食品中反式脂肪酸的研究进展

反式脂肪酸 人类健康

食品科技

2010年第35卷第4

期

FOODSCIENCEANDTECHNOLOGY

食品开发

食品中反式脂肪酸的研究进展

章萍萍，赵培城*，张建友

(浙江工业大学生物与环境工程学院，杭州310014)

摘要：就反式脂肪酸的性质、来源、危害、检测方法、控制措施及各国对反式脂肪酸的标示规

定6个方面进行了综述，同时强调了专门针对乳制品中反式脂肪酸的检测与消解技术研究的迫切性。

关键词：反式脂肪酸；来源；危害；检测方法；控制措施；乳制品

中图分类号：TS201.2

文献标志码：A

文章编号：1005-9989(2010)04-0095-05

Researchprogressoftransfattyacidsinfoods

ZHANGPing-ping,ZHAOPei-cheng*,ZHANGJian-you

(CollegeofBiologicalandEnvironmentalEngineering,ZhejiangUniversityofTechnology,

Hangzhou310014)

Abstract:ThispapergivesanoverviewofTFAonitsproperties,sources,hazards,detectionmethods,control

measuresandlimitation.Atthesametime,itemphasizestheimportanceofdetectingandclearingupTFAindairyproducts.

Keywords:transfattyacids;source;hazard;detectionmethods;controlmeasures;dairyproducs

近年来，食品中反式脂肪酸含量成为各国十分关注的问题。研究表明，反式脂肪酸会影响中

收稿日期：2009-09-21*通讯作者

基金项目：浙江省科技攻关项目(2007C21149)。

作者简介：章萍萍(1985—)，女，浙江玉环人，硕士研究生，研究方向为食品生物技术。

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40℃。验证实验结果表明，在该条件下D-塔格糖的产率为83%，高于其他条件下D-塔格糖的产率，而且产品颜色浅，不需要脱色。3

结论

以直接应用。

参考文献：

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综合单因素实验和正交实验的结果，得出铝

酸钾法合成D-塔格糖的最佳工艺条件为：铝酸钾加入量为60g，反应时间为5h，反应温度为40℃。此条件下D-塔格糖的产率最高，可以达到83%

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枢神经系统的发育，对婴幼儿和儿童危害更大；乳制品中反式脂肪酸含量偏高，有潜在危害，因此研究其消解技术迫在眉睫。本文就反式脂肪酸的性质、来源、危害、检测方法、控制措施及各国对反式脂肪酸的标示规定等进行综述，为进一步研究乳制品中反式脂肪酸的快速检测和消解技术提供参考。11.1

反式脂肪酸的性质及来源反式脂肪酸的定义

臭操作中，通常需要250℃以上高温及长时间的处理，在这一过程中，会产生一定数量的TFA[2]。1.3.4不当的烹调习惯许多人烹调时习惯将油加热到冒烟，这可导致TFA产生。1.4

反式脂肪酸的膳食分布

近年来，随着快餐饮食业的发展，TFA在膳食中的分布越来越广，其所含比例也在不断地提高。由于各国居民的饮食习惯和食物结构的不同，TFA摄入量的变化范围较大。亚洲国家TFA的摄入量，如韩国人均摄入量约为0.6g/d，日本为0.1~0.3g/d；意大利为1.4~2.1g/d，德国为2.1~5.4g/d[5]；澳大利亚为3~8g/d[6]；美国为2%~5%[5]。2

反式脂肪酸的危害

在不饱和脂肪酸中，有两种异构体。其一为双键碳原子所连的氢原子在碳链同一侧，称为顺式脂肪酸；另一种为“反式”，其双键碳原子所连的氢原子在碳链的两侧[1]。几种脂肪酸的构型可见图1。

COOH

饱和脂肪酸

OHO-CH3C

顺式脂肪酸

OHO-C

HCCH

CH3

CH

虽然TFA在人体中的摄取量仅占总脂肪酸摄取量的2%，但它对人体已有的和潜在的危害不容低估。

2.1导致必需脂肪酸(EFA)缺乏

TFA通过影响δ-6脱饱和酶的功能，抑制亚油酸变为花生四烯酸；通过对脱氢酶的竞争性抑制能干扰顺式的γ-亚麻酸和α-亚麻酸在肝中的代谢，同时还会阻碍膳食中n-3脂肪酸向组织脂肪酸的转化，从而导致EFA缺乏症，影响神经系统和视力[7]。

2.2增加患心血管病的危险性

临床研究表明：摄入TFA或氢化油脂所致血中胆固醇水平要高于天然油脂。摄入含4%或更高TFA含量的食品后，可使LDL-C水平上升；同时，当食品中TFA含量达到5%～6%时，就会降低血清中HDL-C水平，使α-脂蛋白浓度升高，明显增加了患心血管病的危险性[8]。还有研究表明，TFA对心血管病的影响还与其他因素有关[9]。

然而有人认为，以反-9-十八单烯酸为主的氢化植物油可以增加冠心病发病率，而动物源性食物则同冠心病的发病关系不大。故TFA对冠心病的影响尚未定论，仍有待进一步研究[7]。2.2.1

导致血栓形成

TFA有增加血液黏稠度和

凝聚力的作用，可能为机体提供了一个更为有效的血栓形成环境。

2.2.2增加心脏病危险性研究表明，TFA的过量摄入，可增加猝死的概率，但具体由于何种TFA的作用还有待于进一步的研究[10]。WHO和FAO提议应尽量控制饮食中TFA摄取量，最大摄取量应在总能量的1%以下。

CH

反式脂肪酸

图1脂肪酸的构型

1.2反式脂肪酸的性质

由于顺式脂肪酸与TFA分子的立体结构不同，二者的物理和化学性质也有所不同。如TFA刚性大，熔点高，多为固态或半固态；而顺式弹性大，熔点低，多为液态[2]。1.3

反式脂肪酸的来源

天然来源脂肪酸多为顺式结构，少数TFA来自反刍动物肠道微生物的生物氢化作用；而多数TFA是在精炼与加工中产生的。

1.3.1反刍动物的脂肪组织及其乳脂天然TFA主要存在于反刍动物脂肪中，通过牛羊肉和乳制品消费进入人体[3]。这些TFA的生成途径不是单一的[4]。

1.3.2经部分氢化加工的植物油脂天然油脂对食品加工需求有一定的局限性。为了满足人们对油脂的使用要求，须对天然油脂进行氢化，氢化的同时产生较多的TFA[1-2]。1.3.3油脂精炼的脱臭工艺

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在油脂精炼工艺脱

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2.3导致妇女患Ⅱ型糖尿病常需对其进行甲酯化处理[15]。

脂肪酸甲酯主要是由甘油三酯与甲醇通过酯交换制备，反应最后生成甘油和甲酯。该反应需要催化剂，包括碱性催化剂、酸性催化剂、生物酶催化剂等。氢氧化钾-甲醇法是一种在常温下进行的碱处理方法；浓硫酸-甲醇法是需要冷凝回流的一种在高温下进行的酸处理法；三氟化硼-甲醇法也需进行冷凝回流。

甲酯化后所测得的实验结果应该转化为以反式脂肪酸百分比含量的检测结果为报告方式，这样才更符合新营养标签中反式脂肪项目的定义[16]。3.2反式脂肪酸的检测方法

3.2.1气相色谱法(GC)气相色谱法是测定反式脂肪酸常用的方法，虽操作复杂，但该法比较准确，是FDA推荐使用的方法；ACS所推荐采用的标准方法CeIF-96也是气相色谱法，但是顺、反式位置异构体流出有部分的重叠。银离子薄层色谱和气相色谱联用分析技术(Ag-TLC/GC)可以解决顺、反式位置异构体在气相色谱图上的重叠问题。顺式或反式脂肪酸异构体的单独的含量必须使用薄层色谱或高效液相色谱检测[3]。我国对于测定反式脂肪酸的国家标准方法也是气相色谱法[17]。3.2.2

红外光谱法(IR)

红外吸收光谱法能准确

测定独立双键的数量。AOAC和UPAC都以此制定过标准。IR分析的原理：将油脂甲酯化，然后再在900~1050cm-1波数范围内进行红外光谱分析。该法最大优点是快速方便且不破坏样品。缺点是有时不准确，检测限高。

后来又发展了傅立叶变换红外光谱法(FTIR)，其原理是只有反式双键在966cm-1处有最大吸收。这种方法更方便、准确，但只能定量分析总TFA的含量。傅立叶变换近红外光谱法(FT-NIR)可快速分类定量饱和脂肪酸、顺式/反式不饱和脂肪酸及所有的n-6及n-3多不饱和脂肪酸[18]。

衰减全反射(ATR)FT-NIR法可提供完整的脂肪酸图谱，该方法具有方便、快速、高重复性的特点，脂肪样品中的TFA可以被直接测试，用量很小[3]。

3.2.3银离子色谱法(Ag+-TLC)Ag+与顺式双键存在微弱的作用力，而与反式双键不发生作用，因此可以用来分析脂肪酸的顺反异构。对于柱色谱，该方法具有方便、快速、直观、灵敏以及分离效果好等优点，具有研究价值[15]，但Ag+-TLC对操作技术要求较高。

··97

TFA会导致血糖不平衡，减少红血球对胰岛素的灵敏性。UlfRiserus[11]对TFA与胰岛素的灵敏

度关系进行了研究，发现对于糖尿病患者，TFA可削弱胰岛素的灵敏性。2.4增加不孕几率

美国科学家的最新研究发现，如果女士每天摄入食物总热量的2%来自于TFA，那么这些人因排卵减少而导致不孕的几率将比一般人高70%以上，可能是TFA引起胰岛素水平不正常导致不孕[2]。同时，研究还表明，TFA会减少男性荷尔蒙分泌，中断精子在身体内的反应[1]。2.5抑制生长发育

TFA能经胎盘转运给胎儿，也能通过乳汁进入婴幼儿体内，对其生长发育产生重要影响[3]。抑制作用可能通过以下几个途径实现：(1)TFA能干扰必需脂肪酸的代谢，使婴幼儿患必需脂肪酸缺乏症；(2)TFA能结合于脑中脂质，抑制长链多不饱和脂肪酸合成，对中枢神经系统的发育产生不利影响；(3)TFA抑制前列腺素的合成，可通过对母乳中前列腺素含量干扰婴儿的生长发育。

Wijga等[12]在1~4岁儿童过敏与母乳中脂肪酸关系的研究中，发现母乳中TFA含量与儿童过敏症状有关。Salam等[13]研究发现，母亲在孕期吃含TFA较多的炸鱼排，儿童哮喘的危险性也会增加。2.6造成大脑功能的衰退

Morris等人[14]在动物学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TFA的人，血液中胆固醇增加，促使大脑的动脉硬化而使脑功能衰退；老年人则更容易引发老年痴呆症。2.7

导致癌症及其他疾病

有几项研究证明TFA可增加癌症(如结肠癌、前列腺癌、乳腺癌等)及胆石症、哮喘等疾病的危险性。3

反式脂肪酸的检测方法

由于很多食品中含有油脂，因此TFA含量的检测显得格外重要。AOAC首先建立食品中TFA的分析方法；我国在这方面的研究较晚。目前，检测TFA的方法主要有：气相色谱法、红外光谱法、银离子色谱法、毛细管电泳法、高效液相色谱法以及多种方法联用等。3.1脂肪酸甲酯化方法

在对食用油脂中脂肪酸含量进行分析测定前，

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3.2.4毛细管电泳法(CE)毛细管电泳法是近年来发展起来的一类以高压直流电场为驱动力的新型液相分离技术，通过检测器得到按时间分布的电泳图谱，具有高效、快速、样品用量少、环境污染小等优点。Oliverira等[19]采用带有224nm紫外间接检测器的毛细管电泳对TFA含量进行了测定，具有快速定量检测的特点。

3.2.5高效液相色谱法(HPLC)HPLC对于脂肪酸的分析一般没有气液色谱法(GLC)方便，但HPLC可以直接分离油脂中的游离脂肪酸包括甘一酯、甘二酯组分，而且也可以进行制备分离，对结构不会造成影响。如果以反相C18柱进行分离，出峰规律与GLC不同，流动相不同，出峰规律也不相同，此法在常规分析中很少使用[15]。

3.2.6气相色谱质谱法(GC-MS)气相色谱质谱法具有宽的检测范围和较高的检测水平，且不会降解目标分析物，此方法重现性好，回收率也高，并且准确可靠，节省时间，适合大标本量的检测。4

反式脂肪酸的控制措施

酯交换反应是对甘油三酯酯中烷氧基和酰基进行交换，重新生成新酯的反应。在催化剂作用下，会重排甘油上脂肪酸的位置，使产品不含或极少含TFA。主要有化学酯交换和酶法酯交换两种。4.3.1化学酯交换化学酯交换是为了获得有适宜熔点形态和不饱和脂肪的混合脂肪。在这个加工过程中，三甘酯的脂肪酸酰基经随机重排而改变位置。

4.3.2酶法酯交换

酯交换通常采用一种热稳定

的1,3-特异性固定化脂肪酶作为催化剂，它可使脂肪酸酰基仅在Sn-1，Sn-3位置重排[8]。酶法酯交换条件温和，不产生副产物，具有特定性。4.4调配

用不含TFA、经过完全氢化的硬化油与不饱和而未经过氢化的油脂，或将更稳定的油脂与部分氢化的油脂调配，从而可得到符合产品性能又不含TFA或低TFA的油脂产品。也可以用分提的棕榈油作为原料油，生产不含TFA的油脂产品。4.5

基因改良技术

目前降低或去除TFA的加工技术主要有如下几种途径。4.1

改善氢化条件

通过基因改良技术改良植物油，虽然目前利用转基因技术生产的植物油已经进入市场，但转基因食品本身需要标注并且其安全性也未完全得到证实，所以该技术的应用前景待进一步研究。4.6

转化成共轭亚油酸(CLA)

目前，在氢化技术中降低或避免TFA产生的改进技术有[2]：

严格控制油脂氢化的工艺条件，例如选择高压、低温、高氢浓度，从而将TFA控制在较低的限度之内。

采用金属铂(Pt)或钯(Pd)替代传统的镍(Ni)催化剂，以便在较低的温度(60℃)下进行氢化反应，从而可降低TFA产生。

采用超临界液体氢化反应器(SuperCriticaFluidHydrogenation)，以加快氢化反应的速度，可制取到完全不含TFA的食用油脂产品。

将油脂完全氢化(或称极度氢化)，这样可使油脂中的脂肪酸完全饱和，从而避免产生TFA，随后可将其作为调配脂肪使用。4.2

改善脱臭条件

研究表明，共轭亚油酸(CLA)具有抗癌、防止动脉粥样硬化、提高机体免疫机能等作用[15]。因此，如果能将TFA转化成CLA，就可以将有害物质变成对人体有益的物质，从而可以提高食品，尤其是乳制品的营养。

在反刍动物体内，trans-11-C18:1可在肝脏和乳腺细胞中被Δ9脱氢酶脱氢，生成cis-9,trans-11-CLA，Pollard等人[20]曾从大鼠的肝脏微粒体中分离得到Δ9脱氢酶，据此可进一步研究利用Δ9脱氢酶将反式脂肪酸转化成共轭亚油酸的体外实验过程。5

各国对反式脂肪酸的标示规定

选择高效率设备，例如欧美一些公司开发的新型的双重低温脱臭系统，可降低脱臭温度、使用较少的蒸气、缩短脱臭时间、去除游离脂肪酸，这种新工艺不仅适度保留油脂中的VE，而且明显减少了TFA的含量[2]。4.3

酯交换

目前，TFA得到了世界各国较普遍的关注，各国对其的控制采取了越来越严厉的措施[1]。

丹麦政府是世界上第一个对食品中的TFA含量设立法规进行限制的国家，也是目前唯一禁售TFA超标食品的国家。丹麦市场上任何含TFA超过2%，规定对丹麦本国和外国产品都有效。

美国食品药品管理局作出提案，拟将食品油

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脂中脂肪酸含量标示予以义务化，建议每日TFA摄取量在每日总摄取能量的1%以下[8]。纽约已成为美国第一个决定在2008年中期禁止TFA食品的城市；洛杉矶餐馆发起取消TFA食品的活动；星巴克、麦当劳、肯德基也都有实际行动禁止TFA。

加拿大成立专门TFA工作组，并实施新的标签，必须标示出TFA的含量。快餐店和餐馆也要明示TFA含量，让消费者抉择。

德国因为证实了含TFA人造奶油与肠道慢性炎症疾患的Crohn病的有关，因此限制人造奶油的使用。

澳大利亚、新西兰食品标准(FSANZ)中也规定了澳大利亚及新西兰食品中TFA的限量标准。

巴西称自2007年7月31日起，将强制要求在包装食品的营养标签中标注包括饱和脂肪、TFA和钠含量的信息。

日本“第6次改订日本人营养需要量”中，指出TFA的危险性，修订人造奶标准，并提醒消费者减少摄取含TFA的食品。

我国台湾地区对TFA在食品中的含量也有限制，并不定时地对市场上快餐业进行抽查检验。我国在橄榄油等国家标准中也规定了橄榄油等TFA的限量标准，同时在包装上明示含量。6

未来展望

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综上所述，目前国际上对各类食品中TFA的研究较多，但专门针对乳制品中TFA的研究微乎其微。从发展趋势看，乳制品是人类不可或缺的食物，但其高TFA含量又潜在地危害人类的身体健康，尤其危害婴幼儿及儿童。因此研究出一种专门针对乳制品中TFA的快速检测方法，通过生物酶技术，消解乳制品中TFA，减少乳制品对婴幼儿和儿童的危害迫在眉睫。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/es5q.html