油脂中的脂肪酸(上)
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- 引子
脂肪酸這個名詞,想必大家並不陌生,「不含反式脂肪酸」、「富含α-亞麻酸」、「減少飽和脂肪酸的攝入」、「1:1:1,黃金比例調和油」、「富含DHA、ARA」等等,說的都是脂肪酸。第二期更新,我們就來聊聊油脂中的脂肪酸吧~
2. 油脂中的脂肪酸
油脂,一般我們習慣性地把常溫下是液體的稱為油,比如大豆油、菜籽油、芝麻油、花生油、橄欖油、葵花籽油、核桃油、山茶油等各種植物油;把常溫下是固體的稱為脂,比方豬油、羊油、牛油、雞油、馬油各種動物油以及可可脂等。
油脂中的主要成分是脂肪酸甘油三酯(95%以上),也就是在一個甘油分子上連著三個脂肪酸分子,油脂中絕大部分的脂肪酸都是以這種結合狀態存在的,當然也存在少數的脂肪酸分子,掙脫了甘油分子的懷抱,以遊離脂肪酸的形式存在。
脂肪酸的種類非常多,天然油脂中已經得到鑒定的有500多種,它們長短不一,主要的差異有以下幾點:
(1)碳鏈長度差異。動植物油脂中最常見的是有16個碳原子和18個碳原子的脂肪酸,可以稱為十六碳酸和十八碳酸;當然天然油脂中的脂肪酸從2個碳原子到30個碳原子都存在。
並且,天然油脂中的脂肪酸一般都是偶數碳直鏈分子(也就是一個個碳原子手拉手舒展開來)奇數碳鏈的極少,支鏈脂肪酸碳鏈也極少(人的母乳脂肪中含有支鏈脂肪酸,這些微量脂肪酸有特殊的生理功能,是新生兒的重要營養成分)。
(2)雙鍵個數差異。不含雙鍵的脂肪酸稱為飽和脂肪酸;含有雙鍵的脂肪酸稱為不飽和脂肪酸,這是以碳原子是否為飽和碳原子來判斷的。
另外,又可以根據雙鍵數量的多少,將脂肪酸稱為一烯酸、二烯酸、三烯酸、四烯酸等等,DHA指的就是二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic Acid,縮寫成DHA),ARA指的是二十碳四烯酸(Arachidonic acid,縮寫成ARA,也叫花生四烯酸),EPA指的是二十碳五烯酸(Eicosapntemacnioc Acid,縮寫成EPA);
或者用我們更熟悉的叫法,將其稱之為單不飽和脂肪酸(1個雙鍵)和多不飽和脂肪酸(2個及以上雙鍵)。
(3)雙鍵位置差異。關於這點,其實大家並不陌生,這就是我們經常看到聽到的「ω-3脂肪酸」、「Omega3脂肪酸」或者「歐米伽6脂肪酸」叫法的來源。
ω是希臘字母的最後一位,在這裡用來表示最後的、末端的,ω-3脂肪酸指的是從末端碳原子開始數起,第一個雙鍵位置在第三個碳原子上。在常見的多不飽和脂肪酸中,ω-3系列(家族成員主要有α-亞麻酸、EPA和DHA)和ω-6系列(家族成員主要有亞油酸、γ-亞麻酸和ARA)是兩類重要的脂肪酸。
(4)順式、反式差異。對於不飽和脂肪酸來說,兩邊的碳鏈(或者說兩個氫原子)在雙鍵的同側稱為順式,異側稱為反式。
由於反式脂肪酸的結構更穩定,因而熔點更高(可以理解成反式脂肪酸的碳鏈被拉直後,排列更緊密,因此需要提供更多的熱量才能將它融化)。
天然油脂中的脂肪酸大多為順式結構(在天然的乳脂中也存在少量反式脂肪酸),我們日常所見到的反式脂肪酸主要來源於氫化植物油,油脂氫化也就是在脂肪酸的不飽和雙鍵上加氫原子。
如果氫化完全也就不存在反式脂肪酸了,但實際上油脂氫化反應是一個極其複雜的反應體系(涉及到油、金屬催化劑、氫氣這液、固、氣三態),有些雙鍵被飽和,而有些雙鍵則在加氫-脫氫的過程中發生了異構化,並且更傾向於形成結構更穩定的反式脂肪酸。
(5)在甘油分子上的空間排布差異。甘油分子連接脂肪酸分子的三個位點並不一致,通常用Sn-1、Sn-2、Sn-3來表示(Sn表示立體命名法,即Stereospecifically Numbering)。
脂肪酸在甘油三酯中的位置分布對於脂肪的營養價值來說是一個很重要的影響因素,決定著甘油三酯的吸收代謝以及油脂的應用價值。這是因為人體內的脂肪酶會選擇性地水解Sn-1位和Sn-3位的脂肪酸,生成遊離脂肪酸用於氧化供能;而Sn-2位上的脂肪酸則以甘油一酯的形式被人體吸收。
人乳脂中約有50%為飽和脂肪酸,其中一半為棕櫚酸(Palmitic acid,用P來指代,C16:0,表示碳鏈中有16個碳原子,不含雙鍵),都分布在Sn-2位上,更容易吸收。就這點而言,豬油中的棕櫚酸(約佔25%左右)也是主要分布在Sn-2位上,與人乳酯非常類似,也具有很高的營養價值(當然,豬油含膽固醇較高,又容易氧化,並且由於飽和脂肪酸含量太高一直飽受詬病)。
3. 總結
突然發現還只是簡單地介紹了一下脂肪酸,還沒有講到具體的生活中常見的油脂以及脂肪酸(棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸等)。脂肪酸也是一樣的,沒有絕對的好壞之分,平衡即可。時間有限,下期更新。祝所有童鞋求職季順利(默默為自己祈禱)~
參考文獻
[1] 王興國,金青哲,劉元法.油料科學原理[M].北京:中國輕工業出版社.
[2] 閆媛媛, 王興國. 乳脂中支鏈脂肪酸(BCFA)的研究[C]// 中國糧油學會油脂分會學術年會暨產品展示會. 2013.
[3] 棕櫚油為自身正名 https://www.guokr.com/blog/610334/
[4] 食用植物油中sn-2 位脂肪酸的分布 https://www.sohu.com/a/168158267_650170
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