反式脂肪(Trans fat,TFA)含有反式雙鍵的“不飽和脂肪酸”的總稱(chēng),有天然反式脂肪和人造反式脂肪兩種。天然反式脂肪主要來(lái)自反芻動(dòng)物,比如牛和羊,以及牛奶當(dāng)中。牛奶中反式脂肪酸約占脂肪酸總量的4-9%,人乳約占2-6%。人造反式脂肪主要來(lái)自部分氫化的植物油,這種植物油常溫為半固體,耐高溫,不易變質(zhì),因而常用于加工食品,如人造黃油,人造奶油,和油炸食品等。反式脂肪酸中至少含有一個(gè)反式構(gòu)型雙鍵的脂肪酸,即C=C結(jié)合的氫在兩側(cè),而順式結(jié)構(gòu)的脂肪酸中C=C結(jié)合的氫只在同側(cè)。
反式脂肪因?yàn)楸粴w類(lèi)為不飽和脂肪,很久以來(lái)一直被視為比較健康的飽和脂肪替代品,從而推動(dòng)了相關(guān)研究和推廣發(fā)展,近年來(lái)人們逐漸發(fā)現(xiàn)反式脂肪對(duì)人體健康有威脅,長(zhǎng)期過(guò)量攝入可能會(huì)增加肥胖風(fēng)險(xiǎn),并與心血管疾病、乳腺癌和結(jié)腸癌等癌癥的發(fā)生呈正相關(guān),可能降低記憶力,增加阿爾茲海默癥的患病率,也可能導(dǎo)致非酒精性脂肪肝,還能通過(guò)胎盤(pán)和母乳傳遞給嬰兒,影響嬰兒的生長(zhǎng)發(fā)育。工業(yè)中的反式脂肪酸可能導(dǎo)致糖尿病。許多國(guó)家開(kāi)始限制反式脂肪的使用,中國(guó)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)嬰兒配方食品》規(guī)定,原料中不得使用氫化油脂,反式脂肪酸最高含量應(yīng)小于總脂肪酸量 3%,美國(guó)食品與藥品管理局(美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局)于 2003 年 7 月 13 日通過(guò)自 2006 年 1 月 1 日起食品營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽必須標(biāo)注產(chǎn)品飽和脂肪酸及 TFAs 含量條例,并建議每人 TFAs攝取量在每日總攝入量 1% 以下。
發(fā)現(xiàn)歷史
1902年德國(guó)化學(xué)家威廉?諾曼(Wilhelm Normann)首次采用蘭尼鎳對(duì)油脂催化加氫,1909年位于美國(guó)俄亥俄州辛辛那堤的寶潔公司取得此專(zhuān)利的美國(guó)使用權(quán),并于1911年開(kāi)始推廣第一個(gè)完全由植物油制造的半固態(tài)酥油產(chǎn)品。得到的氫化油易于保存,能使食品更加美味,開(kāi)始在食品行業(yè)廣泛使用。因其易于保存,在第二次世界大戰(zhàn)中也被使用。1990年在氫化過(guò)程中產(chǎn)生的反式脂肪酸被發(fā)現(xiàn),專(zhuān)家認(rèn)為它是另一個(gè)滴滴涕。直到1999年,美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(NIH)建議在包裝的營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽上增加反式脂肪一項(xiàng),于2003年7月才被接受。同年丹麥成為歐洲第一個(gè)明令禁止將部分氫化油用于食品中的國(guó)家。美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)于2006年強(qiáng)制實(shí)施反式脂肪使用規(guī)則,在2013年美國(guó)食品藥品管理局(FDA)取消了部分氫化油“一般公認(rèn)安全”(GRAS)認(rèn)證。
中國(guó)對(duì)有機(jī)大豆油中不飽和脂肪酸的異構(gòu)化過(guò)程研究,發(fā)現(xiàn)反式脂肪酸的種類(lèi)和含量隨著溫度的增加而呈現(xiàn)指數(shù)增長(zhǎng)趨勢(shì);充氮處理可以促進(jìn)反式脂肪酸的形成。通過(guò)對(duì)7種常見(jiàn)植物油在加熱過(guò)程中品質(zhì)變化的研究,發(fā)現(xiàn)不同植物油中反式脂肪酸的含量在模擬油炸過(guò)程中均出現(xiàn)顯著上升的趨勢(shì),其中增幅最大的是菜籽油,最低的是橄欖油。并且中國(guó)很早便對(duì)反式脂肪酸進(jìn)行限制。中國(guó)2007年12月發(fā)布《食品營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽管理規(guī)范》,反式脂肪酸含量可標(biāo)示在“脂肪”欄下,當(dāng)反式脂肪酸含量≤0.3g/100g時(shí),可標(biāo)示為“不含”反式脂肪酸。2010年4月發(fā)布國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《嬰兒配方食品》,明確規(guī)定原料“不應(yīng)使用氫化油脂”,且終產(chǎn)品中“反式脂肪酸最高含量應(yīng)小于總脂肪酸的3%”;另外在《較大嬰兒和幼兒配方食品》、《嬰幼兒谷類(lèi)輔助食品》、《嬰幼兒罐裝輔助食品》等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中,也明確規(guī)定原料“不應(yīng)使用氫化油脂”。
來(lái)源
天然來(lái)源
反芻動(dòng)物(如牛,馬,羊)的脂肪組織及其乳和乳制品是反式脂肪的主要天然來(lái)源。在反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)在酶促生物氫化作用下將飼料中的多聚不飽和脂肪酸(PUFA)轉(zhuǎn)化為反式脂肪酸異構(gòu)體。
反式脂肪酸的來(lái)源還包括蔬菜(卷心菜,菠菜,豌豆),禽肉,豬肉,魚(yú)和蛋等,但其含量不多。
人為來(lái)源
烹中產(chǎn)生
氫化。油脂在催化劑的作用下不飽和雙鍵發(fā)生異構(gòu)生成反式脂肪酸。在煎炸過(guò)程中,合格食用油所含的脂肪酸也會(huì)轉(zhuǎn)化為反式脂肪酸。例如氫化大豆油、棉籽油、棕櫚油等。反式脂肪占總脂肪比例在加熱后會(huì)提高3.67克/100克,炸制后會(huì)提高3.57克/100克。因此,也會(huì)用反式脂肪的含量作為煎炸油質(zhì)量的衡量標(biāo)準(zhǔn)。
人為添加
為加長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期和穩(wěn)定性而添加氫化油的產(chǎn)品中都有反式脂肪酸。包括面包,快餐,谷類(lèi)食品等,約90%的gelato,80%的特種油脂,黃油,芝士等,以及含有植脂末的速溶飲品(如速溶咖啡、奶茶)和咖啡伴侶等產(chǎn)品。
精煉中產(chǎn)生
在對(duì)天然植物油進(jìn)行精煉脫臭處理時(shí)發(fā)生熱聚合反應(yīng)產(chǎn)生反式脂肪酸。
健康風(fēng)險(xiǎn)
2018年數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),每年全球約有54萬(wàn)死亡案例與攝入工業(yè)生產(chǎn)的反式脂肪酸有關(guān)。
反式脂肪攝入過(guò)多會(huì)升高血脂,增加人體血液粘稠度和凝聚力,對(duì)于血管壁脆弱的老年人極易引發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化和血栓。據(jù)2011年3月10日的《柳葉刀》報(bào)道,研究者在比較了荷蘭667位老人1985,1990,1995年的飲食習(xí)慣,發(fā)現(xiàn)攝入反式脂肪多的人患冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病幾率高。
生長(zhǎng)發(fā)育
反式脂肪會(huì)使嬰幼兒比成年人更容易缺乏成長(zhǎng)中必需氨基酸,反式脂肪酸還可以與大腦中的正常脂質(zhì)結(jié)合,抑制長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸的合成,影響嬰幼兒中樞神經(jīng)和大腦的正常發(fā)育。也會(huì)影響青少年的神經(jīng)系統(tǒng)的生長(zhǎng)發(fā)育,會(huì)導(dǎo)致記憶力下降,容易誘發(fā)抑郁癥。過(guò)量攝入人造反式脂肪不易消化,容易導(dǎo)致腹部肥胖。
反式脂肪酸的攝入會(huì)增加糖尿病的發(fā)病率。通過(guò)降低紅細(xì)胞對(duì)胰島素的反應(yīng)能力,增大身體對(duì)胰島素的需求和胰腺負(fù)荷,進(jìn)而誘發(fā)糖尿病。如2001年6月的《美國(guó)臨床營(yíng)養(yǎng)雜志》報(bào)道出女性攝入過(guò)多的反式脂肪容易誘發(fā)發(fā)作型糖尿病。
肥胖
長(zhǎng)期工業(yè)反式脂肪酸飲食誘導(dǎo)肥胖并導(dǎo)致糖脂代謝紊亂,海馬及前額葉 nNOS 蛋白表達(dá)增加,而nNOS 在中度肥胖的抑郁情緒中起著重要的調(diào)節(jié)作用。
肝功能障礙
攝入高劑量的TFA可能會(huì)引起肝增生肥大改變,可能發(fā)生肝脂肪變性,影響肝氧化還原平衡,導(dǎo)致脂質(zhì)過(guò)氧化,肝損傷。
癌癥
高反式脂肪酸攝入量可增加前列腺癌,結(jié)大腸癌,乳腺癌的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。
抑郁癥
高反式脂肪酸飲食可能會(huì)導(dǎo)致抑郁,萎靡,精神不振,智力表現(xiàn)降低等癥狀,導(dǎo)致消極的情緒意識(shí),較低的清晰度以及混亂的調(diào)節(jié)策略。
飲食建議
控制攝入
要養(yǎng)成健康飲食習(xí)慣,控制攝入含有大量反式脂肪酸的食物。學(xué)會(huì)查看配料表,避開(kāi)反式脂肪酸高的食品。減少烹飪時(shí)長(zhǎng),注意油溫,避免過(guò)高導(dǎo)致大量反式脂肪酸產(chǎn)生。多食蔬菜瓜果,少食人造奶油、薯?xiàng)l等食品。在未注明反式脂肪酸的食品面前,我們可以用總脂肪量-飽和脂肪酸-單價(jià)不飽和脂肪酸-多價(jià)不飽和脂肪酸=反式脂肪量。用這一公式求出反式脂肪,增強(qiáng)自我保護(hù)意識(shí)。
控制食用油的攝入,《中國(guó)老年人膳食指南》推薦每日植物油攝入量應(yīng)控制在25-30克。
監(jiān)管措施
企業(yè)控制
企業(yè)遵守國(guó)家出臺(tái)的食品中反式脂肪酸相關(guān)政策,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(kāi)發(fā)符合人們對(duì)油脂及油脂食品營(yíng)養(yǎng)及安全性要求的新產(chǎn)品。
國(guó)家舉措
中國(guó)
明令禁止在幼兒食品中不得添加氫化油,在配料表中強(qiáng)制標(biāo)明氫化油的含量。支持和鼓勵(lì)食品工業(yè)改良工藝,降低食物中反式脂肪的含量。2007年發(fā)布的《中國(guó)居民膳食指南》建議,每人每天食用油不超過(guò)25g,同時(shí)建議要“遠(yuǎn)離反式脂肪酸,盡可能少吃富含氫化油脂的食物”。國(guó)家食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估專(zhuān)家委員會(huì)建議食品工業(yè)界進(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。
美國(guó)
在2001年的《美國(guó)油料化學(xué)會(huì)志》上,美國(guó)農(nóng)業(yè)部改良了植物油工業(yè)氫化技術(shù),制造出的產(chǎn)品減少了反式脂肪酸含量,又有足夠的硬度。美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)要求在營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽上,反式脂肪酸以“反式脂肪”或“反式”標(biāo)示,在飽和脂肪的下面一行單獨(dú)列出,其含量以每份中含有的克數(shù)來(lái)表示,含量在5g以下時(shí)精確到0.5g,5g以上時(shí)精確到1g。當(dāng)1份食物中含有的反式脂肪酸低于0.5g,如果標(biāo)示則必須標(biāo)為0。并且不允許使用類(lèi)似‘盡量少攝入反式脂肪酸的建議’的腳注。
開(kāi)始使用液態(tài)油部分取代氫化油,避免使用氫化油。
國(guó)際
世界衛(wèi)生組織(World Health Organization,縮寫(xiě)WHO)在2003年建議將膳食中TFAs含量的最大攝入量控制在總能量的1%以下,每天不超過(guò)2.2g。
化學(xué)結(jié)構(gòu)
反式脂肪是由反式脂肪酸和丙三醇形成,反式脂肪酸(TFAs)是不飽和脂肪酸分子的反式構(gòu)型,是雙鍵兩側(cè)的分子向相反的方向延伸,形成鋸齒狀結(jié)構(gòu),常溫下比不飽和脂肪酸更穩(wěn)定,不易使油脂發(fā)生氧化變質(zhì)。
反式脂肪酸的雙鍵鍵角比順式脂肪酸的要小,酰基鏈呈直線(xiàn)形,有剛性;而順式脂肪酸基鏈呈彎曲狀,分子柔韌,有彈性。在一定溫度下,順式脂肪酸多呈液態(tài)狀,而反式脂肪酸多為固態(tài)或半固體。通常,反式轉(zhuǎn)化后脂肪酸熔點(diǎn)升高,如反式亞麻酸熔點(diǎn)升高30℃~80℃;油酸熔點(diǎn)為13℃,而其反式異構(gòu)體為44℃。
食品中反式脂肪酸的檢測(cè)方法
紅外吸收光譜法(IR)
紅外吸收光譜法是較早使用的方法。其中的傅里葉變換近紅外光譜法因其定量準(zhǔn)確,測(cè)量誤差小被廣泛使用。該方法的測(cè)試范圍為(5%-60%)(質(zhì)量分?jǐn)?shù),以脂肪計(jì))。
氣相色譜法(GC)
氣相色譜法是最常用的方法,是利用物質(zhì)沸點(diǎn),極性和吸附性的差異來(lái)分離混合物的方法。但是對(duì)于熱不穩(wěn)定的長(zhǎng)鏈不飽和脂肪酸不適用,該方法的定量限為0.024%。
高效液相色譜法(HPLC)
高效液相色譜法是測(cè)試反式脂肪酸的一個(gè)重要手段,熱穩(wěn)定性差的油脂樣品此方法進(jìn)行檢測(cè)。
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