（农产品加工及贮藏工程专业论文）食品中反式脂肪酸的检测及青少年人群暴露评估.pdf

独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经 发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河北盔业大堂或其他教育机构的学 位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：牛骞研 签字日期：m 年月岁e l 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解塑皇垦盔些盘堂有关保留、使用学位论文的规定，有 权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。 本人授权塑皇堡盔些盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：千颦研 导师签名：z 锄久 ， 签字日期：7 # 1 1 年 月岁日 签字日期： 矽h 年月7 日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 电话： 邮编： 摘要 反式脂肪酸( t f a ) 是具有反式构象碳一碳双键的所有非共扼不饱和脂肪酸的总称。 食品油脂中以十八碳t f a 最为常见。由于过多摄入t f a 可能会对人体健康产生危害， 诸如影响必需脂肪酸的消化吸收、导致心血管疾病的发生、导致大脑功能的衰退等， 已经有许多国家对其在食品中的含量进行了限制。但我国目前还未见相关法规出台。 目前关于t f a 的研究主要集中于检测方法及对人体健康的影响方面，而有关其风险 评估的研究相对较少，对青少年人群进行膳食暴露评估的研究还未见报道。鉴于我国 目前不同人群食物结构存在差别，研究青少年人群t f a 的暴露水平更具现实意义。 本研究以食品中最常见的反棕榈油酸( 9 t c 1 6 ：1 ) 、反油酸( 9 t - c 1 8 ：1 ) 及其异构体反 异油酸( 1 l t - c 1 8 ：1 ) 为检测对象，建立一套快速有效的t f a 气相色谱一质谱检测方法， 并对多种油脂和含油脂食品中的t f a 含量进行检测；以河北省保定市不同大、中、 小学的学生为调查对象( 调查总人数为1 5 6 4 人) ，研究t f a 在我国中等城市青少年人 群的暴露水平。 主要研究结果如下： 1 优化了食品中t f a 的甲酯化条件。以大豆油为样品，t f a 的响应峰面积值为 考察目标，采用正交设计实验，分析比较了催化剂用量、甲酯化温度及甲酯化时间三 个因素对t f a 甲酯化效果的影响。实验最终确定的甲酯化条件为催化剂用量4m l ， 酯化温度为5 0 ，酯化时间为3 0m i n 。 2 建立了食品中9 t - c 1 8 ：1 、1i t c 1 8 ：1 和9 t c 1 6 ：1 的快速气相色谱一质谱检测方法。 确定的色谱条件为：h p i n n o w a x 毛细管色谱柱( 3 0m x o 2 5m m x 0 2 5l i r a ) , 检测器： 2 5 0 ；进样器：2 3 0 ；载气：高纯氦气，流速0 6m l m i n ，分流比5 0 ：1 ，尾吹流速 2 0m l m i n ；升温程序：初始温度1 5 0 ，以2 0 m i n 升温至1 9 0 ，保持2m i r a 以 1 r a i n 升温至2 0 0 ，保持5m i n , 在此操作条件下2 0m i n 内能较好的分离三种反 式脂肪酸甲酯。在0 0 2 - - 0 3 m g m l 浓度范围内线性良好( r o 9 9 9 1 ) , 三种反式脂肪酸 的检测限分别为：5 3 6 9 9 m l ，4 8 0 1 1 9 m l ，4 1 3l i g m l 。方法的回收率在8 6 4 - - 9 4 9 范围间，相对标准偏差在1 0 2 - 3 9 1 之间。 3 应用本研究建立的t f a 检测方法，测定了主要油脂和含油脂食品中常见t f a 含量。结果表明，各类食用植物油脂中的反式脂肪酸总体平均值为0 7 9 。其中花生 油o 3 3 哆铲o 6 4 ；大豆油0 3 9 - 0 7 1 ；菜籽油0 5 8 - 0 6 7 ；玉米胚芽油1 0 8 ； 葵花籽油o 5 8 ；色拉油1 0 4 ；谷物调和油o 9 3 ；胡麻油o 3 4 ；棉籽油3 2 5 。 各类含油脂食物中t f a 含量随食品样品不同存在显著差异。饼干类食物中夹心 饼干的t f a 含量最高，多数在2 以上；酥性饼干、曲奇t f a 含量基本在1 以下。 部分食物( 如油条) 由于油脂用量大，煎、炸、焙烤等加工工艺的热作用时间长，反式 脂肪酸含量较高，最高可达8 0 8 。炸鸡、油条等油炸食品中t f a 含量随煎炸油种 类和累计使用时间不同差异明显，可低至1 以下或高达8 以上。 4 保定地区青少年人群的t f a 人均日摄入量为2 2 2g d 。小学生的t f a 平均摄入 量最高，达到3 4 2g d ，男生为3 7 1g d ，女生为3 1 4g d ，高于w h o f a o 规定的2 d ； 初中生的t f a 平均摄入量为2 1 3g d ，男生为2 4 7g d ，女生为1 7 8g d ：高中生的 t f a 平均摄入量为1 9 6g d ，男生为2 0 7g d ，女生为1 8 4g d ；大学生的t f a 平均摄 入量为1 3 6 鲥，男生为1 2 3g d ，女生为1 4 9g d 。 关键词：膳食调查；反式脂肪酸；气相色谱一质谱法；甲酯化；青少年人群；暴露评 估 d e t e r m i n a t i o no ft r a n sf a t t ya c i d si nf o o d sa n da s s e s s m e n to fd i e t a r yi n t a k eo f a d o l e s c e n t s a u t h o r ：n i uc u i j i a o s u p e r v i s o r ：z h a ow e n m a j o r ：f o o dp r o c e s s i n ga n ds t o r a g ee n g i n e e r i n g a b s t r a c t t r a n sf a t t ya c i d s ( t f a ) a r ef a t t ya c i d sc o n t a i n i n ga tl e a s to n et r a n sd o u b l eb o n d ；b u t o n l yp o l y u n s a t u r a t e df a t t ya c i d sw i t hm e t h y l e n ei n t e r r u p t e dd o u b l eb o n d s t f a w i t hc 一( 18 ) s t r u c t u r ei sm o s tc o m m o n l ys e e na m o n ga l lf a t t yf o o d t o om u c hi n t a k eo f t r a n sf a t t ya c i d s i sh a r m f u lf o rh u m a nb o d y s u c ha si m p a c t i n gd i g e s t i o na n da b s o r p t i o no fe s s e n t i a lf a t t y a c i d s ，l e a d i n gt oo c c u r r e n c eo fc a r d i o v a s c u l a rd i s e a s e ，c a u s i n gb r a i nf u n c t i o nd e c l i n e n e c o n t e n t so ft r a n sf a t t ya c i d si nf o o dh a v ea l r e a d yb e e nr e s t r i c t e di ns o m ec o u n t r i e sr e c e n t l y a tp r e s e n t ，w eh a v en o ts e tr e l a t e dr e g u l a t i o n sf o rt f ai nf o o d si no u rc o u n t r y c u r r e n t r e s e a r c h e so nt r a n sf a t t ya c i d sw e r em a i n l yf o c u s e do nt h ed e t e c t i o nm e t h o da n dt h ei m p a c t o nh u m a nh e a l t h h o w e v e r , t h er i s ka s s e s s m e n to f 田f ah a v ef e wb e e ns t u d i e d ，a n dl i t t l e a t t e n t i o nw a sp a i do ne s t i m a t i n gd i e t a r yi n t a k eo f 刃谢o fa d o l e s c e n t s i no u rc o u n t r y , t h e r e a r ed i f f e r e n c e so ff o o ds t r u c t u r ea m o n gd i f f e r e n tg r o u p so fp e o p l e 1 1 m s ，s t u d yo n1 r i a i n t a k ea m o n ga d o l e s c e n t sh a sm o r ep r a c t i c a ls i g n i f i c a n c e i nt h i ss t u d y , t h ed e t e c t i o no b j e c t sw e r et h a tt h et r a n s - p a l m i t e l a i d i c ( 9 t - c16 ：1 ) ，t h e t r a n s e l a i d i c ( 9 t c 1 8 ：1 ) a n dt h et r a n s - v a c c e n i c ( 1 i t - c 1 8 ：1 ) w h i c ha r em o s tc o m m o n l ys e e n i nf o o d s af a s ta n de f f e c t i v eg c m sm e t h o df o ra n a l y s i so ft r a n sf a t t ya c i d sw a s e s t a b l i s h e d u s i n gt h ed e v e l o p e dd e t e c t i o nm e t h o d ，t h e t r a n sf a t t ya c i d si ns o m ee d i b l eo i l s a n do i lf o o d sw e r ed e t e c t e d v 撕o t i su n i v e r s i t i e s ，p r i m a r ys c h o o l sa n ds e c o n d a r ys c h o o l si n b a o d i n gw e r er a n d o m l ys e l e c t e dt oc o l l e c ts a m p l e s s t u d e n t s ( t h et o t a ln u m b e ro fw h i c hi s 15 6 4 ) o ft h ec h o s e ns c h o o l sw e r es e l e c t e da si n t e r v i e w e r st op a r t i c i p a t ei nt h ed i e t a r y s u r v e y 刀把p u r p o s ew a st o a s s e s st h ee x p o s u r el e v e lo f 踊aa m o n ga d o l e s c e n t si n m e d i u m s i z e dc i t i e si nc l l i n a t h em a i nr e s u l t s & r es u m m a r i z e da sf o l l o w s ： 1 t h ec o n d i t i o n so ft r a n sf a t t ya c i d sm e t h y le s t e r i f i c a t i o nw e r eo p t i m i z e d 、i 廿lp e a k a r e ao ft r a n sf a t t ya c i d si nt h es a m p l eo fh y d r o g e n a t e ds o y b e a r l o i la sa ni n d i c a t o r sf o rt h e a s s e s s m e n t ，t h r o u g ht h es i n g l ef a c t o re x p e r i m e n ta n dt h eo r t h o g o n a le x p e r i m e n t a ld e s i g n ， t h ev o l u m eo ft h ee s t e r i f i c a t i o nr e a g e n t s ，m e t h y le s t e r i f a c a t i o nt e m p e r a t u r ea n dm e t h y l e s t e r i f a c a t i o nt i m eh a db e e nc o m p a r e dt oe v a l u a t et h ei n f l u e n c e so ft h et h r e ef a c t o r sf o r m e t h y le s t e r i f i c a t i o n t h eb e s tm e t h y le s t e d f i c a t i o nc o n d i t i o n so f t h et r a n sf a t t ya c i d sw e r e d e s i g n a t e da tt h ef i n a l t h e yw e r et h a tt l l ev o l u m eo ft h ee s t e r i f i c a t i o nr e a g e n t so f4m l ， m e t h y le s t e r i f a c a t i o nt e m p e r a t u r eo f5 0 ，m e t h y le s t e r i f a c a t i o nt i m eo f 3 0m i n 2 ag c - m sm e t h o df o rd e t e r m i n a t i o no f 9 t - c 1 6 ：l ，9 t - c 1 8 ：la n d1 1 t c 1 8 ：li nf o o d s w a se s t a b l i s h e d i nt h ep r e s e n ts t u d y , i tw 8 8f o u n de x p e r i m e n t a l l yt h a tt h eo p t i m a lg c c o n d i t i o n sa r e 勰f o l l o w s ：h p i n n o w a xc a p i l l a r yc o l u m n ( 3 0m x 0 2 5m m x 0 2 5r t m ) ， s a m p l e rt e m p e r a t u r e ：2 5 0 c ，d e t e c t o rt e m p e r a t u r e ：2 3 0 ，p u r eh e l i u m a sc a r r i e rg a s ， f l o wr a t e ：0 6m l m i n ，s p l i ti n j e c t i o nm o d ew i t ht h es p l i tr a t i oo f5 0 ：1a n dt a i l b l o w sr a t e 2 0m l m i n c a l e f a c t i v ep r o g r a mo fc o l u m ni s 够f o l l o w ：t h ec o l u m nt e m p e r a t u r ew a ss e ta t 1 5 0 ，t h e ni n c r e a s e da t2 0 m i nt o1 9 0 ( h o l d2m i n ) ，a tl a s tr a i s e d1 m i nu n t i l2 0 0 ( h o l d5m i n ) ，a n di n j e c t o rv o l u m ei sll a l t r a n s p a l m i t e l a i d i ca c i d 、t r a n s9 - e l a i d i c ac i da n d 11 - v a c c e n i ca c i dc a nb es e p a r a t e dc o m p l e t e l yw i t h i n2 0m i nu n d e rt h e s eo p e r a t i o n c o n d i t i o n s a n dt h el i n e a rs c o p ew a sf r o mo 0 2m g m lt o0 3m g m l ( r 0 9 9 91 ) t l l l e d e t e c t i o nl i m i t so ft h et h r e et r a i l sf a t t ya c i dr e s p e c t i v e l yw e r e5 3 6l x g m l ，4 8 0i - t g m la n d 4 13i - t g m l t h er e c o v e r yr a t ew a sb e t w e e n8 6 4 a n d9 4 9 w i t ht h er e l a t i v es t a n d a r d d e v i a t i o nw a sb e t w e e n1 0 2 a n d3 91 3 b yt h ed e v e l o p e dd e t e c t i o nm e t h o do ft r a n sf a t t ya c i d s ，t h e t r a n sf a t t ya c i d s c o n t e n t si ne d i b l eo i la n do i l - c o n t a i n i n gf o o d sw e r ei n v e s t i g a t e d t h er e s u l t ss h o w e dt h a t t h et f a a v e r a g em e a no fa l lv e g e t a b l eo i l sa n a l y z e dw a so 7 9 t h ec o n t e n t so f t h et f a i nt h er e f i n e do i l sw e r ea sf o l l o w s ：p e a n u to i l0 3 3 一0 6 4 ，s o y b e 趾o i lo 3 9 一0 7 1 ， r a p e s e e do i l0 5 8 一0 6 7 ，m a i z eo i l1 0 8 ，s u n f l o w e rs e e do i lo 5 8 ，s a l a do i l1 0 4 ， g r a i nc o o k i n go i l0 9 3 ，s e s a m eo i la n d0 3 4 ，c o t t o n s e e do i l3 2 5 t h ec o n t e n t so ft f ai nv a r i o u so i l c o n t a i n i n gf o o d s t u f f sw e r er e m a r k a b l yd i f f e r e n t ： s a n d w i c hb i s c u i t s ( 2 - - - ) ；w a f e r , c o o k i e sa n dp o t a t oc h i p s ( 1 ) ；b e c a u s eo ft h ew i d eu s e o fe d i b l eo i l sa n dh i g ht e m p e r a t u r eo ff r y i n ga n db a k i n g , s o m et r a d i t i o n a lp r o c e s s e df o o d s ( s u c h 鹊d e e p 一衔e dt w i s t e dd o u g hs t i c k s ) a r eh i g hi nt f a ，t h eh i g h e s tw a s8 0 8 w h i l e c o n t e n t si ns o m e 伍e df o o d s ，s u c ha s 衔c dc h i c k e na n dd e e p - f r i e dt w i s t e dd o u g hs t i c k s ( 1 一9 ) c h a n g e dn o t a b l y , d e p e n d i n go no i lc a t e g o r i e sa n dt o t a lf r y i n gt i m e 4 t h ea v e r a g ei n t a k eo fd i e t a r yi n t a k eo fa d o l e s c e n t sw a s2 2 2g d t h ea v e r a g e i n t a k eo fp r i m a r ys c h o o ls t u d e n t sw a st h eh i g h e s t ；i tw a su pt o3 4 2g d ( b o y s3 71 g da n d 西r l s3 14g d ) ，w h i c hw a sh i g h e rt h a ni n t e r n a t i o n a ls t a n d a r d so fw h o f a of o r2g d t h e a v e r a g ei n t a k eo fj u n i o rh i g hs c h o o ls t u d e n t sw a s2 4 7g d ( b o y s2 4 7g da n dg i r l s 1 7 8 g d ) t h ea v e r a g ei n t a k eo fh i g hs c h o o ls t u d e n t sw a s1 9 6g d ( b o y s2 0 7g da n dg i r l s1 8 4 d ) t h ea v e r a g ei n t a k eo fu n i v e r s i t ys t u d e n t sw a s1 3 6g d ( b o y s 1 2 3g da n d 西r l s 1 4 9 9 d ) k e y w o r d s ：d i e t a r ys u r v e y ；t r a n sf a t t ya c i d s ；g c - m s ；m e t h y le s t e r i f i c a t i o n ；a d o l e s c e n t s ； e x p o s u r ea s s e s s m e n t s f a u f a m u f a p u f a c f a 硎 c l a i r i r c h d g c m s w h o d h a f a o a o a c 缩略表 s a t u r a t e df a t t ya c i d s u n s a t u r a t e df a t t ya c i d s m o n o u n s a t u r a t e df a t t ya c i d s p o l y u n s a t u r a t e df a t t ya c i d s c i sf a t t ya c i d s t r a n sf a t t ya c i d s c o n j u g a t e dl i n o l c i ca c i d i n f r a r e ds p e c t r o s c o p y c o r o n a r yh e a r td i s e a s e g a sc h r o m a t o g r a p h y - m a s ss p e c t r o m e t r y 肋r i dh e a l t ho r g a n i z a t i o n d o c o s a h e x a e n o i ca c i d f o o da n da g r i c u l t u r eo r g a n i z a t i o n a s s o c i a t i o no f a n a l y t i c a lc o m m u n i t i e s 饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸 单不饱和脂肪酸 多不饱和脂肪酸 顺式脂肪酸 反式脂肪酸 ， 共轭亚油酸 红外光谱 冠心病 气相色谱一质谱 世界卫生组织 二十二碳六烯酸 联合国粮食及农业组织 美国官方分析化学师协会 目录 1 前言1 1 1 反式脂肪酸的概述1 1 1 1 反式脂肪酸的定义和结构1 1 1 2 反式脂肪酸的性质2 1 2 反式脂肪酸的产生2 1 2 1 天然来源2 1 2 2 油脂的氢化3 1 2 3 油脂的精炼脱臭3 1 2 4 不当的烹调习惯4 1 2 5 食品加工4 1 3 反式脂肪酸的膳食分布4 1 3 1 食用油脂和加工食品中的t f a 。5 1 3 2 反刍动物组织和乳制品中的t f a 5 1 4 反式脂肪酸对人体健康的影响6 1 4 1 反式脂肪酸对心血管系统的影响6 1 4 2 反式脂肪酸对生长发育的影响6 1 4 3 反式脂肪酸对糖尿病的影响7 1 4 4 反式脂肪酸对其他疾病的影响7 1 5 反式脂肪酸的分析方法8 1 5 1 红外光谱法8 1 5 2 气相色谱法9 1 5 3 气相色谱质谱联用1 0 1 5 4 毛细管电泳分析法1o 1 5 5 银离子色谱法1 0 1 5 6 核磁共振法。1 1 1 6 膳食暴露评估1l 1 7 反式脂肪酸的管理现状1 2 1 7 1 反式脂肪酸的摄入量1 2 1 7 2 各国的食品标示规定1 2 1 8 本课题的研究意义和研究内容1 3 1 8 1 研究意义13 1 8 2 主要研究内容1 4 2 食品中反式脂肪酸检测方法的建立1 6 2 1 材料与仪器16 2 1 1 试验材料1 6 2 1 2 主要仪器设备1 6 2 2 试验方法1 7 2 2 1 脂肪的提取和含量测定17 2 2 2 脂肪酸甲酯化条件的优化1 7 2 2 3 配制标准溶液18 2 2 4 色谱分析条件的优化18 2 2 5 方法的可靠性实验一1 9 2 2 6 样品测定1 9 2 2 7 数据分析1 9 2 3 结果2 0 2 3 1 甲酯化衍生法的优化：2 0 2 3 2 色谱分析方法的建立2 2 2 3 3 方法学评价2 4 2 4 分析讨论2 5 2 4 1 色谱柱的选择2 5 2 4 2 升温程序对反式脂肪酸分离效果的影响2 6 2 4 3 脂肪酸甲酯化方法的选择2 6 2 5 小结2 7 3 主要油脂及含油脂食品中反式脂肪酸含量分析2 8 3 1 材料与仪器2 8 3 1 1 试验材料。2 8 3 1 2 主要仪器设备2 8 3 2 试验方法2 9 3 2 1 脂肪的提取和脂肪酸甲酯的制备2 9 3 2 2 气相色谱分析2 9 3 2 3 数据分析及计算。2 9 3 3 结果与分析2 9 3 3 1 样品分析2 9 3 3 2 部分食用油t f a 含量3 0 3 3 3 部分含油脂食物t f a 含量3 1 3 4 卅、结3 3 4 保定地区青少年人群反式脂肪酸膳食暴露评估3 4 4 1 材料与方法3 4 4 1 1 调查对象：3 4 4 1 2 调查方法3 5 4 2 结果与分析3 5 4 2 1 饮食习惯的调查3 5 4 2 2 特殊食物的消费量调查3 6 4 2 3 膳食暴露评估3 6 4 3 建议。3 8 4 3 1 主食的选择。3 8 4 3 2 零食和饮料的选择3 8 4 3 3 家庭菜肴制作的注意事项一3 8 4 4 小结3 9 4 4 1 含反式脂肪酸的食物来源一3 9 4 4 2 青少年反式脂肪酸暴露情况一3 9 5 结论与展望4 0 5 1 结论4 0 5 2 今后需要进一步开展的工作4 0 参考文献4 l 在读期间发表的学术论文4 7 作者简介5 3 至殳诩t 5 4 食品中反式脂肪酸的检测及青少年人群暴露评估 1 前言 近年来反式脂肪酸( t r a n sf a t t y a c i d s ，简称t f a ) 在我国引起政府、学术团体、学 者以及有关企业的关注。许多研究表明，大量食用含t f a 的食物会加速动脉硬化，容 易导致心脑血管疾病、冠心病、糖尿病和老年痴呆等疾病【l 】；同时t f a 会影响中枢神 经系统的发育，对婴幼儿、儿童和青少年的生长发育危害更大【2 】。随着我国居民膳食 中油脂摄入量的增加，人造奶油、起酥油、蛋糕、面包、油炸土豆片等在居民( 尤其 是青少年人群) 膳食中的普及，t f a 的摄入量及其对消费者健康的不利影响已成为油 脂和食品安全领域研究中的热点之一。 1 1 反式脂肪酸的概述 1 1 1 反式脂肪酸的定义和结构 人们日常食用的油脂称为甘油三脂，具备为人体提供热量，保护脏器，构成身体 细胞组织并调节身体机能等多种功能【3 】。脂肪酸是天然脂肪经水解得到的脂肪族一元 羧酸，是构成甘油三脂的基本单位。按其饱和程度的不同，分为饱和脂肪酸( s a t u r a t e d f a t t ya c i d s ，s f a ) 、单不饱和脂肪酸( m o n o u n s a t u r a t e df a t t ya c i d s ，m u f a ) 和多不饱和 脂肪酸( p o l y u n s a t u r a t e df a t t ya c i d s ，p u f a ) ；按脂肪酸空间结构的不同，分为顺式脂肪 酸( c i sf a t t ya c i d s ，c f a ) 和t f a 。早期的观点是s f a 对人体大有好处，因为其性质稳定， 抗氧化性强，便于储存和使用。随着食品科学和医学的发展，发现饱和脂肪酸容易引 起肥胖症、动脉硬化等多种疾病。当时人们认为食用不饱和脂肪酸( u n s a t u r a t e df a t t y a c i d s ，u f a ) 可以明显克服s f a 的缺点。在此背景下，u f a 日益受到重视，尤其是t f a 作为s f a 的代用品十分盛行【4 j 。 t f a 是一类含有孤立反式( t r a n s ) 构型双键的u f a 的总称。通俗的讲，t f a 是油脂 氢化加工过程的副产物。天然植物油不饱和程度较高，抗氧能力差，油脂稳定性不好。 因此为防止油脂变质，增加食品口感和美味，对天然植物油进行人为引入氢分子使液 态不饱和脂肪变为固态或半固态脂肪，其中一部分剩余u f a 发生“构型转变，从天 然的“顺式 结构异化成“反式 结构，就是我们说的t f a 。t f a 具有常温下比不饱 和脂肪酸更稳定，不易使油脂发生氧化变质的优点。 t f a 化学结构中包含一个或多个反式非共轭双键【5 】，是顺式单不饱和脂肪酸的异 构体。t f a 双键碳原子上的2 个氢原子分布在双键的两侧，空间构象呈线性，与饱和 脂肪酸类似。脂肪酸异构体很多，且非常复杂，一般以双键在脂肪酸碳链中的位置， 即其距羧基碳的位置来表示各种脂肪酸及其异构体，如反油酸( t r a n s9 1 8 ：1 ) ，简写为 9 t c 1 8 ：1 ，顺式油酸( c i s9 1 8 ：1 ) 则可写为9 c c 1 8 ：l ，如图1 所示。 河北农业大学硕士学位( 毕业) 论文 1 1 2 反式脂肪酸的性质 图1 脂肪酸的空间结构示意图 f i g 1g e o m e t r ys t r u c t u r e so f f a t t ya c i d s 反式双键的键角小于顺式异构体，其锯齿形结构空间上为直线型的刚性结构，这 些结构上的特点使其具有比c f a 更高的熔点和更好的热力学稳定性，性质更接近s f a ( 如图2 ) 。空间结构的改变使t f a 的理化性质也发生极大的变化，最显著的是熔点【6 】。 一般t f a 的熔点远高于c f a ，如油酸的熔点是1 3 5 ，室温下呈液态油状，而反油酸 的熔点为4 6 5 ，室温下呈固态脂状。t f a 表现出的一些特性是介于s f a 和顺式不饱 之间的【_ 7 1 。同时反式双键的存在还能增加酯酰链的旋转灵活度，降低双键发生卤化、 水合、氢化等亲电反应的能力，提高脂肪酸抗氧化能力。由于机体内的酶具有空间特 异性，顺式与反式脂肪酸的代谢及生理功能也有很大不同【8 l 。 畅 亏 彳 ccc | 叩厶 触h 人赋， i - i z ，2 a 图2 反式油酸和硬脂酸的分子结构 f i g 2t h em o l e 圮 u l a rs t r u c t u r eo f t r i m sf a t t ya c i da n dt h ec o r r e s p o n d i n gs a t u r a t e df a t t ya c i d 1 2 反式脂肪酸的产生 1 2 1 天然来源 天然的t f a 主要来源于反刍动物。反刍动物瘤胃中的微生物在酶的作用下通过生 2 食品中反式脂肪酸的检测及青少年人群暴露评估 物氢化作用( b i o h y d r a ) t 引，将u f a 转变为s f a ，在这个过程中，t f a 作为p u f a ( 亚油 酸、亚麻酸) 转变为硬脂酸( c 1 8 ：o ) 的中间体而大量产生。m o s l e y 等【lo 】在体外研究中发 现，在生物氢化过程中，单不饱和脂肪酸如油酸( c 1 8 ：1 ) 要生成硬脂酸，也必须先转化 成t f a 中间体。反刍动物体脂的t f a 含量占总脂肪酸含量的4 - - 11 ，牛奶、羊奶中 的t f a 占总脂肪酸含量的3 5 。因此，反刍动物的肉以及乳制品是膳食中天然t f a 的主要来源。且它们中的t f a 以单烯键不饱和脂肪酸为主，双键在c 6 - - 一c 1 6 之间，以 1 1 t c 1 8 ：1 为主。美国食品和药品管理局( f d a ) 的一些专家提出异议，认为来自于反刍 动物的反式油酸不应该包括在t f a 的定义内，因为这种t f a 在体内代谢过程中可以通 过去饱和而转化成共轭亚油酸，而许多研究显示这种共轭脂肪酸具有抗肿瘤作用 1 1 - 1 2 】。目前普遍的结论是这类来源的t f a 对人体的危害较小。 1 2 2 油脂的氢化 天然植物油双键的存在形式是顺式( c i s ) 结构，而这种天然的植物油因为不饱和程 度较高，抗氧化能力差，油脂稳定性不好。为改善油脂的可塑性，适应特殊加工工艺 的要求，西方工业国家纷纷开始对油脂进行部分加氢加工。油脂的加氢过程是在镍(