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食用油

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Category : 營養學

所有食用油都是由多個基本元素組合而成的,它們包括:

  • 飽和脂肪酸
  • 非飽和脂肪酸
    • 單元非飽和脂肪酸,有奧米加9
    • 多元非飽和脂肪酸,它們是身體必需之脂肪酸,有奧米加3及奧米加6
  • 膽固醇
  • 非皂化物,即其他成份如維生素、抗氧化物、天然色素等

三類脂肪酸結構圖:

一般食用油脂所含的成分幾乎都是三酸甘油酯,由一分子的甘油結合三分子的脂肪酸所形成。脂肪酸有一個由數量不一的碳原子所連結形成的鏈狀骨架,依其碳鏈長短而有短鏈、中鏈、長鏈之分。(另外,在這個鏈狀結構中若含一個雙鍵者稱為單元不飽和脂肪酸,含兩個以上的雙鍵稱為多元不飽和脂肪酸,不含雙鍵者稱飽和脂肪酸)。例如大豆油、葵花油、芥花油等一般食用油裏的脂肪酸都比較長,也就是長鏈脂肪酸。雖然長鏈脂肪酸中有身體不可缺少但卻無法自行合成的必須脂肪酸,但當攝取了過多這類含長鏈脂肪酸的油脂時,身體就會以體脂肪的方式將多餘的能量儲存下來,在脂肪細胞內。可是,如果吃進去的是較短、稱為中鏈脂肪酸的油脂,情況就不一樣,而有較不易囤積成體脂肪的效果哦!

中鏈脂肪酸的碳鏈由8-10個碳原子構成,是自然界中含量比較少的脂肪酸,如棕櫚仁油、椰子油內含有少量中鏈脂肪酸。吃進去的中鏈脂肪酸可以快速被吸收,然後直接送到肝臟進行分解,快速轉換成能量,因此具有較不易蓄積成體脂肪的特性。因為代謝的特性加上來源的珍貴,過去中鏈脂肪酸可是只能用在臨床病人的照護而已!

丁酸又稱酪酸

目前最廣為研究的奧米加脂肪酸包括有奧米加三、六、九脂肪酸,其中奧米加三和奧米加六是人體必須脂肪酸(EFAs)。奧米加九嚴格來說不屬於EFA,但奧米加九對人體也有相當多好處,故也在這裏作個簡介。

奧米加三 Omega 3

身體將最基本的奧米加三脂肪酸alpha linolenic acid(LNA)轉化成eicosapentaenoic acid(EPA),然後再轉化成docosahexaenoic acid(DHA)。愛斯基摩人的生長環境逼使他們以動物飽和脂肪為主要食物來源,但出乎意料地他們患有心血管疾病的比率甚至比一般人低,究其原因,可能與他們的飲食中含高分量的EPA有關。EPA普遍存在於北極冰水魚類,這些EPA能有效抵消飽和脂肪對身體的潛在威脅,預防血小板凝聚而導致血脈堵塞。EPA也有強化血小板細胞壁的作用,進一步保護心臟免受心臟病發和中風等威脅。

DHA是由LNA轉化的另一種衍生物,人體腦部和神經系統都含大量DHA。 DHA能有效保護神經元,確保身體的各種神經信號能正確傳達至目的地。由於這種保護作用隨年月而流逝,身體需從飲食中(或透過服用DHA補充劑)攝取額外奧米加3脂肪酸,以延續腦部和神經系統保護作用。 DHA也是視網膜的主要組成部分, 所以對維系正常視力也扮演非常重要的角色。

人體必須脂肪酸EFAs在維持心理健康方面也非常重要。 抑郁症僅是其中一項與腦部EFAs過低有關的精神病症。 由唐納德盧丁醫生領導的一個研究發現,「奧米加3脂肪酸令人類行為有所改善,並能獲得更良好的感覺」。 許多患者「也體驗了生理上的問題得到改善。因此,補充奧米加脂肪酸能帶來很多好處,包括心境也變得安寧了」。

奧米加六 Omega 6s

亞油酸(LA)是首要的奧米加6脂肪酸。LA被吸收以後,身體將之轉化為gamma linolenic acid (GLA), arachidonic acid (AA), 和 conjugated linoleic acid (CLA)。 GLA和AA是荷爾蒙類物質(例如前列腺素等)的重要組成部分,而這些物質正控制大部分維持生命的各類系統所用。由於身體不能保存前列腺素,故每日必須消耗一定水平的EFAs以符合制造前列腺素所需。

另外,腦部必須有 AA才能維持健康,而GLA則對濕疹、牛皮癬、關節炎和哮喘等過敏及發炎症狀有舒緩作用。 GLA也可通過增加體內脂肪燃燒而促進瘦身效果。

奧米加九 Omega 9s

嚴格來說奧米加9不算是EFAs,但這種單元非飽和脂肪酸對維持身體健康也非常重要,她有助於減少患乳癌風險和促進奧米加3脂肪酸在血液中的作用。奧米加九對肥胖一族則更為重要,她能使人有溫飽感覺,對那些兩餐之間常覺得餓的人非常重要,能減少那些無益的甜食和含反式脂肪的零食。

奧米加3和奧米加6在體內轉化須依靠一些共用的酵素,有些人產生不足夠這種酵素,例如食用過多奧米加6的油,便會阻礙奧米加3的轉化,其中一種可以幫助此情況的方法就是直接食用 DHA 和 EPA(魚油)。

膽固醇

膽固醇是體內的一種脂質,分為和脂肪酸結合的酯型,以及個別分離的游離型兩種,合稱為總膽固醇。它是黃色的、像蠟的物質。食用油中只有動物油脂如豬油,才會有膽固醇,植物油是沒有的。膽固醇主要儲存於大腦及肌肉,根據研究顯示,人體血中膽固醇的高低是由食物攝取和人體所製造的多寡而定的。大約有75%的膽固醇是由人體產生,而其他25%的膽固醇是由食物的攝取所產生,膽固醇會隨年齡的增長而增加生產。

膽固醇在血管的強化和維持上擔任重要的任務,也是製造副腎皮質荷爾蒙、性荷爾蒙、消化酵素的膽汁酸的材料,是人體不可缺少的物質,但是如果太多,就會造成動脈硬化等疾病。

膽固醇是一種不溶於水的物質,因此由脂肪酸和蛋白質將膽固醇包起來成酯蛋白,將膽固醇運送至體內各處,而血中酯蛋白又以5種型態出現,較值得密切注意的有兩種,一種叫LDL (低密度膽固醇) 又可稱之為壞的膽固醇 (bad cholesterol);另一種酯蛋白叫做HDL (高密度酯蛋白),又稱為好的膽固醇 (good cholesterol)。

LDL (低密度膽固醇) 這種酯蛋白將膽固醇運送至全身各部位,如果含量過高,容易產血管栓,往往是造成動脈硬化的危險因子;至於HDL (高密度酯蛋白) 是將全身的膽固醇運回肝臟代謝,會去除附著在動脈內壁的LDL膽固醇,防止動脈硬化。

檢查心肌梗塞和腦血痊症的患者,可發現大都是LDL膽固醇較高、HDL膽固醇較低。從事粗重工作的加拿大樵夫,或經常打獵的格陵蘭島愛斯摩人,就很少有動脈硬化性疾病,顯示HDL膽固醇較高。

要維持身體健康,必須要有較多的HDL和較低的LDL。依據美國國家膽固醇教育計劃,訂立血中總膽固醇達 (total-cholesterol) 240mg/dl(毫升/公升)以上為膽固醇過高,介乎於2百至239MG/dl 則謂之邊緣型高膽固醇,低於2百mg/dl 則為可接受的範圍。

至於LDL要低於130mg/dl,HDL則要高於40mg/dl,要達到此目的,就必須要多運動和注意執行均衡營養,減少高膽固醇食物的攝取,及避免反式脂肪及白糖。

很多人以為飽和脂肪是「毒物」,於是無非飽和脂肪不歡。我奉勸大家,不要吃太多為妙。

這些油有機會含大量奧米加6,繼而把血液中的奧米加6對奧米加3的比例提高,對身體健康不利。奧米加3雖好,但非常不穩定如亞麻籽油,可以吃但不宜用作高溫煎炸。

脂肪是濃縮的能量。脂肪能供給的能量比碳水化合物或蛋白質高出一倍多。一克的蛋白質或碳水化合物大約含4卡路里能量,一克脂肪則可提供9卡路里能量。因為儲存脂肪所需的空間比較少,故脂肪非常適合用作儲存能量之用。

身體的油脂之中12~15%是可以很快便能被轉換成能量的「儲備」,理論上足夠支持60~90日的禁食。這些脂肪主要分佈在身體兩個部位,皮下的皮下脂肪 subcutaneous fat 及腹腔中包裹著各器官的脂肪 visceral fat。如何分佈是由兩個因素影響的,荷爾蒙和遺傳基因,決定一個人的身材和比例。有些人體重增加時,脂肪都集中在腹部,另一些人則或會集中在臉部、手部和腳部。

這些用作儲備能量的脂肪還有其他功用,如為體內的器官作緩震,及儲存從食物油脂中攝取的油溶性維生素 A、D、E 和 K。

糖類、蛋白質及脂肪的消化過程

參考 維基 三酸甘油酯

脂肪的消化與吸收知識

脂肪的消化主要是在小腸,消化與吸收比較特殊。由於脂肪不溶於水,而體內的酶促反應是在水溶液中進行,所以脂肪必須先乳化才能進行消化。來自膽囊的膽鹽在脂肪消化中起重要作用,它首先是淨化脂肪,並減少它的表面張力,然後使脂肪乳化成非常細小的乳化微粒。胰液含有脂肪酶,脂肪在脂肪酶的作用下進行分解。分解的產物是甘油二酸酯、甘油一酸酯、脂肪酸和甘油。

低於12個碳原子的短鏈脂肪酸直接被小腸粘膜內壁吸收。長鏈脂肪酸再被酯化成甘油三酯,與膽固醇、脂蛋白、磷脂結合,形成乳糜微粒進入淋巴系統,最後進入血液,運送到身體各個組織。在所有食物的脂類中只有牛奶的脂類是富含短鏈脂肪酸的,而長鏈脂肪酸都要通過淋巴系統運輸。長鏈脂肪酸的吸收是在小腸中穿過腸粘膜進入到腸粘膜的末端淋巴管,重新與在淋巴管中的甘油進行脂化,發生甘油三酯的再合成作用,這些乳糜微粒通過淋巴胸導管和輔助通路,主要在左側頸靜脈和鎖骨下靜脈的交匯處進入血液。

在體溫下呈液態的脂類能很好的被消化吸收,而那些熔點超過體溫的很多脂類則很難消化吸收。因此,在37度時仍然是固體的一些動物脂肪人體很難吸收。

中鏈脂肪酸有和其他脂肪酸不同的消化過程。中鏈脂肪酸對消化道的特效在於它在人體內的代謝特別。中鏈脂肪酸分子小,因此在消化過程中分解它所耗費的過程較短,較容易及更快地被吸收。中鏈脂肪酸被攝入至人體後,很快被唾液和胃液中的酶分解,所以幾乎不需要胰臟分泌的脂肪酶來分解。如此消化道和胰臟的負擔就大為減少,這對於有消化和代謝不好的人及消化道尚未發育完全的嬰兒有很大的幫助。人到老年,身體各種機能都衰退,但中鏈脂肪酸也可以很容易被他們消化吸收。

中鏈脂肪酸由消化道直接通過門靜脈進入肝臟,並且能像碳水化合物一樣直接轉化為能量。而其他脂肪酸要先由胰臟酶分解,然後吸收入腸壁,與蛋白質組成脂蛋白。脂蛋白再經淋巴系統越過肝臟進入血流,並被分送到身體各部,然後分裂得越來越小,所剩無幾。這時,剩餘的部分又被肝臟收集,分解轉化成能量或者再次組成脂蛋白再進入血液。膽固醇、飽和及不飽和脂肪酸都有同樣的消化吸收過程,但中鏈脂肪酸除外。

細胞代謝所需能量都來自葡萄糖和脂肪酸。長鏈脂肪酸和葡萄糖需要胰島素來分解它們並送他們穿過細胞壁,否則細胞就會餓死。但中鏈脂肪酸不需要胰島素就可以穿過細胞壁進入細胞。由於椰子油的中鏈脂肪酸的優勢,它對老人和幼兒是非常有幫助的食品。

由於中鏈脂肪酸直接被送入肝臟,身體增加了能量,於是代謝速度加快了,也就是加快新舊細胞的更替和有助於免疫系統,這就增加了整個身體的活力。現在一些運動員飲料和能量食品,以及嬰兒食品中都含有中鏈脂肪酸。然而有研究結果表明,只口服一次或在比賽中臨時服用中鏈脂肪酸,效果並不顯著。必須經常食用中鏈脂肪酸才有效。中鏈脂肪酸雖作用不明顯但持久性較長。在此期間食用者會感覺到自己有稍高的體能和活力。

氧化油脂及氫化油脂

許多食品即使貯存在冰箱,也會腐敗,油脂氧化就是一個明顯的例子。油脂自然發生的氧化反應,主要涉及從原子或分子進行氧化移走電子,並造成其他成分的還原;其影響常導致品質的劣變,即所謂的「酸敗」(rancity);特徵包括產生酸敗味、可能形成有害的氧化產物、顏色或組織發生變化,以及因所含必需脂肪酸和維生素遭破壞而降低營養價值。

油脂的氧化反應,若是在溫和條件下,稱自氧化(autooxidation),而生物學上稱為脂肪過氧化(lipid peroxidation)。該過程屬於自由基的鏈鎖反應(free radical chain reaction),若以R表油脂分子,則此鏈反應可由下列式子簡單表示:

引發反應

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傳遞反應

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ROOH為過氧化氫,是一個不穩定分子,極易再分解成自由基、醛、酮和醇類,而這些揮發分解產物即酸敗味來源。

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終結反應

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引發反應可藉由光、熱、催化劑、酵素等來推動。

相對於飽和脂肪而言,帶有雙鍵的不飽和脂肪酸較易氧化,這是因為雙鍵附近的氫原子反應性較大易產生自由基;所以就脂肪酸組成來說,在較飽和的動物性油脂通常比較不飽和度高的植物性油或水產魚油穩定。

延滯油脂氧化的方法

油脂自氧化是一種不可逆的劣變過程,無法完全避免,只能設法延滯其進行。方法包括避光、熱,除去微量存在的重金屬,隔絕氧氣,以及添加抗氧化劑等。維持油脂的氧化安定性,除包裝外,最有效且最常採用的方法就是添加抗氧化劑。當然,油脂初品質應夠好,因為抗氧化劑並不能使已經氧化酸敗的油脂恢復到原來的狀態,也不能抑制由酵素催化分解的水解性酸敗(hydrolytic rancity)。

具維生素E活性的生育酚(tocopherol)是目前已知最佳的天然抗氧化劑。生育酚在許多產品中具有抗氧化效果,包括:燻肉、烘焙食品、豬油、奶油、人造奶油和一些植物性油脂等等。許多植物油中含有生育酚,不過通常在油脂精製、脫臭和加工處理時流失,但是可以蒸餾、脫臭時從餾出物中萃取而得。一般存在於植物組織中的生育酚,主要有下列四種型式:【瀏覽原件

在這些衍生物中,α-生育酚在R1和R2位置均接有甲烷基,是維生素E活性最大者。1毫克的d1-α-生育酚相當於1-1國際單位的維生素E。維生素E除參與特定激素有關反應外,還是一種生理的抗氧化劑、抗老化劑。

生育酚抗氧化的機制

生育酚是典型的一級抗氧化劑,屬於斷鏈式(chain-breaking)的抗氧化作用機制,可捕捉造成鏈反應傳遞的自由基,打斷鏈鎖反應阻止自氧化。

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AH表生育酚分子

由結構來看,生育酚為帶長側鏈的酚類,它提供氫原子後可共振穩定,而所接的長烷基側鏈,除有降低揮發性、油溶性高的優點外,尚可避免外來反應的影響。以物理有機化學的觀點來研究斷鏈型酚抗氧化劑,可了解該效果受到它對過氧基的反應性的影響很大。以下列兩式來看:

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Kp表傳遞反應的反應速率常數,KI表抑制傳遞反應的速率常數,當然KI越大於Kp,越能抗氧化。對於四種生育酚的衍生物α -、β -、γ -、δ -生育酚而言,其Kp均相同,而KI值的大小順序為【瀏覽原件】。

由於α-生育酚在苯基鄰位、間位均有烷基取代,且對位的烷氧基(para-alkoxy group)軌域,保持在一個適當位置,所以具有最大的氫原子供給能力。不過,此結果僅能解釋生物體內的生理抗氧化活性,並無法印證生物體外、食用油脂系統下的情形。在生物體外狀態下,抗氧化活性大小順序為,已經由許多實驗證明。此間差異的解釋,除了實驗條件的因素外,尚有可能是因為生物體吸收率及稍後提到的過氧化效應等。

生育酚的抗氧化活性與濃度有很大的關係。一般有效濃度在0.01~0.02%的範圍。生育酚雖被視為抗氧化劑,但在某些如高溫或高濃度的條件下,卻反而有助氧化效應。α-生育酚較常發生這種效應。油脂中有高濃度生育酚存在時,依勒沙特列原理,已供給出氫原子的生育酚自由基,可能去攻擊油脂分子而發生助氧化。此時若提供另一個適當的氫原子供給者,即可使它再生恢復成原來狀態,而繼續表現抗氧化。

抗氧化與受質

生育酚的抗氧化效率也會因受質(substrate)而不同。一些實驗結果發現,它在動物脂中比在植物油中的效果佳。若比較生育酚和人工合成抗氧化劑──BHA、BHT,在油酸(oleic acid)和亞麻脂酸中的抗氧化能力,可以發現生育酚在油酸效果甚佳,甚至超過BHA、BHT的能力,而在亞麻脂酸中則較差。所以在添加生育酚作抗氧化劑時,應使用於飽和度較高的動物脂或不飽和度較低的植物油。比較在高度不飽和脂肪酸的抗氧化活性時,也可獲致類似結果。

生育酚不像BHA和BHT揮發性高,在高溫時不會像TBHQ會引起不良味,或是如磷脂質會導致食品變色,所以有人指出可使用它來加入油炸油,尤其是對於那些碘價較高的油脂,實驗發現生育酚在180℃穩定性相當高。

事實上,當生育酚與一些其他維生素配合使用時,可獲得「相得益彰」的效果。例如,具有維生素A活性的類胡蘿蔔素,不但可捕捉單旋態氧(singlet oxygen)抑制光氧化,也可在光氧化初期保護生育酚,兩者同時添加可有效抑制光氧化和自氧化。在抗壞血酸(ascorbic acid)上,接一長鏈脂肪酸的維生素C衍生物──ascorbyl palmitate,則為一食品的還原劑,可消耗攻擊油脂的氧分子,與生育酚同時添加,有所謂「共乘效應」,並可抑制高濃度生育酚的助氧化效應。

無疑地,維生素E(生育酚)在未來油脂添加物上,將會受到更多重視,畢竟它無論在人體內或食品中均貢獻良多。

若把起煙點低的食油以高溫來煮食,食油會極易氧化變質,莫以為轉用耐高溫的食油便解決了問題,因為食物中的蛋白質經過高溫一樣會變質,膽固醇經過高溫油炸亦一樣會氧化,食油不氧化而食物本身氧化同樣對身體健康有害。

氫化脂肪是一種反式脂肪酸,其分子排列和大自然的脂肪以相反方式排列,有關反式脂肪可以自行查考「反式脂肪」一文。

氫化是對自然油脂進化學改造,在現代的榨油的過程,一般會利用「己烷溶液」對榨油原料進行榨油工作,例如榨大豆油,會先以己烷溶液把大豆內的油脂溶解,再對混合物進行蒸發,把己烷溶液提走還原為己烷溶液重新利用。而得出的就是天然大豆油。而氫化的程序就在這裏開始,先在這些植物油中加入鎳金屬微粒,然後加到攝氏二百度高溫,並保持六小時,同時用高壓泵往油液中加入氫氣。氫分子進入油的分子中,形成氫化脂肪。 這種脂肪在自然界中不會存在,只有人工合成,其在常溫下十分堅硬,有如塑膠珠一樣。 對脂肪進行氫化有多個好處:

  • 不易變壞,可作大量儲存,也即意味成本低
  • 堅硬非常,方便存放
  • 造出的食物不油不肥,更好入口

在一般加工食品、包裝食品中加入氫化,是一個極度普遍的事情,例如包裝麵包、薯片、餅干、人造牛油、香脆包裝食品、即食麵都會用上這種氫化脂肪。 而在很多西方快餐食品中,都會用這種氫化脂肪炸食品的,例如麥當勞的炸薯條都是加入了氫化脂肪來炸的。

而氫化脂肪對人類的健康影響為何,仍有不少爭議,但較多看法及研究都是指氫化脂肪對健康不利,有增加心臟病的可能。

由於氫化脂肪是一個敏感的名詞,所以多數食品生產商都會在包裝上,以另一些名字代替氫化脂肪,以圖掩人耳目,以下是部份名詞,都是氫化脂肪:

植物人造牛油 (Vegetable Margarine)
植物脂肪 (Vegetable Fat)
植物起酥油 (Vegetable Shortening)
硬化脂肪 (Hardened Fat)
植物脂肪和植物油 (Vegetable Fats and Oils)
氫化植物油 (Vanaspati)
菜油 (Vegetable Ghee)
部份氫化油 (Partially Hydrogenated Oil)

尤以在印度食品中,更是常用的。

進食反式脂肪酸,體內細胞便有反式脂肪酸。但要將這些畸形的脂肪酸從身體去掉,亦不是沒有可能。身體的軟組織每兩年左右便會完全更新,只要其間小心不食用任何反式脂肪酸的食物,就有可能在兩年後,清除了大部分在身體的反式脂肪酸了。

若以煎、炸、炒的方法煮食,很容易使食油氧化,甚至產生致癌物質及反式脂肪。如果是吃進氧化食油,時常進食大量新鮮的蔬果,因它們含有大量的天然抗氧化劑,可將氧化食油中的自由基中和及還原。但若吃進的是氫化棕櫚油或是千年油鍋所炸出來的食物如臭豆腐、油條等,那便沒有「解藥」了。

發霉食油

製油的原材料品質不好的話,又或儲存不善,會導致種子發霉,而這些黴菌就會在榨油時從種子裡面被壓榨出來,混入油品當中,食用這種發霉食油對身體絕對無益,皆因有些黴菌是會分泌毒素的,例如黃麴毒素,對肝臟的損壞非常大。

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