人造奶油中反式脂肪酸研究概述

王揮++汪金++陳衛(wèi)軍++趙松林

摘 要 反式脂肪酸含量高是制約人造奶油持續(xù)發(fā)展的重要瓶頸。本文主要從人造奶油中反式脂肪酸的來源、危害及零反式脂肪酸基料油的制備等方面進行概述，為零反式脂肪酸人造奶油產(chǎn)品的開發(fā)及市場推廣提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 人造奶油 ；反式脂肪酸 ；酯交換

分類號 TS225.61

近年來，隨著烘焙、糖果、餐飲等產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，消費者對人造奶油的接受度逐漸增加，人造奶油在中國已經(jīng)擁有相當大的消費市場。相關(guān)調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，市售人造奶油普遍含有較高含量的反式脂肪酸，消費者大量食用可能對其身體健康產(chǎn)生一定的安全隱患[1]。鑒于此，本文對人造奶油中反式脂肪酸的來源、危害及解決該問題的方法等方面進行論述，以期為零反式脂肪酸人造奶油產(chǎn)品的開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 人造奶油中反式脂肪酸的來源

人造奶油最初是以牛油、豬油、羊油等動物油脂為原料加工而成，但在市場優(yōu)化過程中，發(fā)現(xiàn)動物油脂存在氧化穩(wěn)定性差、結(jié)晶顆粒大、貯存性能差、口感不佳等問題[2]，所制得的人造奶油產(chǎn)品的品質(zhì)不能滿足市場需求。

針對動物油脂存在的問題，為改善人造奶油的可塑性等加工特性，以及提高其抗氧化能力和貨架期，高度飽和的氫化植物油被引入，從而替代傳統(tǒng)的動物油脂。然而，雖然氫化油脂的使用提升了人造奶油的綜合品質(zhì)，但由于油脂的氫化是在高溫、高壓和催化的條件下進行，氫化的同時也伴隨大量的反式脂肪酸的產(chǎn)生[3-4]，因此，氫化油脂的使用是人造奶油中反式脂肪酸含量較高的一個重要原因。另外，油脂的脫臭等精煉加工環(huán)節(jié)，也是人造奶油中反式脂肪酸產(chǎn)生的一個重要原因[5]。

宋志華等[6]的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大豆油氫化后的反式脂肪酸含量為38.73%。以人造奶油中氫化油的添加量占總油相的30%～40%計算，僅固體氫化油一種基料油的使用即會使人造奶油反式脂肪酸的含量增加11.62%～15.50%。

2 人造奶油中反式脂肪酸的危害

2.1 對嬰幼兒發(fā)育的影響

已有相關(guān)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，反式脂肪酸的大量攝入能夠直接阻礙嬰幼兒神經(jīng)系統(tǒng)的正常生長發(fā)育，進而引發(fā)嬰幼兒患必需脂肪酸缺乏癥，甚至腦癱、顱頸區(qū)畸形等多種疾病[7-8]。另外，如哺乳期婦女攝入大量反式脂肪酸，可能造成母乳中前列腺素的降低，進而間接影響嬰兒的生長發(fā)育。

2.2 對人體健康的影響

反式脂肪酸的攝入可增加人體的血液粘度，降低高密度膽固醇（HDL）的含量，同時增加低密度膽固醇（LDL）的含量，從而誘發(fā)人體患心腦血管等多種疾病[9-10]。另外，反式脂肪酸的大量攝取，還會引起大腦動脈的硬化，加速大腦認知功能的衰退，從而引發(fā)老年癡呆癥[11]。也有研究結(jié)果顯示，現(xiàn)反式脂肪與糖尿病誘發(fā)間具有一定的相關(guān)性[12]。

3 人造奶油中反式脂肪酸的替代

3.1 天然替代品

3.1.1 棕櫚油硬脂

棕櫚油為飽和型油脂，其飽和度高達50.2%，在食品工業(yè)中需要根據(jù)不同領(lǐng)域的加工需求進行分提，得到不同熔點的分提棕櫚油，再進行進一步的綜合利用。常見的分提棕櫚油包括棕櫚油硬脂、棕櫚液油、超級棕櫚液油等，其中棕櫚油硬脂的飽和度較高，熔點通常高于44℃，且具有較好的β'結(jié)晶傾向、起泡性和塑性范圍，同時不含反式脂肪酸，目前主要取代動物油脂和氫化油脂，用于人造奶油、冰淇淋專用油、植脂末等特種油脂的生產(chǎn)加工[13]。

相比傳統(tǒng)的動物油脂和氫化油脂，棕櫚油硬脂在人造奶油中的應用，不僅提升了產(chǎn)品的綜合品質(zhì)，而且降低了反式脂肪酸和膽固醇的含量，從而減少人體對危害成分的攝入，益于身體健康。但已有相關(guān)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，棕櫚油在結(jié)晶過程中存在著結(jié)晶速率緩慢和球晶較大的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象直接導致棕櫚油基人造奶油“后硬”的缺陷，同時也間接影響了人造奶油的打發(fā)性、可塑性等多項重要指標，最終降低了產(chǎn)品質(zhì)量[14]。

3.1.2 烏桕脂

烏桕脂是以烏桕胚珠外殼的蠟狀物質(zhì)加工而成，為長碳鏈高飽和度油脂，飽和度高達70.1%，常溫下為白色或淡黃色固體，熔點為37～47℃。烏桕脂在不同溫度下具有良好的固脂含量，可作為固體基料油替代氫化油脂進行人造奶油的生產(chǎn)。但目前僅有高蔭榆等[15]開展了以烏桕脂為原料生產(chǎn)人造奶油的研究，而烏桕脂基人造奶油品質(zhì)優(yōu)劣的評判分析還未見相關(guān)報道。

3.2 制備型替代品

3.2.1 酯交換油脂

酯交換是目前國內(nèi)外制備零反式脂肪酸專用油脂的主要方法之一。該方法可改變甘油三酯中脂肪酸的類別和分布，進而改變油脂的物理和化學性質(zhì)，最終降低反式脂肪酸的含量。酯交換按所用催化劑的不同，可分為化學酯交換和酶法酯交換，化學酯交換相對于酶法酯交換具有操作簡便、成本低廉等特點[16]，而酶法酯交換具有專一性強的優(yōu)勢，但酶的活力較難控制，酶的固定化技術(shù)也尚不成熟。因此在大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)中，均以化學酯交換方法為主要方法[17]。

3.2.2 完全氫化油脂

嚴格控制氫化反應過程，促使油脂完全氫化是制備零反式脂肪酸專用油脂的另一個方法。傳統(tǒng)的氫化設(shè)備和氫化方法很難將氫化油脂中的反式脂肪酸降低至5%以下。但近期相關(guān)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過對氫化反應的壓力、溫度、催化劑及反應器優(yōu)化的調(diào)節(jié)，能夠有效降低氫化油中的反式脂肪酸含量[18]。然而油脂氫化這一反應很難完全進行，且完全氫化的油脂會降低HDL并提升LDL，對健康很不利。

3.2.3 新型油脂

利用傳統(tǒng)育種和現(xiàn)代分子育種等遺傳育種技術(shù)，通過對油脂組分的定向培育，可達到修飾油脂的脂肪酸組成、優(yōu)化加工性能等目的。Tarrago-Trani等[19]報道顯示，通過對向日葵新品種的培育，開發(fā)出了NuSun（中油酸）和Trisun（高油酸）2種新型葵花籽油，不僅營養(yǎng)成分有所優(yōu)化，其反式脂肪酸含量也降低至痕量。因此，可利用遺傳育種技術(shù)進行零反式脂肪酸人造奶油基料油的制備。endprint

4 酯交換法制備零反式脂肪酸人造奶油基料油研究進展

4.1 酶法酯交換

Adhikari等[20]以脂肪酶liposome TL IM為催化劑，以米糠油、棕櫚油硬質(zhì)和椰子油為原料進行酯交換反應，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，酯交換產(chǎn)物具有強烈的β'晶型傾向和較寬的可塑性范圍，同時不含反式脂肪酸，可替代氫化油脂，作為基料油進行零反式脂肪酸人造奶油的生產(chǎn)。楊博等[21]運用固定化脂肪酶作為催化劑，對棕櫚油與棕櫚油硬脂進行酯交換反應，并得出在棕櫚油與棕櫚油硬脂按40∶60時，其固體脂肪含量（SFC）曲線、硬度等參數(shù)更適合作為人造奶油的基料油。Zhang等[22]、牟英等[23]、朱雪梅等[24]也均以酶法酯交換，制備出了適合用于制備人造奶油的基料油。

4.2 化學法酯交換

Lida等[25]以0.2%（質(zhì)量比）的金屬鈉為催化劑，以棕櫚油、棕櫚仁油及葵花籽油為原料進行酯交換，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，酯交換反應形成了部分新的脂肪酸和甘油三酯，并且對反應產(chǎn)物的固體脂肪含量、硬度及熔融性也產(chǎn)生了一定的影響，能夠制備出具有氫化油脂塑性范圍的新型油脂。柴丹等[26]以甲醇鈉為催化劑，通過酯交換技術(shù)對大豆油和氫化大豆油進行改性研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，酯交換產(chǎn)物具有較寬的塑性范圍，增加了與其它油脂的相容性，降低了反式脂肪酸含量，同時也通過改變固體脂肪含量，使其產(chǎn)生了清爽的口感。其中當大豆油和氫化大豆油添加比例為2∶1時，所得到的酯交換油脂可直接作為人造奶油基料油使用。Costales-Rodríguez等[27]、徐志宏等[28]也均利用化學酯交換法制備出了符合人造奶油需求的新型基料油。

5 結(jié)語

反式脂肪酸的大量存在是當前制約人造奶油發(fā)展的一個重要瓶頸。截至目前，雖然已經(jīng)有較多的研究報道顯示，可利用酯交換技術(shù)制備出零反式脂肪酸人造奶油基料油；也可通過工藝的優(yōu)化和改進，解決棕櫚油基人造奶油“后硬”的缺陷。但由于成本較高、操作繁瑣等原因，這些新技術(shù)并沒有被企業(yè)廣泛推廣。因此，開發(fā)質(zhì)優(yōu)價廉、營養(yǎng)豐富、風味良好、成本低、技術(shù)易推廣的零反式脂肪酸人造奶油產(chǎn)品，并且將安全的人造奶油產(chǎn)品帶上消費者的餐桌是當下亟需解決的問題。

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