1、 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/收 稿 日 期 : 2007 - 07 - 27基 金 项 目 :国 家 科 学 技 术 部 2004年 科 研 院 所 社 会 公 益研 究 专 项 (项 目 编 号 : 2004D1B4J162)作 者 简 介 :夏 天 文 (1980 - ) ,男 ,工 程 师 ;主 要 从 事 油 脂分 析 研 究 及 标 准 制 修 订 工 作 。文 章 编 号 : 1003 - 7969 (2007) 12 - 0018
2、 - 03 中 图 分 类 号 : TS22416 文 献 标 识 码 : A脱 臭 过 程 对 油 脂 反 式 脂 肪 酸 含 量 的 影 响夏 天 文 1 ,孟 橘 1 ,杨 帆 1 ,谢 黔 岭 2 ,鲍 丽 娜 2 ,邓 斌 3 ,李 学 红 3(1. 国 家 粮 食 储 备 局 西 安 油 脂 科 学 研 究 设 计 院 , 710082西 安 市 劳 动 路 118号 ;2. 嘉 里 粮 油 (深 圳 )有 限 公 司 研 发 中 心 , 200137上 海 市 浦 东 新 区 高 东 路 118号 ;3. 北 海 粮 油 工 业 (天 津 )有 限 公 司 , 300454天 津
3、 市 塘 沽 区 胡 北 路 869号 )摘 要 :针 对 我 国 油 脂 企 业 的 实 际 工 业 化 生 产 现 状 ,通 过 对 国 内 油 脂 企 业 实 际 生 产 过 程 脱 臭 前 后反 式 脂 肪 酸 的 分 析 ,初 步 探 讨 了 工 业 化 生 产 中 不 同 脱 臭 条 件 下 油 脂 反 式 脂 肪 酸 的 形 成 ,以 期 为 有 关油 脂 反 式 脂 肪 酸 的 深 入 研 究 及 我 国 制 定 相 应 的 反 式 脂 肪 酸 限 量 标 准 提 供 基 础 数 据 。关 键 词 :油 脂 ;脱 臭 ;反 式 脂 肪 酸Effect of deodor iz
4、ing process on the con ten t oftran s fa tty ac id in ed ible o ilsX IA Tian2wen1 , MENG Ju1 , YANG Fan1 , X IE Q ian2ling2 ,BAO L i2na2 , DENG B in3 , L I Xue2hong3(1. Xi an O ils 2. Kerry O ils 3. Northsea O ils deodorization; trans fatty acid油 脂 是 人 体 所 需 的 三 大 营 养 素 之 一 ,是 人 们 从 饮食 中 摄 取 能 量 和 必
5、 需 脂 肪 酸 的 重 要 来 源 。 天 然 植 物油 脂 含 有 丰 富 的 不 饱 和 脂 肪 酸 ,所 含 的 反 式 脂 肪 酸(TFA)相 对 较 少 ,但 在 油 脂 加 工 和 使 用 过 程 中 ,油 脂中 有 一 部 分 顺 式 脂 肪 酸 会 转 化 成 反 式 脂 肪 酸 ,从 而 使反 式 脂 肪 酸 含 量 增 加 1 。 已 经 有 越 来 越 多 的 研 究 证明 ,反 式 脂 肪 酸 对 人 体 的 危 害 比 饱 和 脂 肪 酸 更 大 。 它不 仅 影 响 人 体 免 疫 系 统 ,还 会 降 低 人 体 中 高 密 度 胆 固醇 (HDL)的 含 量
6、,使 低 密 度 胆 固 醇 (LDL )含 量 增 加 ,从 而 导 致 心 脑 血 管 疾 病 、 动 脉 阻 塞 硬 化 ,以 及 糖 尿 病 、乳 腺 癌 和 老 年 痴 呆 症 ,还 可 能 影 响 儿 童 生 长 发 育 和 神经 系 统 健 康 。 专 家 们 普 遍 认 为 ,反 式 脂 肪 酸 对 心 脏 的损 害 程 度 远 远 高 于 任 何 一 种 动 物 油 。 早 在 1981年 ,就 有 科 学 家 发 现 ,死 于 冠 心 病 的 人 ,其 脂 肪 中 反 式 脂肪 酸 含 量 要 高 于 正 常 人 群 。 膳 食 中 的 反 式 脂 肪 酸 每增 加 2%
7、,人 们 患 心 脑 血 管 疾 病 的 风 险 就 会 上 升25%。由 于 反 式 脂 肪 酸 对 人 体 的 负 面 影 响 ,各 国 相 继出 台 有 关 法 规 ,对 食 品 中 反 式 脂 肪 酸 含 量 、 标 识 等 做出 相 应 的 规 定 。 据 了 解 ,丹 麦 是 目 前 世 界 上 第 一 个对 反 式 脂 肪 酸 设 立 法 规 进 行 限 制 的 国 家 ,已 经 明 文禁 止 在 食 品 中 使 用 反 式 脂 肪 酸 ,从 2003年 6月 1日起 ,丹 麦 市 场 上 反 式 脂 肪 酸 含 量 超 过 2%的 油 脂 都被 禁 售 ,到 2004年 ,这
8、个 规 定 拓 展 到 含 反 式 脂 肪 酸的 加 工 食 品 。 新 规 定 对 丹 麦 本 国 和 外 国 生 产 的 产 品都 有 效 ,同 时 丹 麦 政 府 还 提 请 欧 盟 各 国 也 实 施 此 法规 2 。 美 国 FDA制 定 的 一 项 新 的 食 品 包 装 营 养 成分 标 注 规 定 已 于 2006年 1月 1日 起 正 式 生 效 ,该 规81 中 国 油 脂 2007年 第 32卷 第 12期 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
9、http:/定 要 求 在 传 统 食 品 和 膳 食 补 充 品 的 营 养 成 分 表 中 强制 标 示 反 式 脂 肪 酸 的 含 量 ,同 时 FDA还 建 议 每 日 反式 脂 肪 酸 摄 取 量 在 每 日 总 摄 取 能 量 的 1%以 下 3 。从 2005年 12月 12日 起 ,加 拿 大 政 府 管 理 部 门 已 经要 求 ,除 部 分 中 小 企 业 外 ,作 为 原 则 须 在 食 品 营 养 成分 中 加 标 反 式 脂 肪 酸 含 量 ,并 鼓 励 用 其 他 健 康 替 代品 代 替 高 反 式 脂 肪 酸 含 量 的 油 脂 产 品 。 巴 西 也 通 报了
10、 类 似 的 新 规 定 ,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 反 式 脂 肪 酸 等 在内 的 信 息 2 。现 在 国 内 油 脂 行 业 也 对 反 式 脂 肪 酸 开 始 重 视 ,部分 油 脂 企 业 已 经 开 始 对 加 工 工 艺 进 行 改 进 ,以 降 低 反式 脂 肪 酸 的 含 量 。 目 前 国 内 对 于 油 脂 脱 臭 过 程 中 反式 脂 肪 酸 的 研 究 较 多 ,但 大 多 数 都 集 中 在 实 验 室 内 脱臭 过 程 的 小 试 研 究 ,对 于 实 际 工 业 化 大 生 产
11、 的 研 究 文献 报 道 较 少 。 目 前 我 国 对 于 油 脂 中 反 式 脂 肪 酸 限 量没 有 相 应 标 准 。 本 研 究 针 对 我 国 油 脂 企 业 的 实 际 工业 化 生 产 现 状 ,通 过 对 国 内 油 脂 企 业 实 际 生 产 过 程 脱臭 前 后 反 式 脂 肪 酸 的 分 析 ,初 步 探 讨 了 工 业 化 生 产 中不 同 脱 臭 条 件 下 油 脂 反 式 脂 肪 酸 的 形 成 ,以 期 为 有 关油 脂 反 式 脂 肪 酸 的 深 入 研 究 及 我 国 制 定 相 应 的 反 式脂 肪 酸 限 量 标 准 提 供 基 础 数 据 。1 材
12、料 与 方 法111 原 料 、 试 剂油 脂 样 品 均 取 自 国 内 各 油 脂 生 产 厂 家 ;混 合 脂肪 酸 标 准 品 购 自 Supelco公 司 ,水 为 蒸 馏 水 ,其 他 试剂 均 为 分 析 纯 。112 主 要 仪 器Agilent 6890型 气 相 色 谱 仪 , HP ChemStation化学 工 作 站 (美 国 安 捷 伦 公 司 )。113 实 验 方 法反 式 脂 肪 酸 的 测 定 参 照 AOCS Ce 1f - 96。11311 样 品 的 甲 酯 化 称 取 油 脂 样 品 0. 5 g左 右 ,置 于 烧 瓶 中 ,加 入 6 mL 0.
13、 5 mol/L氢 氧 化 钠 甲 醇 溶液 ,水 浴 上 回 流 10 m in至 油 滴 消 失 ,加 入 7 mL 14%三 氟 化 硼 甲 醇 溶 液 ,继 续 回 流 2 m in,加 入 5 mL庚烷 ,继 续 回 流 1 m in。 停 止 加 热 ,冷 却 至 室 温 后 加 入氯 化 钠 饱 和 水 溶 液 ,静 置 分 层 。 吸 取 上 层 溶 液 (庚烷 层 )约 1 mL于 试 管 中 ,加 入 适 量 无 水 硫 酸 钠 ,吸取 该 溶 液 1 L进 气 相 色 谱 分 析 。11312 GC分 析 条 件 色 谱 柱 : CP - Sil88熔 融 石 英毛 细
14、管 柱 ( 50 m 0. 25 mm i. d. , 0. 2 m ) ;柱 温 :175 ;进 样 口 和 F ID检 测 器 温 度 均 为 250 ;载 气 :高 纯 氦 ;柱 流 速 : 19 cm / s;氢 气 流 速 : 30 mL /m in;空气 流 速 : 300 mL /m in;分 流 比 100 l。 采 用 面 积 归 一化 法 进 行 定 量 。2 结 果 与 讨 论211 油 脂 脱 臭 前 后 反 式 脂 肪 酸 的 变 化不 同 油 脂 脱 臭 前 后 反 式 脂 肪 酸 含 量 见 表 1。 由表 1可 看 出 , 4种 油 脂 在 脱 臭 前 反 式
15、脂 肪 酸 含 量 绝大 多 数 都 小 于 1% ,脱 臭 后 反 式 脂 肪 酸 含 量 均 有 所增 加 。 棕 榈 油 和 棉 籽 油 在 脱 臭 前 后 反 式 脂 肪 酸 含 量变 化 不 大 ,分 别 增 加 了 0. 139%和 0. 266% ,且 脱 臭后 反 式 脂 肪 酸 含 量 仍 在 1%以 下 。 大 豆 油 在 脱 臭 前后 反 式 脂 肪 酸 含 量 绝 大 多 数 都 增 加 超 过 1% ,最 高的 增 加 了 3. 411% ,大 豆 油 在 脱 臭 后 反 式 脂 肪 酸 含量 绝 大 多 数 都 在 1%以 上 ,最 高 的 达 到 51112%。
16、菜籽 油 在 脱 臭 前 后 反 式 脂 肪 酸 含 量 绝 大 多 数 都 增 加 超过 2% ,最 高 的 增 加 了 4. 881% ,菜 籽 油 在 脱 臭 后 反式 脂 肪 酸 含 量 绝 大 多 数 都 在 2%以 上 ,最 高 的 达 到5. 247%。表 1 油 脂 脱 臭 前 后 反 式 脂 肪 酸 含 量 ( % )样 品大 豆 油1 2 3 4 5 6 7 8菜 籽 油1 2 3 4 5 6棉 籽 油 棕 榈 油脱 臭 前 0. 15 0. 113 1. 701 0. 128 0. 963 0. 725 0. 042 0. 484 0. 395 0. 366 0. 235
17、 0. 899 0. 381 0. 617 0. 574 0. 396脱 臭 后 1. 991 1. 212 5. 112 1. 135 0. 970 2. 163 1. 211 1. 843 3. 987 5. 247 1. 26 3. 955 2. 382 5. 197 0. 840 0. 535212 不 同 油 脂 反 式 脂 肪 酸 含 量 的 变 化由 表 1可 看 出 ,不 同 脱 臭 油 反 式 脂 肪 酸 含 量 差 别较 大 ,其 顺 序 为 :菜 籽 油 大 豆 油 棉 籽 油 棕 榈 油 。究 其 原 因 ,除 了 与 不 同 油 脂 脱 臭 条 件 有 关 外 ,可
18、能 还与 油 脂 的 脂 肪 酸 组 成 (见 表 2)有 关 。 由 表 2可 看 出 :4种 油 脂 中 不 饱 和 脂 肪 酸 含 量 排 序 为 菜 籽 油 大 豆油 棉 籽 油 棕 榈 油 。 棕 榈 油 不 饱 和 脂 肪 酸 含 量 最低 (小 于 60% ) ,其 反 式 脂 肪 酸 含 量 也 最 低 ,不 到 1% ,只 在 0. 5%左 右 ;棉 籽 油 不 饱 和 脂 肪 酸 含 量 较 低 (小于 75% ) ,其 反 式 脂 肪 酸 含 量 也 较 低 ,接 近 1% ,但 比棕 榈 油 要 高 ;大 豆 油 和 菜 籽 油 不 饱 和 脂 肪 酸 含 量 较 高(
19、大 于 85% ) ,其 反 式 脂 肪 酸 含 量 也 较 高 ,基 本 上 都 超过 1% ,但 同 时 我 们 注 意 到 菜 籽 油 的 反 式 脂 肪 酸 含 量比 大 豆 油 要 高 出 很 多 ,从 平 均 值 上 也 可 看 出 菜 籽 油 反式 脂 肪 酸 含 量 (31533% )比 大 豆 油 (1. 955% )要 高 ,这可 能 与 油 酸 的 含 量 有 关 。 在 脱 臭 过 程 中 形 成 的 反 式脂 肪 酸 主 要 以 反 油 酸 为 主 ,菜 籽 油 的 油 酸 含 量 一 般 都在 40%左 右 ,而 大 豆 油 的 油 酸 含 量 一 般 都 小 于
20、25% ,912007年 第 32卷 第 12期 中 国 油 脂 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/两 种 油 油 酸 含 量 的 巨 大 差 别 可 能 是 造 成 两 者 反 式 脂肪 酸 含 量 差 别 大 的 主 要 原 因 之 一 。表 2 几 种 油 脂 的 脂 肪 酸 组 成 ( % ) 4 7 脂 肪 酸 棕 榈 油 棉 籽 油 大 豆 油 菜 籽 油棕 榈 酸 C16 0 39. 3 47. 5 21. 4 26. 4 8. 0 13
21、. 5 1. 5 6. 0硬 脂 酸 C18 0 3. 5 6. 0 2. 1 3. 3 2. 5 5. 4 0. 5 3. 1油 酸 C18 1 36. 0 44. 0 14. 7 21. 7 17. 7 28. 0 8. 0 60. 0亚 油 酸 C18 2 9. 0 12. 0 46. 7 58. 2 49. 8 59. 0 11. 0 23. 0亚 麻 酸 C18 3 ND 0. 5 ND 0. 4 5. 0 11. 0 5. 0 13. 0饱 和 脂 肪 酸 40 25 30 10 15 90213 脱 臭 条 件 与 反 式 脂 肪 酸 的 形 成21311 脱 臭 条 件 与 菜
22、 籽 油 反 式 脂 肪 酸 的 形 成 由 图1和 表 3可 看 出 ,对 于 菜 籽 油 ,在 同 一 脱 臭 温 度 下 ,随 着脱 臭 时 间 的 增 加 ,其 反 式 脂 肪 酸 含 量 逐 渐 增 加 ;而 在 相同 脱 臭 时 间 内 ,不 同 脱 臭 温 度 下 ,反 式 脂 肪 酸 的 增 加 速率 是 不 同 的 ,脱 臭 温 度 越 高 ,反 式 脂 肪 酸 增 加 的 就 越快 ,反 之 亦 然 。 例 如 厂 家 1的 菜 籽 油 在 脱 臭 温 度250 ,压 力 200 Pa下 脱 臭 2 h,反 式 脂 肪 酸 含 量 只 增 加了 1. 025% ,而 厂 家
23、 3的 菜 籽 油 在 脱 臭 温 度 255 ,压 力266 Pa下 脱 臭 2 h,反 式 脂 肪 酸 含 量 却 增 加 了 41580% ,增 加 量 是 厂 家 1的 4倍 。图 1 不 同 脱 臭 条 件 下 菜 籽 油 反 式 脂 肪 酸 的 形 成表 3 菜 籽 油 生 产 厂 家 脱 臭 条 件生 产 厂 家 温 度 ( ) 时 间 ( h) 压 力 ( Pa)厂 家 1 250 2 200厂 家 2 253 2 250厂 家 3 255 2 26621312 脱 臭 条 件 与 大 豆 油 反 式 脂 肪 酸 的 形 成 由 图2和 表 4可 看 出 ,对 于 大 豆 油
24、,在 同 一 脱 臭 温 度 下 ,随着 脱 臭 时 间 的 增 加 ,反 式 脂 肪 酸 含 量 逐 渐 增 加 ;而 在相 同 脱 臭 时 间 内 ,不 同 脱 臭 温 度 下 ,其 反 式 脂 肪 酸 的增 加 速 率 是 不 同 的 ,脱 臭 温 度 越 高 ,反 式 脂 肪 酸 增 加的 就 越 快 ,反 之 亦 然 。 例 如 厂 家 4的 大 豆 油 在 脱 臭 温度 250 ,压 力 100 Pa下 脱 臭 2 h,反 式 脂 肪 酸 含 量 只增 加 了 1. 169% ,而 厂 家 7的 大 豆 油 在 脱 臭 温 度258 ,压 力 900 Pa下 脱 臭 1 h,反 式
25、 脂 肪 酸 含 量 却 增加 了 3. 411% ,增 加 量 是 厂 家 7的 3倍 。图 2 不 同 脱 臭 条 件 下 大 豆 油 反 式 脂 肪 酸 的 形 成表 4 大 豆 油 生 产 厂 家 脱 臭 条 件生 产 厂 家 温 度 ( ) 时 间 ( h) 压 力 ( Pa)厂 家 4 250 2 100厂 家 5 253 2. 4 200厂 家 6 255 0. 75 67厂 家 7 258 1 90021313 脱 臭 条 件 的 选 择 由 上 述 结 果 可 知 ,对 于 菜籽 油 和 大 豆 油 ,在 现 有 工 业 化 条 件 下 ,脱 臭 温 度 不 超过 250 ,
26、脱 臭 压 力 低 于 300 Pa,脱 臭 时 间 不 超 过 2h,其 反 式 脂 肪 酸 含 量 是 较 低 的 。3 结 论大 豆 油 、 菜 籽 油 、 棉 籽 油 和 棕 榈 油 4种 油 脂 在 脱臭 前 反 式 脂 肪 酸 含 量 绝 大 多 数 都 小 于 1% ,脱 臭 后反 式 脂 肪 酸 含 量 均 有 所 增 加 。 棕 榈 油 和 棉 籽 油 脱 臭前 后 反 式 脂 肪 酸 含 量 变 化 不 大 ,脱 臭 后 都 在 1%以下 。 大 豆 油 脱 臭 前 后 反 式 脂 肪 酸 含 量 绝 大 多 数 增 加超 过 1%。 菜 籽 油 脱 臭 前 后 反 式 脂
27、 肪 酸 含 量 绝 大 多数 增 加 超 过 2%。 不 同 脱 臭 油 反 式 脂 肪 酸 含 量 差 别较 大 ,其 顺 序 为 :菜 籽 油 大 豆 油 棉 籽 油 棕 榈油 。对 于 菜 籽 油 和 大 豆 油 ,在 同 一 脱 臭 温 度 下 ,随 着脱 臭 时 间 的 增 加 ,反 式 脂 肪 酸 含 量 逐 渐 增 加 ;而 在 相同 脱 臭 时 间 内 ,不 同 脱 臭 温 度 下 ,其 反 式 脂 肪 酸 的 增加 速 率 是 不 同 的 ,脱 臭 温 度 越 高 ,反 式 脂 肪 酸 增 加 的就 越 快 ,反 之 亦 然 。参 考 文 献 : 1 孙 东 弦 ,张 丽
28、霞 ,徐 玲 ,等 1油 脂 中 的 反 式 酸 及 其 检测 方 法 J . 中 国 油 脂 , 2005, 30 (3) : 45 - 48. 1 2 武 丽 荣 . 反 式 脂 肪 酸 的 产 生 及 降 低 措 施 J . 中 国 油脂 , 2005, 30 (3) : 42 - 44. 3 赵 国 志 ,刘 喜 亮 ,刘 智 锋 . 反 式 脂 肪 酸 的 控 制 技 术 J .粮 油 食 品 科 技 , 2006, 14 (3) : 14 - 16. 4 CODEX - STAN 210 (Amended 2003) , Codex Standardfor Named Vegetable O ils S 1 5 GB 1537 - 2003,棉 籽 油 S. 6 GB 1535 - 2003,大 豆 油 S 1 7 GB 1536 - 2004,菜 籽 油 S 102 中 国 油 脂 2007年 第 32卷 第 12期
