反式脂肪酸的产生及降低措施.docx

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反式脂肪酸的产生及降低措施

反式脂肪酸的产生及降低措施

反式脂肪酸的产生危害及降低措施

摘要:

反式脂肪酸能增加患心脏病、冠心病、乳腺癌的几率,同时还有抑制幼儿生长发育的负面作用。

对反式脂肪酸的来源、各国的限制性规定,以及油脂加工过程中采用何种措施降低反式脂肪酸含量进行了论述。

关键词:

反式脂肪酸;降低措施;油脂脱臭;油脂氢化

反式脂肪酸（TFA）是对人体有害的脂肪酸。

研究表明,TFA能增加低密度脂蛋白胆固醇,降低对人体有益的高密度脂蛋白胆固醇,增加心脏病和肥胖病的发生几率;TFA可能导致肿瘤（乳腺癌等）;TFA能经胎盘转运给胎儿,通过干扰必需脂肪酸的代谢、抑制必需脂肪酸的功能等而干扰婴儿的生长发育。

正是由于TFA对人体多方面的负面作用,世界上一些发达国家已对油脂及油脂食品中的TFA的标示做出了相应的规定。

反式脂肪酸的来源

1反式脂肪酸的来源

膳食中TFA的含量因膳食结构和饮食习惯的不同有很大差异。

膳食中的TFA主要来源于以下几方面:

不饱和位点处,对植物油脂或动物油脂进行部分氢化。

在氢化过程中,油脂中不饱和的双键转变为单键的同时,产生部分异构化的TFA。

氢化后的油脂呈固态或半固态。

市售的人造黄油、起酥油、煎炸油等氢化油脂制成的食品,如各种糕点、冰淇淋、炸鸡、薯条等,虽以独特的风味受人喜爱,却含有相当数量的TFA。

1·1·4　不当的烹调习惯　植物油冒烟的温度通常大于200℃（如大豆油208℃、花生油201℃、菜籽油225℃、玉米油216℃）,许多人烹调时习惯将油加热到冒烟,导致TFA的产生;一些反复煎炸食物的用油,其油温更是远远高出油发烟的温度,油中所含的TFA也是越积越多。

2反式脂肪酸产生

反式脂肪酸是由不饱和脂肪酸异构化反应而产生，它主要包含下面三种情况。

2.1反刍动物脂肪及其乳脂

反刍动物（牛、羊、马、山羊等）肠脂内微生物部分氢化作用而产生少量反式不饱和脂肪酸。

例如，牛脂中含2.5%~4%，乳脂含5%~9.7%反式脂肪酸;但它们均能被这些反当动物所吸收，这些反式脂肪酸在其体内形成不饱和脂肪酸是顺式。

但顺式脂肪酸不稳定，而不饱和脂肪酸向体外排出转换为稳定反式酸极其缓慢;对人体来说，反式脂肪酸则是不能转换为顺式脂肪酸。

除此之外，均由下面几种非自然方式产生反式脂肪酸。

2.2氮化加工植物油脂

人造奶油及起酥油等油脂产品，是将植物油脂或动物油脂及鱼油予以氢化处理。

即，在油中加入氢气（HZ），使液态油脂中不饱和双键变为固态或半固态状油脂单键结构（一CH=CH=十比，一CHZ一CHZ一），这样油脂变为固态或半固态状，熔点上升，改善油脂物理性质，提高油脂类食品外观和嗜好性。

但在这氢化过程中会产生一定量反式不饱和脂肪酸，其中，人造奶油含7.1%~17.7%（最高为31.9%），起酥油为10.3%（38.4%）。

人造奶油反式脂肪酸平均含量在美国为11%~30%，英国为11%~39%，西欧为7%~32%旧本为8.7%~26.5%。

2.3经高温加热处理植物油脂

在油脂精炼脱臭工艺中，为了脱除油脂内固有游离脂肪酸、醛、酮类等物，通常需要250℃以上高温和2小时加工处理，在这一过程中，也会产生一定数量反式脂肪酸（0.4%~2.3%）（图3）。

3反式脂肪酸对人体危害

3.1反式脂肪酸危害

反式脂肪酸对人体危害主要问题可归纳为三点。

（l）反式脂肪酸是阻碍必需脂肪酸在人体内正常代谢阻碍因素之一。

不利于各种脂肪酸转换为前列腺素（PG）等有调节血管和免疫作用的生理活性物质，也阻碍脂溶性维生素吸收和利用:

而必需脂肪酸不足，则直接阻碍细胞膜生理活性，造成免疫系统异常等病症。

（2）脂肪酸是60兆个细胞细胞膜重要构成要素，反式脂肪酸是非天然脂肪酸，不能形成细胞膜牢固构成材料，在膜组织上一旦这类脂肪酸增多，细胞膜结构变得相当脆弱，很容易使有害物质侵入，有增加心脏疾患，增发癌症及痴呆等危险性。

（3）反式脂肪酸不能维持作为必需脂肪酸机能，在生物体中也不能转化形成生体膜材料，呈有局部的激素免疫和调节机能，而只是在排泄产生代谢而消耗大量维生素和矿物质，成为有害物质，

3.2反式脂肪酸引发疾患

人造奶油中反式脂肪酸对人体之害最早在西德受到指责。

当时在人造奶油销售同一时期和地方发现有克隆病（Crohn病），病人大肠和小肠等消化器官发生溃疡、狭窄等病变，同时伴有腹痛、腹泻、发热等症状:

一些大的分子作为体内异物进入到肠壁，引发炎症，致使肠壁溃疡，究其原因正是反式脂肪酸所致。

从1990年起，欧洲荷兰，芬兰，挪威，丹麦及美国科学家相继指出，摄取反式脂肪酸膳食会提升低密度脂蛋白胆固醇LDL（不利于人体不好胆固醇）浓度上升，并使血清中高密度脂蛋白胆固醇HDL（有利于人体的好的胆固醇）降低，类脂

蛋白质增加，增加患动脉硬化危险性，易导致心血管疾病（CVD）发生，如提高脑颅和虚血性心疾患危险性。

另外，在对婴儿调查中确认，反式脂肪酸浓度与出生时体重间存在相反函数关系，其含量越高，婴儿体重越低。

4　反式脂肪酸的降低措施

4·1　油脂氢化工艺的降低措施

4·1·1　严格控制油脂部分氢化反应条件,如氢化压力、氢化温度和催化剂的用量,从而将TFA的含量控制在最低。

一般而言,降低反应温度,提高反应压力,增加反应系统的搅拌速率并减少催化剂用量,可获得低TFA含量的产品。

但由于目前传统使用的氢化反应设备的限制很难将部分氢化油中的TFA降到5%以下。

例如,为了要使氢化油脂的TFA含量达到10%以下,需要反应压力高达5~6MPa才行。

传统使用的氢化设备,仅能达约0·5MPa。

同时,在这样高的反应压力下,也会使副产物增多。

因此,对于大多数氢化油脂加工厂而言,采用传统的氢化设备、氢化方法,单纯靠改变氢化反应条件很难达到目的。

4·1·2　改变催化剂

用昂贵的金属作为催化剂（如Pt）不但可在较低温度下（60℃）反应,而且其TFA含量极低。

Engelhard公司正在研究第二代铂催化剂有关技术改进,它可在氢化过程中,经加入特殊添加物以抑制TFA的产生。

另外,采用均相催化剂,也可有效地减少TFA的生成。

4·1·3　采用超临界流体氢化反应器与传统使用的氢化反应设备相比,该氢化反应器反应速度极快,并可制备零TFA的食用油脂。

有人采用电化学氢化法,对菜籽油进行氢化,该反应可在45℃下进行,氢化油中的TFA含量很低。

4·2　油脂脱臭过程的控制措施油脂在脱臭过程中会产生TFA,TFA的含量与脱臭的温度和时间有关。

有人对大豆油在3个不同脱臭温度和不同的操作时间下其TFA含量进行了研究,得出TFA的含量会随着温度和时间的增加而增加。

其他人对菜籽油的研究也得出了类似的结论。

因此,在脱臭过程中,为了减少TFA的生成应尽量降低脱臭温度和脱臭时间。

如大豆油脱臭温度控制在260℃,操作压力400Pa,直接蒸汽喷入量450kg/h,脱臭时间45~60min,不会明显产生TFA。

另外,在脱臭设备的选择上,可采用填料式脱臭塔代替传统使用的盘式脱臭塔,减小脱臭温度,缩短脱臭时间,从而减少TFA的含量。

4·3　采用交酯化反应生产零TFA含量的油脂

4·3·1　化学法交酯化反应　与氢化反应不同,化学法交酯化反应并非用于硬化液体油脂的生产,只是获得适宜熔点形态的饱和与不饱和脂肪酸的混合脂肪。

虽然化学法交酯化反应比氢化反应较为不易控制,但它可供选择提高（或降低）熔点,并提高油脂稳定性,却不会产生TFA。

最常用的催化剂为甲氧基钠或乙氧基钠。

4·3·2　酶法交酯化反应　采用酶作为催化剂的交酯化反应,可获得更为精确的控制,以利形成特定的熔点形态。

酶法交酯化反应所采用的催化剂是1,3-特定位置的酶（1,3-SpecificLipase）,它可使脂肪酸酰基仅在1位及3位予以重排（而在化学法交酯化反应过程,则所有3个位置1、2、3位均会随机重排）。

这种反应相对地较为缓慢并可在任何所需的时段予以停止,以利获得理想程度的交酯化。

同时,酶法不会产生有害的副产物,可提供有效、健康而环

境友好的方法。

最近,美国ADM公司宣布其将扩产低TFA产品生产线（采用酶法）。

4·4　基因改良技术

在油脂加工过程中,TFA的产生与原料油脂的不饱和程度有关,多不饱和程度越高,顺式脂肪酸转变为TFA的倾向性越大。

罗晓岚]对4种植物油脂在同一脱臭温度下的TFA含量进行了研究,得出亚麻酸含量较高的双低菜籽油和大豆油的TFA含量要高于亚麻酸含量较低的玉米油和葵花籽油。

因此,可以通过基因改良技术,降低植物油料中的多不饱和脂肪酸含量。

美国孟山都公司于2004年9月宣称,其已在市场上推出了一种亚麻酸含量低的大豆（亚麻酸含量小于3%,而普通大豆亚麻酸含量为8%）,这种大豆经加工后可生产出低TFA含量的大豆油。

结束语

随着消费者对更为健康的食品需求,以及世界各国对TFA含量的限制性规定,生产低或零反式脂肪产品是一发展趋势。

尽管我国对TFA的关注才刚刚开始,但为了参与国际竞争,满足消费者对健康食品的需求,还应积极研发低或零TFA的食用油脂及油脂食品生产技术。