脂肪の機能、分類および特性

最終更新日:25March2014

脂肪に関するEUFICのレビュー事実は、私たちが食事を通して消費する脂肪に関連する様々な側面 この情報を消化しやすくするために、レビューは2つの部分に分かれています。 それは、食事脂肪が何であるか、脂肪が分子の観点からどのように異なるか、それらが人体で果たす役割(簡単に)、および食品技術における脂肪の重要性 第二部は、食事の脂肪と健康に関する科学文献のレビューです。 それは、食事脂肪の消費に関する栄養科学の最新の進歩と、これが健康にどのように影響するかを説明しています。 また、国際的な権威ある機関とさまざまな加盟国からの食事の推奨事項、およびヨーロッパ全体の現在の消費レベルをカバーしています。

食事脂肪とは何ですか?食事の脂肪は、私たちの食事の一部である天然に存在する分子です。

食事の脂肪は、私たちの食事の一部です。 それらはまたワックス、ステロール(例えばコレステロール)および脂溶性ビタミンを含む脂質と示される混合物のより大きいグループに属します。 しかし、この区別は必ずしも明確ではなく、時には脂肪という用語にはコレステロールなどの他の脂質も含まれます。

食事脂肪分子は、植物や動物に由来します。 植物では、それらは種(例えば菜種、綿実、ヒマワリ、落花生、トウモロコシおよび大豆)、フルーツ(例えばオリーブ、やしフルーツおよびアボカド)およびナット(例えばクルミ 一般的な動物性脂肪源は、肉、(油性)魚(例えば、サケ、サバ)、卵および牛乳である。 植物性脂肪、またはしばしば呼ばれる植物性脂肪、および動物性脂肪の両方は、自然に発生するだけでなく、間接的に、例えばペストリーおよびソースで消費され、食感および味を改善するために使用される。 牛乳は、チーズ、バター、クリームなどの多くの人気のある動物性脂肪製品をもたらします。 牛乳とは別に、動物性脂肪は主に家畜から得られた組織脂肪から抽出される。

食事脂肪は、炭水化物やタンパク質と一緒に、食事中の主なエネルギー源であり、他の多くの重要な生物学的機能を持っています。 私たちの体の細胞や膜の構造成分(例えば、私たちの脳は主に脂肪で構成されています)であることに加えて、彼らは私たちの食事からの脂溶性ビタミ 脂肪代謝産物は、神経発達および炎症反応などのプロセスに関与している。 貯えられたとき、体脂肪はボディが要求するときエネルギーを提供し、重要な器官を緩和し、保護し、ボディを絶縁するのを助けます。

チーズ、卵、肉、貝の魚のような製品に見られる脂質コレステロールは、体細胞の膜の流動性と透過性に不可欠です。

体細胞の膜の流動性と透過性 それはまた、ビタミンD、いくつかのホルモン、および胆汁塩の前駆体であり、腸内の脂肪の吸収を促進する。

人間の健康のための食事脂肪とコレステロールの重要性は、体内の脂肪の機能の第二部でさらに説明されています。

分子構造を拡大すると、食事脂肪はどのように構築されますか?脂肪の基本的な化学を理解することは、脂肪が私たちの健康と食品技術において果たす役割を理解するのに役立ちます。

脂肪の基本的な化学 食餌療法の脂肪の90%にグリセロールの分子の3つの水酸基のそれぞれでエステル化される脂肪酸が付いているグリセロールの背骨から成っているトリグリセリドの形にあります。

トリグリセリドおよび飽和、一価不飽和および多価不飽和脂肪酸の構造

図1。 トリグリセリドおよび飽和させた、monounsaturatedおよびpolyunsaturated脂肪酸の構造。

脂肪酸

脂肪酸は炭素原子でできた骨格を持っています。 それらは、炭素原子の数およびそれらの間の二重結合の数において変化する。 例えば、酪酸(C4:0)、パルミチン酸(C1 6:0)およびアラキジン酸(C2 0:0)は、それらの鎖にそれぞれ4、1 6または2 0個の炭素原子を含有する。 短鎖脂肪酸(SCFA)は、最大5個の炭素原子を有する脂肪酸であり、中鎖脂肪酸(MCFA)は6〜1 2個、長鎖脂肪酸(LCFA)は1 3〜2 1個、及び超長鎖脂肪酸(VLCFA)は、2 2個以上の炭素原子を有 食事と体内の両方で天然に存在する脂肪酸の大部分は、16-18個の炭素原子を含んでいます。 附属書1は、最も一般的な脂肪酸、それらの炭素原子の数、二重結合の数および位置、およびこれらの脂肪酸が見出される生成物のリストを提供する。

脂肪酸は、炭素鎖中の二重結合の存在および数に応じて分類される。 飽和脂肪酸(SFA)は二重結合を含まず、一価不飽和脂肪酸(MUFA)は一つを含み、多価不飽和脂肪酸(PUFA)は複数の二重結合を含む。

脂肪酸の長さと飽和の両方が、私たちの体細胞内の膜の配置、それによってその流動性に影響を与えます。 より短い鎖脂肪酸およびより大きい不飽和の物は膜をより適用範囲が広くさせるより少なく堅く、より少なく粘性です。 これは、重要な生物学的機能の範囲に影響を与えます(体内の脂肪の機能を参照)。不飽和脂肪酸(cisおよびtrans)の分類

不飽和脂肪酸は、水素が同じ側に結合しているか、分子の反対側に結合しているかに応じて、”cis”(曲がった形)または”trans”(直 ほとんどの天然に存在する不飽和脂肪酸は、シス形で見出される。 トランス脂肪酸(TFA)は、人工TFA(工業用)と天然TFA(反芻動物)の2つのグループに分けることができます。 工業用TFAはヒトによって製造され、部分水素化として知られる硬化プロセスを経た植物油/脂肪を含む製品に見出すことができる(これはセクション4 少量のTFAは、食用油/脂肪精製の最終段階である植物油/脂肪の脱臭の間にも生成することができる。 脂肪酸分子に沿った二重結合の位置には、様々なTFA異性体(品種)が存在し、構造的に異なっている。 反芻動物と工業用TFAの両方は同じ異性体を含み、工業用TFAではより広い範囲の構造を有するが、異なる割合である。 TFAの消費は健康への悪影響に関連しています1、これはEUFICの体内の脂肪の機能でさらに説明されています。

トランス脂肪の構造

図2。 トランス脂肪の構造

PUFA(オメガ脂肪酸)の分類

PUFAは、脂肪酸鎖のメチル末端(グリセロール分子の反対側)から始まる最初の二重結合の位置に応じて、3つの主要なファミリーにさらに分類することができる:

  • オメガ3(またはn-3)脂肪酸は、第三の炭素原子に最初の二重結合を有し、主にアルファリノレン酸(ALA)およびその誘導体エイコサペンタエン酸(ALA)を含む。epa)およびドコサヘキサエン酸(D h a)。オメガ-6(またはn-6)脂肪酸は、第六の炭素原子に最初の二重結合を有し、主にリノール酸(LA)およびその誘導体アラキドン酸(AA)を含む。
  • オメガ-6(またはn-6)脂肪酸は、第六の炭素原子に最初の二重結合を有し、主にリノール酸(LA)およびその誘導体アラキドン酸(AA)を含む。オメガ-9(またはn-9)脂肪酸は、第九の炭素原子に最初の二重結合を有し、主にオレイン酸を含む。
  • Ω-9(またはn-9)脂肪酸は、第九の炭素原子に最初の二重

オメガ3およびオメガ6脂肪酸の構造

図3。 オメガ3およびオメガ6脂肪酸の構造。

脂肪酸用語

脂肪酸は、正式な名前に加えて、長さ(炭素原子の数)、二重結合の数、およびそれらが属するオメガクラス(附属書1参照)に基づいて短縮された数値名で表されることが多い。 命名法の例は、リノール酸(L A)であり、これは、C1 8:2n−6とも呼ばれ、1 8個の炭素原子、2個の二重結合を有し、オメガ−6脂肪酸ファミリーに属することを示す。 アルファリノレン酸(ALA)、またはC18:3n-3は、18個の炭素原子、3つの二重結合を有し、オメガ-3脂肪酸ファミリーに属する。

それらは細胞膜の形成において重要であり、血液凝固、創傷治癒および炎症などの多くの生理学的プロセスに関与している。 体はLAとALAをアラキドン酸(AA)、エイコサペンタエン酸(EPA)、およびより少ない程度のドコサヘキサエン酸(DHA)の長鎖バージョンに変換することができますが、こ2そのため、私たちは食事中にこれらの特定の長鎖脂肪酸の直接供給源も必要とするかもしれません。 EPAおよびDHAの最も豊富な源はアンチョビ、サケ、マグロおよびサバを含む油性魚、である。 AAの供給源はピーナッツ(油)です。

脂肪は食品技術でどのような役割を果たしていますか?

脂肪は、その食感と口の感触、その外観を高め、脂溶性の味を運ぶことによって、食品をより快適にすることができます。 脂肪にまた食糧製造業および調理で重要である物理的な特徴があります。 このセクションでは、これらの食品技術の側面に対処し、食品の再定式化に関連する問題のいくつかを議論します。 例えば、これらの脂肪酸の摂取量を減らすための戦略としてのTFAの置き換え(体内の脂肪の機能も参照)。3製品の機能性、味、および保存期間を維持するために固形脂肪が必要な場合が多いため、交換は困難です。4

用途

脂肪は幅広い用途で使用され、最終製品に寄与する多くの機能的特性を有する(表1参照)。

表1. 食品中の脂肪の機能性製品。

関数
説明
通気
ケーキやムースなどの製品は、よく上昇した質感を与えるために混合物に空気を組み込む必要があります。 これは、通常、安定した泡を形成するために脂肪-糖混合物中の空気の泡を捕捉することによって達成される。
コーティング(もろい質感のために)
いくつかのペストリーやビスケットに見られるもろい質感は、水を吸収するのを防ぐために小麦粉の粒子をコーティングする脂肪(ショートニング)によって達成される。
薄片
脂肪は、薄片状またはパフペーストリー、またはビスケットを作るときに生地に形成されたグルテンとデンプンの層を分離するのに役立ちます。 脂肪は調理中に溶け、エアポケットはほとんど残っていませんが、液体は蒸発して層を上昇させる蒸気を生成します。
水分保持
脂肪は、製品の水分content有量を保持し、したがって、その貯蔵寿命を延ばすのに役立ちます。
グレージング
脂肪は、例えば、熱い野菜の上に注がれたときに、食品に光沢のある外観を与え、ソースに輝きを加えます。
可塑性
固体脂肪はすぐに溶けませんが、温度の範囲にわたって軟化します。 脂肪は脂肪酸を再配列し、融点を変えるために処理することができます。 この技術が冷却装置からまっすぐに広がるチーズおよび広がりを作り出すのに使用されていた。
熱伝達
揚げ物では、食品は完全に効率的な熱伝達媒体として機能する揚げ脂肪に囲まれています。

加熱脂肪

食品製造のための脂肪の適合性は、溶融温度や熱安定性などの物理的性質に依存します。 脂肪は異なる脂肪酸の組み合わせで構成されていますが、一般的に1つのタイプが優勢であり、これが物理的特性を決定します。 バターやラードなどのSFAの割合が高い脂肪は、室温で固体であり、比較的高い融解温度を有する。 MUFAまたはPUFAのより高いレベルを含むほとんどの植物油は、通常、室温で液体である。

脂肪酸の不飽和レベルが高いほど不安定になり、オリーブオイルやピーナッツオイルなどのMUFAが豊富なオイルはより安定しており、コーン油や大豆油などのPUFAが豊富なオイルよりも大幅に再使用することができる。 揚げ物を揚げるときは、油を過熱しないように頻繁に交換することが重要です。 空気および湿気への露出は脂肪酸なしの形成か低下によってオイルの質に影響を与えます。 日光は、植物油中のビタミンEとn-3脂肪酸を分解することができます。5

植物油を変更する技術

植物油は、種子、果物やナッツを洗浄し、粉砕し、油を分離するために熱を使用することによって得られます。 オイルはそれから不必要な好み、臭いまたは色を取除くために精製される。 但し、オリーブ油(バージン/余分バージン)、クルミオイルおよびgrapeseedオイルの変化のようなあるオイルはそれ以上の精製なしで種かフルーツからまっすぐに押され 後者は、生産された植物油の総量のごく一部である。 脂肪酸組成は、異なる植物油の間で広く変化し、水素化およびエステル交換のような技術的プロセスが、好ましい特性を得るために使用される。 これらのプロセスは、人間の健康の観点から議論されており、以下で議論されている。 オイルの特性を変更する他の技術的な解決は混合および分別を含んでいます。 従来の種子育種または遺伝子工学は、改良された脂肪酸組成を有する新規または「形質増強」油を生産するための生物学的溶液の例である。7

水素化

水素化は、液体植物油を、水素化のレベル(部分的な水素化から完全な水素化まで)に応じて半固体または固体脂肪に変換し、食品製造 水素化された植物油は、通常、同じ物理的性質を有する動物性脂肪よりも安価であり、より熱安定性があり、貯蔵寿命が増加している。 水素化プロセスはトリグリセリドの脂肪酸の鎖の二重結合に水素原子の直接付加を伴なう(セクション3を見なさい)それにより分子は二重結合が消 部分水素化は、二重結合のほとんどが、すべてではないが、減少し、SFA含有量を大幅に増加させることなく、油の特性を変更します。 脂肪酸の飽和のレベルは、増加する粘着性および溶ける温度との一貫性の範囲が、実現することができるように制御することができる。しかし、部分水素化により、不飽和脂肪酸のシス異性体の一部がトランス異性体に変換されることになる。 一方、脂肪酸分子の全てが飽和しているので、完全な水素化はTFAを生じない。 したがって、完全な水素化プロセスを経ていない油には、健康への悪影響に関連しているTFAが含まれています(脂肪に関する事実-食事脂肪と健康)。 このため、食品業界は、部分的に水素化された脂肪の使用を減らすことによって製品を改革しています。8

エステル交換(または脂肪酸再配列)

脂肪は、TFAの形成なしに、水素化プロセスの代替として、エステル交換することができます。 この化学プロセスでは、脂肪酸の鎖は新しいトリグリセリドを作成するトリグリセリドの分子の内でまたはの間で再配列されます。 ほとんどの植物性脂肪中のSFAは、トリグリセリド分子の外側の位置(sn-1およびsn-3位置)に位置する。 エステル交換はラードのような動物性脂肪のそれに類似したsn-2(中間の)位置のSFAのより高い割合の脂肪の生成をもたらします。 このプロセスは、異なる油(例えば、液体および完全に水素化された油)を混合することによって実施される。 化学触媒または酵素の助けを借りて、脂肪酸は実際の脂肪酸分子を改変することなく再分配される。 新しく形作られたトリグリセリドは硬度、可塑性および熱抵抗のような脂肪の特性を変えます。健康の観点から、部分的に水素化された植物油からのTFAは、好ましくは(sfaが豊富な動物性脂肪および油の代わりに)MUFAおよびPUFAが豊富な植物油に置4方法の1つは、TFAを新規または「形質増強」油に置き換えることができます。 新規な脂肪酸組成を有する種子から製造されたこれらの油は、不飽和脂肪酸の含有量が高い。 彼らは食品の品質を維持しながらトランス脂肪を置き換えることができます。 しかし、これらの代替油の限られた市場供給がボトルネックになる可能性があります。また、特定の用途では、室温で固体である脂肪が必要であり、TFAの交換は、製品の品質を損なわないように、SFAによってある程度補償される必要がある。 この目的のために、最も広く使用されている代替品は、エステル交換ステアリン酸(上記で説明した)とパーム油を含む完全に水素化された植物油であり、

パーム油

菜種油やヒマワリ油などの植物油と同様に、パーム油にはTFAがほとんど含まれておらず(脂肪ベースで最大2%)、約50%のSFAが含まれており、室温 これらの特性は応用範囲を可能にし、部分的に水素化された植物油を取り替えることを広く利用されています。 栄養の観点からは、すべての飽和脂肪と同様に、その摂取量を緩和することをお勧めします。

パーム油は、その生産に関連する環境的および社会的懸念のために議論のトピックとなっています。 したがって、持続可能なパーム油に関する円卓会議(RSPO)は、パーム油が環境や社会に過度の害を与えることなく生産された場合、および製品がサプライチェー9

要約

食事の脂肪は私たちの食事の重要な部分であり、私たちの毎日のエネルギー需要の約20-35%を提供します。 エネルギーを超えて、それらは成長と発達を含む多くの重要な生物学的機能にとって不可欠です。 脂肪に関するEUFICレビューの事実のこの最初の部分-基本は、食事脂肪が実際に何であるか、どこにあるのか、その分子構造は何か、そして食品の味、食感、外観 レビューの第二部、体内の脂肪の機能は、食事脂肪の消費とそれが人間の健康にどのように関係しているかに対処しています。

詳細については、ダウンロード、印刷、共有することができます私たちの食事脂肪インフォグラフィックを参照してください。

附属書1。 List of most common fatty acids

Common name
Symbol (*)
Typical dietary source
Saturated fatty acids
Butyric
C4:0
Butterfat
Caprylic
C8:0
Palm kernel oil
Capric
C10:0
Coconut oil
Lauric
C12:0
Coconut oil
Myristic
C14:0
Butterfat, coconut oil
Palmitic
C16:0
Most fats and oils
Stearic
C18:0
Most fats and oils
Arachidic
C20:0
Lard, peanut oil
Monounsaturated fatty acids
Palmitoleic
C16:1 n-7
Most fats and oils
Oleic
C18:1 n-9 (cis)
Most fats and oils
Elaidic
C18:1 n-9 (trans)
Hydrogenated vegetable oils, butterfat, beef fat
PUFA
Linoleic
C18:2 n-6 (all cis)
Most vegetable oils
Alpha-linolenic
C18:3 n-3 (all cis)
Soybean oil, canola/rapeseed oil
Gamma-linolenic
C18:3 n-6
Blackcurrant seed oil, borage oil, evening primrose oil
Arachidonic
C20:4 n-6 (all cis)
Pork fat, poultry fat
Eicosapentaenoic
C20:5 n-3 (all cis)
Fish oils
Docosahexaenoic
C22:6n-3(all cis)
魚油

(*)コロンの前の図は脂肪酸分子が含む炭素原子の数を示し、コロンの後の図は脂肪酸分子が含む炭素原子の数を示し、コロンの後の図は脂肪酸分子が含む炭素原子の数を示す。二重結合の数。 N-(ω)の指定は脂肪酸の分子のメチルの端から数える最初の二重結合の位置を与える。

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