硒对茶油中反式脂肪酸的形成影响研究

陈德经 苏文

（1陕西理工学院省资源生物重点实验室，陕西汉中，723001）

（2陕西理工学院生物科学与工程学院，陕西汉中，723001）

反式脂肪酸是不饱和脂肪酸碳碳双键上两个碳原子上的氢原子分别位于双键的两侧，顺式脂肪是两个碳原子上的氢原子分别位于双键的同侧[1]。顺反式脂肪酸因异构体空间构象的不同，导致二者理化性质不同，顺式脂肪酸熔点较低，多为液态，反式脂肪酸熔点较高，多为固态或半固体，如顺式油酸的熔点是13.5℃，反式油酸的熔点是46.5℃；顺式亚油酸熔点是-5℃，反式亚油酸的熔点高于顺式亚油酸的熔点20℃；a-顺式亚麻酸的熔点-11.3℃，反式亚麻酸的熔点高于顺式亚麻酸40-80℃[2]。顺反式脂肪酸的生理功能也截然相反，顺式脂肪酸对人体健康有益，反式脂肪酸对人体健康有害。顺式脂肪酸促使人体胆固醇酯化，降低血液中胆固醇和甘油三酯，降低血液粘稠度，提高脑细胞的活性，增强记忆力，进神经系统发育[3]和防止前列腺炎[4]。反式脂肪酸会降低人体血液中高密度胆固醇的含量，增加低密度胆固醇，从而增加了心血管疾病、心脏病和肥胖病的发生几率[5]；反式脂肪酸使胎儿和新生儿容易患上必需脂肪酸缺乏症，对中枢神经系统的发育产生不良影响，影响婴儿的生长发育[6]；大量食用反式脂肪酸的老年人，容易引发老年痴呆症[7]；摄入的反式脂肪酸会显著增加患糖尿病的危险[8]。另外，反式脂肪酸与结肠癌、前列腺癌、乳腺癌的发生有关[9]；反式脂肪酸还会影响男性生育能力[10]。世界各国对摄入的反式脂肪酸含量进行了限制性规定[11]。油脂中反式脂肪酸的来源是反刍动物的瘤胃微生物氢化[12]，不饱和油脂的氢化以及油脂的高温精炼等[13]。探索影响反式脂肪酸产生的原因及机理，对于控制反式脂肪酸的产生具有十分重要作用。目前，在茶园增施硒肥导致茶籽中含硒量增加，也有在茶油加工中以添加硒元素以生产富硒茶油[14]，但无机硒的添加对茶油反式脂肪酸有无影响，未见文献报道。本文研究了无机硒对茶油中的反式脂肪酸形成的影响，研究结果对茶油加工过程控制反式脂肪酸具有重要的指导意义。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

茶油 陕西华丰农林科技有限公司提供；十三烷酸甲酯标准品（纯度不低于99%） 上海安谱科学仪器有限公司；37种脂肪酸甲酯混合标准品，反式油酸标品，反式亚油酸标品 美国Sigma-aldrich公司；异辛烷（色谱纯） 天津市科密欧化学试剂有限公司；亚硒酸钠（分析纯） 天津市化学试剂研究所；硫酸氢钠（分析纯），氢氧化钠（分析纯），甲醇（色谱纯） ，天津永晟精细化工有限公司。

GC-2010气相色谱仪(FID检测器)色谱柱SP-2560（100m × 0.25mm, 0.2μm） 日本津岛公司，电子天平(FA2004N)上海精密科学仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 油脂的甲酯化 精确称取60mg茶油，置于10mL容量瓶中，一次加入0.5mL内标溶液、4mL异辛烷、0.2mL氢氧化钠-甲醇溶液，塞上瓶塞，剧烈振摇1～2min，至容量瓶内混合溶液澄清。加入1g一水合硫酸氢钠，剧烈振摇0.5min，静置，取上清液待测。

1.2.2 气相色谱仪测定脂肪酸 仪器条件：色谱柱SP-2560（100m × 0.25mm, 0.2μm）；气化室温度260℃；载气，99.999%高纯氦；载气流量1.06mL/min；升温程序：140℃保持5min，以4℃/min速度升至210℃，保持15min，以3℃/min速度升至240℃，保持15min。

进样口温度：240℃。

进样方式：分流进样，分流比：99:1。

进样体积：5μL。

1.2.3 标准溶剂配备 37种脂肪酸甲酯混合标准溶液：将1mL的37种脂肪酸甲酯混合标准品用异辛烷定容至10mL容量瓶中，配制成1mg/mL的溶液。反式油酸甲酯标准品溶液：称取100mg反式油酸甲酯标准品用异辛烷定容至10mL容量瓶中，配制成10mg/mL的溶液。反式亚油酸标准品溶液：将100mg反式亚油酸甲酯标准品用异辛烷定容至10mL容量瓶中，配制成10mg/mL的溶液。

分别吸取5µL的37种脂肪酸甲酯混合标准品溶液注入气相色谱仪，在上述色谱条件下确定37种脂肪酸甲酯自色谱峰的位置和色谱峰的面积。样品按此方法对样品进行检测，与标准品对照成分和计算脂肪酸的含量。

1.2.4 脂肪酸含量的计算

1.2.4.1 脂肪酸各组分FID响应因子的计算 计算公式：Fx=Mx/n/Ac

式中：Fx—组分x的FID响应因子；Mx—组分x的相对摩尔质量；n—脂肪酸组分x的碳原子数；

Ac—碳原子的相对原子质量（A=12.01）。

1.2.4.2 脂肪酸各组分FID校准因子的计算 计算公式：fx=Fx/Fs

式中：fx—组分x的校准因子；Fx—组分x的FID响应因子；Fs—十三烷酸甲酯内标物质的FID响应因子。

1.2.4.3 各种甲酯化试样的检测和相对质量分数的计算 吸取植物油甲酯化的溶液5µL注入气相色谱仪，在上述确定好的色谱条件以及检测方法下，进行检测，并用上述算好的37种脂肪酸甲酯的FID校准因子，通过下式计算各组分的相对质量分数：

Wx=（Ax×fx×100%）/At

式中，Wx—峰面积百分率法计算的组分x相对质量分数；Ax—组分x的相应峰面积；Fx—组分x的校准因子；At—所有峰校准面积的总和，除去内标物质峰。

1.2.5 样品制备及反式脂肪酸检测

1.2.5.1 硒的含量对籽油中反式脂肪酸的影响 分别向茶油中加入 0.0005%，0.001%，0.005%，0.01%，0.05%，0.1%，0.5%的亚硒酸钠并与末加硒油作空白，分别加热 200℃，1h，冷却，观察其颜色。然后分别对油进行甲酯化，气相色谱法测定反式脂肪酸产生与含量变化。

1.2.5.2 加热温度对籽油中反式脂肪酸的影响 对0.01%硒和不加硒的茶油分别加热150、200、250、270℃各1h，然后分别对油进行甲酯化，分别用气相色谱测定其种的反式脂肪酸的含量变化。

1.2.5.3 加热时间对叶籽油中反式脂肪酸的影响 对 0.01%含硒量和和不加硒的茶油加热200℃，加热时间为1、2、3、4h，然后分别对茶油进行甲酯化，分别用气相色谱仪测定茶油中的反式脂肪酸含量变化。

1.2.5.4 硒对茶油的脂肪酸组成变化影响 对冷榨茶油和0.5%硒茶油在200℃下加热1h，然后分别进行甲酯化，用气相测定冷榨茶油和加硒茶油中的脂肪酸组成，比较加硒加热茶油中顺、反式脂肪酸的变化。

2 结果与分析

2.1 加硒量对茶油中反式脂肪酸影响

对不同含量硒的茶油在200℃下进行加热1h，测定茶油中反式油酸和反式亚油酸的产生与含量变化，结果见1。

表1 硒含量对茶油中反式脂肪产生的影响Table 1 The effect of selenium on the content of trans fatty acids in tea seed oil

反式亚油酸（%） - - - - 0.0051 0.0924 0.4063 1.9610总反式脂肪酸（%） - 0.0829 0.2170 0.3270 0.6731 2.3814 7.8743 30.273

表1表明：在200℃，对茶油加热1h，硒浓度从0.0005%增加到0.5%，茶油中反式脂肪酸含量增加到30.273%，未加硒的茶油中在200℃加热1h条件下未产生反式脂肪酸。当硒的含量≤0.005%时，只产生反式油酸而不产生反式亚油酸，硒的含量≥0.01%时，茶油中才产生反式亚油酸。

2.2 加热温度对茶油中反式脂肪酸影响

对加入0.01%硒茶油中分别加热150、200、250、270℃各1h，测定其种的反式脂肪酸的含量变化，结果见表2。

表2 温度对茶油中反式脂肪酸的影响Table 2 the effect of temperature on the content of trans fatty acids in the tea seed oil

表2结果表明：在相同硒含量和加热时间下，加热温度愈高，茶油中反式油酸和反式亚油酸相应增加，温度低于 150℃，不产生反式油酸和反式亚油酸。在 200℃以上，未加硒空白与加硒茶油中反式脂肪酸含量比较， 250、270℃分别各加热茶油1h，加入硒茶油中反式脂肪酸是空白的6.8和7.3倍，加热270℃与250℃空白茶油和加硒茶油中反式脂肪酸是1.7，1.8倍，因而，硒对反式脂肪酸的产生要比温度影响要显著多。

2.3 加热时间对茶油中反式脂肪酸影响

对加入 0.01%硒茶油加热 200℃，时间分别 1、2、3、4h，测定茶油中反式脂肪酸的含量变化,结果见表3。

表3结果表明：在相同硒含量和加热温度下，加热时间延长，茶油中反式油酸和反式亚油酸显著增加，但未加硒空白茶油中反式脂肪酸增加没有加硒茶油中增加多。

2.4 加硒加热对茶油中脂肪酸组分变化

气相检测无反式脂肪酸茶油和加硒加热茶油，茶油中脂肪酸组分变化见表4。

表4 硒对茶油脂肪酸组成影响Table 4 The effect of selenium on the composition of fatty acids in tea seed oil

表4表明：茶油中硒含量为0.5%时，200℃下加热1h后，顺式油酸含量从65.99%下降到30.27%，产生了28.31%反式油酸。顺式亚油酸含量从20.25%下降到16.39%，产生了1.96%的反式亚油酸。

3.结论

3.1 亚硒酸钠能促进茶油中反式脂肪酸的产生，对于反式脂肪酸产生的影响要大于对茶油加热的温度和时间的影响。因此，在茶油生产过程中，加入亚硒酸钠制备富硒茶油的作法是错误的。高含硒茶园因茶籽对硒的富集作用也不可作用为生产茶油的原料。

3.2 硒促进顺式脂肪酸转化成反式脂肪酸，与硒对不饱和脂肪酸结构异构化的催化作用有关。硒对反式脂肪酸的产生机理还需进一步地研究。

[1]赵国志. 油脂食品中反式脂肪酸问题与现状[J].粮食与油脂.2003,(2):12-13.

[2]左青.如何限制油脂反式脂肪酸含量和摄入量[J].中国油脂.2004,29(7):67-70.

[3]柏云爱,宋大海,张富强,等.油茶籽油与橄榄油营养价值的比较[J].中国油脂,2008,33(3):39-41.

[4]王炜,张伟敏.单不饱和脂肪酸的功能特性[J].中国食物与营养. 2005,(04):44-46.

[5]NesteI P,Noakes M,Belling B,et al.Plasma lipoprotein lipid and LD[a]changes with substitution of eliadis acid for oleic acid in the diet[J].J Lipid Res,1992,33:1029-1035.

[6]Ray Cook Thermally induced isomerism by deodorixation inform[J].2002,13(1):71-76.

[7]Stender S,Dyerberg J. Iinfluenvec of tran fatty acids on health[J].Ann Nutr Metab，2004,48:61-66.

[8]Jorge slmeron，Frank B Hu，JoAnnE Munson，et a1.Dietary fat intake and risk of thpe diabestes in women American Journal of Clinical Nutrition[J].2001,72:1019-1026.

[9]king I B,Kristal A R,Schaffer S,et al.Serum trans fatty acids are associated with risk of prostatecancer in beta-carot and retinol efficacy trial[J].Cancer Epidemiol Prev,2005,14(4):988-992.

[10]Voorrips L E ,Brants H A,Kardinaal A F,et al .intake of conjugatedacid，acide fat,and other acids in relation to Postmenopausal breast cnacer :the Netherland Cohort study on Diet and Cancer[J].Am J Coin Nutr,2002,76(4)873-882.

[11]国信.美国食品包装营养标签又有新规定—标注反脂肪酸含量[J].食品信息与技术,2004,8:7.

[12]武丽荣.油脂反式脂肪酸的生成及防止措施[J].中国油脂,2005,30(3):42-44.

[13]苏德森,林虬,陈涵贞.加热对油茶籽油中反式脂肪酸形成的影响[J].中国油脂，2010 ,35(12):62-66.

[14]李静,夏建国,李廷轩,巩发永.喷施亚硒酸钠对茶叶硒含量及化学品质的影响[J].江苏农业科学, 2007,3:186-187.