食品中反式脂肪酸的來源、健康風(fēng)險(xiǎn)和管控措施研究

摘要：文中就目前文獻(xiàn)中TFAs 的來源、對人類的健康危害及世界主要發(fā)達(dá)國家和我國食品中反式脂肪酸的管控措施進(jìn)行綜述，以期為我國高品質(zhì)油脂及其加工食品研究開發(fā)提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：反式脂肪酸；部分氫化油脂；健康風(fēng)險(xiǎn)；管控措施

Research on Sources，Health Risks and Control Measures of Trans Fatty Acids in Food

WANG Tianxi1，2

（1 Fujian Inspection and Research Institute for Product Quality， Fuzhou 350002， Fujian， China）

（2 National Quality Supervision and Testing Center for Processed Food， Fuzhou 350002， Fujian， China）

Abstract： This paper reviews the sources of TFAS in the literature， its health hazards to human beings， and the control measures of TFAs in food trans fat in major developed countries and China， in order to provide reference for the research and development of high-quality fats and processed foods in China.

Key Words： Trans fatty acids; Partially hydrogenated grease; Health risks; Control measures

0引言

一個(gè)世紀(jì)前，人們?yōu)榱藦浹a(bǔ)動(dòng)物油的不足，利用催化氫化改造植物油技術(shù)獲得氫化油脂，被用作基料油制備人造奶油等專用油脂，繼而被廣泛應(yīng)用于食品生產(chǎn)加工中。反式脂肪酸（Trans fatty acids，TFAs）是植物油部分氫化過程的副產(chǎn)物。筆者通過分析反式脂肪酸的概念、來源及過量攝入帶來的健康風(fēng)險(xiǎn)和其他國家地區(qū)為減少工業(yè)反式脂肪酸攝入而采取的管控措施，為我國生產(chǎn)企業(yè)探索生產(chǎn)零/低反式脂肪酸食用油脂的技術(shù)和消費(fèi)者避免過量攝入反式脂肪酸提出建議供參考。

1反式脂肪酸的概述和來源

反式脂肪酸是碳鏈上含有一個(gè)或以上非共軛反式雙鍵的不飽和脂肪酸及所有異構(gòu)體的總稱，是一類含有反式雙鍵的脂肪酸的簡稱，其雙鍵上兩個(gè)碳原子結(jié)合的兩個(gè)氫原子分別在碳鏈的兩側(cè)，其空間構(gòu)象呈線性，與之相對應(yīng)的是順式脂肪酸，其雙鍵上兩個(gè)碳原子結(jié)合的兩個(gè)氫原子在碳鏈的同側(cè)，其空間構(gòu)象呈彎曲狀。如圖1所示。

反式脂肪酸進(jìn)一步分為反式單不飽和脂肪酸和反式多不飽和脂肪酸，是人體非必需脂肪酸，含有反式脂肪酸的脂肪叫反式脂肪[1]。

食品中反式脂肪酸來源分為自然來源和工業(yè)加工來源，主要有以下來源途徑：

1）反芻動(dòng)物瘤胃中細(xì)菌的微生物轉(zhuǎn)化。瘤胃中的微生物（如丁酸弧菌等）在酶促作用下將飼料中的油酸、亞油酸和亞麻酸等不飽和脂肪酸，通過生化氫化反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橛仓镜蕊柡椭舅?。在這個(gè)過程中，以異油酸和瘤胃酸為主的反式脂肪酸，作為不飽和脂肪酸轉(zhuǎn)變?yōu)橛仓岬闹虚g體存在于反芻動(dòng)物的肉、脂肪和乳制品中[2]。

2）油脂的部分氫化（或選擇性氫化）工藝生產(chǎn)半流體或固體脂肪的副產(chǎn)物。氫化油脂生產(chǎn)過程中為防止氫化反應(yīng)完全進(jìn)行，造成油脂產(chǎn)物過硬而失去實(shí)際使用價(jià)值，須使植物油進(jìn)行部分氫化反應(yīng)，部分氫化過程中會伴隨反式脂肪酸的產(chǎn)生[3]。符昌雨等檢測了市面上部分氫化油脂的反式脂肪酸含量。結(jié)果表明：起酥油中的反式脂肪酸含量較低，而人造黃油和人造奶油中的含量相對較高，其中最高含量分別達(dá)到 6.7%和 5.0%[4]。

油脂氫化降低了油脂的不飽和程度，增強(qiáng)了油脂的抗氧化性、熱穩(wěn)定性；提高了原料油的熔點(diǎn)，增加了固體油脂的含量，從而改變了油脂的塑性，并改善了油脂的色澤、氣味和滋味等。因此被廣泛應(yīng)用于食品加工中，導(dǎo)致食品含有反式脂肪酸。2010年傅紅等報(bào)道了中國市場上51個(gè)品牌165個(gè)食品中反式脂肪酸含量。結(jié)果表明：86%的測試樣品中含反式脂肪酸，其中涂抹奶油、蛋糕派、威化餅干中的反式脂肪酸含量較高（見表2）；一些快餐食品中的反式脂肪酸含量為1.00/份～2.00/份（見表3）[5]。

3）多不飽和脂肪酸含量較高的植物油或魚油的精煉脫臭工藝。對毛油（原油）進(jìn)行精制的目的是除去影響油脂食用和儲存的雜質(zhì)，如蛋白質(zhì)、磷脂等，其流程包括初步處理（去除毛油固體顆粒雜質(zhì)）、脫膠、脫酸、脫色、脫臭、脫蠟等步驟。目前大多采用高溫和負(fù)壓條件下的水蒸氣蒸餾脫臭工藝，操作溫度都要達(dá)到210～270℃。高溫脫臭是油脂精煉過程中反式脂肪酸形成的主要步驟。高海軍等研究表明食用油經(jīng)過高溫脫臭工藝后，會產(chǎn)生0.04%～2.01%的反式脂肪酸（見表4）[6]。

4）油脂在煎炸過程中，部分順式脂肪酸會轉(zhuǎn)變?yōu)榉词街舅醄7]。反式脂肪酸組成和含量與煎炸的溫度和時(shí)間有關(guān)，煎炸溫度越高，時(shí)間越長，次數(shù)越多，反式脂肪酸越高，不同種類食用油在煎炸過程中產(chǎn)生的反式脂肪酸含量有較大差異（見表5）[8，9]。

2 反式脂肪酸給人類造成的健康風(fēng)險(xiǎn)

自20世紀(jì)80年代以來，人們開始關(guān)注反式脂肪酸與人體健康的研究，綜合世界各國的研究結(jié)果，可以肯定的是來自加工業(yè)加工來源反式脂肪酸對人體健康有害無益，但自然來源反式脂肪酸是否有害健康，目前尚無確鑿證據(jù)。有學(xué)者認(rèn)為：由于人們對自然來源反式脂肪酸攝入量有限，因而不良影響不及加工來源的那么明顯[10]。過量攝入反式脂肪酸不但會增加血清中甘油三酯、總膽固醇和低密度脂蛋白，同時(shí)還會減少可預(yù)防心臟病的高密度脂蛋白含量[11]，這些是動(dòng)脈粥樣硬化、血栓和冠心病的重要誘導(dǎo)因素，極易引發(fā)心血管疾病[12]和阿爾茨海默病[13]的發(fā)病幾率，并引發(fā)人體其他多種慢性疾病[14，15]。反式脂肪酸對嬰幼兒的生長發(fā)育有嚴(yán)重不良影響，會導(dǎo)致必需氨基酸缺乏；通過抑制長碳鏈不飽和脂肪酸的合成，影響視覺與中樞神經(jīng)系統(tǒng)生長發(fā)育；抑制母體前列腺素的合成，使得吸食母乳的嬰兒缺乏正常代謝調(diào)節(jié)功能[16]。反式脂肪酸與其他疾病，如糖尿病、高血壓、癌癥的相關(guān)性雖有研究，但尚無明確證據(jù)[17]。

3世界主要國家和地區(qū)對反式脂肪酸的控制措施

自20世紀(jì)90年代開始，國際組織、各國（地區(qū)）政府和學(xué)術(shù)團(tuán)體陸續(xù)向公眾提出謹(jǐn)慎攝入反式脂肪酸的消費(fèi)警示，并相繼出臺了限制反式脂肪酸的相關(guān)管理措施。包括：①限期停止生產(chǎn)銷售用于生產(chǎn)食品的氫化油脂；②規(guī)定相關(guān)食品中反式脂肪酸的最高限量值；③強(qiáng)制在食品營養(yǎng)標(biāo)簽中標(biāo)注反式脂肪酸的含量。從而引導(dǎo)和規(guī)范食品企業(yè)的生產(chǎn)行為，減少消費(fèi)者對反式脂肪酸的攝入。2003年，世界衛(wèi)生組織（WHO）建議反式脂肪的供能比（反式脂肪酸提供的能量占膳食攝入總能量的百分比）應(yīng)低于1%[18]。2003年，丹麥獸醫(yī)與食品管理局出臺法律規(guī)定，從2003年6月1日起，禁止工業(yè)反式脂肪酸含量超過2%的油脂用于食品生產(chǎn) [18]。2018年6月5日，美國農(nóng)業(yè)部食品安全檢驗(yàn)局發(fā)布通知，部分氫化油不再被視作肉類、禽類、蛋品中的安全物質(zhì) [19]。同年9月17日，加拿大衛(wèi)生部修訂《食品中污染物和其他摻假物質(zhì)清單》第1部分，禁止部分氫化油在食品中的使用[19]。2020年3月9日，新加坡發(fā)布《食品條例（修正案）草案2020》，提議從2021年6月開始禁止進(jìn)口和使用部分氫化油生產(chǎn)食品在新加坡銷售。2019年1月，泰國實(shí)施《消除工業(yè)生產(chǎn)的反式脂肪的最佳做法條例》，禁止生產(chǎn)、進(jìn)口或銷售含有部分氫化油的食品 [20，21]。

4我國對食品生產(chǎn)企業(yè)在反式脂肪酸的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)要求

2011年2月，我國衛(wèi)計(jì)委啟動(dòng)了“中國居民反式脂肪酸膳食攝入水平及其風(fēng)險(xiǎn)評估”項(xiàng)目。中國大陸對于氫化油脂的使用限制，僅局限于嬰幼兒食品，而對于應(yīng)用更廣泛的（西式）糕點(diǎn)、糖果、膨化食品、各類西式快餐等加工食品，都還沒有相應(yīng)的使用限制規(guī)定。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》配料表示方法中規(guī)定“植物油”或“精煉植物油”如經(jīng)過氫化處理，應(yīng)標(biāo)示“氫化”或“部分氫化”[22]，GB 28050-2011《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 預(yù)包裝食品營養(yǎng)標(biāo)簽通則》中4.4中規(guī)定“食品配料含有或生產(chǎn)過程中使用了氫化和（或）部分氫化油脂時(shí)，在營養(yǎng)成分表中還應(yīng)標(biāo)示出反式脂肪（酸）的含量”，并推薦了反式脂肪酸攝入引起的健康風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)簽標(biāo)示規(guī)范用語[23]。此外，GB 10765-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 嬰兒配方食品》、GB 10767-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 較大嬰兒和幼兒配方食品》、GB 10769-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)嬰幼兒谷類輔助食品》和GB 10770-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 嬰幼兒罐裝輔助食品》均規(guī)定不應(yīng)使用氫化油脂。

5我國食品生產(chǎn)企業(yè)為降低或消除食品反式脂肪酸應(yīng)采取的舉措

5.1改進(jìn)油脂氫化工藝

工業(yè)反式脂肪酸來源于油脂氫化過程、精煉脫臭和高溫煎炸。其中后兩者產(chǎn)生的反式脂肪酸的機(jī)制幾乎相同，都與加熱溫度、時(shí)間和次數(shù)成正比。因此，可以通過縮短加熱時(shí)間和降低溫度，減少反復(fù)加熱次數(shù)達(dá)到降低反式脂肪酸的目的。相比之下，控制部分氫化過程產(chǎn)生的反式脂肪酸就要復(fù)雜多，目前我國為減少氫化油脂中的反式脂肪酸含量而廣泛采用的氫化改進(jìn)工藝主要有：①選擇貴金屬鉑或鈀等替代傳統(tǒng)的鎳作為催化劑，提高催化劑的催化活性和氫化反應(yīng)的選擇性；②控制反應(yīng)條件，主要是控制反應(yīng)器的壓力、溫度、攪拌速率和催化劑的濃度，對于不同的氫化要求選擇最優(yōu)參數(shù)組合，兼顧生產(chǎn)效率和低反式脂肪酸的產(chǎn)生；③研發(fā)新的氫化技術(shù)，如電化學(xué)氫化工藝、超臨界溶劑流體氫化工藝、膜反應(yīng)器氫化工藝、超時(shí)波氫化工藝等 [24，25]。

5.2采用低溫物理油脂分提技術(shù)

油脂分提技術(shù)是一種歷史悠久的傳統(tǒng)物理分離技術(shù)，用以拓展天然油脂的使用范圍和價(jià)值。此技術(shù)采用干法、溶劑法或表面活性劑法等工藝完成低溫結(jié)晶和分離兩大步驟，得到不含工業(yè)反式脂肪酸的固體脂和液體油。應(yīng)用于棕櫚油、棕櫚仁油和氫化大豆油的分提得到起酥油基料油和代可可脂[26]；乳脂經(jīng)分提得到可作為起酥油基料和糖果用脂的硬脂和液態(tài)奶油等[27]。

5.3酯-酯交換反應(yīng)技術(shù)生產(chǎn)零/低反式脂肪酸油脂

油脂在催化劑作用下，通過改變甘油三酯分子上脂肪酸的分布生產(chǎn)不同結(jié)晶特性和熔化特性的油脂產(chǎn)品，分為化學(xué)酯交換法和酶法酯交換法，是當(dāng)前生產(chǎn)零/低反式脂肪酸塑性油脂最理想的方法。王輝等[28]研究發(fā)現(xiàn)棕櫚硬脂與棉籽油比例為 1：1 時(shí)，其酯交換產(chǎn)物未檢出反式脂肪酸。

5.4調(diào)整油脂產(chǎn)品配方降低反式脂肪酸

人造奶油、起酥油和代可可脂的基料油均為氫化油脂，在保持甚至提高油脂物理性質(zhì)和應(yīng)用性能的前提下，為了降低此類產(chǎn)品中反式脂肪酸的含量，通常加入一些未經(jīng)氫化的油脂，調(diào)整產(chǎn)品中不同油脂的比例[28]。

5.5改進(jìn)油脂精煉工藝與控制煎炸過程

油脂精煉包括脫膠、脫酸、脫色和脫臭等工藝，其中脫臭步驟是產(chǎn)生反式脂肪酸的主要階段。主要影響因素是脫臭溫度和脫臭時(shí)間，通過采用酶法脫膠、納米中和后脫酸等新工藝，改進(jìn)脫臭設(shè)備，降低脫臭溫度和縮短脫臭時(shí)間，從而減少反式脂肪酸的生成[29]。

5.6減少氫化油脂的使用

《中國居民反式脂肪酸膳食攝入水平及其風(fēng)險(xiǎn)評估》專項(xiàng)檢測發(fā)現(xiàn)，威化餅干、夾心餅干、奶油蛋糕和奶油面包、派等焙烤食品中的反式脂肪酸含量較高（個(gè)別食品的反式脂肪酸含量超過3.0g/100g），糕點(diǎn)、餅干和面包三者反式脂肪酸攝入的貢獻(xiàn)率之和約為9%，因此建議食品加工企業(yè)進(jìn)一步減少反式脂肪酸含量較高的氫化油脂在焙烤食品中的應(yīng)用[30]。

5.7按規(guī)定標(biāo)示反式脂肪酸含量

食品加工企業(yè)應(yīng)按GB 28050-2011《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 預(yù)包裝食品營養(yǎng)標(biāo)簽通則》的規(guī)定，在食品配料含有或生產(chǎn)過程中使用了氫化和（或）部分氫化油脂時(shí)，在營養(yǎng)成分表中還應(yīng)標(biāo)示出反式脂肪（酸）的含量。當(dāng)配料中氫化油和/或部分氫化油所占比例很小，或者植物油氫化比較完全，產(chǎn)生的反式脂肪酸含量很低時(shí)，終產(chǎn)品中反式脂肪酸含量低于“0”界限值（≤0.3g/100g或mL），此時(shí)反式脂肪酸應(yīng)標(biāo)示為“0”。[23]

6結(jié)語

文中通過綜述分析氫化油脂在加工食品使用現(xiàn)狀、反式脂肪酸對人體的心腦血管系統(tǒng)的健康危害和世界主要發(fā)達(dá)國家和我國對食品中反式脂肪酸的管控措施及目前減少或消除食品中反式脂肪酸含量的工藝方法，為我國食品業(yè)界生產(chǎn)低或零反式脂肪酸的營養(yǎng)健康食品，降低國民心腦管血管健康風(fēng)險(xiǎn)，減輕社會醫(yī)療負(fù)擔(dān)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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收稿日期：2022-05-04

作者簡介：王天西，男，福建省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院/國家加工食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（福州），高級工程師，碩士