植物油中反式脂肪酸的研究進(jìn)展

陳 雪，石愛民，劉紅芝，劉 麗，王 強(qiáng),*

（1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工綜合性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193；2.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 沈陽 110161）

植物油中反式脂肪酸的研究進(jìn)展

陳 雪1,2，石愛民1，劉紅芝1，劉 麗1，王 強(qiáng)1,*

（1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工綜合性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193；2.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 沈陽 110161）

反式脂肪酸作為食品中有害成分之一，對人類健康造成極大的威脅，近年來對其研究備受矚目。本文在對植物油中反式脂肪酸的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，綜述了植物油中反式脂肪酸的種類、來源、危害、檢測及去除方法，介紹了煎炸過程中反式脂肪酸的形成及變化影響因素，以期為將來進(jìn)一步解決油脂及油脂食品中反式脂肪酸帶來的安全問題提供依據(jù)。

植物油；反式脂肪酸；危害；檢測方法；去除方法

油脂營養(yǎng)價(jià)值高，含有人體所需的重要營養(yǎng)成分，是人體能量的主要來源。其主要成分是脂肪酸，脂肪酸的組成及配比很大程度上決定了植物油脂的營養(yǎng)價(jià)值，也是評定植物油質(zhì)量的主要指標(biāo)之一[1-4]。脂肪酸包括飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸兩類。在不飽和脂肪酸中，脂肪酸雙鍵碳原子所連的氫原子在碳鏈同一側(cè)，空間構(gòu)象呈盤旋結(jié)構(gòu)的稱為順式脂肪酸；而脂肪酸雙鍵碳原子所連的氫原子在碳鏈兩側(cè)，空間結(jié)構(gòu)為直鏈形式的稱為反式脂肪酸[5]。反式脂肪酸對人體具有極大的危害作用，目前，我國對植物油脂中反式脂肪酸的研究仍處于初級階段，反式脂肪酸的降低或去除方法不夠完善，低/零反式脂肪酸產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)不成熟。因此，加大對植物油中反式脂肪酸的研究力度，致力于完善反式脂肪酸去除方法，開發(fā)低/零反式脂肪酸產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)，對減少反式脂肪酸潛在危害及提高食品安全性具有重要意義。

1 植物油中反式脂肪酸文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)

以“植物油反式脂肪酸”為主題詞，通過Spring Link、CNKI系列數(shù)據(jù)庫對國內(nèi)外近幾年（2000—2014年）相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見表1。目前，關(guān)于反式脂肪酸的研究報(bào)道主要集中在植物油中反式脂肪酸的測定方法（63 篇）、去除方法（39 篇）及植物油加工過程對反式脂肪酸的影響（25 篇）3 個(gè)方面。此外，隨著人們對反式脂肪酸的關(guān)注度逐漸升高，研究者對低/零反式脂肪酸產(chǎn)品的研究也逐漸增多（25 篇）。而國外對植物油中反式脂肪酸問題已有較多研究，并鑒于反式脂肪酸對人體健康存在潛在的危害，很早就制定了食品中反式脂肪酸含量的相關(guān)規(guī)定。丹麥政府是世界上第一個(gè)對食品中反式脂肪酸含量進(jìn)行限制的國家，在2003年6月制訂了嚴(yán)格的規(guī)定，丹麥?zhǔn)袌錾先魏魏词街舅岢^2%的油脂都被禁止銷售，2003年12月31日起，這個(gè)規(guī)定被拓展到含油脂的食品中。新規(guī)定對丹麥本國和外國生產(chǎn)的產(chǎn)品都有效。1999年，美國食品藥品管理局作出提案，擬將食品油脂中脂肪酸含量標(biāo)示予以義務(wù)化。2003年7月9日，美國食品藥品管理局正式公布規(guī)章：自2006年1月1日起，食品營養(yǎng)標(biāo)簽中必須標(biāo)注產(chǎn)品的飽和脂肪酸含量及反式脂肪酸的含量，建議每日反式脂肪酸攝取量在每日總攝取能量的1%以下[6]。相對于國外，我國關(guān)于反式脂肪酸的限量標(biāo)準(zhǔn)體系還不完善，目前，僅有部分食品的國家標(biāo)準(zhǔn)中對反式脂肪酸的含量有所規(guī)定。GB 23347—2009《橄欖油、油橄欖果渣油》[7]中規(guī)定初榨橄欖油中反式脂肪酸總量不得高于0.1%；精煉橄欖油中反式脂肪酸總量不得高于0.5%；油橄欖果渣油中反式脂肪酸總量不得高于0.75%。GB 10765—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 嬰兒配方食品》[8]和GB 10767—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 較大嬰兒和幼兒配方食品》[9]中均規(guī)定反式脂肪酸的含量不得超過總脂肪酸含量的3%。而在GB 7718—2011《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 預(yù)包裝食品標(biāo)簽通則》[10]中，對反式脂肪酸的含量并沒有要求明確標(biāo)出，僅規(guī)定標(biāo)出所用油是否氫化及氫化程度。

表1 植物油中反式脂肪酸相關(guān)文獻(xiàn)篇數(shù)統(tǒng)計(jì)Table 1 Statistics of articles on trans fatty acids in vegetable oil from 2000 to 2014

2 植物油中反式脂肪酸的種類

2.1 根據(jù)碳原子數(shù)進(jìn)行分類

根據(jù)碳原子數(shù)的不同可分為十四碳、十六碳、十八碳、二十碳和二十二碳反式脂肪酸等。其中十八碳反式脂肪酸在油脂和各類食品中較為常見，而其他碳原子數(shù)反式脂肪酸含量則相對較少。

2.2 根據(jù)雙鍵數(shù)目進(jìn)行分類

根據(jù)雙鍵數(shù)目可分為反式單烯酸和反式雙烯酸兩類。反式單烯酸主要包括反式油酸和反式十八碳烯酸。而反式雙烯酸主要為共軛亞油酸。共軛亞油酸是亞油酸的同分異構(gòu)體，是一系列在碳9、11或10、12位具有雙鍵的亞油酸的位置和幾何異構(gòu)體，是一種比較特別的反式脂肪酸，對于人和動(dòng)物來說，其是一種營養(yǎng)物質(zhì)，具有提高人體免疫力，防止動(dòng)脈粥樣硬化等生理功能[11]。

3 植物油脂中反式脂肪酸的產(chǎn)生

植物油中反式脂肪酸主要產(chǎn)生于植物油的加工過程及食品加工中油脂的高溫煎炸過程。在上述兩個(gè)過程中，不僅產(chǎn)生反式脂肪酸，而且隨著過程相關(guān)條件的變化，形成的反式脂肪酸的量與類型也有不同的變化。

3.1 植物油加工過程中反式脂肪酸的形成

在植物油的整個(gè)加工過程中，氫化加工與精煉過程中脫臭工段是反式脂肪酸產(chǎn)生的主要過程。

3.1.1 氫化加工過程中反式脂肪酸的形成

氫化加工可有效改善植物油脂的理化性質(zhì)，如提高油脂熔點(diǎn)、優(yōu)化油脂質(zhì)地、提高抗氧化能力等。氫化是指油脂中的不飽和雙鍵在催化劑作用下與氫發(fā)生加成反應(yīng)。然而在反應(yīng)過程中，由于一些雙鍵會(huì)移位并發(fā)生順-反異構(gòu)現(xiàn)象，從而形成反式脂肪酸[12]。

氫化加工過程中，影響反式脂肪酸生成的影響因素主要有溫度、攪拌速率、壓力和催化劑濃度等。其中氫化溫度是反式脂肪酸生成量最重要的決定因素，溫度降低，反式脂肪酸生成量相應(yīng)減少；攪拌速率對反式脂肪酸的影響是在高溫氫化過程中，攪拌速率越低，越易導(dǎo)致反式脂肪酸的生成；而壓力和催化劑濃度對反式脂肪酸生成的影響相對較小[13]。由于原料和氫化條件的不同，各氫化油脂中反式脂肪酸含量也不同，其含量范圍為5%～45%[14]。

3.1.2 油脂精煉過程中反式脂肪酸的形成

油脂精煉后，反式脂肪酸含量會(huì)增加。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，脫臭工段是產(chǎn)生反式脂肪酸最多的階段[15]。脫臭工藝是指在油脂加工過程中為除去不良異味而進(jìn)行的操作的總稱。在脫臭過程中，由于不飽和脂肪酸長時(shí)間處于高溫環(huán)境下，導(dǎo)致油脂中二烯酸酯、三烯酸酯發(fā)生熱聚合與異構(gòu)化現(xiàn)象，使反式脂肪酸含量升高。

不同種類的植物油中反式脂肪酸的含量差別較大，其中棕櫚油＜棉籽油＜大豆油＜菜籽油。夏天文等[16]研究發(fā)現(xiàn)植物油精煉后反式脂肪酸含量均有所增加，上述4 種植物油脂在脫臭前反式脂肪酸含量都小于1%，而脫臭后菜籽油反式脂肪酸含量超過2%，大豆油反式脂肪酸含量超過1%，棕櫚油和棉籽油中反式脂肪酸含量無明顯變化，認(rèn)為這與不同油脂脫臭條件和油脂自身脂肪酸組成有密切關(guān)系。

3.2 植物油高溫煎炸過程中反式脂肪酸的形成

煎炸是以油脂為傳熱介質(zhì)使食物由外到內(nèi)熱脫水和蒸煮相結(jié)合的過程。煎炸不僅可以改善食品的品質(zhì)結(jié)構(gòu)、感官風(fēng)味，且簡便快捷，故被廣泛應(yīng)用于家庭烹飪和食品工業(yè)中[17]，油炸食品也因其特殊的香脆風(fēng)味成為人們所偏愛的食品。油脂在煎炸過程中，由于長時(shí)間處于高溫條件下，以及食品原料中蛋白質(zhì)、糖等物質(zhì)的存在，致使油脂發(fā)生質(zhì)變生成反式脂肪酸等有害物質(zhì)，影響人體健康[18]。

3.2.1 煎炸溫度和煎炸時(shí)間對植物油中反式脂肪酸的影響

植物油經(jīng)高溫煎炸會(huì)造成反式脂肪酸的形成和變化，煎炸溫度和煎炸時(shí)間均是反式脂肪酸形成和變化的影響因素。隨著煎炸溫度的升高或煎炸時(shí)間的延長，植物油中反式脂肪酸的含量會(huì)發(fā)生變化。對玉米油而言，煎炸溫度和時(shí)間對其總反式脂肪酸含量均影響顯著，當(dāng)煎炸溫度高于220 ℃，時(shí)間大于2 h時(shí)，玉米油的反式脂肪酸含量會(huì)迅速增加[19]。

植物油在煎炸過程中反式脂肪酸的類型也會(huì)有所變化。隨著煎炸溫度的升高或加熱時(shí)間的延長，植物油中反式脂肪酸的種類會(huì)有所增加。有研究表明，與未加熱時(shí)相比，當(dāng)加熱溫度為300 ℃時(shí)，花生油中增加1 種反式脂肪酸，大豆油中增加2 種反式脂肪酸，而葵花籽油中增加了3 種反式脂肪酸[20]。

3.2.2 植物油的脂肪酸組成對反式脂肪酸的影響

有研究表明植物油中特有的脂肪酸組成也可影響反式脂肪酸的形成和變化。若植物油中某種順式脂肪酸的含量較高，則煎炸后其相應(yīng)的反式脂肪酸含量也較高[21]。楊瀅等[22]通過對大豆油、山茶油和棕櫚油3 種植物油中脂肪酸及反式脂肪酸組分進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)油炸溫度為170 ℃時(shí)，隨著油炸時(shí)間的延長，大豆油、棕櫚油中反式脂肪酸的含量幾乎沒有變化，而山茶油中反式油酸的含量有所增加，且生成原油中不存在的反式亞麻酸。

綜上所述，在煎炸過程中，煎炸時(shí)間和煎炸溫度是反式脂肪酸含量和種類的影響因素。隨著加熱溫度的升高或加熱時(shí)間的延長，食用油中反式脂肪酸種類和含量都有所增長。此外，食用油中特有的脂肪酸的組成也可影響反式脂肪酸的形成和變化。

4 植物油中反式脂肪酸的危害

反式脂肪酸對人類健康的影響越來越受到人們的關(guān)注。大量研究表明，反式脂肪酸對人體健康具有一定的負(fù)面作用，主要包括抑制嬰幼兒的生長發(fā)育、引起心血管疾病以及誘發(fā)Ⅱ型糖尿病等。

4.1 反式脂肪酸對嬰幼兒生長發(fā)育的影響

反式脂肪酸可通過母體轉(zhuǎn)運(yùn)給胎兒或嬰幼兒，從而導(dǎo)致胎兒或嬰幼兒被動(dòng)攝入反式脂肪酸。長期攝入反式脂肪酸，會(huì)導(dǎo)致嬰幼兒的脂肪酸代謝受到干擾，使嬰幼兒患上必需脂肪酸缺乏癥，且影響其中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育，抑制前列腺素的合成，使嬰幼兒的正常生長發(fā)育受到抑制[23]。Hornstra等[24]采用多重線性回歸分析反式脂肪酸對新生嬰兒的影響，結(jié)果表明臍血漿磷脂中的t-C18∶l對嬰兒的身長和頭圍有明顯不利影響，同時(shí)認(rèn)為嬰兒的體質(zhì)量與孕婦早期血漿中的t-C18∶l有關(guān)。

4.2 反式脂肪酸對心血管健康的影響

反式脂肪酸可使體內(nèi)良性高密度膽固醇含量下降，而使有惡性低密度膽固醇含量上升，在一定程度上破壞細(xì)胞膜的組織通透性，導(dǎo)致細(xì)胞膜對膽固醇的利用率降低，并使血液黏稠度有所增加，從而促進(jìn)動(dòng)脈硬化[25]、加速血栓形成[26]，并在一定程度上增加了心臟病的發(fā)病率。此外，反式脂肪酸的大量攝入還易引起老年人的老年癡呆癥[27]。Gillman等[28]研究發(fā)現(xiàn)過量攝入反式脂肪酸會(huì)增加冠心病的發(fā)病率。Willett等[29]進(jìn)行流行病學(xué)調(diào)查，結(jié)果顯示，增加2%的反式脂肪酸攝入量，心臟病的患病概率相應(yīng)上升25%。

4.3 反式脂肪酸對Ⅱ型糖尿病的影響

研究表明，由于反式脂肪酸可提高體內(nèi)的胰島素水平，使紅細(xì)胞對胰島素的反應(yīng)能力降低，從而增加機(jī)體對胰島素的需要量，增大胰腺負(fù)荷，從而增加患Ⅱ型糖尿病的危險(xiǎn)，也有報(bào)道稱反式脂肪酸誘發(fā)Ⅱ型糖尿病是由于反式脂肪酸進(jìn)入內(nèi)皮細(xì)胞后，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生功能障礙而影響與炎癥反應(yīng)相關(guān)的信號傳導(dǎo)而造成的[30]。Salmeron等[31]對2 507 例Ⅱ型糖尿病患者的飲食習(xí)慣進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)其反式脂肪酸的攝入量均高于正常人，認(rèn)為過量攝入反式脂肪酸可顯著增加Ⅱ型糖尿病的患病率。

5 植物油中反式脂肪酸的檢測方法

對于反式脂肪酸不僅應(yīng)對其種類、來源、危害等進(jìn)行研究，了解反式脂肪酸的檢測方法也變得極其重要。目前應(yīng)用較廣泛的反式脂肪酸檢測方法有：紅外光譜（infrared spectroscopy，IR）法、氣相色譜（gas chromatographic，GC）法、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（gas chromatographic-mass spectrometry，GC-MS）法、銀離子薄層色譜（Ag+-thin layer chromatography，Ag+-TLC）法以及毛細(xì)管電泳（capillary electrophoresis，CE）法等。

5.1 IR法

IR法是美國分析化學(xué)家協(xié)會(huì)和美國油脂化學(xué)學(xué)會(huì)最早用于檢測反式脂肪酸的標(biāo)準(zhǔn)方法。該法是根據(jù)反式鍵在966 cm－1波數(shù)處有最大吸收的原理確定反式脂肪酸的含量。隨著檢測技術(shù)的發(fā)展，逐漸建立起操作更簡單、精確度更高的傅里葉紅外光譜法（Fourier transforminfrared spectroscopy，F(xiàn)T-IR）、傅里葉變換近紅外光譜法（Fourier transform near infrared spectroscopy，F(xiàn)T-NIR）、全反射傅里葉紅外光譜法（attenuated total reflection-Fourier transform infrared spectroscopy，ATR-FTIR）、單次衰減全反射傅里葉紅外光譜分析法（single-bounce attenuated total reflectance-Fouriertransform infrared spectroscopy，SB-ATR-FTIR）和傅里葉紅外光譜重組技術(shù)（synchrotron radiation-Fourier transform infrared spectroscopy，SR-FTIR）等方法[32-34]。目前，SR-FTIR技術(shù)應(yīng)用較為廣泛，與其他幾種方法相比，該法操作簡單、靈敏度高。于修燭等[35]采用SR-FTIR技術(shù)檢測食用油中反式脂肪酸含量，并與SB-ATR-FTIR法進(jìn)行對比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，SR-FTIR模型的靈敏度比SB-ATR-FTIR模型高20余倍，認(rèn)為SR-FTIR技術(shù)用于油脂反式脂肪酸測定是完全可行的，且實(shí)現(xiàn)了快速、準(zhǔn)確和自動(dòng)化檢測分析。

5.2 GC法

GC法是目前較常用的反式脂肪酸檢測方法，其原理是利用待分離的各組分物質(zhì)在固定相和移動(dòng)相中分配系數(shù)的不同進(jìn)行分離。在我國，有多項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)都將該法作為測定反式脂肪酸含量的標(biāo)準(zhǔn)方法[36-37]，該法檢測結(jié)果準(zhǔn)確可靠，靈敏度高，可達(dá)5%[38]。Petrovi?等[39]采用GC法對食用油中反式脂肪酸含量進(jìn)行測定并對測定條件進(jìn)行優(yōu)化，使用兩種不同毛細(xì)管柱進(jìn)行樣品分離，發(fā)現(xiàn)該法具有很好的反式脂肪酸分離效果，且結(jié)果準(zhǔn)確性好。

5.3 GC-MS法

GC-MS法是將質(zhì)譜儀作為氣相色譜的檢測器，質(zhì)譜檢測器可對氣相色譜柱上不能完全分離的部分組分進(jìn)行定量。由于脂肪酸組成復(fù)雜及脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)品種類有限，使得傳統(tǒng)的火焰離子化檢測器很難對一些未知色譜峰進(jìn)行判別，而GC-MS法在一定程度上可彌補(bǔ)GC法的不足。目前采用GC-MS法對反式脂肪酸進(jìn)行測定的報(bào)道也很多，賈濤等[40]采用GC-MS法測定煎炸食品中反式脂肪酸含量，結(jié)果表明，所測各反式脂肪酸組分檢出限為0.03 g/100 g，含量測定相對偏差均小于10%，加標(biāo)回收率在85.3%～91.8%之間，且該法測量快速、結(jié)果準(zhǔn)確、分離良好。隨著科技的發(fā)展，GC-MS技術(shù)將有更加明顯的優(yōu)勢。

5.4 Ag+-TLC法

Ag+-TLC法，其原理是銀離子與順式雙鍵之間存在微弱的作用力，而與反式雙鍵間不發(fā)生作用，用此原理可分析脂肪酸的順反異構(gòu)。該法具有操作簡單，檢測速度快等優(yōu)點(diǎn)。隨著檢測技術(shù)的不斷完善，又出現(xiàn)了Ag+-TLC法與GC法聯(lián)合使用的相關(guān)報(bào)道，李蕊等[41]建立了分離反式油酸、亞油酸、亞麻酸的銀離子固相萃取-氣相色譜方法，并應(yīng)用于乳脂肪中反式脂肪酸檢測。結(jié)果顯示，反式脂肪酸的回收率為88.4%～107.2%、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為11.2%～11.19%。該法通過特異性固相萃取對樣品進(jìn)行前處理，較好地避免了樣品中順式及飽和脂肪酸對反式脂肪酸檢測的干擾。Goto等[42]還通過將Ag+-TLC法和GC法聯(lián)合使用而實(shí)現(xiàn)了脂肪酸混合物中順反異構(gòu)體的基線分離。

5.5 CE法

CE法是以毛細(xì)管為分離通道、以高壓直流電場為驅(qū)動(dòng)力的分離技術(shù)。目前，采用CE法測定食品中反式脂肪酸的研究并不多見。de Castro等[43]使用CE法測定氫化植物油樣品中的總脂肪酸含量，其結(jié)果與GC法得到的檢測結(jié)果比較并無顯著性差異。Otieno等[44]比較了CE與GC分析油脂的優(yōu)缺點(diǎn)，指出由于CE多采用含水電解質(zhì)，所以影響油脂的溶解度，且紫外檢測器靈敏度較低，這使得CE在油脂分析中的應(yīng)用受到限制。

6 植物油中反式脂肪酸的去除

目前，油脂中反式脂肪酸的去除方法主要包括油脂加工過程的工藝優(yōu)化、酯交換技術(shù)、油料基因改良技術(shù)、油脂食品加工條件優(yōu)化、天然可食抗氧化劑的添加等。

6.1 油脂加工過程的優(yōu)化

油脂的氫化加工和精煉過程是油脂加工過程中重要的反應(yīng)工段，同時(shí)也是產(chǎn)生反式脂肪酸的主要過程。

6.1.1 氫化加工過程優(yōu)化

目前，氫化過程中降低或去除反式脂肪酸的優(yōu)化方法有：1）嚴(yán)格控制氫化反應(yīng)條件。在氫化過程中，溫度、壓力及催化劑都是產(chǎn)生反式脂肪酸的影響因素。研究表明高壓、低溫和高氫氣濃度可顯著減少反式脂肪酸的產(chǎn)生[45]。2）電化學(xué)氫化技術(shù)。肖飛燕等[46]研究并使用質(zhì)子轉(zhuǎn)移膜式電化學(xué)氫化反應(yīng)器，以稀甲酸鈉溶液為介質(zhì)，在低溫、常壓和低電流密度下實(shí)施大豆油氫化反應(yīng)，結(jié)果表明，和傳統(tǒng)氣體氫化工藝相比，實(shí)驗(yàn)條件下完成相同程度氫化時(shí)，電化學(xué)氫化使反式脂肪酸含量減少71%。3）超臨界氫化技術(shù)。該技術(shù)是指油脂在超臨界流體提供的均相環(huán)境中進(jìn)行催化氫化反應(yīng)。該法可提高催化劑表面氫濃度，加快氫化反應(yīng)速率，有效減少反式脂肪酸的形成。Piqueras等[47]在超臨界丙烷條件下對葵花籽油進(jìn)行氫化研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)反應(yīng)相比，該氫化反應(yīng)可明顯降低反式脂肪酸含量，同時(shí)提高反應(yīng)速率，催化劑活性也有所增強(qiáng)。4）新型催化劑的使用。傳統(tǒng)的氫化加工一般采用鎳為催化劑，雖然該催化劑可使成品油中含有少量飽和脂肪酸，但會(huì)增加反式脂肪酸的含量。而新型的鎳-硼合金催化劑可有效減少成品油中反式脂肪酸的含量[48]。

6.1.2 精煉過程優(yōu)化

油脂在精煉過程中會(huì)產(chǎn)生大量的反式脂肪酸。研究發(fā)現(xiàn)，精煉過程的脫臭工段是反式脂肪酸形成的主要過程[49]。目前，脫臭工藝中控制反式脂肪酸產(chǎn)生的優(yōu)化方法有：1）優(yōu)化脫臭工藝條件。降低脫臭溫度和時(shí)間可減少反式脂肪酸的生成。梁愛勇等[15]研究發(fā)現(xiàn)，在脫臭過程中，脫臭溫度及脫臭時(shí)間均是反式脂肪酸形成的影響因素；根據(jù)研究結(jié)果采用優(yōu)化后的精煉工藝即低溫、短時(shí)與改變脫臭塔結(jié)構(gòu)可生產(chǎn)反式脂肪酸含量小于1%的成品大豆油。2）脫臭塔結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。不同結(jié)構(gòu)的脫臭塔對反式脂肪酸的形成有一定的影響。與傳統(tǒng)脫臭設(shè)備相比，新型軟塔式脫臭系統(tǒng)、雙重低溫脫臭系統(tǒng)、凍結(jié)-凝縮真空脫臭系統(tǒng)可顯著降低油脂中反式脂肪酸的產(chǎn)生[50]。羅淑年等[51]對脫臭工段中脫臭塔結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改造，采用外部加熱方式進(jìn)行兩段式脫臭，與常規(guī)脫臭工藝相比，該法不僅縮短脫臭時(shí)間，還顯著降低了蒸汽總用量，成品油中反式脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.97%。

6.2 酯交換技術(shù)

酯交換技術(shù)是指利用酶或化學(xué)催化劑使油脂發(fā)生酯交換反應(yīng)，從而改變其物理性質(zhì)的技術(shù)，分為酶法酯交換和化學(xué)法酯交換兩種。

酶法酯交換選用脂肪酶作催化劑，通常選擇1,3-特異性脂肪酶，該法反應(yīng)速率緩慢，可在任何需要的時(shí)間段終止反應(yīng)，易于準(zhǔn)確控制并可得到適宜熔點(diǎn)的穩(wěn)定產(chǎn)品[52]。Farmani等[53]研究表明，卡諾拉油與棕櫚軟脂、極度氫化大豆油經(jīng)酶法酯交換反應(yīng)后，所得產(chǎn)物均適合作為零/低反式脂肪酸人造奶油的基料油。Costales-Rodríguez等[54]研究棕櫚硬脂和大豆油的酶法酯交換，對固體脂肪含量及酯交換產(chǎn)品的甘三酯組成進(jìn)行分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)酯交換產(chǎn)品中全飽和甘三酯以及多不飽和甘三酯含量降低，而單不飽和甘三酯及雙不飽和甘三酯的含量有所增加。

化學(xué)法酯交換通常選用甲醇鈉和乙醇鈉作為催化劑，該法可獲得特定熔點(diǎn)形態(tài)的飽和與不飽和脂肪酸的混合脂肪，并可在有效提高油脂穩(wěn)定性的前提下不產(chǎn)生反式脂肪酸。徐志宏等[55]以乙醇鈉為催化劑，選用脂烏桕脂和大豆油為原料進(jìn)行酯交換反應(yīng)。結(jié)果顯示酯交換后所得基料油中含棕櫚酸和硬脂酸47.8%，單不飽和脂肪酸31.9%，多不飽和脂肪酸20.3%，不含反式脂肪酸。

6.3 油料基因改良技術(shù)

在油脂加工過程中，反式脂肪酸的含量與原料油脂中脂肪酸組成有關(guān)。有研究稱油脂在精煉過程中產(chǎn)生的反式脂肪酸量與油脂中多不飽和脂肪酸的含量成正比；油酸含量較高的油脂中反式脂肪酸含量也較高[16]。通過使用基因技術(shù)生產(chǎn)具有特定脂肪酸組成的油料，可使油料在熔點(diǎn)和氧化穩(wěn)定性上類似部分氫化油的前提下不含反式脂肪酸，如高油酸葵花籽油和低芥酸菜籽油等[56]。

6.4 食品加工條件優(yōu)化

6.4.1 植物油煎炸條件的優(yōu)化

食品在高溫煎炸過程中，食用油的煎炸溫度和時(shí)間均會(huì)影響反式脂肪酸的生成。通常情況下，反式脂肪酸的含量會(huì)隨著煎炸溫度的升高、煎炸時(shí)間的延長而增加[57]。因此在日常烹飪加工中，應(yīng)盡量避免或減少油炸或高溫烹調(diào)，并減少烹調(diào)時(shí)間。一般情況下，當(dāng)植物油的煎炸溫度在150～200 ℃時(shí)，不易生成反式脂肪酸，如李桂華等[58]建議大豆油的煎炸溫度不宜超過190 ℃。煎炸時(shí)間的長短與食物的成熟度、大小及易致熟程度相關(guān)，通常為5～15 min。有研究表明，雞腿在160 ℃油炸15 min、薯?xiàng)l在200 ℃油炸5 min均未產(chǎn)生反式脂肪酸[59]。

6.4.2 煎炸用油的選擇

食品中的反式脂肪酸與煎炸用油中所含不飽和脂肪酸的含量有著十分密切的關(guān)系。在同樣的煎炸溫度下，油中不飽和脂肪酸含量越高，越易產(chǎn)生反式脂肪酸[60]，故建議選用棕櫚油等飽和脂肪酸含量相對較高的油脂作為煎炸油，少用或不用氫化油和精煉植物油作為煎炸油。

7 結(jié) 語

通過對植物油中反式脂肪酸的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，可以看出目前關(guān)于反式脂肪酸的研究主要存在以下幾方面問題：

目前，我國對反式脂肪酸的研究還處于初期階段，尤其是對植物油脂中反式脂肪酸的研究，主要集中在闡述理論與評定其危害等方面，對如何降低及去除反式脂肪酸的實(shí)際應(yīng)用研究較少；現(xiàn)有的各類反式脂肪酸去除方法中仍有部分不夠完善，多適用于實(shí)驗(yàn)室而不能應(yīng)用于大規(guī)模操作。

反式脂肪酸對人體的危害程度主要由其攝入量的多少?zèng)Q定，因此低反式脂肪酸及零反式脂肪酸產(chǎn)品更符合人們的要求。但目前該類產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)較少，相應(yīng)產(chǎn)品價(jià)格較高，難以走進(jìn)大眾市場。

反式脂肪酸是一種對人體有害的不飽和脂肪酸，時(shí)刻威脅著人們的身體健康。針對以上研究中存在的問題，今后對植物油中反式脂肪酸的研究應(yīng)集中在以下幾個(gè)方面：加大對植物油中反式脂肪酸去除方法的研究力度，完善現(xiàn)有方法并找出新方法，盡可能地使其可應(yīng)用于工廠大規(guī)模生產(chǎn)，以便降低植物油脂及油脂食品中反式脂肪酸的含量。改進(jìn)植物油脂加工技術(shù)，研發(fā)低/零反式脂肪酸產(chǎn)品新技術(shù)，開發(fā)新產(chǎn)品，以符合人們對油脂及油脂食品營養(yǎng)及安全性的要求，并適應(yīng)工業(yè)化生產(chǎn)，使低/零反式脂肪酸產(chǎn)品進(jìn)入人們的日常生活。

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Recent Progress in Research on Trans Fatty Acids in Vegetable Oils

CHEN Xue1,2, SHI Aimin1, LIU Hongzhi1, LIU Li1, WANG Qiang1,*
(1. Key Laboratory of Agricultural Product Processing and Quality Control, Ministry of Agriculture, Institute of Food Science and Technology, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China; 2. College of Food Science, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110161, China)

Trans fatty acids are a group of unsaturated fatty acids that contains one or more trans double bonds, and can pose a great threat to human health. The current paper has summarized the types, sources and hazards of trans fatty acids and common methods for their detection and removal, and outlined the factors influencing the formation and changes of trans fatty acids during the frying process, in order to provide references for solving the safety problems caused by trans fatty acids in oils and fat-containing foods in the future.

vegetable oils; trans fatty acids; hazards; detection methods; removal methods

TS221

A

1002-6630（2015）21-0291-06

10.7506/spkx1002-6630-201521054

2015-01-15

國家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201303072-02-01）；中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程項(xiàng)目（CAAS-ASTIP-201X-IAPPST）

陳雪（1990—），女，碩士研究生，主要從事糧油加工與功能食品研究。E-mail：chenxuehong312@163.com

*通信作者：王強(qiáng)（1965—），男，研究員，博士，主要從事糧油加工與副產(chǎn)物綜合利用研究。E-mail：wangqiang06@caas.cn