第三節　食用油脂的熱變化

食用油脂的提取、脫臭和油炸等加熱過程是食品加工的重要工序。加熱時，熱源、介質與食用油之間發生相互作用使其理化特性、感官特性等都發生明顯的變化，同時也會形成部分有害物質。

一、食用油脂中的多環芳烴

食用油脂中多環芳烴主要在油料和油脂加工過程產生。油脂原料中的多環芳烴含量和種類取決于受大氣、土壤和水質的污染程度，以及收獲和曬干的場所，如在瀝青馬路上晾曬，會使油料污染多環芳烴。在油脂加工的熱處理過程中，油脂原料的焙炒或烘烤溫度高低和時間長短是決定食用油中的多環芳烴含量的主要因素，溫度越高，時間越長，油脂中多環芳烴含量就高，如溫度過高（>400℃），或時間過長（>20min），都可導致原料局部焦煳，致使蛋白質和脂肪熱解和聚合，生成多環芳烴。油脂品種影響油脂中多環芳烴含量。在有些市售食用油中，菜子油中總多環芳烴和3，4-苯并芘（BaP）含量一般為10～65μg/kg和0.9～2.3μg/kg，花生油、葵花子油、大豆油、橄欖油的總環芳烴和3，4-苯并芘含量分別為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。食用油脂多環芳烴含量與油脂加工條件也有很大關系，如芝麻油，由于原料、車間及其周邊環境、生產設備與工藝、品質控制手段等參差不齊，BaP含量高的可達20μg/kg，低的往往小于0.5μg/kg。

食用油中多環芳香烴是油脂中甘油三酯或脂肪酸高溫分解的產物，其形成機制涉及許多步驟，如雜環芳香烴和碳環芳香烴是在縮合、環化和自由基反應中形成的，十分復雜，許多細節尚不十分清楚。甘油三酯在300～500℃高溫下發生裂解。棕櫚油高溫分解會產生烴類化合物和一些有機化合物的氧化物，如羧酸、烷烴、二烯烴以及烯烴等，而脂肪烴的進一步高溫裂解產生了多種自由基。有些自由基十分活躍，它們與反應體系里的其他物質和自由基發生碰撞和重組，最終縮合成多環芳烴。

二、食用油脂中的反式脂肪酸

天然油脂中的不飽和脂肪酸主要是順式脂肪酸，它可以轉變成反式脂肪酸。反式脂肪酸的存在及產生方式主要有以下兩大類：一是天然存在的反式脂肪酸，多見于反芻動物，如牛、羊的脂肪、奶中；二是加工產生的反式脂肪酸，形成于食品加工過程，如氫化和熱處理等。市售的一級精煉大豆油中，反式脂肪酸總含量一般為39～79mg/100g，三級精煉大豆油則為54～79mg/100g。

精煉和油炸是食用油中反式脂肪酸形成的主要途徑。目前關于反式脂肪酸（TFAs）形成機制的研究相對較少，且單不飽和反式脂肪酸和多不飽和反式脂肪酸的形成機制不同。單不飽和反式脂肪酸通過自由基機制形成。有些自由基能使雙鍵發生異構化，如含硫自由基和二氧化氮自由基等。這些自由基首先與順式脂肪酸結合形成加合物，然后通過β消除反應，最初結合的自由基被去除，形成反式脂肪酸。而對于多數不飽和脂肪酸，其形成方式包括自由基機制和分子內重排兩種。人造奶油、起酥油等是植物油氫化的產物，其中的反式脂肪酸是在金屬催化劑參與下形成的反式結構。