反式脂肪(Trans fat,TFA)含有反式双键的“不饱和脂肪酸”的总称,有天然反式脂肪和人造反式脂肪两种。天然反式脂肪主要来自反(某些动物进食经过一段时间以后将半消化的食物从胃里返回嘴里再次咀嚼)的动物,比如牛和羊,以及牛奶当中。人造反式脂肪主要来自部分氢化的植物油,这种植物油常温为半固体,耐高温,不易变质,因而常用于加工食品,如人造黄油,人造奶油,和油炸食品等。
反式脂肪因为被归类为不饱和脂肪,很久以来一直被视为比较健康的饱和脂肪替代品,从而推动了相关研究和推广发展,近年来人们逐渐发现反式脂肪对人体健康有威胁,长期过量摄入可能会增加肥胖风险,可能降低记忆力,增加阿尔兹海默症的患病率,也可能导致非酒精性脂肪肝,还能通过胎盘和母乳传递给婴儿,影响婴儿的生长发育,还会促进肿瘤细胞的发育与增殖,提高癌症的病发率。工业中的反式脂肪酸可能导致糖尿病。许多国家开始限制反式脂肪的使用,中国《食品安全国家标准婴儿配方食品》规定,原料中不得使用
氢化油脂,反式脂肪酸最高含量应小于总脂肪酸量 3%,美国食品与药品管理局(
美国食品药品监督管理局)于 2003 年 7 月 13 日通过自 2006 年 1 月 1 日起食品营养标签必须标注产品
饱和脂肪酸及 TFAs 含量条例,并建议每人 TFAs摄取量在每日总摄入量 1% 以下。
发现历史
1902年
德国化学家威廉▪诺曼(Wilhelm Normann)首次采用
兰尼镍对油脂催化加氢,得到的氢化油易于保存,能使食品更加美味,开始在食品行业广泛使用。因其易于保存,在
第二次世界大战中也被使用。1990年在
氢化过程中产生的反式
脂肪酸被发现,专家认为它是另一个
滴滴涕。直到1999年,
美国国立卫生研究院(NIH)建议在包装的营养标签上增加反式脂肪一项,于2003年7月才被接受。同年
丹麦成为
欧洲第一个明令禁止将部分氢化油用于食品中的国家。
美国食品药品监督管理局(FDA)于2006年强制实施反式脂肪使用规则,在2013年美国食品药品管理局(FDA)取消了部分
氢化油“一般公认安全”(GRAS)认证。
中国对
有机大豆油中不饱和脂肪酸的异构化过程研究,发现反式脂肪酸的种类和含量随着温度的增加而呈现
指数增长趋势;充氮处理可以促进反式脂肪酸的形成。通过对7种常见植物油在加热过程中品质变化的研究,发现不同植物油中反式脂肪酸的含量在模拟油炸过程中均出现显著上升的趋势,其中增幅最大的是
菜籽油,最低的是
橄榄油。并且中国很早便对反式脂肪酸进行限制。中国2007年12月发布《食品营养标签管理规范》,反式脂肪酸含量可标示在“脂肪”栏下,当反式脂肪酸含量≤0.3g/100g时,可标示为“不含”反式脂肪酸。2010年4月发布国家标准《婴儿配方食品》,明确规定原料“不应使用
氢化油脂”,且终产品中“反式脂肪酸最高含量应小于总脂肪酸的3%”;另外在《较大婴儿和幼儿配方食品》、《婴幼儿谷类辅助食品》、《婴幼儿罐装辅助食品》等国家标准中,也明确规定原料“不应使用氢化油脂”。
来源
天然来源
反刍亚目(如牛,马,羊)的
脂肪组织及其乳和
乳制品是反式脂肪的主要天然来源。在反刍动物
瘤胃内在酶促生物氢化作用下将饲料中的多聚不
饱和脂肪酸(PUFA)转化为反式脂肪酸异构体。
反式脂肪酸的来源还包括蔬菜(
卷心菜,菠菜,豌豆),禽肉,猪肉,鱼和蛋等,但其含量不多。
人为来源
烹中产生
氢化。油脂在催化剂的作用下不饱和
双键发生异构生成反式脂肪酸。在煎炸过程中,合格食用油所含的
脂肪酸也会转化为反式脂肪酸。例如氢化大豆油、
棉籽油、
棕榈油等。反式脂肪占总脂肪比例在加热后会提高3.67克/100克, 炸制后会提高3.57克/100克。因此,也会用反式脂肪的含量作为
煎炸油质量的衡量标准。
人为添加
为加长产品
保质期和稳定性而添加氢化油的产品中都有反式脂肪酸。包括面包,快餐,谷类食品等,约90%的
gelato,80%的
特种油脂,
黄油,芝士等。
精炼中产生
在对天然植物油进行精炼脱臭处理时发生热聚合反应产生反式脂肪酸。
健康风险
2018年数据统计,每年全球约有54万死亡案例与摄入工业生产的反式脂肪酸有关。
反式脂肪摄入过多会升高
血脂,增加人体血液粘稠度和凝聚力,对于血管壁脆弱的老年人极易引发动脉粥样硬化和血栓。据2011年3月10日的《
柳叶刀》报道,研究者在比较了
荷兰667位老人1985,1990,1995年的饮食习惯,发现摄入反式脂肪多的人患
冠状动脉粥样硬化性心脏病几率高。
生长发育
反式脂肪会使婴幼儿比成年人更容易缺乏成长中
必需氨基酸,反式脂肪酸还可以与大脑中的正常脂质结合,抑制长链
多不饱和脂肪酸的合成,影响婴幼儿中枢神经和大脑的正常发育。也会影响青少年的
神经系统的生长发育,会导致记忆力下降,容易诱发
抑郁症。过量摄入人造反式脂肪不易消化,容易导致腹部肥胖。
反式脂肪酸的摄入会增加糖尿病的发病率。通过降低红细胞对
胰岛素的反应能力,增大身体对胰岛素的需求和
胰腺负荷,进而诱发糖尿病。如2001年6月的《
美国临床营养杂志》报道出女性摄入过多的反式脂肪容易诱发发作型糖尿病。
肥胖
长期工业反式脂肪酸饮食诱导肥胖并导致糖脂代谢紊乱,海马及前额叶 nNOS 蛋白表达增加,而nNOS 在
肥胖症的抑郁情绪中起着重要的调节作用。
肝功能障碍
摄入高剂量的TFA可能会引起肝增生肥大改变,可能发生肝脂肪变性,影响肝氧化还原平衡,导致脂质过氧化,肝损伤。
癌症
高反式脂肪酸摄入量可增加前列腺癌,结
大肠癌,
乳腺癌的发病风险。
抑郁症
高反式脂肪酸饮食可能会导致抑郁,萎靡,精神不振,智力表现降低等症状,导致消极的情绪意识,较低的清晰度以及混乱的调节策略。
饮食建议
控制摄入
要养成健康饮食习惯,控制摄入含有大量反式脂肪酸的食物。学会查看配料表,避开反式脂肪酸高的食品。减少烹饪时长,注意油温,避免过高导致大量反式脂肪酸产生。多食蔬菜瓜果,少食人造奶油、
薯条等食品。在未注明反式脂肪酸的食品面前,我们可以用总脂肪量-
饱和脂肪酸-单价不饱和脂肪酸-多价不饱和脂肪酸=反式脂肪量。用这一公式求出反式脂肪,增强自我保护意识。
控制食用油的摄入,《中国居民膳食指南》推荐每日植物油摄入量应控制在25-30克。
监管措施
企业控制
企业遵守国家出台的食品中反式脂肪酸相关政策,改进植物油脂加工技术,研发低/零反式脂肪酸产品新技术,开发符合人们对油脂及油脂食品营养及安全性要求的新产品。
国家举措
中国
明令禁止在幼儿食品中不得添加
氢化油,在配料表中强制标明氢化油的含量。支持和鼓励食品工业改良工艺,降低食物中反式脂肪的含量。2007年发布的《中国居民膳食指南》建议,每人每天食用油不超过25g,同时建议要“远离反式脂肪酸,尽可能少吃富含
氢化油脂的食物”。国家食品安全风险评估专家委员会建议食品工业界进一步减少反式脂肪酸含量较高的氢化油脂在焙烤食品中的应用。
美国
在2001年的《美国油料
化学会志》上,美国农业部改良了植物油工业氢化技术,制造出的产品减少了反式脂肪酸含量,又有足够的硬度。
美国食品药品监督管理局(FDA)要求在营养标签上,反式
脂肪酸以“反式脂肪”或“反式”标示,在饱和脂肪的下面一行单独列出,其含量以每份中含有的克数来表示,含量在5g以下时精确到0.5g,5g以上时精确到1g。当1份食物中含有的反式脂肪酸低于0.5g,如果标示则必须标为0。并且不允许使用类似‘尽量少摄入反式脂肪酸的建议’的脚注。
开始使用液态油部分取代氢化油,避免使用氢化油。
国际
世界卫生组织(World Health Organization,缩写WHO)在2003年建议将膳食中TFAs含量的最大摄入量控制在总能量的1%以下,每天不超过2.2g。
化学结构
反式脂肪是由反式脂肪酸和
丙三醇形成,反式脂肪酸(TFAs)是不饱和脂肪酸分子的反式构型,是
双键两侧的分子向相反的方向延伸,形成锯齿状结构,常温下比不饱和脂肪酸更稳定,不易使油脂发生氧化变质。
反式脂肪酸的双键键角比
顺式脂肪酸的要小,
酰基链呈直线形,有刚性;而顺式脂肪酸基链呈弯曲状,分子柔韧,有弹性。在一定温度下,顺式脂肪酸多呈液态状,而反式脂肪酸多为固态或半固体。通常,反式转化后脂肪酸
熔点升高,如反式
亚麻酸熔点升高30℃~80℃;
油酸熔点为13℃,而其反式异构体为44℃。
食品中反式脂肪酸的检测方法
红外吸收光谱法是较早使用的方法。其中的
傅里叶变换近红外光谱法因其定量准确,
测量误差小被广泛使用。该方法的测试范围为(5%-60%)(质量分数,以脂肪计)。
气相色谱法是最常用的方法,是利用物质
沸点,
极性和吸附性的差异来分离
混合物的方法。但是对于热不稳定的长链不饱和脂肪酸不适用,该方法的定量限为0.024%。
高效液相色谱法(HPLC)
高效液相色谱法是测试反式脂肪酸的一个重要手段,热稳定性差的油脂样品此方法进行检测。