縮水甘油脂肪酸酯(GEs)是什麼 ?

縮水甘油脂肪酸酯(Glycidyl Fatty Acid Esters,簡稱 GEs)是在油脂食品加工過程中可能形成的污染物。這些化合物主要是在高溫精煉植物油過程中,由甘油酯類化合物經過環氧化反應生成。而縮水甘油脂肪酸酯常見於棕櫚油、蔬菜油等,即使在人造奶油或是使用到這些油脂的加工食品,如油炸產品、烘焙產業、油脂加工產品如酥油等,可能都有機會存在。

縮水甘油脂肪酸酯(GEs)的產生原因

縮水甘油酯是油脂精煉過程中產生的污染物,含精煉油脂的食物也會有縮水甘油酯。油脂在精煉步驟時,如溫度超過攝氏 200 度,一些天然存在於毛油內的前體物質(GEs 之前驅物)可與油中其他化合物產生作用。某些種類植物油脂的前體含量較其他油類為高,在精煉過程中有可能形成更大量的縮水甘油酯。

縮水甘油脂肪酸酯主要在植物油的高溫精煉過程中形成,特別是在高於 200°C 的條件下。具體過程如下:

1. 植物油精煉:植物油在提取過程中會經過多次精煉,其中包括脫膠、脫酸、脫色和脫臭等步驟。

2. 高溫加熱:在高溫脫臭(超 200°C)階段,甘油和脂肪酸酯在高溫條件下會進行反應,生成縮水甘油脂肪酸酯。

3. 環氧化反應:甘油三酯或雙酯在高溫下會分解形成甘油和脂肪酸,而甘油在高溫條件下會脫水生成縮水甘油,進而與脂肪酸反應生成縮水甘油脂肪酸酯。

縮水甘油脂肪酸酯(GEs)的存在

縮水甘油脂肪酸酯主要存在於經過高溫處理的植物油和含有這些植物油的加工食品中。常見的含有縮水甘油脂肪酸酯的食品包括:

  • 精煉植物油:如棕櫚油、大豆油、玉米油等。
  • 植物油相關產品:如人造黃油、酥油、油炸食品、烘焙食品等。

縮水甘油脂肪酸酯(GEs)的危害

研究表明,縮水甘油脂肪酸酯在人體內會水解成縮水甘油,具有基因毒性(genotoxic)和致癌性(carcinogenic)。縮水甘油對細胞 DNA 有損害作用,長期攝入可能增加基因突變與罹癌風險增加。對男性生殖系統可能造成損害,尤其是在高劑量攝入的情況下,可能影響睾丸功能並導致生育能力下降。

此外,動物實驗還表明,縮水甘油具有生殖毒性和發育毒性,並可能導致腎臟損傷和功能衰竭。

各國和歐盟對縮水甘油脂肪酸酯(GEs)的限制法規

1. 歐盟食品安全局(EFSA):

  • 歐盟食品安全局(EFSA)在 2016 年發佈了有關縮水甘油脂肪酸酯的風險評估報告,認為其具有潛在的健康風險。
  • 歐盟委員會在 2018 年頒佈法規(EU 2018/290),修訂歐盟委員會實施條例(EC) No 1881/2006 。並規定指定食物 (包括植物油脂) 的縮水甘油酯最高含量定為每公斤1 000微克(以縮水甘油計)。

2. 美國食品藥品監督管理局(FDA):

  • 美國食品藥品監督管理局(FDA)尚未對縮水甘油脂肪酸酯設定具體限量標準,但 FDA 高度關注其對健康的潛在風險,建議食品製造商降低縮水甘油脂肪酸酯的含量。

3. 台灣衛福部食藥署(TFDA):

  • 台灣自 110/2/4 發布增訂幼兒食品之 GEs 限量,並自 110/7/1 開始實施。111/1/26 預告增訂食用油脂之 GEs 限量,並訂自 113.1.1 實施。
  • 市售供食用或作為食品加工原料之植物性食用油脂、魚油及海洋生物油脂:限量每公斤小於 1000 微克。供作為生產嬰幼兒穀物類輔助食品及嬰幼兒副食品之植物性食用油脂、魚油及海洋生物油脂:限量每公斤小於 500 微克。

4. 日本:

  • 日本食品安全委員會(FSCJ)進行了相關風險評估,建議食品行業採取措施減少縮水甘油脂肪酸酯的生成。

5. 馬來西亞:

  • 身為棕櫚油的主要生產外銷國家之一,馬來西亞宣布自 112/1/1 號開始管制棕櫚油 GEs 限量,與歐盟相同 GEs 限量皆為 1,000 µg/kg。而展延管制寬限期最後期限為 114/1/1。

降低縮水甘油脂肪酸酯(GEs)含量的方法

1. 改進製程: 在植物油精煉過程中,降低高溫脫臭階段的溫度,或採用其他物理方法替代高溫處理。

2. 選擇合適原料: 使用低含量甘油三酯的原料油(GEs 之前驅物),可以有效減少縮水甘油脂肪酸酯的生成。

結論

縮水甘油脂肪酸酯(GEs)是一類在高溫精煉植物油過程中生成的污染物,具有潛在的健康風險,而可能廣泛存在於油脂或加工食品中。各國和歐盟對縮水甘油脂肪酸酯的限量法規不同,但都建議減少其在食品中的含量,台灣自 113 年起也開始實行相關規範。而唯有製造商通過改進製程、選擇合適原料等方法,可以有效降低縮水甘油脂肪酸酯的生成,進而保障食品安全。而製造商也應該保持自主規範與檢驗的精神,主動檢驗以確保最高的食安標準。

對於消費者而言,可以選擇具有自主檢驗品管的製造產品。除了降低高溫精煉植物油和含有這些油脂的加工食品的食用量外,儘量選擇標示為低 GEs 含量的植物油和食品,或選擇使用冷壓技術生產的植物油,都能夠降低無意間食用到縮水甘油脂肪酸酯的風險。

《 參考資料 》

1. EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM). Risks for human health related to the presence of 3- and 2-monochloropropanediol (MCPD), and their fatty acid esters, and glycidyl fatty acid esters in food. EFSA Journal 14(5): 4426 (2016)

2. Revised safe intake for 3-MCPD in vegetable oils and food, EFSA Panel, 2018.

3. Process contaminants in vegetable oils and foods, EFSA Panel, 2016.

4. 國家衛生研究院國家環境毒物研究中心食品安全資訊網(2018)。從巧克力抹醬談食用油脂中的新興加工汙染物

5. Possible health risks due to high concentrations of 3-MCPD and glycidyl fatty acid esters in certain foods BfR Opinion No 020/2020 (2020)

6. 衛生福利部食品藥物管理署(2022)。公告增訂食用油脂中縮水甘油脂肪酸酯之限量標準

7. 3-Monochloropropane-1,2-diol (MCPD) Esters and Glycidyl Esters, FDA, 2014.

8. 3-monochloropropane diol (3-MCPD), 3-MCPD esters and glycidyl esters. Institute of Food Science and Technology (IFST), 2018.