第三节　食用油脂的热变化

食用油脂的提取、脱臭和油炸等加热过程是食品加工的重要工序。加热时，热源、介质与食用油之间发生相互作用使其理化特性、感官特性等都发生明显的变化，同时也会形成部分有害物质。

一、食用油脂中的多环芳烃

食用油脂中多环芳烃主要在油料和油脂加工过程产生。油脂原料中的多环芳烃含量和种类取决于受大气、土壤和水质的污染程度，以及收获和晒干的场所，如在沥青马路上晾晒，会使油料污染多环芳烃。在油脂加工的热处理过程中，油脂原料的焙炒或烘烤温度高低和时间长短是决定食用油中的多环芳烃含量的主要因素，温度越高，时间越长，油脂中多环芳烃含量就高，如温度过高（>400℃），或时间过长（>20min），都可导致原料局部焦煳，致使蛋白质和脂肪热解和聚合，生成多环芳烃。油脂品种影响油脂中多环芳烃含量。在有些市售食用油中，菜子油中总多环芳烃和3，4-苯并芘（BaP）含量一般为10～65μg/kg和0.9～2.3μg/kg，花生油、葵花子油、大豆油、橄榄油的总环芳烃和3，4-苯并芘含量分别为45～165μg/kg和0.5～4.6μg/kg、12～56μg/kg和0.6～2.1μg/kg、11～50μg/kg和0.5～4.6μg/kg、16～61μg/kg和0.3～1.1μg/kg。食用油脂多环芳烃含量与油脂加工条件也有很大关系，如芝麻油，由于原料、车间及其周边环境、生产设备与工艺、品质控制手段等参差不齐，BaP含量高的可达20μg/kg，低的往往小于0.5μg/kg。

食用油中多环芳香烃是油脂中甘油三酯或脂肪酸高温分解的产物，其形成机制涉及许多步骤，如杂环芳香烃和碳环芳香烃是在缩合、环化和自由基反应中形成的，十分复杂，许多细节尚不十分清楚。甘油三酯在300～500℃高温下发生裂解。棕榈油高温分解会产生烃类化合物和一些有机化合物的氧化物，如羧酸、烷烃、二烯烃以及烯烃等，而脂肪烃的进一步高温裂解产生了多种自由基。有些自由基十分活跃，它们与反应体系里的其他物质和自由基发生碰撞和重组，最终缩合成多环芳烃。

二、食用油脂中的反式脂肪酸

天然油脂中的不饱和脂肪酸主要是顺式脂肪酸，它可以转变成反式脂肪酸。反式脂肪酸的存在及产生方式主要有以下两大类：一是天然存在的反式脂肪酸，多见于反刍动物，如牛、羊的脂肪、奶中；二是加工产生的反式脂肪酸，形成于食品加工过程，如氢化和热处理等。市售的一级精炼大豆油中，反式脂肪酸总含量一般为39～79mg/100g，三级精炼大豆油则为54～79mg/100g。

精炼和油炸是食用油中反式脂肪酸形成的主要途径。目前关于反式脂肪酸（TFAs）形成机制的研究相对较少，且单不饱和反式脂肪酸和多不饱和反式脂肪酸的形成机制不同。单不饱和反式脂肪酸通过自由基机制形成。有些自由基能使双键发生异构化，如含硫自由基和二氧化氮自由基等。这些自由基首先与顺式脂肪酸结合形成加合物，然后通过β消除反应，最初结合的自由基被去除，形成反式脂肪酸。而对于多数不饱和脂肪酸，其形成方式包括自由基机制和分子内重排两种。人造奶油、起酥油等是植物油氢化的产物，其中的反式脂肪酸是在金属催化剂参与下形成的反式结构。