氢化油与健康.ppt

化学与社会3-6 氢化油与健康2010-121内容•1、起源•2、生产•3、应用•4、副作用（危害）21、起源•氢化油俗称“植物奶精”、“植脂末”、“起酥油”、“植物奶油”、“植物黄油”，在食品焙烤领域广泛使用•第一次世界大战期间，很多国家的农业受到打击，用来做糕点的动物油脂供应不足美国的科学家利用氢化技术，让植物油具备动物油脂的功能，用以代替当时价格较高的动物油3•从1910年“植物奶油”问世后，人们用它抹面包，炸薯条、炸鸡块，做蛋糕、曲奇饼和饼干、面包；制作植脂末添加在冰淇淋和咖啡伴侣中，做奶油糖、奶茶、奶昔和热巧克力•氢化油会产生大量反式脂肪酸，增加患心血管疾病、糖尿病等疾病的风险，世界各国已纷纷对此进行限制1、起源42、生产•自1903 年W. Nermann 首创采用镍催化剂进行油脂加氢以来, 经过近百年的发展, 油脂加氢已成为油脂加工工业中最主要的也是规模最大的化学反应过程•油脂加氢有二个目的, 一是提高它的饱和度, 从而提高它的氧化稳定性; 二是通过控制和改变加氢工艺条件及加氢饱和的程度来制备各种物性的氢化油脂, 从而使它们具有更广泛的用途5•氢化的作用•1）利用氢化改善油脂的稳定性。

一般来讲，不饱和脂肪酸的化学性质是不稳定的，保存中很容易发生氧化同时，不饱和脂肪酸中双键多的脂肪酸，最容易氧化因此，含亚油酸和亚麻酸多的油脂，特别是含亚麻酸多的油脂，如亚麻仁油等，在贮藏中很容易氧化和酸败，从而产生回臭味，使其无法食用大豆油虽是一种产量大、品质好的食用油，但是亚麻酸含量稍高（3%～10%）因此，也存在口味和稳定性的问题轻度氢化的大豆色拉油，就是对大豆油进行选择性氢化、降低其亚麻酸含量、改善AOM(active oxygen method) 稳定性的典型例子利用氢化改善稳定性不只限于大豆油，一般植物油，甚至连动物油、鱼油也都可以用它来改善稳定性6•2）利用氢化制造固化脂•将鱼油或植物油加以硬化，在改善其稳定性的同时，赋予它适当的成形性，是一种制造人造奶油、起酥油等理想原料的重要氢化反应利用法•提高氢化的温度，降低氢化的压力，可以增大反应的选择性，这样亚油酸的氢化就比亚麻酸快，且副产品产生大量反式酸等异构体，从而使硬化油的物性因氢化的条件不同其产品也大幅度的发生变化7•脂肪物质的氢化可以得到更具氧化稳定性的产品, 并可将一般的液态油变成半固态脂或固脂, 使之具有符合特种产品要求的熔化特性, 因此可制造出众多的产品。

而且氢化油脂得到的产品是多样的,要制造出与所需特性一致的产品, 必须严格控制反应参数8•油脂氢化只是食用氢化油生产过程中的一个工段, 工艺过程可分为前处理、氢化和氢化后处理三部分油脂氢化的前处理的优劣直接影响到氢化单元操作和氢化的生产成本, 无论是食用级氢化油还是工业级氢化油, 在氢化之前都要经过严格的前处理;氢化后处理的深度应根据氢化油的用途或者用户的具体要求决定, 其处理方法是脱色和( 或) 脱臭910•反应条件： --压力：0.2MPa- 0.5MPa； --反应温度180 ℃- 200 ℃ , 一般不超过220 ℃； --氢化反应时间根据原料油脂的品种及氢化油的用途( 或碘值降低数) 确定11•催化剂：负载型催化剂•活性组分：常用于油脂加氢的金属催化剂有Cu、Ni、Mo、Pd、Pt、Ir 等, 其中Ni 和Cu 作为加氢催化剂被广泛使用.•二元金属：Cu-Ni、Cu-Cr、Ni-Ag 等•载体：硅藻土，-Al2O3等•目前以金属镍、铜作为主要催化剂•目前生产中普遍采用的这类催化剂就存在着比较大的缺陷: 镍系催化剂对人体有致癌性; 铜系催化剂在加氢过程中会产生反式酸, 而大量食用含高反式酸的食品, 将增加冠心病产生的几率。

12•我国油脂加氢催化剂的研究工作起步较晚上世纪80 年代初, 开始从国外引进成套氢化装置, 催化剂也主要是依赖进口, 国内一些研究单位随之开始进行催化剂性能研究133、应用•1）、在煎炸食品中的应用•用液油煎炸面团类、鱼、肉食品无法使之松酥香脆，并且液油中富含多不饱和脂肪酸，在煎炸时易氧化起泡，翻锅率很低若采用高多烯酸选择氢化脂制成的煎炸油来煎炸，可很好地解决上述问题这类氢化脂的AOM 值可高达几百个小时，常采用高亚油酸选择性好的催化剂，中等水平氢气压力和流量加氢温度180～200℃的加氢工艺来制备•ＡＯＭ法是通过给油脂加温加气来加速油脂的氧化从而预测油脂的氧化稳定性 14•2）冷饮食品中的应用•冰淇淋之类的食品一般冰淇淋的含脂量为6%～8%，高脂冰淇淋含脂量可达12%左右，油脂的品质直接影响冰淇淋加工工艺及品质熔点为25～32℃的氢化脂均可用来加工冰淇淋一般熔点过高的氢化脂不宜使用，尤其是软质冰淇淋氢化脂在15℃和25℃时固脂含量差值越大，越适宜作冰淇淋用脂15•冷冻奶类饮品乳状不透明的冷冻饮品，如袋装奶，常含有一些油脂，其目的是提高产品的稠感这种油最好选用鲜奶油如今控制加氢过程的手段不断进步，植物油通过选择性加氢可以具备与黄油类似的物性，从而可以用在冷冻奶类饮品中。

16•3）仿乳品类产品中的应用•搅打植物性鲜奶油搅打植物性鲜奶油目前，大量的植物性鲜奶油被作为食品顶端装饰物应用，其搅拌充气后体积增加4 倍左右，细腻爽口，挺立度好易造型，受到加工者和消费者的认可搅打植物性鲜奶油中含22%～30%的氢化植物脂氢化油脂的SFC 曲线与可可脂的相仿，一般在25℃以下应含80%以上固脂极度氢化月桂类脂和高反式酸类选择氢化花生油、葵花籽油，是制备植物性鲜奶油的良好原料17•炼乳类产品炼乳类产品与植物性鲜奶油一样，物理性质与黄油物性相仿的氢化脂是制备这类食品的最佳原料由于植物油不含胆固醇，所以用氢化植物油加工的炼乳适合特殊人群，如不宜食用富含胆固醇类食品的人18•4）在预制类食品中的应用•冷冻面团类制品冷冻面团类制品由于微波炉的普及，冷冻面团类制品正逐渐有了市场冷藏预制面团类制品中常含有3%～8%的油脂这种油脂应是塑性起酥油或流态起酥油油脂的存在会提高冷冻面团焙烤时的胀发性，并使其柔软可口流态起酥油的主体是轻度氢化油，其中添加了少量极度氢化硬脂和适宜的乳化剂轻度氢化油一般在室温下呈液态，其亚麻酸含量必需控制在3%以下，硬脂酸含量应控制在4%左右其氢化工艺应考虑采用150℃反应温度，中等水平氢气压力和流量，高活性、新催化剂、快速搅拌等工艺条件。

19•预制蛋糕粉、面包粉等制品预制蛋糕粉、面包粉等制品为了方便小的食品作坊和家庭制作蛋糕或面包，市场上有预制蛋糕粉、面包粉出售购买这些预制品后，只需按说明添加水或牛奶，混合成糊状就可以送入烤箱，烘烤出美味的点心这些预制品一般为粉末状为了使粉末状预制粉不粘结，常采用选择性氢化脂作为此品的配料之一这种氢化脂有一定的SFC (固体脂肪百分含量)曲线形状和熔点方面的要求当然也可以通过水溶性物质，采用微胶囊处理把油脂包埋起来，以延长这类制品的货架期20•5）、食品添加剂的原料•单酸甘油酯是一类重要的食品乳化剂它有许多品种，以脂肪酸甘油酯为例，根据制备原料及加工工艺的不同就可以生产出十多种不同脂肪酸、不同饱和程度或单酯含量不同的食品添加剂制备这些乳化剂的原料就是各种极度或部分氢化的氢化油脂21•6）风味料和着色剂的载体•市场上出现的油溶性粉状或半流体状香精以及着色剂的主要成分是氢化油脂由于这种产品作用起来比风味化合物或色素体本身计量更准确、使用更方便，所以受到食品厂商的欢迎这种风味物或着色剂中所用的油脂可按照产品用途的需要采用不同加氢程度的氢化油脂22•7）食用氢化脂作为花生白脱、可可酱、芝麻酱的稳定剂•脂肪含量很高的调味酱在储存期间会发生液油离析的现象，如在这些食品中减少一部分液油，加上相应量的氢化油脂，上述渗油的现象将大为改观，所以氢化油是这类制品的稳定剂。

但在选用这些氢化脂时最好采用同类油脂，如用氢化花生油替代液态花生油234、副作用•反式脂肪酸(Trails fatty acids, TFA), 是含有反式双键的饱和脂肪酸的总称TFA 广泛存在于人造奶油、黄油、起酥油、煎炸油等氢化油的制品中, 如各种糕点、薯条、炸鸡、冰淇淋等反式脂肪酸与顺式脂肪酸( CFA) 是不饱和脂肪酸的几何异构体前者脂肪酸在双键的异侧, 后者脂肪酸在双键的同侧2425•来源：•氢化油脂生产过程氢化油脂生产过程中会产生一定量的反式脂肪酸, 这是TFA 的主要来源之一西方饮食摄入的反式脂肪酸有80% ~ 90% 来源于氢化油•不良的烹调习惯不良的烹调习惯，许多人烹调时习惯将油加热到冒烟, 由于油温高, 油中异构化所含的TFA 较多( 尤其是反复煎炸食物的油) 26•反式脂肪酸的危害：反式脂肪酸的危害：•1、反式脂肪酸与生长发育：、反式脂肪酸与生长发育：反式脂肪酸对生长发育有抑制作用, 其实现的途径可能是: --(1) TFA 能干扰必需脂肪酸的代谢, 抑制必需脂肪酸的功能, 从而影响生长发育 --(2) TFA能抑制母体中前列腺素, 通过母乳作用于婴儿而干扰婴儿的生长发育。

--(3) TFA 能结合大脑中的脂质, 抑制体内长链多不饱和脂肪酸的合成, 从而对婴儿中枢神经系统的发育产生不良影响 --(4) 脂肪酸是细胞膜的重要构成要素, 但反式脂肪酸无法形成牢固的细胞膜材料, 于是使细胞膜变得脆弱, 有害物质浸入而引发疾病27•2、反式脂肪酸与心脑血管疾病反式脂肪酸与心脑血管疾病•TFA 可以通过肝脏代谢导致血浆中总胆固醇、甘油三酯和血浆脂蛋白升高而这三种物质含量的升高是动脉硬化、冠心病和血栓形成的重要危险因素同时, 反式脂肪酸的大量存在, 可能在一定程度上降低了细胞膜的组织通透性, 使得一些营养组分以及信号分子难以通过细胞膜, 从而降低细胞膜对胆固醇的利用 由于TFA 导致了血液中胆固醇的增加, 这不仅加速了心脏动脉、大脑动脉的硬化,还会造成大脑功能的衰退28•3 、反式脂肪酸与II型糖尿病•Frank Hu 博士在长达14 年的研究中分析了8.4万 多例妇女的资料, 结果表明, 反式脂肪酸的摄入显著增加了患糖尿病的危险因为TFA 提高了人体内胰岛素水平, 降低了红细胞对胰岛素的反应但是, 并不是所有的TFA 都是有害的研究表明, 具有反式结构的共轭亚油酸对人体就有潜在的益处。

29•2003 年6 月, 丹麦成为世界上第一个对食品中反式脂肪酸设规立限的国家随后, 美国、巴西等地也采取相应的行动, 要求在产品中标注反式脂肪酸的含量•近几年, 由于膳食结构的调整, TFA摄入量明显提高, 我国已注意到了反式脂脂肪酸的危害一些学者建议我国居民应减少日常反式脂肪酸的摄取, 特别是孕妇和乳母, 其每天摄入量应低于2 g3031323334。