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北京化工大学第十届“萌芽杯”参赛作品—A类1（序号：101A1044）北京化工大学第十届“萌芽杯”参赛作品—A类作品名称：反式脂肪酸的研究进展类别（综述类/实验类）：综述类指导教师：孙巍负责人：裴丹钰联系方式：2014年6月8日北京化工大学第十届“萌芽杯”参赛作品—A类2团队成员及指导老师介绍指导老师介绍：姓名孙巍所属学院化学工程学院职称副教授研究方向化工过程模拟、优化和过程故障诊断；空气质量统计预测；机械故障诊断团队成员介绍：姓名裴丹钰所属学院化学工程学院专业化学工程与工艺班级化工1310姓名惠园园所属学院化学工程学院专业化学工程与工艺班级化工1304姓名吕博妮所属学院化学工程学院专业环境工程班级环工1301北京化工大学第十届“萌芽杯”参赛作品—A类3目录摘要.........................................................4关键词.......................................................4第1章引言..................................................4第2章反式脂肪酸的研究进展..................................5第2.1节反式脂肪酸的概况.................................52.1.1反式脂肪酸的简要介绍............................52.1.2反式脂肪酸的历史背景与发展........................72.1.3反式脂肪酸的使用现状及对人体的危害................82.1.4各国对反式脂肪酸的规定与限制.....................11第2.2节反式脂肪酸的检测方法..........................14第2.3节反式脂肪酸的减少与替代方法....................15第2.4节反式脂肪酸知信度调查结果的讨论................24第3章总结.................................................26参考文献....................................................27致谢........................................................28附录........................................................28北京化工大学第十届“萌芽杯”参赛作品—A类4反式脂肪酸的研究进展裴丹钰，惠园园，吕博妮摘要：反式脂肪酸存在于天然物质和加工食品中。随着生活水平的提高，人们越来越注重食品的营养价值和安全性，而含反式脂肪酸的食品对人类健康的危害越来越为大家所熟知。本论文通过阅读大量文献资料，介绍了反式脂肪酸历史背景与发展、危害、各国对反式脂肪酸的规定与限制、检测方法，归纳整理出反式脂肪酸减少与替代方法，并且在论文中对每一部分都进行讨论分析，提出思考与建议。关键词：反式脂肪酸、危害、政策法规、减少与替代方法第1章引言日常生活中反式脂肪酸主要来自于氢化油。含反式脂肪酸的氢化油成本低廉，效果却可以与天然黄油相媲美。出于口味、工艺及成本等方面的考虑，一些食品生产企业在饼干、糕点、煎炸食品(薯条）、调味品(花生酱)等许多食品的生产中会使用含有反式脂肪酸的起酥油、氢化植物油，易使某些食品中会有较多的反式脂肪酸[1]。随着科学技术的进步和经济的飞速发展，人们越来越多地食用含有反式脂肪酸的食品，但随之而来的是反式脂肪酸引起的一些食品安全问题，这引起了科研工作者的重视。近年来，国内外越来越多的研究发现，反式脂肪酸的摄入可能对人体健康造成多种不良影响，如导致心脑血管疾病、影响婴幼儿发育、导致糖尿病等，对于反式脂肪酸的有关知识，我们应该有所了解。本文概述了反式脂肪酸的历史背景与发展、使用现状与危害、各国政策法规、检测方法，主要归纳整理了并介绍减少与替代方法，并对反式脂肪酸的知信度进行调查。在查阅资料与调查过程中发现，关于食品中反式脂肪酸的研究在国外己比较系统，有关方面都做了较深入的研究，取得了一定的成果，但在反式脂肪酸在人体健康方面，如与某些疾病的发生是否具有直接相关性以及致病机理等的研究都还尚未取得突破性进展。而国内由于营养知识的缺乏，使得我国居民对反式脂肪酸的认识较为落后，牛羊肉、乳制品消费的不断增加以及人造奶油等氢化油的大量使用，反式脂肪酸北京化工大学第十届“萌芽杯”参赛作品—A类5己大量进入我国居民的日常饮食中，由此带来的健康危险正在逐年增加，这应当引起我国政府、学术界以及大众的重视[2]。第2章反式脂肪酸的研究进展第2.1节反式脂肪酸的概况2.1.1反式脂肪酸的简要介绍（1）定义及性质：通常的反式脂肪酸(TransFattyAcids即TFA)是指那些双键结构呈反式的不饱和脂肪酸，根据所含的非共扼双键的数量，分为单不饱和TFA和多不饱和TFA。TFA的定义划分应着重看脂肪酸中双键的化学结构，而不是根据脂肪酸中含有不饱和双键，而这些双键又是独立的，非共扼，那么就可以定义这类脂肪酸为TFA。TFA中反式双键的键角小于顺式双键的键角，且它在锯齿形结构空间上为直线型的刚性结构，由于这些结构上的特点，使得TFA与顺式脂肪酸相比有着不同的性质，它具有更高的熔点和更好的热力学稳定性，性质更接近饱和脂肪酸[2]。（2）结构：图2-1饱和脂肪酸图2-2顺式脂肪酸图2-3反式脂肪酸CHCHCOOHCH3COHOCCOOHHCCH3H北京化工大学第十届“萌芽杯”参赛作品—A类6（3）来源：TFA的来源主要有三种。①天然的反式脂肪酸天然的TFA主要存在于反刍动物(如牛、羊)脂肪组织及其乳制品，主要由饲料中的不饱和脂肪酸经反自动物瘤胃中的丁酸弧菌属菌群的酶促生物氢化作用生成。在酶的催化过程中，TFA作为多不饱和脂肪酸(亚油酸、亚麻酸)转变为硬脂酸的中间体而大量产生。反刍动物体脂的TFA含量占总脂肪酸含量的4%-11%。牛、羊奶中的TFA占总脂肪酸含量的3%-5%，且它们中的TFA以单烯键不饱和脂肪酸为主。随季节、地区、饲料组成、动物品种的不同，乳制品中TFA的含量和组成也会有较大差异，例如羊奶中的TFA含量低于牛奶。目前这类来源的TFA对于人体是否有害，学术界尚无定论。美国食品和药品管理局(FDA)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TFA的定义内，因为这种TFA在体内代谢过程中可以通过去饱和而转化成共轭亚油酸。目前普遍的结论是这类来源的TFA对人体的危害较小。②油脂的氢化天然油脂的理化性质，如熔点等无法完全满足食品工业中对油脂的要求，因此传统油脂生产过程中通过将油脂部分氢化来改善油脂的品质。在此过程中油脂分子中一部分双键被饱和，另一部分双键发生位置异构或转变为反式构型。经部分氢化的植物油具有较长的货架期，在高温煎炸过程中具有较好的稳定性。氢化植物油常温下呈固态或半固态，可增加食物的口感和风味。然而氢化过程中油脂的不饱和双键转变为单键的同时，也发生不饱和双键的异构化反应，产生TFA，主要是n-9反式油酸。例如人造奶油为7.1%-17.7%(最高31.9%)，起酥油10.3%(最高38.4%)。国外有研究称，食物中的TFA主要是反式油酸，约占90%。反式油酸中最常见的是n-9位反式油酸，其次是n-11位反式油酸。传统油脂氢化是在镍催化条件下进行的。由于TFA具有比顺式脂肪酸更稳定的结构，因此在高温、高压的催化条件下能够大量生成。传统的氢化工艺产生的TFA较多，通过选择原料和工艺优化可在一定程度上降低TFA的生成量。超声波氢化和电化学氢化等新工艺所产生的TFA比传统工艺的少，且酶技术的应用能大大提高产物的选择性。不同氢化油中TFA的含量因加工工艺的不同而有很大的波动，一般占油脂含量的10%左右，最多可达60%，这是日常饮食中TFA的主要来源。③油脂的精炼、储存和食品加工北京化工大学第十届“萌芽杯”参赛作品—A类7在植物油精练脱臭工艺中，通常需要高温(250℃以上)加热2h，此期间有可能产生一定量的TFA。TFA主要产生在精炼过程中的脱臭阶段，高温脱臭后的油脂中TFA含量可增加1%-4%。植物油的烟点一般高于2000℃，许多人烹调时习惯将油加热到冒烟，易导致TFA的产生。一些反复煎炸食物的用油，其油温远远高出食用油的烟点，使油及油炸食品中所含的TFA随用油时间的延长而增加。油炸食品中TFA含量的高低主要取决于所用油的种类，其中橄榄油或用橄榄油煎炸的食品中反式油酸较多，葵花籽油中反式亚麻酸含量较多。一些焙烤和油炸食品，如油饼、丹麦馅饼、炸鸡、炸土豆条等食品中含有较高的TFA。其原因有两个:一是由于加工时使用了部分氢化油脂所致;二是加工过程中热作用产生TFA。TFA含量随氢化油用量和饱和度的不同而有较大差异。在未添加氢化油脂的焙烤食品中，TFA主要产生于加热过程。食物高温烹调过程中遇到光、热及其它催化作用，顺式脂肪酸在这些因素的作用下，通过异构化转变为TFA。此外，辐照剂量控制不当也能增加食品中TFA的含量，并随着辐照剂量的增加而增加[3]。特别要提到的是：尤其是不恰当的油炸过程中，可能大量增加TFA。日常饮食中TFA的主要来源，并不一定是购买的成品氢化油或使用氢化油的食品，也取决于人们的膳食结构。欧洲膳食中30%~80%的TFA来自反刍动物脂肪，美国人80%TFA都来自于氢化油，这就意味着，即便假设二者摄入TFA的总量完全相同，由于TFA的来源不同，其对健康的危害程度也不尽一样。甚至也有研究表明天然反式脂肪也对人身体有一定益处，对此的研究还无全面而准确的定论，所以对反式脂肪的减少研究也应着重于人造反式脂肪即氢化油及天然脂肪酸之间的区别。2.1.2反式脂肪酸的历史背景与发展法国化学家保罗，萨巴蒂埃(PaulSabatier)被认为是氢化技术之父他在1897年发明了有机化合物的催化氢化方法.并因此获得了1912年的诺贝尔化学奖.。1901年德国化学家威廉•诺曼(WilhelmNorman)发明了食用油的氢化方法并在1902年取得了专利。他借助镍、钯、钴等催化剂，把植物油从液态变为固态。使其既便于储存、运输，又延长了保质期，改善口感。1909年位于美国俄亥俄州辛辛那堤的保洁公司取得此专利的美国使用权，并于1911年开始推广第一个完全由植物油制造的半固态酥油产品，此产品里头含有大量的不完全氢化棉花籽油。由于产品看起来很像猪油，宝洁公司于是将之作为食品加工用北京化工大学第十届“萌芽杯”参赛作品—A类8的植物油脂销售并起了个名字叫Crisco意思是‘结晶的棉籽油’(crystallizedcottonseedoil)。食用油的氢化处理也助长了捕鲸工业，因为鲸油在氢化处理之后更能得以保存以供民众购买使用。由于生产成木低且无须冷藏，氢化植物油很快就取代猪油成为起酥油的主要成分，20世纪50年代后.当人们发现饱和脂肪(如黄油)对心血管系统会带来危害后还一度推荐使用氢化植物油来取代它。而关于TFA安全问题的争论已经持续半个多世纪，20世纪90年代后，“TFA有害论”才获得国际学术界共识。人们逐渐认识到反式脂肪对健康的危害甚至比饱和脂肪更大，而氢化植物油就是反式脂肪的主要来源。进入21世纪很多国家开始减少反式脂肪的使用并要求在食品标签上标明反式脂肪的含量现在已经有一些经过改进的工艺可以生产不含反式脂肪的氢化植物油。Crisco依然是美国最大的起酥油品牌.但部分氢化植物油的用量已大为减少近年来的某些产品甚至以‘反式脂肪含量0”为卖点[4]。2.1.3反式脂肪酸的使用现状及对人体的危害（1）氢化油在食品中的使用现状根据对TFA产生原因的分析，人们日常饮食中TFA的主要来源是那些使用氢化油的食物，如植物性固体油脂；某些烘烤食品，如炸薯条、炸鸡块等快餐食品；沙拉酱等。TF