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奶油可以从植物中提炼吗?

奶油蛋糕、奶油面包由于醇香味美,是许多人喜爱的食品。其中的奶油是从牛奶中提炼出来的。然而在许多蛋糕、面包、饼干和冰激凌的配料中,我们常常能看到植物奶油的成分。它是从植物里提炼的奶油吗?和牛奶中提炼的奶油有什么区别呢?

植物奶油不是从植物中提炼出来的,但它是以植物油为原料制成的。从表面上看,植物油(比如玉米油、花生油、菜籽油)和动物油(比如猪油、牛油)是很不一样的。室温下植物油是透明的液体,而动物油是不透明的半固体或固体。虽然外表不一样,性质也有些不同,但实际上它们都属于一类叫作脂肪的化学物质。在化学结构上,它们是一样的,都是甘油三酯,也就是三个脂肪酸分子连在一个甘油分子上。就像一根横杆上垂着三根绳子,横杆相当于甘油,绳子相当于脂肪酸

脂肪酸的“骨架”是由12~24个碳原子连成的不分支的长链,骨架上面再连着氢原子。这些原子是通过共价键连在一起的,好像人与人手拉手连在一起。不过,不同的原子拥有的“手”的数目不一样。像氢原子就只有一只“手”,而碳原子却有四只“手”。在碳原子连成的长链中,每个碳原子和相邻的两个碳原子各用一只“手”拉在一起,这样就用掉两只“手”。剩下的两只“手”可以各拉上一个氢原子。这样就形成一条由碳原子和氢原子组成的“碳氢链”,也就是脂肪酸的“尾巴”。只有最头上的一个碳原子不和氢原子相连,而是和两个氧原子相连,形成脂肪酸的“头部”。这个“头部”负责和甘油分子相连。

由一只“手”相拉建立起来的联系叫作单键。在由单键连成的脂肪酸分子的“尾巴”中,由于碳原子和氢原子的“手”都已经用完了,也就是碳原子已经结合了最大数量的氢原子,这样的脂肪酸就叫作“饱和脂肪酸”,意思是碳原子已经“吃饱”了。

但是,碳原子之间还可以用两只“手”相连,这种联系就叫作“双键”。这些碳原子由于多用了一只手彼此相连,就只剩一只“手”可以用来拉氢原子的“手”。由于脂肪酸中的这些碳原子还没有“吃饱”氢原子,所以有双键脂肪酸就叫作不饱和脂肪酸。不饱和脂肪酸可以只含一个双键,比如油酸;也可以含两个双键,比如亚油酸;还可以含三个双键,比如亚麻酸;甚至含有四个双键,比如花生四烯酸。

单键是可以旋转的,就像一根筷子两头各插一个馒头一样,两个馒头都可以转动。如果把脂肪酸“尾巴”里的每一个碳原子看成一个“关节”,那每个关节都可以转动。所以饱和脂肪酸的“尾巴”是很“柔顺”的,像一根绳子可以任意弯曲,而且结构均匀。这样,它们就可以紧密地排列在一起,流动性很差,也就是熔点比较高。动物油含的饱和脂肪酸比较多,所以在室温下形成半固体或固体。

双键可就不一样了。这就像两个馒头用两根筷子连在一起,馒头就转不动了。双键不能转动,和双键两边相连的碳氢链就有两种连接方法。一种是上下的链都在双键的同一侧,就像我们的左腿和举起的左臂,这样的结构叫作顺式。另一种是上下的链在双键的对侧,就像我们的右腿和举起的左臂,这样的结构叫作反式。天然来源的脂肪酸基本上都是顺式的,相当于脂肪酸的“尾巴”在双键处拐了一个“硬弯”,分子就排不紧了。分子中双键的数量越多,“拐弯”也就越多,这样的脂肪熔点就比较低。

植物油由于含不饱和脂肪酸比较多,因此在室温下就是液体。

既然植物油和动物油的区别主要是它们所含的脂肪酸的“饱和”程度不同,那从理论上说,只要把植物油中脂肪酸的“饱和”程度提高,植物油就会变得像动物油。而这个设想还真的被实现了。

1902年,德国化学家威廉·诺曼取得了一项专利,在植物油分子上加氢,也就是把脂肪酸“尾巴”上面的双键“打开”一个,让它结合氢原子。这个过程叫作植物油的氢化,相当于把不饱和脂肪酸变成饱和脂肪酸。这样形成的产品熔点比原来的植物油高,在性质上更像动物油,所以这样得到的油脂就被称为人造奶油。因为它是以植物油为原料的,所以又叫植物奶油或氢化植物油。由于植物奶油的成本比动物奶油低很多,而且口感好、耐储存,所以食品工业很快就用植物奶油来代替动物奶油了。

【知识点】植物奶油的危害

随着植物奶油在食品工业中的普及,它的副作用也逐渐显现出来。它能提高血液中“坏”胆固醇(即低密度脂蛋白)的含量,降低“好”胆固醇(即高密度脂蛋白)的含量,所以容易增加心脏病、糖尿病和其他病症发病的概率。

究其原因,是因为氢化反应不能进行完全。完全氢化的植物油里面所有的脂肪酸都变成了饱和脂肪酸,熔点和硬度都太高,不能使用,所以只能部分氢化。但是问题就出在这里。在氢化反应中,有些双键已经被打开,快要结合氢原子了,却又不让它们都结合氢原子。在这个过程中,有些双键上下的碳氢链的位置就反过来了,形成反式脂肪酸。植物奶油中所含的反式脂肪酸就是危害人体健康的物质。

【发散思维】哪些食品含有反式脂肪酸