自然科學社團課堂上, 學長說下次要教大家做肥皂, 要記得自備約100毫升左右的油脂。 隔日,小文帶著空罐要來加油站買汽油, 巧遇化學老師, 老師得知詳情後表示: 「汽油不是油脂, 無法與強鹼反應製作出肥皂喔!」 小文驚呼: 「它們不都是和水不互溶的油嗎?」 老師接著說: 「沒錯,但汽油是由5~12個碳組成的烷類, 不易和酸鹼反應, 而油脂是由甘油和3個脂肪酸結合而成的酯類, 能與酸鹼起化學變化, 所以才能拿來製作肥皂喔!」 小文覺得很奇怪: 「國中學過酯類是醇和羧酸結合而成, 老師說的甘油和脂肪酸是什麼意思呢?」 其實油脂能量密度約為醣類和蛋白質的兩倍, 我們吃入油脂後, 它們會在消化道被分解為甘油和脂肪酸, 甘油是醇類, 學名稱作丙三醇, 易溶於水; 而脂肪酸是4~28個偶數碳的直鏈羧酸, 自然界裡的脂肪酸碳鏈長度差異很大, 但以總碳數16、18和20最常見, 脂肪酸在人體中, 常被拿來用做細胞膜等身體組織的建材。 而科學家依脂肪酸碳鏈是否含有雙鍵, 分為不含雙鍵的飽和脂肪酸, 和含有雙鍵的不飽和脂肪酸; 其中,不飽和脂肪酸又可依雙鍵數量區分, 若只含一組碳鏈雙鍵者, 稱為單元不飽和脂肪酸, 含有兩組或兩組以上的雙鍵者, 稱為多元不飽和脂肪酸。 例如:棕櫚酸、硬脂酸, 就是飽和脂肪酸; 芥酸、油酸 則是單元不飽和脂肪酸; α-亞麻酸、亞麻油酸 為多元不飽和脂肪酸。 小文又問: 「牛油、豬油在室溫下多為固態, 花生油、葡萄籽油為液態, 是否油脂的飽和程度與其狀態有關聯呢?」 是的,油脂的飽和程度確實會影響其狀態。 飽和脂肪酸分子排列較整齊, 分子和分子之間的作用力較強, 要破壞它們較不容易。 因此,油脂的飽和脂肪酸組成比例較高者, 熔點相對較高, 常溫呈固態,稱為脂肪。 動物性油脂大多屬於此類。 但不飽和脂肪酸的結構轉了彎, 不容易排列整齊, 分子和分子之間的作用力較弱, 也就容易形成液體狀態, 因此油脂的不飽和脂肪酸含量較高的, 常以液態存在,稱為油。 植物性油脂大多屬於此類。 那碳鏈的飽和程度會影響油脂狀態, 也會影響其安定性嗎? 沒錯!因為碳碳雙鍵活性較大, 而容易氧化。 所以含碳碳雙鍵不飽和脂肪酸的油脂, 比含飽和脂肪酸的油脂, 更易被空氣中的氧氣氧化, 分解產生一些分子量較小而揮發性較高的 醛、酮和酸類等化合物。 若受到光線的照射, 氧化速率會更快。 油脂的雙鍵愈多,愈容易氧化, 這些化合物通常具有不好的味道, 對食品而言, 不僅影響味覺也有礙健康。 所以不飽和度高的油 最好放置在不透明的容器中, 或收在廚櫃中。 也基於油脂的碳鏈結構飽和程度 影響了其安定性, 於是科學家利用碳碳雙鍵易與碘發生加成反應, 而碳碳單鍵不易反應的特性, 定義每100克樣品所消耗的碘質量為碘價。 碘價可被用來測定脂肪酸中的不飽和度, 碘價愈高, 對應的樣品中, 碳碳雙鍵的含量愈高,安定性愈低。 所以,雖然不飽和度高的油脂, 對人體健康較有利, 但若要高溫油炸食物, 還是適合選用碘價低、不飽和度較低的油脂, 較不易變質, 可選用棕櫚油、豬油; 若要低溫烹調則可選用碘價高、不飽和度較高的油脂, 如葡萄籽油、亞麻仁油等。 小文常常在飲食相關文章中, 讀到反式脂肪對人體不好, 什麼是反式脂肪呢? 自然界的不飽和脂肪酸所含的雙鍵, 大部分都是順式的, 也就是雙鍵碳上的氫原子在同一側, 為順式脂肪酸; 若雙鍵上的兩個氫原子在不同側, 就為反式雙鍵, 其脂肪酸為反式脂肪酸。 自然界的反式脂肪酸, 只有在反芻動物的牛油或牛奶裡面, 以極低量存在, 是由反芻動物胃部某些細菌合成的。 既然自然界的不飽和脂肪酸大多是順式, 那麼,反式脂肪從何而來呢? 其實是為了 將不飽和脂肪酸所占比例較高的液態植物油, 調高其中飽和脂肪酸的占比, 即可略調高該油品的熔點, 在室溫下會呈半固態, 可增加穩定性並且更耐高溫。 將不飽和脂肪酸加入氫氣後, 可反應並轉化成飽和脂肪酸, 製造出軟硬度適當的固態「植物/人造奶油」, 這個反應稱為「氫化」。 如此一來, 即可將廉價的不飽和脂肪 如花生油、棉子油等, 經氫化反應製成耐高溫、較不易變質的飽和油脂。 而「反式脂肪」的來源是「氫化」過程的中間副產物, 為不完全氫化油。 因進行氫化反應時, 反式雙鍵的分子能量較低、較穩定, 部分的天然順式雙鍵會轉變成反式雙鍵。 這種植物奶油的使用, 至少已有百年的歷史, 直到近一、二十年, 經醫學研究而開始懷疑其中所含的「反式脂肪」, 可能與心血管類疾病有關。 臺灣衛福部食藥署已公告2018年7月1日後, 食品中不得使用不完全氫化油。 而政府也為了避免民眾誤認「植物奶油」較為健康, 已將植物奶油正名為「人造奶油」囉! 小文又提問: 「那什麼是酸價呢? 為什麼各縣市衛生局需檢測酸價, 來判斷油榨油品的品質好壞呢?」 老師解釋: 「酸價是中和1公克油脂, 所需氫氧化鉀的毫克數, 它主要代表了油脂中游離脂肪酸的含量。」 當油品在高溫下, 容易與空氣、水反應, 會持續釋出游離脂肪酸, 造成酸價上升, 其衍生過氧化物或總極性物質也越多, 越易致癌及肝病變。 因此「酸價」是油品劣變、酸敗的間接指標, 若油品長時間高溫油炸時, 酸價會提高, 可以用試紙檢測酸價的變化, 來判斷油品是否需要更換。 但不同種類的油脂、 精煉前或精煉後的油脂, 其酸價允許的標準差異很大。 如果僅以產品的酸價當指標, 就會變成精製橄欖油比初榨橄欖油好, 但其實不然。 所以,我們不能單從食用油酸價的高低, 來認定產品的品質, 還必須把好幾個品質指標, 如碘價、脂肪酸組成等, 拿出來一起比較才會準確喔! 最後讓我們來總結一下學習內容。 如果你有其他問題, 歡迎在下方留言告訴我們哦!