反式脂肪酸的在食品中的控制及检测最新进展

反式脂肪酸的降低措施及其检测技术的研究进展摘要：反式脂肪酸是一种不容忽视的对人类健康造成严重威胁的不饱和脂肪酸，它与人类日常生活联系密切，广泛存在于面包、蛋糕、咖啡、油炸松脆食品、巧克力、沙拉酱及各类糖果中。

本文简要介绍了反式脂肪酸的来源和危害，着重介绍了食品加工过程中降低反式脂肪酸的措施及其检测方法的研究进展。

关键词反式脂肪酸检测降低措施反式脂肪酸(Trans Fatty Acids，TFA)是一类不饱和脂肪酸，其双键上2个碳原子结合的2个氢原子分别在碳链的两侧，其空间构象呈线性，与饱和脂肪酸相似。

与之相对应的是顺式脂肪酸，其双键上2个碳原子结合的2个氢原子在碳链的同侧，其空间构象呈弯曲状。

油脂分“饱和脂肪酸”与“不饱和脂肪酸”，饱和脂肪酸会增加胆固醇，不饱和脂肪酸没有这样的不良作用。

因此，一般认为饱和脂肪酸对人体有害，不饱和脂肪酸则有益。

一直以来，反式脂肪酸就被认为是有益物质——不饱和脂肪酸的一种，但研究发现反式脂肪酸如同饱和脂肪酸一样，可以增加有害物质胆固醇，影响人体健康。

1反式脂肪酸的来源反式脂肪酸主要有三个来源：1.1 反刍动物(如牛、羊)的脂肪组织和乳及乳制品。

饲料中的不饱和脂肪酸经反刍动物肠腔中的丁酸弧菌属菌群的酶促生物氢化作用，形成反式不饱和脂肪酸异构体，这些脂肪酸能结合于机体组织或分泌人乳中。

反刍动物体脂中反式脂肪酸的含量占总脂肪酸的4％～11％…，牛奶、羊奶中的含量占总脂肪的3％～5％。

牛脂、牛奶中的反式脂肪酸以单烯键不饱和脂肪酸为主，双键位置在△6～△16之间，并以1It—18：l(反式11一十八碳一烯酸)含量最多。

1.2 食用油脂的氢化加工商品为了防止食用油脂的酸败、延长保存期、减少在加热过程中产生的不适气味及味道，20世纪60年代初期兴起了油脂氢化加工的生产工艺。

通过对油脂的氢化加工，可形成多种双键位置和空间构型不同的脂肪酸异构体，其中以反式C18：1脂肪酸为主，双键位置主要分布在△4～△16之间，并以反18：1 A9(反油酸)、反18：1A10和反18：lAll等3种形式为主。

由于油脂产品所用的原料油、氢化加工的程度和技术等的差异，导致反式脂肪酸的含量和组成在不同的油脂产品中变化很大，即使是同一类型、不同品牌的油脂产品也是如此。

1.3 经高温加热的植物油在植物油的精炼脱臭工艺中，通常需要250℃以上的高温以及两个小时的加热时间，在此过程中有可能产生一定量的因高温和长时间加热而导致异构化的反式脂肪酸。

2 反式脂肪酸的危害对反式脂肪酸的警觉始自荷兰和英国科学家的一项研究发现：人造奶油中的反式脂肪酸降低了有益的高密度胆固醇(HDL)的含量而使有害的低密度胆固醇(LDL)增加，这一发现在国际上引起普遍重视。

反式脂肪酸是一种对于人体健康有害的物质，然而反式脂肪酸的摄入量才是决定他对人体是否构成威胁的关键。

2.1 影响婴儿的生长发育反式脂肪酸能通过胎盘转运给胎儿，母乳喂养的婴幼儿会因母亲摄人人造黄油使婴幼儿被动摄人反式脂肪酸。

而受膳食和母体中反式脂肪酸含量的影响，母乳中反式脂肪酸含量占总脂肪酸的1％-18％。

反式脂肪酸对生长发育的影响包括使胎儿和新生儿比成人更容易患上必需脂肪的缺乏症，影响生长发育；对中枢神经系统的发育产生不良影响，抑制前列腺素的合成，干扰婴儿的生长发育。

2.2导致血栓形成反式脂肪酸能够增加血液粘稠度和凝聚力。

有实验证明，摄食占热量6％反式脂肪酸的人群的全血凝集程度高于摄食占热能2％的反式脂肪酸人群，因而使人容易产生血栓。

2.3 促进动脉硬化研究人员发现：在降低血胆固醇方面，反式脂肪酸没有顺式脂肪酸含有丰富反式脂肪酸的脂肪表现出能促进动脉硬化。

具体表现在反式脂肪酸在提高LDL 水平的程度与饱和脂肪酸相似。

此外，反式脂肪酸会降低HDL水平，这说明反式脂肪酸比饱和脂肪酸更有害。

2.4诱发妇女患Ⅱ型糖尿病Frank Hu博士在为期14年的研究中分析了84000多例妇女的资料，结果表明，虽然与碳水化合物的热量相比，她们摄人的脂肪总量、饱和脂肪或单不饱和脂肪均和患糖尿病无关，但摄人的反式脂肪含量却显著增加了患糖尿病的危险。

硬化处理过的植物油可能要比饱和的动物脂肪更为危险，因为这种处理会增加其中的反式脂肪含量。

对于Ⅱ型糖尿病患者来说，无论其年龄、种族及性别差异如何，他们患心脏梗塞或中风的危险要比非糖尿病患者高3倍以上，这也就是意味着糖尿病患者罹患心血管疾病的危险和那些心脏病患者是一样的。

这主要是因为胰岛素耐受不仅会提高血糖水平，而且还会通过对脂肪代谢的不利影响而升高对心脏有害的低密度脂蛋白的含量。

2.5造成大脑的功能减退美国研究人员在动物实验以及几百人的跟踪流行病学调查中发现，那些大量摄取反式脂肪酸的人，认知功能的衰退更快，原因是由于血液中胆固醇增加，不仅加速心脏的动脉硬化，还促使大脑的动脉硬化，因此容易造成大脑功能的衰退。

因此，大量食用反式脂肪酸的老年人，容易引发老年痴呆症。

3．反式脂肪酸的降低措施3.1 油脂氢化条件的改进3.1.1 控制油脂部分氢化的反应条件控制油脂部分氢化的反应条件，包括对氢化压力。

氢化温度喝催化剂用量等的控制，试图找出将反式脂肪酸的含量降到最低的油脂部分氢化条件。

通常，采取降低氢化温度，提高氢化压力，增加反应系统的搅拌速率并尽量减少催化剂的用量的措施，可获得低反式脂肪酸含量的产品。

但就目前传统是能够用的氢化反应设备的现状而言，将部分氢化油中的反式脂肪酸降到5%一下是很困难的。

例如，若想获得反式脂肪酸含量在10%一下的氢化油脂，所需的反应压力高达5-6MPa。

而我们传统使用的氢化设备，仅能道道月0.5MPa的反应压力。

不仅如此，由于反应压力过高，将会使产生副产物增多。

因此，对于大多数采用传统氢化设备和氢化方法的氢化油脂加工厂而言，单纯地依靠改变氢化反应条件来实现控制油脂中的反式脂肪酸的目标是很难的。

3.1.2 改变催化剂改变所使用的传统催化剂，亦可起到控制效果。

例如，用昂贵的金属（如Pt）作为氢化反应的催化剂不但可以显著降低反应温度（60℃），并能对反式脂肪酸含量具有良好的控制效果。

3.1.3 采用超临界催化氢化技术应用超临近催化氢化技术降低油脂中的反式脂肪酸含量，是植物油氢化技术研究的最新进展。

李斯特（G.List）等人在2001年2月的《美国油料化学会志》上，报道说利用超临界二氧化碳技术改良传统植物油工艺氢化技术，制造出具有足够硬度，且反式脂肪酸的含量有所减少的油脂产品，此技术可应用于人造奶油等食品的制作。

3.2 油脂脱臭过程的控制措施油脂在脱臭过程中需要至少250℃的高温和两个小时的加热时间，此过程将产生一定量的反式脂肪酸，而且反式脂肪酸的含量与脱臭的温度和时间有关。

罗晓岚等人曾对在3个不同脱臭温度和不同脱臭时间对大豆油中的反式脂肪酸含量进行了研究，结果表明反式脂肪酸的含量会随着脱臭温度和反应时间的增加而增加。

因此，未来减少油脂在脱臭过程中反式脂肪酸的生成，应该尽可能地降低脱臭温度和脱臭时间。

为此，有必要在油脂精炼脱臭工艺中引进和开发低温、短时、少气的工艺和设备。

例如，采用薄膜式填料塔与热脱色用的传统塔盘塔组合的新型软塔脱臭系统（SCDS）、双重低温脱臭系统（DTDS），冻结、凝缩真空脱臭（FVSD）系统等，能够抑制或减少油脂精炼脱臭过程中产生的反式脂肪酸。

3.3 酯交换法生产不含反式脂肪酸的油脂产品3.3.1 化学法酯交换反应化学法酯交换反应不同于氢化反应，其目的并非是生产硬化液体油脂，而是要获得适宜熔点形态的饱和与不饱和脂肪酸的混合脂肪。

虽然化学法酯交换的反应不易控制，但它可通过选择提高或降低熔点，并提高油脂稳定性，却又不产生反式脂肪酸。

本法中最常用的催化剂为甲氧基钠或乙氧基钠。

3.3.2 酶法酯交换反应酶法酯交换是采用酶作为催化剂的酯交换反应，本法可对反应进行较为精确的控制，有利于获得特定的熔点形态。

酶法酯交换反应所采用的催化剂是1,3-特定位置的酶，该酶可是脂肪酸酰基只能在1位和2为予以重排。

此类反应相对地较为缓慢，并可在任意所需时段终止。

同时，酶法酯交换反应不会产生有害的副产物。

3.4 基因改良技术在油脂加工过程中，反式脂肪酸的产生与原料油脂的不饱和程度有着密切关系，不饱和程度越高，在加工过程中顺式脂肪酸转变为反式脂肪酸的可能性就越大。

有研究表明，在相同加工条件下进行脱臭处理的具有不同亚麻酸含量的原料油脂，其中低亚麻酸含量的油脂中反式脂肪酸的含量更低。

因此，可通过基因改良技术对油料植物的饱和脂肪酸含量进行改良，目的获得具有低不饱和脂肪酸含量的油料作物。

3.5 开发健康油脂替代品目前国际上流行的健康油脂替代品主要有两类，一类是植物甾醇酯和植物甾烷醇酯，第二类是棕榈仁油的分提产物。

植物甾醇酯是植物甾醇与植物油经酯化作用而值得的。

其中，植物甾醇组要是 -谷甾醇、豆甾醇、菜角甾醇的混合物，来源于植物油的脱臭馏出物。

因植物甾醇酯的物理特性和结晶特性与硬脂相似，并且它是一种天然的多功能生理活性物质，安全性高，而成为氢化油的健康替代品。

目前已开发了一些基于棕榈油的不含反式脂肪酸的人造耐用和其他油脂新产品。

它们在室温下具有类似于氢化油的物理特性，可作为起酥油的替代品。

英国食品公司已经推出了可在食品加工领域普遍使用的低反式脂肪酸含量的氢化棕榈仁油替代品。

4．反式脂肪酸的检测技术+-）4.1 银离子薄层色谱法（Ag TLC银离子与顺式双键存在微弱的作用力，但与反式双键不发生作用。

故可以此来分析脂肪酸的顺反结构。

但此法不易区分出反式脂肪酸的谱带，仅能做粗略的分析。

本法经济、简单。

4.2 红外吸收光谱法（IR）红外吸收光谱法是一种较早应用于脂肪酸测定的方法，它能准确地测定出独立双键的数目。

其原理是先将油脂中的脂肪酸甲酯化，而后在900-10501cm-波长范围内进行红外光谱分析。

本法方便快捷，但由于基线漂移带来的误差会导致测量结果的错误。

而且当反式脂肪酸含量小于1%时，将难以检测到反式脂肪酸的含量。

不仅如此，当不饱和之繁琐含量超过30%时同样会影响检测的准确性。

Fritsche J 等人对此法进行了适当改进，他们利用衰减全反射红外光谱法，以省去样品中脂肪酸衍生化处理这一步骤，是测定较为方便。

由红外吸收光谱法的基础上建立的傅里叶变换近红外光谱法，此法不但省去了对脂肪酸的衍生化处理，还可以自动进行数据采集和处理。

4.3 毛细管电泳法（CE）毛细管电泳法又称高校毛细管电泳法，是近年来给予带电组分在高压电场中的不同迁移率而进行分离，以高压直流电场为驱动力的新型液相分离技术，它能通过检测器得到安事件分布的电泳谱图。

它具有发哦小、快速、样品用量少、环境污染小等优点。

到目前为止，毛细管电泳法已取得了较快的发展。

4.4 气相色谱法（GC）目前在国内可严机构和企业中普遍采用AOCS（美国油脂化学家学会）的标准方法，使用主场为100m的SP2340、SP2560、CP-Sil88或BPX-70的毛细管柱。