by Annemarie and Gerard Mangnus

From INFORM AOCS, July 2004

由於消費者陸續需求更為健康的食品，以致食品製廠商，正尋找可減低反型脂肪酸(Trans fatty acids, TFA)層次食用油脂的製造方法。反型脂肪酸對健康的負面效應，近來已被大眾知悉而為了因應這些市場壓力，食用油脂製造廠正在研討可經濟有效減低反型脂肪酸含量層次，以免產生不受歡迎的後果。

通常以農產作物，諸如黃豆、玉米、菜籽、花生、葵花籽、棕櫚為原料製造食用油脂(如人造奶油、酥油)，係採用氫化加工(Hydrogenation)或部份氫化加工(Partial hydrogenation)。由此可獲得較佳應用特性諸如硬度調節、高熔點、更佳的氧化穩定性、以改進產品的儲存性、免予變質或酸敗。這些氫化加工油脂的最終產品，諸如人造奶油、酥油、油炸油、美奶滋(Mayonnaise)、巧克力、冰淇淋、糕餅類等均是。

通常採用鎳(Ni)觸媒技術，經被廣泛應用在食用油脂的氫化加工，但會產生不受歡迎的健康負面效果—反型脂肪酸。在通常典型的氫化加工條件(130~200℃, 0.5~4氣壓)下，可能產生較高的反型異構物脂肪酸(可達45%)。

美國食品藥物管理局(U.S. FDA)，業經設立規制，做為營養標示措施(21 CFR, Part 101-July 11, 2003)，它要求從2006年1月1日起食品廠商在其食品包裝上必須標示反型脂肪酸含量。如是，各食品加工廠正研發擁有成本競爭性的新技術，以利減低其產品的反型脂肪酸含量，而符合規定，保障消費者健康。

傳統氫化加工的修飾:

通常在鎳(Ni)觸媒基準的氫化反應，其反型脂肪酸選擇性(Trans selectivity)，可經由氫化條件的修飾予以改進，例如氫化溫度與氫氣壓力以及提升觸媒表面上的氫氣濃度。一般而言，降低反應溫度，提升反應壓力以及增加反應系統的攪拌速率並減少觸媒用量，可獲得減低反型脂肪酸含量層次。

然而雖可降低反型脂肪酸含量，但由於目前既有的商用反應設備狀況有所限制而似不易達到最終目的。例如，為了要使氫化油脂的反型脂肪酸含量達到10 wt%以下，需要反應壓力高達50~60氣壓才行。通常既有的氫化設備，僅能達5氣壓而已。同時，經施予這麼高的壓力，卻會提升副產不受歡迎的飽和脂肪，使得組成改變而形成太多的固體脂肪。

因此，對於大多食用油脂廠商而言，為了符合低反型脂肪酸含量，依照上述條件予以修飾既有設備，似非能耐或實用的解決方案。

新觸媒調配技術:

目前正在研發的新觸媒氫化(或部份氫化)技術，可使製造部份氫化(Partial hydrogenation)的食用加工油脂擁有所需低反型脂肪酸(10 wt%以下)並不會伴隨提升產品脂肪的固體脂肪含量。經予正在努力尋找方法以利製造高反應性與低反型脂肪選擇性的能耐觸媒技術，以供應用。

例如，採用某些貴金屬(Precious Metal )觸媒，可獲得甚低反型脂肪酸含量的脂肪產品。其有關實驗結果，係經由在既有食用加工油脂工廠可達到執行的條件(例如反應壓力為5氣壓)下，所得者。該數據資料提示通常鎳(Ni)觸媒，會產生較低飽和脂肪量，然而所附帶產生的反型脂肪量太高。採用鈀(Pa)觸媒時，所獲得的結果與鎳觸媒的場合相類似，然而採用鉑(Pt)觸媒時，可獲得更佳結果(即反型脂肪酸甚低)，卻會產生較多量的飽和脂肪。

經Engelhard公司正在研究第二代鉑觸媒基質有關技術改進，它可在氫化過程中，經加入特殊添加物以抑制反型脂肪與飽和脂肪的產生。許多人感覺採用貴金屬觸媒比一般鎳觸媒其價格高昂，然而當比較生活環(Lifecycle)成本時，這並不經常如此。例如雖然貴金屬基質觸媒比鎳觸媒為貴，但廢觸媒中的貴金屬可回收再予使用(回收率達95%)，然而鎳觸媒的瑒合，其回收率僅為10%而已，卻提升應用成本。

加之，貴金屬觸媒可擁有某些氫化加工過程上的碑益，例如，其氫化溫度較低，而利於避免產生反型脂肪酸係為另一特點。Engelhard公司正在繼續開發有關新氫化觸媒技術，以利選擇性的抑制反型脂肪酸與飽和脂肪酸的形成。這些研究係期待提供擁有成本競爭性替代措施處理方法給予食品廠商，以免遭遇額外的投資成本而可供為現有既設裝置，以利經濟有效予以運用。