反式脂肪:一场工业事故钥匙串的比喻(之一)
在美国,Trans Fat(反式脂肪酸)已成为食品包装上最令人避讳的字样。
无论是黄油、人造奶油,还是速冻点心,只要含有一丁点,消费者都会退避三舍。
如今,世界各国也开始陆续立法限制它。为什么一个原本只是油脂加工的小产物,会被全球一致封杀?
要理解它的故事,就得先看看油脂的“结构”。今天我们用钥匙的比喻来讲这个故事。
一、三把钥匙与一个钥匙扣:生命的储油方式
自然界中,植物和动物储存脂肪的方式几乎一样。
想象一个钥匙扣,上面挂着三把钥匙,这就是一个由甘油基底连接三条脂肪酸链的分子(学名叫做甘油三酯)。
钥匙扣是甘油(glycerol);三把钥匙代表三条不同的脂肪酸链;每把钥匙的“齿形”代表脂肪酸的结构差异。
95%以上的动植物油脂都采用这种“三把一串”的结构。这些钥匙插在生命的代谢锁上,决定了脂肪能否被识别、分解、利用、储存。
二、钥匙上的齿:顺式Cis、反式Trans、与饱和Siturate
如果把脂肪酸的形状想象成钥匙的“齿”:
顺式脂肪酸(Cis):钥匙只有一面有齿(像图1中的钥匙)。它们来自植物油,化学上,脂肪链条弯向同一边,形似弯月,柔软可弯。生物体中的酶的“锁孔”正好识别这种单面结构,所以它能被吸收利用。
饱和脂肪酸(Saturated):钥匙完全没有齿(像图2中三把钥匙中间的那一个)。链条笔直,但天然模板仍被身体认可。这种脂肪常见于动物油,能储存能量,也能分解燃烧。
反式脂肪酸(Trans):钥匙两面都有齿(像图3中的钥匙)。脂肪酸链条表面上直,但方向交错。自然界中生物的酶的锁孔根本插不进去,所以也就很难高效地处理它们,只能靠熬时间慢慢打磨,换句话说,它基本进不了人体代谢系统,却也无法排出,只能被储存在脂肪组织中。
这就是反式脂肪酸的生物困境:它确实是“钥匙”,但对身体来说,是一串双向有齿不好用的钥匙。
三、顺式植物油由于误会变成了反式
在工业革命前的时代,我们直接榨取大豆、芝麻、花生、核桃,得到的油都是以顺式脂肪酸为主的甘油三酯,自然且可吸收。人类与植物的代谢体系共享同一“钥匙制式”。
直到19世纪末,问题出现了。液态植物油容易酸败、运输不便,化学家于是发明了“氢化”技术:在镍催化剂和高温下,往油里加氢,让双键变成单键,使油更稳定。在钥匙比喻中就是想办法填充(打磨掉)钥匙的齿,让它变成稳定结构。
实践中,工业界的油品氢化并没有“一步到位”。科学家发现,完全氢化虽安全,却会得到像砖一样硬的固体脂。
工业为了追求“半固体可抹”的口感(如人造黄油),在氢化反应中途停下。而就在这个中途,双键的空间方向发生翻转,顺式的“单面齿”变成了反式的“双面齿”。
结果,反式脂肪酸诞生了。它既不像液体植物油那样柔软,又不像动物脂肪那样可代谢。作为工业反应的中间产物,却被误当成终点商品进入市场。
四、一场食品工业的事故
几十年来,人造奶油、起酥油、还有咖啡伴侣在餐桌上风光无限。直到医学研究发现,它们根本不被人体顺利代谢,反而让坏胆固醇(LDL)升高、好胆固醇(HDL)下降,是心血管疾病的隐性推手。
于是,2003年:丹麦率先立法限制;2015年:美国FDA正式认定“部分”氢化油(部分的意思是氢化反应走到一半就停下来这种加工方式)不再安全;2020年:美国食品中不再允许添加反式脂肪酸。
现在TransFat这个词变成了一个让人恶心的词,就像我对Transgender的感觉一样。
欧盟、加拿大、韩国、中国等国家纷纷跟进。“Trans Fat Free”(无反式脂肪酸)成为全球食品包装的必备标签。
反式脂肪酸的名声,就此臭遍世界。
从化学角度看,反式脂肪酸只是脂肪酸能量更低的稳定形态;从生物角度看,它却是“死端口”,无法进入生命网络。
顺式脂肪酸是“单面有齿的钥匙”,饱和脂肪酸是“光滑无齿的钥匙坯子”,反式脂肪酸是“两面齿的废钥匙”。
人类(生物)的酶锁,只为前两者预留了插口。食品工业却造出了第三种,看似完美,却无处可插。
如果当年工业一步氢化到底,我们今天也许只会在意加工后的”油太硬”,而不会谈“反式脂肪酸”。虽然它不是恶意发明,但也绝对算作食品工业中一场“中途停顿的技术误会”。
这场误会告诉我们:自然的化学反应早已调校到最精密的尺度,人类可以改进,却不能随意打断它。
【延申阅读】
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