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氫化植物油（氫化蓖麻油 Vegetable Oils），又稱硬化油、氫化油等，是植物油經(jīng)脫膠、脫酸、脫色等加工精煉后再氫化而制的固體、半固體油脂。

18世紀(jì)末，法國(guó)科學(xué)家Sabatier和Senderens發(fā)現(xiàn)在氣相反應(yīng)體系中蘭尼鎳可對(duì)不飽和有機(jī)化合物進(jìn)行氫化。1902年，德國(guó)科學(xué)家威廉·諾曼首創(chuàng)采用鎳催化劑進(jìn)行油脂加氫。1906年，氫化在英國(guó)用于鯨油的小規(guī)模加工。1909年，美國(guó)P&G公司對(duì)棉籽油進(jìn)行氫化，產(chǎn)品在1911年上市，由此人們開(kāi)始大規(guī)模利用氫化技術(shù)生產(chǎn)各種專用油脂。

氫化植物油為白色微細(xì)的粉末或蠟狀固體，熔點(diǎn)為57~61℃，可溶于熱輕質(zhì)礦物油/乙烷/三氯甲烷/石油醚和熱2-丙醇，不溶于水。部分氫化植物油呈白色半固體狀。其通式為C3H5（CnH2n-1O2）3，n=14~20，分子量為850~890。氫化植物油的加工工藝包括脫氣脫水、加氫反應(yīng)、冷卻、過(guò)濾、脫臭脫色等，因其不易變壞、化學(xué)狀態(tài)穩(wěn)定等特點(diǎn)可應(yīng)用于糖果、烘焙、煎炸等食品領(lǐng)域和潤(rùn)滑劑、骨架形成材料等醫(yī)藥領(lǐng)域。在氫化植物油中，完全氫化可以將所有不飽和脂肪酸轉(zhuǎn)化為飽和脂肪酸，而反式脂肪則會(huì)在部分氫化過(guò)程中產(chǎn)生。反式脂肪會(huì)增加人體內(nèi)低密度脂蛋白膽固醇（即“壞”膽固醇），同時(shí)又會(huì)減少高密度脂蛋白膽固醇（即“好”膽固醇），因而可增加人體患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)。

歷史沿革

氫化起源于18世紀(jì)末，1897年，法國(guó)科學(xué)家Sabatier和Senderens論證了石蠟化合物在鎳或其他金屬催化劑存在下能夠被氫還原。20世紀(jì)初，特種油脂基料油脂供不應(yīng)求，為緩解奶油基料短缺，德國(guó)科學(xué)家威廉·諾曼于1902年用鎳催化劑，使氫與油脂中的雙鍵加成獲得成功，于1903年先后在德國(guó)、英國(guó)獲得專利。從此以后，部分氫化已發(fā)展成一種更常用的液油（植物油或魚油）改性工藝。之后，約瑟夫-克羅斯菲爾德父子有限公司（Joseph Crosfield & Sons, Limited）獲得了威廉·諾曼的專利，希望通過(guò)出售專利權(quán)以獲取利潤(rùn)。

1906年，在英國(guó)，氫化用于鯨油的小規(guī)模加工。1907年，約瑟夫-克羅斯菲爾德父子有限公司將氫化技術(shù)帶到美國(guó)。同年11月，來(lái)自克羅斯菲爾德的化學(xué)家埃德溫·凱澤在俄亥俄州的辛辛那提定居下來(lái)，后聯(lián)系了寶潔的業(yè)務(wù)經(jīng)理約翰·伯切納爾，于1908年1月將“制造金屬催化劑的方法”和“用氫飽和脂肪酸或其甘油酯的方法”這兩項(xiàng)美國(guó)專利轉(zhuǎn)讓給寶潔公司。1909年，由于美國(guó)棉籽油的大量生產(chǎn)，寶潔公司對(duì)棉籽油進(jìn)行氫化，生產(chǎn)Crisco牌起酥油，并在1911年上市。由此人們開(kāi)始大規(guī)模地利用氫化技術(shù)生產(chǎn)各種專用油脂。

20世紀(jì)初，部分氫化油在開(kāi)始用于食品，作為黃油替代品。20世紀(jì)50年代至70年代，隨著人們認(rèn)識(shí)到飽和脂肪酸對(duì)健康的不利影響，部分氫化油變得較為熱門。

理化性質(zhì)

物理性質(zhì)

氫化植物油為白色微細(xì)的粉末或蠟狀固體。熔點(diǎn)為57~61℃，可溶于熱輕質(zhì)礦物油/乙烷/三氯甲烷/石油醚和熱2-丙醇，不溶于水。部分氫化植物油呈白色半固體狀。氫化植物油的通式為C3H5（CnH2n-1O2）3，n=14~20，分子量為850~890。

由于原料油脂和油脂的氫化程度不同，氫化植物油有不同性狀。氫化花生油（氫化蓖麻油 Arachis Oil）熔點(diǎn)30~45℃。氫化棉籽油（Hydrogenated Cottonseed Oil）熔點(diǎn)40.5~41℃，部分氫化棉子油熔點(diǎn)35~39℃。氫化椰子油（Hydrogenated Coconut Oil）熔點(diǎn)34~37℃。氫化蓖麻油（Hydrogenated Castor Oil）熔點(diǎn)85~88℃。

化學(xué)性質(zhì)

氫化植物油是將植物油及動(dòng)物油脂經(jīng)漂白，在催化劑存在下在雙鍵上加氫而制得的飽和脂肪酸甘油酯，主含硬脂酸和軟脂酸的三酸甘油脂。在金屬催化劑的作用下，把氫加到甘油三酸酯的不飽和雙鍵上，這種化學(xué)反應(yīng)稱為油脂的氫化反應(yīng)，簡(jiǎn)稱人造脂肪。油脂氫化分為部分氫化和完全氫化兩種，氫化植物油則屬于部分氫化，是在金屬催化劑（Ni、Pt等）、加壓（1.5~2.5atm,1atm=101.325kPa）及加熱（125~190℃）下，使油脂中的部分雙鍵氫化的反應(yīng)，在食品工業(yè)中用于氫化油（如特種油脂、起酥油）等食品工業(yè)原料的制造，并可生產(chǎn)脂肪醇等化工基料。

油脂不飽和雙鍵進(jìn)行氫化反應(yīng)的基本化學(xué)反應(yīng)過(guò)程可用下式表示：

毒性

因生產(chǎn)工藝、技術(shù)、成本等原因，某些氫化植物油未達(dá)到完全氧化的標(biāo)準(zhǔn)，因而含有一定的反式脂肪，但氫化植物油并不等同于反式脂肪酸。氫化植物油對(duì)人類健康的危害主要取決于氫化植物油中所含有的反式脂肪酸。在氫化植物油中，完全氫化可以將所有不飽和脂肪酸轉(zhuǎn)化為飽和脂肪酸，而反式脂肪則會(huì)在部分氫化過(guò)程中產(chǎn)生。反式脂肪會(huì)增加人體內(nèi)低密度脂蛋白膽固醇（即“壞”膽固醇），同時(shí)又會(huì)減少高密度脂蛋白膽固醇（即“好”膽固醇），因而可增加人體患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)。截至2021年，醫(yī)學(xué)已確認(rèn)反式脂肪酸對(duì)人體的主要危害有：干擾嬰幼兒生長(zhǎng)發(fā)育、增加患動(dòng)脈硬化的風(fēng)險(xiǎn)、誘發(fā)婦女患Ⅱ型糖尿病、造成大腦功能衰退、減少男性荷爾蒙分泌等。世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（WHO/FAO）建議，為增進(jìn)心血管健康，應(yīng)盡量控制膳食中的反式脂肪酸，日平均最大攝取量不超過(guò)總能量的1%。

制備方式

人造脂肪的基本原理是在加熱含不飽和脂肪酸多的植物油時(shí)，加入金屬催化劑（鎳系、銅鉻系等），通入氫氣，使不飽和脂肪酸分子中的雙鍵與氫原子結(jié)合成為不飽和程度較低的脂肪酸，其結(jié)果是油脂的熔點(diǎn)升高（硬度加大）。因?yàn)樵谏鲜龇磻?yīng)中添加了氫氣，而且使油脂出現(xiàn)了“硬化”，所以經(jīng)過(guò)這樣處理而獲得的油脂與原來(lái)的性質(zhì)不同，叫做“氫化油”或“加氫硬化”，其過(guò)程也因此叫做“氫化”。

根據(jù)油脂中加氫反應(yīng)的程度不同，可分為輕度氫化和深度氫化兩種。輕度氫化也叫做選擇性氫化，主要用來(lái)制取食用油脂深加工產(chǎn)品的原料脂肪，如用于制取起酥油、特種油脂、代可可脂等的原料脂。輕度氫化是指在氫化反應(yīng)中，采用適當(dāng)?shù)?a href="/hebeideji/7289314809009930292.html">壓強(qiáng)、溫度、催化劑和攪拌速度，使油脂中各種脂肪酸的反應(yīng)速度具有一定選擇性的氫化過(guò)程。產(chǎn)品要求有適當(dāng)?shù)庵怠?a href="/hebeideji/4673285607087466241.html">熔點(diǎn)、固體酯指數(shù)和氣味。深度氫化也叫做極度氫化，主要用于制取工業(yè)用油，其產(chǎn)品碘值低，熔點(diǎn)高、質(zhì)量指標(biāo)主要是要求達(dá)到一定的熔點(diǎn)。極度氫化是指通過(guò)加氫，將油脂分子中的不飽和脂肪酸全部轉(zhuǎn)變成飽和脂肪酸的氫化過(guò)程。因此，極度氫化時(shí)溫度、壓力可較高，催化劑用量也多一些。

人造脂肪反應(yīng)在催化劑作用下可用下式表示：

無(wú)論輕度氫化、選擇性氫化還是極度氫化，它們的加工工藝都包括如下過(guò)程：

應(yīng)用領(lǐng)域

食品領(lǐng)域

氫化植物油不易變壞，可以大量?jī)?chǔ)存，成本低，其熔點(diǎn)較高，化學(xué)狀態(tài)穩(wěn)定，方便存放。在一般加工食品、包裝食品中加入氫化植物油，是非常普遍的事情，例如包裝面包、薯片、餅干、特種油脂、人造奶油、香脆包裝食品、快餐面、咖啡伴侶中的植脂末、奶茶沖劑中的奶精等都會(huì)用到氫化植物油。

糖果食品業(yè)

油脂在糖果中應(yīng)用廣泛，油脂能為糖果提供風(fēng)味、質(zhì)構(gòu)、千層酥性、潤(rùn)滑、光澤和外觀感染力等。糖果中的油脂傳統(tǒng)上多使用可可脂和黃油，但天然可可脂和乳脂具有產(chǎn)量少、價(jià)格高、熔點(diǎn)低等缺點(diǎn)，20世紀(jì)初人們開(kāi)始利用氫化植物油等專用油脂，部分或全部取代糖果中的可可脂和乳脂。以氫化植物油為基料生產(chǎn)的代可可脂（或特種油脂），其結(jié)構(gòu)、稠度及色香味與天然可可脂（或乳脂）接近，且具有較高的熔點(diǎn)，能使制成的糖果在炎熱的夏天不致產(chǎn)生油脂滲漏；良好的可塑性可以幫助糖果具有一定的外形而不坍塌、變形和破裂；適當(dāng)?shù)挠捕龋墒固枪恢绿浂鴰?lái)油膩感；良好的化學(xué)穩(wěn)定性，能使糖果的貨架期延長(zhǎng)；價(jià)格低廉，可降低糖果的原料成本。

焙烤食品業(yè)

油脂是焙烤食品的主要原料之一，油脂能改善焙烤食品的風(fēng)味、口感、外觀和保持期。焙烤油脂中使用最廣泛的油脂有起酥油與特種油脂，這2類專用油脂以其細(xì)膩的晶體結(jié)構(gòu)、良好的充氣性能、合適的可塑范圍、適宜的軟硬度、優(yōu)良的抗氧化性能，廣泛代替?zhèn)鹘y(tǒng)的豬油、植物液體油應(yīng)用于焙烤食品工業(yè)。用人造奶油或起酥油可以制備出各種松軟可口的點(diǎn)心，而氫化植物油是許多人造奶油、起酥油必不可少的原料。

煎炸食品業(yè)

用普通液體油煎炸食品無(wú)法使之松酥香脆，并且液體油中富含不飽和脂肪酸，在煎炸時(shí)易于氧化起泡，翻鍋率很低。氫化植物油制成的高穩(wěn)定性煎炸油具有良好的穩(wěn)定性、風(fēng)味特性和千層酥性，用它來(lái)煎炸食品，可有效緩解傳統(tǒng)煎炸油不耐炸、易發(fā)黑、吸油多、保質(zhì)期短等問(wèn)題。

速凍食品業(yè)

隨著人們生活水平的提高和消費(fèi)觀念的改變，速凍食品以其衛(wèi)生、營(yíng)養(yǎng)、快捷、方便、實(shí)惠等優(yōu)點(diǎn)為眾多消費(fèi)者所接受，使其市場(chǎng)需求量迅速增加。許多速凍食品（如速凍餃子、速凍湯圓、速凍饅頭等）的生產(chǎn)也離不了速凍專用油脂。速凍專用油脂是一類風(fēng)味類食品油脂，其黏度較大、穩(wěn)定性較好，可改變速凍食品的組織結(jié)構(gòu)和光澤、改善風(fēng)味及口感、增強(qiáng)食品營(yíng)養(yǎng)性等。市面上速凍食品專用油脂大都是氫化棕櫚油系列的速凍油脂。

冷飲食品業(yè)

油脂是冰淇淋等冷飲食品的重要組成成分，冰淇淋的含脂量一般為6%~8%，用于冰淇淋生產(chǎn)的油脂一般為固體脂肪。世界上少數(shù)國(guó)家要求用于冰淇淋的油脂為黃油，乳脂來(lái)源于全脂牛奶、乳脂奶油和奶油等乳制品，來(lái)源受限，價(jià)格昂貴，因此包括中國(guó)在內(nèi)的許多國(guó)家使用較多的植物油和氫化植物油替代乳脂。在冰淇淋生產(chǎn)中使用較多的氫化植物油產(chǎn)品主要有熔點(diǎn)為28~32℃的特種油脂、起酥油等產(chǎn)品。

其他方面

氫化植物油還可作為一些食品添加劑的原料，如可用氫化植物油生產(chǎn)食品乳化劑單酸甘油酯；氫化植物油還可作為一些食品風(fēng)味料和著色劑的載體，如用氫化植物油來(lái)作為香精及著色劑的溶媒，可方便香精及著色劑的保存與使用；氫化植物油還可作為可可醬、芝麻醬等的穩(wěn)定劑，如在脂肪含量很高的調(diào)味醬中加入一定量的氫化植物油，可防止儲(chǔ)存期間發(fā)生液油離析的現(xiàn)象等。

醫(yī)藥領(lǐng)域

氫化植物油用作油膏劑、栓劑、滴丸的脂肪性基質(zhì)，軟膏及軟膏劑的增稠劑或增硬劑，緩釋骨架材料，片劑的潤(rùn)滑劑等。

潤(rùn)滑劑

氫化植物油在片劑和膠囊劑中用作潤(rùn)滑劑，濃度為1%~6%（W/W），常與滑石合用。在片劑制備中，將其溶于輕質(zhì)液狀石蠟或己烷中，然后將此溶液噴霧于干顆粒表面上，以減小模壁摩擦和客服黏沖問(wèn)題。

骨架形成材料

氫化植物油可在親脂性的控制釋放系統(tǒng)中用作股價(jià)形成材料，還可在控釋制劑中用作包衣輔助劑。

其他作用

氫化植物油還可以在片劑中用作輔助黏合劑。可在油性液體和半固體制劑中用作黏度調(diào)節(jié)劑，在制備栓劑時(shí)減少混懸組分的沉降并改善固化過(guò)程，用作明膠硬膠囊的液體和半固體填充物中。

法規(guī)限制

法規(guī)

中國(guó)

中國(guó)自熱食品營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽法規(guī)強(qiáng)制要求，所有含有氫化植物油配料的包裝食品都要注明其中的反式脂肪含量。

2007年12月，衛(wèi)生部發(fā)布了《食品營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽管理規(guī)范》，規(guī)定反式脂肪酸含量可以標(biāo)示在“脂肪”下面，當(dāng)反式脂肪酸含量≤0.3g/100g食品時(shí)，可標(biāo)示為“0”或聲稱“無(wú) ”或“不含”反式脂肪酸。2010年4月，衛(wèi)生部發(fā)布66項(xiàng)乳品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其中在GB10765《嬰兒配方食品》中，明確規(guī)定了原料“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GB10767《較大嬰兒和幼兒配方食品》、GB10769《嬰幼兒谷類輔助食品》、GB10770《嬰幼兒罐裝輔助食品》中，也明確規(guī)定了原料“不應(yīng)使用氫化油脂”。同時(shí)出臺(tái)了GB5413.36《嬰幼兒食品和乳品中反式脂肪酸的測(cè)定》的國(guó)家食品安全標(biāo)準(zhǔn)。

2011年7月25日，中國(guó)國(guó)家稅務(wù)總局發(fā)布公告稱，環(huán)氧大豆油、氫化植物油不屬于食用植物油的征稅范圍，應(yīng)適用17%增值稅稅率。

新加坡

2020年，新加坡向WTO提交《食品條例（修正案）草案2020》，新加坡衛(wèi)生部、健康促進(jìn)局和新加坡食品局提議：從2021年6月開(kāi)始，新加坡禁止進(jìn)口和使用部分氫化油作為所有脂肪、油和自熱食品的配料。

美國(guó)

2003年7月，美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局發(fā)布最終規(guī)則，修訂美國(guó)營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽法規(guī)，規(guī)定傳統(tǒng)食品及膳食補(bǔ)充劑必須在營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽標(biāo)示反式脂肪的含量。該法規(guī)已于2006年1月1日生效。2015年，美國(guó)食品藥品管理局宣布，部分氫化油不再被認(rèn)為是“一般認(rèn)為安全”的食品添加劑，要求食品生產(chǎn)商在2018年6月18日前停止使用部分氫化油。

2018年5月，美國(guó)食品藥品管理局（FDA）做出最終決定，不認(rèn)為膳食中工業(yè)生產(chǎn)反式脂肪酸的主要來(lái)源的部分氫化植物油對(duì)人類食品是安全的。通過(guò)裁決零，美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局設(shè)定的合規(guī)日期為2018年6月18日。根據(jù)食品種類不同和申請(qǐng)用途不同，2019年6月18日之前使用經(jīng)食品添加劑申請(qǐng)批準(zhǔn)的氫化植物油生產(chǎn)的食品的合規(guī)期延長(zhǎng)到2021年1月1日，申請(qǐng)用途不包括用作膳食補(bǔ)充劑。

2023年8月8日，據(jù)美國(guó)聯(lián)邦公報(bào)消息，美國(guó)食品藥品管理局（FDA）發(fā)布2023-16725號(hào)通告，由于食品中的部分氫化油含有反式脂肪，并不利于人們身體健康，因此食品中部分氫化油不再被普遍認(rèn)為是安全的（GRAS），擬取消部分氫化植物油作為花生醬和金槍魚罐頭標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)中的可選成分，并修改了關(guān)于鯡魚油和菜籽油的法規(guī)，這兩類油不得含有部分氫化油。該法規(guī)還撤銷了先前在人造黃油、起酥油和面包、面團(tuán)和小圓面包中允許使用部分氫化植物油的規(guī)定。