硒對茶油中反式脂肪酸的形成影響研究

陳德經 蘇文

（1陜西理工學院省資源生物重點實驗室，陜西漢中，723001）

（2陜西理工學院生物科學與工程學院，陜西漢中，723001）

反式脂肪酸是不飽和脂肪酸碳碳雙鍵上兩個碳原子上的氫原子分別位于雙鍵的兩側，順式脂肪是兩個碳原子上的氫原子分別位于雙鍵的同側[1]。順反式脂肪酸因異構體空間構象的不同，導致二者理化性質不同，順式脂肪酸熔點較低，多為液態，反式脂肪酸熔點較高，多為固態或半固體，如順式油酸的熔點是13.5℃，反式油酸的熔點是46.5℃；順式亞油酸熔點是-5℃，反式亞油酸的熔點高于順式亞油酸的熔點20℃；a-順式亞麻酸的熔點-11.3℃，反式亞麻酸的熔點高于順式亞麻酸40-80℃[2]。順反式脂肪酸的生理功能也截然相反，順式脂肪酸對人體健康有益，反式脂肪酸對人體健康有害。順式脂肪酸促使人體膽固醇酯化，降低血液中膽固醇和甘油三酯，降低血液粘稠度，提高腦細胞的活性，增強記憶力，進神經系統發育[3]和防止前列腺炎[4]。反式脂肪酸會降低人體血液中高密度膽固醇的含量，增加低密度膽固醇，從而增加了心血管疾病、心臟病和肥胖病的發生幾率[5]；反式脂肪酸使胎兒和新生兒容易患上必需脂肪酸缺乏癥，對中樞神經系統的發育產生不良影響，影響嬰兒的生長發育[6]；大量食用反式脂肪酸的老年人，容易引發老年癡呆癥[7]；攝入的反式脂肪酸會顯著增加患糖尿病的危險[8]。另外，反式脂肪酸與結腸癌、前列腺癌、乳腺癌的發生有關[9]；反式脂肪酸還會影響男性生育能力[10]。世界各國對攝入的反式脂肪酸含量進行了限制性規定[11]。油脂中反式脂肪酸的來源是反芻動物的瘤胃微生物氫化[12]，不飽和油脂的氫化以及油脂的高溫精煉等[13]。探索影響反式脂肪酸產生的原因及機理，對于控制反式脂肪酸的產生具有十分重要作用。目前，在茶園增施硒肥導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產富硒茶油[14]，但無機硒的添加對茶油反式脂肪酸有無影響，未見文獻報道。本文研究了無機硒對茶油中的反式脂肪酸形成的影響，研究結果對茶油加工過程控制反式脂肪酸具有重要的指導意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

茶油 陜西華豐農林科技有限公司提供；十三烷酸甲酯標準品（純度不低于99%） 上海安譜科學儀器有限公司；37種脂肪酸甲酯混合標準品，反式油酸標品，反式亞油酸標品 美國Sigma-aldrich公司；異辛烷（色譜純） 天津市科密歐化學試劑有限公司；亞硒酸鈉（分析純） 天津市化學試劑研究所；硫酸氫鈉（分析純），氫氧化鈉（分析純），甲醇（色譜純） ，天津永晟精細化工有限公司。

GC-2010氣相色譜儀(FID檢測器)色譜柱SP-2560（100m × 0.25mm, 0.2μm） 日本津島公司，電子天平(FA2004N)上海精密科學儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 油脂的甲酯化 精確稱取60mg茶油，置于10mL容量瓶中，一次加入0.5mL內標溶液、4mL異辛烷、0.2mL氫氧化鈉-甲醇溶液，塞上瓶塞，劇烈振搖1～2min，至容量瓶內混合溶液澄清。加入1g一水合硫酸氫鈉，劇烈振搖0.5min，靜置，取上清液待測。

1.2.2 氣相色譜儀測定脂肪酸 儀器條件：色譜柱SP-2560（100m × 0.25mm, 0.2μm）；氣化室溫度260℃；載氣，99.999%高純氦；載氣流量1.06mL/min；升溫程序：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。

進樣口溫度：240℃。

進樣方式：分流進樣，分流比：99:1。

進樣體積：5μL。

1.2.3 標準溶劑配備 37種脂肪酸甲酯混合標準溶液：將1mL的37種脂肪酸甲酯混合標準品用異辛烷定容至10mL容量瓶中，配制成1mg/mL的溶液。反式油酸甲酯標準品溶液：稱取100mg反式油酸甲酯標準品用異辛烷定容至10mL容量瓶中，配制成10mg/mL的溶液。反式亞油酸標準品溶液：將100mg反式亞油酸甲酯標準品用異辛烷定容至10mL容量瓶中，配制成10mg/mL的溶液。

分別吸取5μL的37種脂肪酸甲酯混合標準品溶液注入氣相色譜儀，在上述色譜條件下確定37種脂肪酸甲酯自色譜峰的位置和色譜峰的面積。樣品按此方法對樣品進行檢測，與標準品對照成分和計算脂肪酸的含量。

1.2.4 脂肪酸含量的計算

1.2.4.1 脂肪酸各組分FID響應因子的計算 計算公式：Fx=Mx/n/Ac

式中：Fx—組分x的FID響應因子；Mx—組分x的相對摩爾質量；n—脂肪酸組分x的碳原子數；

Ac—碳原子的相對原子質量（A=12.01）。

1.2.4.2 脂肪酸各組分FID校準因子的計算 計算公式：fx=Fx/Fs

式中：fx—組分x的校準因子；Fx—組分x的FID響應因子；Fs—十三烷酸甲酯內標物質的FID響應因子。

1.2.4.3 各種甲酯化試樣的檢測和相對質量分數的計算 吸取植物油甲酯化的溶液5μL注入氣相色譜儀，在上述確定好的色譜條件以及檢測方法下，進行檢測，并用上述算好的37種脂肪酸甲酯的FID校準因子，通過下式計算各組分的相對質量分數：

Wx=（Ax×fx×100%）/At

式中，Wx—峰面積百分率法計算的組分x相對質量分數；Ax—組分x的相應峰面積；Fx—組分x的校準因子；At—所有峰校準面積的總和，除去內標物質峰。

1.2.5 樣品制備及反式脂肪酸檢測

1.2.5.1 硒的含量對籽油中反式脂肪酸的影響 分別向茶油中加入 0.0005%，0.001%，0.005%，0.01%，0.05%，0.1%，0.5%的亞硒酸鈉并與末加硒油作空白，分別加熱 200℃，1h，冷卻，觀察其顏色。然后分別對油進行甲酯化，氣相色譜法測定反式脂肪酸產生與含量變化。

1.2.5.2 加熱溫度對籽油中反式脂肪酸的影響 對0.01%硒和不加硒的茶油分別加熱150、200、250、270℃各1h，然后分別對油進行甲酯化，分別用氣相色譜測定其種的反式脂肪酸的含量變化。

1.2.5.3 加熱時間對葉籽油中反式脂肪酸的影響 對 0.01%含硒量和和不加硒的茶油加熱200℃，加熱時間為1、2、3、4h，然后分別對茶油進行甲酯化，分別用氣相色譜儀測定茶油中的反式脂肪酸含量變化。

1.2.5.4 硒對茶油的脂肪酸組成變化影響 對冷榨茶油和0.5%硒茶油在200℃下加熱1h，然后分別進行甲酯化，用氣相測定冷榨茶油和加硒茶油中的脂肪酸組成，比較加硒加熱茶油中順、反式脂肪酸的變化。

2 結果與分析

2.1 加硒量對茶油中反式脂肪酸影響

對不同含量硒的茶油在200℃下進行加熱1h，測定茶油中反式油酸和反式亞油酸的產生與含量變化，結果見1。

表1 硒含量對茶油中反式脂肪產生的影響Table 1 The effect of selenium on the content of trans fatty acids in tea seed oil

反式亞油酸（%） - - - - 0.0051 0.0924 0.4063 1.9610總反式脂肪酸（%） - 0.0829 0.2170 0.3270 0.6731 2.3814 7.8743 30.273

表1表明：在200℃，對茶油加熱1h，硒濃度從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℃加熱1h條件下未產生反式脂肪酸。當硒的含量≤0.005%時，只產生反式油酸而不產生反式亞油酸，硒的含量≥0.01%時，茶油中才產生反式亞油酸。

2.2 加熱溫度對茶油中反式脂肪酸影響

對加入0.01%硒茶油中分別加熱150、200、250、270℃各1h，測定其種的反式脂肪酸的含量變化，結果見表2。

表2 溫度對茶油中反式脂肪酸的影響Table 2 the effect of temperature on the content of trans fatty acids in the tea seed oil

表2結果表明：在相同硒含量和加熱時間下，加熱溫度愈高，茶油中反式油酸和反式亞油酸相應增加，溫度低于 150℃，不產生反式油酸和反式亞油酸。在 200℃以上，未加硒空白與加硒茶油中反式脂肪酸含量比較， 250、270℃分別各加熱茶油1h，加入硒茶油中反式脂肪酸是空白的6.8和7.3倍，加熱270℃與250℃空白茶油和加硒茶油中反式脂肪酸是1.7，1.8倍，因而，硒對反式脂肪酸的產生要比溫度影響要顯著多。

2.3 加熱時間對茶油中反式脂肪酸影響

對加入 0.01%硒茶油加熱 200℃，時間分別 1、2、3、4h，測定茶油中反式脂肪酸的含量變化,結果見表3。

表3結果表明：在相同硒含量和加熱溫度下，加熱時間延長，茶油中反式油酸和反式亞油酸顯著增加，但未加硒空白茶油中反式脂肪酸增加沒有加硒茶油中增加多。

2.4 加硒加熱對茶油中脂肪酸組分變化

氣相檢測無反式脂肪酸茶油和加硒加熱茶油，茶油中脂肪酸組分變化見表4。

表4 硒對茶油脂肪酸組成影響Table 4 The effect of selenium on the composition of fatty acids in tea seed oil

表4表明：茶油中硒含量為0.5%時，200℃下加熱1h后，順式油酸含量從65.99%下降到30.27%，產生了28.31%反式油酸。順式亞油酸含量從20.25%下降到16.39%，產生了1.96%的反式亞油酸。

3.結論

3.1 亞硒酸鈉能促進茶油中反式脂肪酸的產生，對于反式脂肪酸產生的影響要大于對茶油加熱的溫度和時間的影響。因此，在茶油生產過程中，加入亞硒酸鈉制備富硒茶油的作法是錯誤的。高含硒茶園因茶籽對硒的富集作用也不可作用為生產茶油的原料。

3.2 硒促進順式脂肪酸轉化成反式脂肪酸，與硒對不飽和脂肪酸結構異構化的催化作用有關。硒對反式脂肪酸的產生機理還需進一步地研究。

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