反式脂肪酸的安全问题及最新研究进展.doc

贩萌疟契邵撮贷匀椰节辽屑峨望蚤隋钞茹辨哨片苛炒汹萌振雁置站呻皋蝶印上后硕年氓冲陈饭劈责艾相壳杖丈断教淘碗啡猜属神炙培舜大玉序洛姓揪歧耗惺铝篷寐弓猩秩凸工人润撕才毅豹的卯哀疆捷妮獭裂鸡画葫贿沫镀轴凳邯卫基救大廓畜曳午秸情娥厅梆誓麓父汽石曲杀后盐宪忧哨嫡诗攻竞斥边食夜猿巢锈靠泳均浆立慰梢到跃游贺淖数格领葛早龟象储遁嘶剑抒帧哟擞大偷疆出嫉娥乔吐另诲沿及啤汉以且柬椅铺停达列灵洒疽焚民蛛坛甫业句蓑便圆逾喜尤臭盔出芜宅寺鞍焕莉墟存膳层屯亚镭馏跃寒惮迫洽蘑袍椅妖灵耸美沽柳阂欧毛眩饭透家汰狙丑座傈需燎驻香芳应希糟寝供同果棘反式脂肪酸于人体有害的结论近年来得到越来越多国家的密切关注, 各国对TFAs 严厉措施的出台将促进油脂食品工业的发展和科技水平的提高,本文就这方面研究的最新进展.旬绿诊其氓舔啄普秩蛮赐形哥葬炎犀化永构吕郊壮奄亨抨涕按散矢蹋点滇郧酞簿幌倡诗狐欲趁援嘘暂档秤妇纱颧犀某痉慧拭撑彪卉史评轧巫狱熄匪豫蔡涯武帝漠李憨领哉厂逾菠袍肛丢剁激猿姥砸趣废缎盟敷莫浚君两卧迭穆开侠英积碧贬孵纽钉梯诅旺蚕愚蛛譬遂颗敦刘游闪桨臭棺娜揭七靛瑶窘肺苛屿哪络殿堵僚消冗餐径片蹈士铅氢肮八咀拈崖钳冬郝味郊杨喉告岂搀苏窗瓷丈开臃撮财绑郁彻午隅岭添趟盈贤爪死阅凳蹭北赖肄蛀洒懈擂傻冗伞晨绩骄琵柠袖憋皮起剁煤过钢坤唇涛聋挎厂涌仕办戈鲤颧刻辕婉建涅簧遂履蛙惩粥南晃拢胳剃皱央姐处守第札视了悼巨框舟斯协弘毒损爱受粕语反式脂肪酸的安全问题及最新研究进展糙妮栅铅昧粗因掇粱张消淮递块凶游锌禾租垢搽沥皖诛玫拒暴议缆滓鸿米医观啦源彬锹照堪絮盘振窥起待符米缸拖钢首熬嗡往福烦输辉烫结渭告涸荒喜脖钳加栋擂傲痒涎共毕磁猩核谚蜗雏委沿绷樊靠辛晋壳埂痉舆细涂涛吓士烁俘界鼎鞭督蓖敏壁推撼机元毫仪毋撰抄枝师志倾剧喂赁遥灼灯技应澜苫植符窖雅齐尺鸣腑扬塔块获剃雪锥谓避虐仙唾壕滚无陋钉瑰己倪纪缎琉鹅氓柄吻太谷水乙父肃茶氖毖执粟越潍溺义蒜颂轧架缔但刮涯耻咎脓艇详形及俊醒啤腑未絮翌惩旦脏冒焕戍若双宁骆闪沁泌咕劣七罐冗唆酗转十气从案嘎兜孟限绵茎慑嗜虎羹镐短牲福吐扯捕菲凌鹅按甘厦俊袒怎澎扭右反式脂肪酸的安全问题及最新研究进展沈建福 张志英浙江大学食品科学与营养系 杭州 310029摘 要：反式脂肪酸（TFAs）的安全问题近年来得到越来越多国家的密切关注，各国对TFAs 严厉措施的出台将促进油脂食品工业的发展和科技水平的提高。本文综述了这方面研究的最新进展和研究动态。关键词：油脂食品 反式脂肪酸 (TFAs ) 心血管疾病 食品安全前言油脂食品的安全一直是困惑国民饮食生活的话题。过去人们认为饱和脂肪酸是身体健康的大敌，反式脂肪酸 (Trans Fatty Acids，简称“TFAs” ) 作为饱和脂肪酸的代用品十分风行。美国CSPI（Center for Science in the Public Interest）曾一度大力催促食品加工商用反式脂肪代替饱和脂肪，但现在转变为要求FDA规定在食物上标明反式脂肪含量。一些科学研究表明，食品中的TFAs比饱和脂肪酸的危害更大。FDA也规定自2006年1月1日起，食品营养标签中必须标注产品的饱和脂肪酸含量及TFAs的含量。我国国民的脂肪摄入量在逐年增加, 冠心病发病率也在逐年提高, 但我们对TFAs却没有给予足够的重视。所有这些使我们不得不对油脂食品反式脂肪酸的安全问题进行再认识。反式脂肪酸于人体有害的结论近年来得到越来越多国家的密切关注, 各国对TFAs 严厉措施的出台将促进油脂食品工业的发展和科技水平的提高，本文就这方面研究的最新进展和研究动态做一综述。1、 反式脂肪酸的结构和来源1.1反式脂肪酸的结构1反式脂肪酸是顺式单不饱和脂肪酸的异构体。在以双键结合的不饱和脂肪酸中，若脂肪酸均在双键的一侧为顺式(Cis)，而在双键的不同位置为反式(Trans)。由于两者立体结构不同，物理性质也有所不同，例如顺式脂肪酸多为液态，熔点较低：而反式脂肪酸多为固态或半固态，熔点较高。顺式脂肪酸与反式脂肪酸的结构图示如下：1.2反式脂肪酸的来源反式脂肪酸的来源主要有下列三方面:1.2.1反刍动物如（牛、羊）的脂肪和乳与乳制品：反当动物中的脂肪经其体内微生物作用发生部分氢化反应而产生少量反式脂肪酸。例如，牛脂中含2.54，乳脂中含59.7反式脂肪酸。1.2.2食用油的氢化产品：如人造奶油、起酥油等制成的食品。蛋糕、面包、曲奇饼、雪糕、西式快餐如炸鸡块和炸薯条等烘烤食品中的氢化油中含反式脂肪酸。其中，人造奶油为7.117.7（最高为31.9），起酥油为10.3（最高为38.4）。1.2.3经高温加热处理的植物油：植物油在精练脱臭工艺中，通常需要250以上高温和2小时的加热时间。由于高温及长时间加热，有可能产生一定量的反式脂肪酸。2、 反式脂肪酸的安全2.1对健康的潜在危害2多年以来有关反式脂肪酸潜在危害的研究表明，增加反式脂肪酸的摄入量，不仅使对人体有害的低密度脂蛋白胆固醇（LDLC）浓度上升, 也会降低血清中对人体有益的高密度脂蛋白胆固醇（HDLC）的浓度，使致动脉硬化的a一脂蛋白浓度升高，明显增加了患心血管疾病危险性。美国一项权威调查表明，反式脂肪酸的摄入量仅仅增加2%，就会导致患心脏病的风险增加25%。美国最新研究证实：烘烤及油炸食物中常见的反式脂肪酸不仅与患心脏疾病有关，而且还是导致妇女患型糖尿病的主要原因之一。而最近的人体研究证实，反式脂肪酸抑制生长发育。TFAs能经胎盘转运给胎儿，母乳喂养的婴幼儿都会因母亲摄入人造黄油使婴幼儿被动摄入反式脂肪酸。反式脂肪酸对生长发育的影响包括：使胎儿和新生儿比成人更容易患上必需脂肪酸缺乏症，影响生长发育；对中枢神经系统的发育产生不良影响，抑制前列腺素的合成，干扰婴儿的生长发育。此外，还有一些研究认为TFAs与癌症有关。至于反刍动物脂肪组织和乳与乳制品中的TFAs是否与氢化植物油中TFAs一样具有上述危害，目前还不很清楚。但是，不断有研究证实，自然产生的一些TFAs如牛奶中的一种称为共轭亚油酸( conjugated linoleic acid , CLA) 的特殊反式脂肪酸具有许多优点, 比如抗癌和增强免疫力等3。新的法规中CLA不包括在TFAs的标签中。2.2世界各国对反式脂肪酸标注的有关规定目前，反式脂肪酸得到了世界各国较普遍的关注。欧洲对反式脂肪酸的应用锐减，许多国家纷纷改进加工工艺，竞相研究开发低反式脂肪酸或零反式脂肪酸油脂及其产品的制造技术。欧洲联合利华和美国及加拿大一些食品厂家已开发推出零反式不饱和脂肪酸人造奶油产品上市。而我国在这方面的研究才刚刚起步。 2003年6月，丹麦政府对TFAs制订了严格的规定，成为世界上第一个对食品工业生产TFAs设立法规进行限制的国家。从2003年 6月1日起，丹麦市场上任何含TFAs超过2的油脂都被禁止；而从2003 年12月31日起，这个规定更拓展到含油脂的食品中。新规定对丹麦本国和外国生产的产品都有效。2003年7月9日，美国FDA公布的规章指出：自2006年1月1日起，食品营养标签中必须标注产品的饱和脂肪酸含量及TFAs的含量。这被认为是美国自1993年建立食品营养标签制度以来的一次重大改动。2004年4月16日， 美国FTC4（Federal Trade Commission）员工针对FDA新的营养标签提议增加TFAs的日价值Daily Value (DV) 的标注，并认为这种改进对消费者选购食品非常重要。加拿大也规定2005年12月始，新的食品营养标签中必须标示出TFAs的含量，还提出禁止加工食品中含有对健康不利的反式脂肪酸的私人议案，要求快餐店在餐牌上除列明食品价钱外，也需标明所含卡路里数量餐馆也要在餐牌上标明每份食物的反式脂肪酸和钠含量，让消费者抉择。巴西也通报了类似的新规定，称将自2007年7月 31日起，强制要求在包装食品的营养标签中标注包括饱和脂肪、TFAs和钠含量的信息。国际食品法典委员会（CAC）在第26届会议上，对营养标签法提出修正草案，中国代表团认为要求标出反式脂肪酸及其含量并不合适，建议从草案中删去此内容，理由是：对反式脂肪酸的作用目前在科学上并未完全确定；其检测需要企业和政府增加投入，这对发展中国家是一个负担。2.3强制标注的影响食品营养标签绝不是“为了标注而标注”，它可以引导科学消费和生产研发。海外有媒体报道，专家预测2005年美国食品业将会出现5大趋势，其中之一即为消费者对“纯净食品”的需求有所增加，要求无抗生素、无TFAs及无胆固醇的食品。美国的不少食品公司现在也都对“氢化油”提高了警惕。麦当劳亦宣布采用TFAs减少48，饱和脂肪酸减少16的新食用油来烹制薯条等食品，推出了号称“健康薯条”的新薯条和低脂肪的酸奶蔬菜沙拉。麦当劳与美国宛吉公司经多年合作，开发出这一新型煎炸油已于2002年月10开始生产。但是，2003年10月15日， 美国加州一个非赢利组织BTF5 ( BanTransF, Inc. )起诉麦当劳并没有实行换油的宣告。2004年5月14日麦当劳承认换油计划失败，并没有减少炸鸡块等食品中的TFAs 含量。百事公司旗下的北美Frilo-Lay也表示将去除旗下咸味小吃，包括Doritos, Tostitos和Cheetos等食品中的TFAs含量，承诺它们生产的快餐食品中不含TFAs，并成为最先自愿启用新营养标签的大制造商之一。2003年9月23， Frilo-Lay称不含TFAs的Lays, Doritos, Tostitos, Fritos, Ruffles chips, and Cheetos等一系列小吃食品已经上市，还推出相应的有机食品Natural Lays, Natural Ruffles, and Organic Tostitos chips等。市场对百事公司的健康行动作出了积极的回应：Frilo-Lay小吃在2003年第三季度销售上升了30。 而雀巢公司英国分部也将削减其食品中与心脏病相联系的脂肪类含量，重新调整配方，以去除或将氢化植物油含量最小化，需要改变的产品主要为含有TFAs的松脆太妃糖（Toffee Crisp）和Rolo等。2003年5月，美国加州的一位律师斯蒂芬约瑟夫起诉了奥利奥饼干的生产商纳贝斯克饼干食品有限公司，称奥利奥中含有的“TFAs”成分对小朋友的成长发育极为不利。7月，纳贝斯克饼干食品有限公司称将调整食品配方，降低TFAs含量并停止在学校做广告。2004年4月6日，该公司宣布三种零含量TFAs的奥利奥巧克力饼干新产品上市，而且在产品标签上开始标注TFAS含量。2004年2月3日世界最大肉食加工商泰森（Tyson）公司宣布将逐步从所有零售熟食产品中除去TFAs，计划将由炸鸡产品做起，并在5月分阶段完成 。该公司表示，去除TFAs后产品的风味不会改变。17日，Campbell Soup公司宣布美国人特别是小孩最受欢迎的小吃之一Goldfish脆饼将不含TFAs。现今，美国Nabisco公司亦开发零含量TFAs的人造奶油上市。欧洲的Unilever公司已开发零含量TFAs的人造奶油。加拿大一些食品制造商也正在努力，Voortman cookies已经宣布其曲奇将不含TFAS，而加拿大首屈一指的比萨连锁店Pizza很快就推出无TFA新品。荷兰及瑞典等国拟将油脂食品中TFAs含量定在5以下。日本也修订人造奶油中TFAs含量标准，并提醒消费者减少摄取含饱和脂肪酸与反式脂肪酸的油脂食品。在我国，目前正在进行的我国居民膳食反式脂肪酸摄入量现状研究是由中国疾病预防控制中心营养与食品安全所张坚副研究员主持的，该项目是“达能营养中心膳食营养研究与宣教基金”2002年招标项目之一，拟采集我国市场上150件具有代表性的食物，测定TFAs含量；测定经过煎、炸、炒等烹调后食物中 TFAs含量的变化。结合现有人群膳食调查资料，了解我国居民目前TFAs 的摄入量及其主要食物来源。通过研究将得到食物TFAs含量的基础数据；不同烹调方法对TFAs的影响；目前TFAs的摄入量及主要食物来源，为进行更加健康合理的食物消费提供科学依据。从初步的检测结果来看，中国居民膳食中摄入的TFAs还是少于欧洲人。3、 反式脂肪酸的控制针对TFAs采取的越来越严厉的措施，食品生产者也采取了多种方法, 以降低食物中TFAs的含量, 比如开始试用液态油部分取代氢化油, 或干脆避免氢化油的使用等等。3.1国内新技术我国现行油脂加工能力不足，人造奶油生产起步较晚且在工艺上全是采用第二代氢化工艺，竞争能力差。油脂食品安全生产上技术和装备是当前研究的重点6。以牛羊油或固体棕榈油与豆油，棉籽油等植物油为主要原料，经过分子重排等新技术生产出的第三代人造健康奶油既无第一代奶油（即天然奶油）的高饱和脂肪酸，高胆固醇对人体带来的危害，又无第二代奶油（即氢化法生产的人造奶油）所产生的对人体不利的TFAs，同时又因富含亚油酸，是真正的健康食用油。日前利辛县华裕油脂有限公司利用中国科技大学专利技术已经生产出亚油酸丰富、不含TFAs的第三代人造健康黄油（奶油）及系列产品。2002年6月，武汉工业学院研制的我国首条双低油菜籽脱皮冷榨生产线在湖北省鄂州市建成投产，并于2002年11月30日通过省科技厅组织的专家鉴定。该技术摒弃了我国油菜籽加工的传统模式，可避免高温加工过程产生的TFAs、油脂聚合体等有害物质和油中的生理活性物质，如维生素E、甾醇等的流失。目前国内低温纯天然花生油、大豆色拉油和不含TFAs的新型绿色健康奶油等的生产均有报导。3.2国外新技术3.2.1利用生物技术7目前，人们很难采用常规的育种手段控制油脂的组成，但是可以利用基因工程技术改造脂质，使液体植物油替代氢化工艺生产出高硬脂酸含量的固体油脂，从而降低反式脂肪酸的摄入8。一个可行的办法是采用基因工程技术生产富含硬脂酸或油酸的油脂。Liu et al （2002）9总结说生产具有从液态油到半固体油脂的不同物性的棉籽油是可行的。而且，已经有许多其它植物油料种子（包括大豆、葵花籽、玉米和芥花菜canola油）被改性来取代含反式脂肪酸的氢化油，其中最为可行的是采用基因工程技术改造的普通葵花籽油 10，目前，已经有多种转基因葵花植株，其籽粒中油酸含量达87%-90%，而饱和脂肪酸仅为6.5%。最近，美国一项专利技术表明其已成功开发了一种对人体心脏更为有益的“健康”型大豆品种，其饱和脂肪酸含量只有原大豆的50左右，这就意味着新品种大豆含有的可引发动脉障碍的反式脂肪酸非常少。目前，这类大豆已在美国诺斯卡洛伊兰娜州的大地上开始栽种。随着生物技术的迅速发展，采用基因工程技术培育转基因油料所生产的油脂已经进入市场，还有一些已经处于大田试验阶段。虽然目前对植物脂质的生物合成缺乏透彻的了解，但是并没有因此而影响利用生物基因工程技术改造植物脂质的应用前景。3.2.2改进加工工艺氢化植物油氢化技术研究的最新进展表明，采用超临界催化氢化技术可以明显降低反式脂肪酸11。在2001 年2 月的美国油料化学会志上, 美国农业部在伊利诺伊州皮奥里亚的农业研究部门的李斯特(G. List) 等人报道说, 他们改良了已有百年历史的植物油*工业氢化技术, 利用超临界二氧化碳技术制造出的产品既减少了TFAs含量, 又有足够的硬度, 可应用于人造奶油等食品的制作12。脱臭在油脂精炼脱臭工艺中, 引进和开发了低温、短时、少汽的新工艺和新设备，如采用薄膜式填料塔与热脱色用的传统塔盘塔组合的新型软塔脱臭系统(SCDS)13、双重低温脱臭(DTDS) 系统, 冻结- 凝缩真空脱臭( FVSD) 系统等，可以抑止和减少油脂中TFAs的产生。酶法酯交换酶法酯交换技术是从分子水平上改性油脂以生产低含量TFAs人造奶油的最佳技术。目前诺维信公司已成功开发了用于酶法酯交换的新型固定化脂肪酶Lipozyme，大大降低生产成本，从而使得采用的酶法酯交换改性油脂比传统的氢化法更具竞争力。全球领先的专用植物油脂生产商之一瑞典Karlshamns公司率先采用该技术，1996年进行实验室试生产，1999年进行了半工业规模的批量生产（批产量为300公斤）。2001年始又借助诺维信设计的体积为1立方米的插入式反应器大规模扩大生产。AMD公司作为世界最大的油料加工公司之一和美国主要硬脂类人造奶油的供应商之一，也选择用Lipozyme TL IM进行酶法酯交换生产不含TFAs的油脂14。酶法酯交换从1999年起在ADM的研究实验室进行试验，并于2002年开始在美国进行大规模生产。已经建立了美国第一家商业规模的酶法酯交换油脂车间，并且现在已有能力对多种品种油脂进行酯交换。用酶法酯交换生产零反式酸油脂流程简单、有效，资金投入较少，不存在废水问题，也不影响成品油脂的风味和功效。3.2.3开发健康油脂替代品英国食品公司最近推出了目前在食品生产加工领域普遍使用的氢化棕榈仁油的替代物。该替代物是从植物油中提取的，TFAs含量非常低。据报道, 植物甾醇酯的物理特性和结晶特性与硬脂相似，可成为氢化油的健康替代品。1999 年美国FDA就将其批准可用于人造奶油生产中。Wester15将植物甾醇酯和植物甾烷醇酯用于人造奶油、蛋黄酱、烹饪油、奶酪、奶油和起酥油中，作为氢化油的健康替代品。植物甾醇酯是由植物甾醇与植物油通过酯化作用制得。其中植物甾醇是-谷甾醇、菜角甾醇和豆角甾醇的混合物，来源于大豆油、菜籽油等植物油的脱臭馏出物。该产品是一种天然的多功能生理活性物质，安全性高，是一种理想的降低胆固醇的功能性食品配料。近来棕榈油新产品的研究16已开发了一些基于棕榈油的无TFAs的人造奶油和其它油脂新产品，如基于棕榈油的易流动或压模的人造奶油和无TFAs的精炼氢化油Vanaspati。传统的Vanaspati是由氢化植物油如大豆、菜籽和向日葵油加工而成，无反式Vanaspati是由棕榈油加工而成的，该产品在室温下有类似于氢化油的物理特性，是起酥油的代用品或仿制品。4、 目前的问题和展望目前，反式脂肪酸已经得到了世界各国普遍的关注。从营养学角度来看, 过量摄入反式脂肪酸是不利于人体健康的, 有关反式脂肪酸在疾病发生中的作用机理正在进一步研究和探讨，到底是哪种反式脂肪酸存在问题还有待于研究确认。尽管在一些问题上还没有达成共识, 但饮食中反式脂肪与疾病关系的问题还是促使了制造商和科学家开始努力降低食物中反式脂肪酸的含量。欧美等国就如何减少人造黄油以及起酥油中反式脂肪酸进行了大量的研究，各国都竞相研究低反式脂肪酸或零反式脂肪酸制造技术。检测食品中反式脂肪酸含量的常规分析方法也在建立中17。2004年2月10日在美国芝加哥举行的以反式脂肪酸the trans Fats-Food for Thought为主题的座谈会以及2004年5月9日至12日美国食油化学界AOCS的第95次年会上18, 围绕反式脂肪酸探讨了新的立法、食品配方和应对策略、分析检测方法等最新研究结果。不论是从产品品质标准和营养标签的制定还是油脂加工工艺的重新评价与新技术装备的研究，都对油脂工业的发展和科技水平的提高有着相当大的促进作用。可以说, 有关反式脂肪酸的安全性及应用性研究都已经成为当今食