食用植物油是人类日常饮食中重要的脂肪来源之一，其核心成分是甘油三酯（TAG），占油脂含量的95%左右；同时也含有微量的甘油二酯（DAG）、单甘酯（MAG）以及磷脂和固醇等其他脂质成分。《中国居民营养与慢性病状况报告（2020）》指出，中国居民平均每标准人日能量来源于脂肪的比例为34.6%，超过了《中国居民膳食指南（2024）》所推荐的20%～30%。作为提供营养和能量的物质，油脂的过多摄入会导致总胆固醇（TC）、TAG及低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平上升，随着长期的积累，可能诱发肥胖、脂肪肝等问题，并显著提升心脑血管疾病与癌症的患病风险。近年来，人们在健康食品的开发方面投入大量精力，消费者可以很轻易地在市场上找到胆固醇、钠和反式脂肪酸或饱和脂肪酸含量较低的加工食品。DAG因具有降低内脏脂肪、减少血脂、改善胰岛素敏感性等缓解与脂质代谢紊乱相关慢性代谢疾病的作用，受到广泛的关注。研究表明，DAG油能够降低血液中的TC和TAG水平，通过抑制肝脏脂质再合成和促进胆固醇逆向转运，显著降低LDL-C水平，有助于预防心血管疾病和调节血清胆固醇。
DAG是油脂中的天然成分，由一分子丙三醇（甘油）和两分子脂肪酸酯化后所得。图1展示了DAG 3 种不同的空间构象，从广义上看，当所连脂肪酸骨架相同时，DAG以1,2-DAG和1,3-DAG两种不同的立体化学形式存在。由于分子内空间位阻的影响，1,3-DAG的热力学稳定性优于1,2-DAG。在食用油脂中，二者可以通过酰基的转移进行互相转换，平衡状态下1,3-DAG的占比更高，通常是1,2-DAG的1.5～2.3 倍。
表1展示了脂肪酸组成相同的TAG与DAG的部分性质。DAG油的口感、形态、风味以及能量值等方面与同来源的TAG油非常相近，两者具有高度通用性。值得一提的是，1,3-DAG在胰脂肪酶分解作用下生成的甘油与游离脂肪酸优先进入β-氧化途径，避免了TAG的重新合成和脂肪的沉积，这也是DAG油具备其独特健康效益的主要原因之一。
现有研究总结多聚焦于技术路径、局部安全性指标或某项应用领域的突破，鲜有从DAG“制备-纯化-安全性-应用”的全链条进行系统性分析。中国农业大学食品科学与营养工程学院的李露婧、毛立科*，湖北鑫榄源油橄榄科技有限公司的许洪高*等将对DAG的3 类制备技术、4 种纯化技术、已有毒理学研究和危险因子防控以及在食品、医药等多领域的应用进行介绍，以期为DAG油，尤其是1,3-DAG含量更高的DAG油的工业化生产和应用研究提供理论参考。
01
DAG的制备
天然油脂中DAG的含量因油脂种类不同而有所差异，如表2所示，食用天然油脂中DAG的质量分数一般不超过10%。2021年国家卫生健康委员会修订的DAG油质量要求（《关于修订共轭亚油酸、共轭亚油酸甘油酯和甘油二酯油质量要求等相关内容的公告》（2021年第7号））中明确以大豆油、菜籽油等为原料时，制备纯化后的DAG油中DAG质量分数应≥40%。因此想要从食用天然油脂中得到商品化的DAG油，需要了解DAG油的制备和纯化方法，并根据实际生产情况确定最佳工艺。根据制备机理的不同，DAG的常用制备方法可分为化学法和生物酶法。
1.1 化学法制备DAG
化学法制备DAG中最普遍应用的方法是甘油解法。化学甘油解法制备DAG的反应温度为 210～260 ℃，需要在氢氧化钠、氢氧化钾或甲醇钠等碱性催化剂的作用下，使甘油与脂肪酸发生酯化反应，生成目标产物DAG。化学法具有反应条件可控、产物纯度较高以及可通过调整反应条件合成不同结构DAG的特点，广泛应用于工业生产中。
1.1.1 传统甘油解法
在数十年前，传统甘油解法以TAG和甘油为反应原料，主要用于工业化生产MAG和DAG，其中DAG通常作为生产MAG过程中的副产物得到。Noureddini等在中试工厂开展了一系列实验，研究了混合强度、反应温度、反应物流速和反应物物质的量比对MAG和DAG生成的影响。结果显示，当甘油与大豆油的物质的量比为2.5∶1、反应温度设定为230 ℃、反应时间25 min、设定总流量40 mL/min、反应转速为3 600 r/min时，能够达到最佳的反应效果，所得产物中MAG和DAG的质量分数分别为56%和36%，具有较高的TAG向MAG转化的转化率。
一般来说，传统甘油解法中较高的反应温度和混合强度有利于TAG转化为MAG和DAG。但是，油脂长时间暴露在高温条件下，可能会导致不良副产物如反式脂肪酸、环氧化物和多环芳烃等的形成，尤其对于热敏性多不饱和脂肪酸，可能出现严重氧化和生成毒性致癌物质的后果，影响最终产物的外观风味和营养价值等。
1.1.2 低温甘油解法
传统甘油解法是一个能源密集型加工过程，需要在高温下实现高转化率，高能源需求也将会显著增加生产成本。因此，温和高效的制备方法是人们多年来研究的重点所在。对于化学法而言，在相对较低的温度下进行甘油解反应，制备得到的DAG有害副产物较少，更好地保留了功能性物质，且减少了能源消耗，因此在产品质量、成本控制及可持续性等方面体现出显著优势。
Zhong Nanjing等开发了一种在低温条件下通过化学甘油解高效制备DAG的方法，采用NaOH为催化剂，使用溶剂丙酮和低频超声波解决低温下油脂与甘油不相容导致的传质效率低的问题，还验证了超声波对反应速率的提升效果。结果表明，当大豆油与甘油物质的量比为2∶1、NaOH添加量为0.4%时，以反应物质量3 倍的丙酮为溶剂，反应体系在50 ℃条件下超声1 h后DAG产率达（52.0±2.2）%，反应速率远优于传统的磁力搅拌。王熠璠等以大豆油和甘油为原料，探究低温化学甘油解法制备富含1,3-DAG的DAG油的最佳工艺，得到的最优条件为：大豆油与甘油物质的量比为2∶1，溶剂丙酮与反应物质量比为2∶1，催化剂甲醇钠用量为0.6%，在50 ℃条件下反应3 h。该条件下得到的产物中1,3-DAG质量分数达30.44%，总DAG质量分数为43.97%，高于国家卫生健康委员会对于DAG油的质量要求。后续将反应物用量扩大10 倍进行放大实验，1,3-DAG质量分数仍保持在29.13%，验证了该工艺的稳定性，且有望应用于大规模的工业生产。
1.1.3 改进甘油解法
从溶剂的角度来看，有机溶剂可以改善反应物的混溶性，提高反应效率，但溶剂的选择和用量需要多角度综合确定。此外，虽然低温条件下碱性催化剂可以促进反应，但因为催化剂的活性较低，往往需要较长的反应时间才能达到较高的转化率。出于绿色环保和高效节能的考虑，催化剂与溶剂的回收和再利用是人们长期关注的问题。
离子液体作为反应介质，具有独特的化学和物理性质，且离子液体的可调特性为选择性催化提供了巨大的可能性。Huang Yingsi等的研究发现1-丁基-3-甲基咪唑盐（[Bmim]Im）作为一种离子液体，能同时作为催化剂和反应介质，高效地催化TAG的甘油解反应，选择性地生成DAG。研究人员通过将2.5 mmol的大豆油和1.25 mmol的甘油与[Bmim]Im混合，在80 ℃条件下反应4 h后，产物中DAG质量分数约60%，实现TAG的高转化率。薛冬令等同样找到了一种在制备过程中可同时发挥催化剂作用和反应溶剂作用的均相物质——1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯（DBU），简化了DAG的制备和分离过程。研究发现通入CO 2 可以使DBU在体系中从非极性（疏水）到极性（亲水）之间完成可逆转换，从而促进其与产物的分离，且DBU重复使用5 次后，反应所得的产物中DAG的含量没有明显变化，是一种绿色环保的制备DAG的可行方法。
甘油解法往往涉及双相或多相系统，与催化剂类型（均相、非均相或酶催化）无直接关联，因此可以应用各种强化设备辅助反应进行，以提高混合度，从而提高反应速率。常见的强化设备有高速剪切机、均质机、超声波、微波和红外反应器等。可采用的部分强化设备和反应条件如表3所示。
表4列出了部分化学法制备DAG的底物、催化剂、溶剂、反应条件以及生成量。
尽管化学法具有操作简便、反应速率快等优势，在DAG的工业化生产中占据重要地位，但也存在一定的局限性：碱性催化剂易导致设备腐蚀和副反应，溶剂体系的环境负担与回收成本较高，且产物选择性不足，如1,2-DAG与1,3-DAG比例难以精准调控等。近年来，生物酶法因其高选择性、反应条件温和与绿色环保特性而备受关注。
1.2 酶法制备DAG
脂肪酶是酶法制备DAG所采用的最主要催化剂，其催化反应在常温常压下进行，转化率高，不易产生副产物。通过脂肪酶的特异性催化，可精准合成DAG；同时，无溶剂体系或低毒溶剂的引入显著降低了环境风险，有利于提高产品的品质和价值。DAG的生物酶法制备主要有酯化法、甘油解法、水解法和酯交换法等。
1.2.1 酯化法
酯化法是指在脂肪酶的催化下，甘油和脂肪酸脱水形成DAG。甘油首先与脂肪酸反应形成MAG，获得的MAG进一步与脂肪酸反应生成DAG，但反应继续进行还会生成TAG。在酯化反应中，整个反应过程可逆，可以控制体系中的水量使平衡向DAG形成的方向移动。研究发现，脂肪酶活性需要少量的水维持。Wang Lili等探讨了含水量对磷脂酶Lecitase Ultra催化的酯化反应的影响。结果表明，游离脂肪酸的酯化效率随着含水量的增加而缓慢增加。当含水量超过8%后，酯化效率开始降低。
溶剂作为反应介质，可以增加甘油和脂肪酸的相容性，进而加速反应。实际上，随着酯化的进行，生成的MAG和DAG可以发挥乳化作用并增加底物的接触程度。在已有的很多研究中，有机溶剂系统可能导致酰基转移和其他副反应。虽然添加溶剂可以产生更高的工业效益，但近年来人们更倾向使用无溶剂或溶剂分离成本低的反应系统。Li Guanghui等在无溶剂体系下，通过MAG与辛酸进行酶促酯化反应，制备了含有中链及中长链脂肪酸的DAG。在所选参数下，MAG与辛酸物质的量比为1∶3，酶Novozyme 435添加量为5%，在65 ℃条件下反应30 min后得到的粗产物中DAG的质量分数为（44.8±0.1）%。经过一系列分子蒸馏和低温离心等纯化操作后得到质量分数为（86.6±0.6）%的DAG产品。
1.2.2 甘油解法
甘油解法制备是一种利用脂肪酶催化油脂与甘油发生酯交换反应的技术。近年来生物柴油行业的甘油产量不断提高，甘油解法的原料成本较低，且反应过程中没有净水的产生，较易控制反应进程。无论是化学法还是酶法，甘油解法都是一种很有应用前景的DAG制备方法。研究人员在CO2超临界体系下采用酶法催化甘油解反应制备DAG，得到反应产物中DAG质量分数为70.2%，其中1,3-DAG质量分数达56.2%。与常规甘油解法相比，该方法的DAG生成量更高，1,3-DAG的生成量提高了约5%。章敏等研究了一种山茶油基DAG的制备工艺，产物中的DAG质量分数达到52.83%，而1,3-DAG质量分数为42.38%。该研究还验证了方法中选择的固定化酶Lipozyme 435在循环使用5 次后仍具备90%的催化性能。尽管酶促甘油解法优势显著，但其规模化应用仍面临脂肪酶成本高和传质效率限制等挑战。
1.2.3 水解法
水解法是一种通过脂肪酶选择性水解TAG的酯键以生成DAG的方法。该方法的关键在于控制水解度，以避免水解过度导致副产物过多，或水解不足导致产物含量过低。水解法同样具有原料广泛、反应条件温和、环境友好以及产物安全性高的特点，但实际生产中往往难以很好地控制水解度，因此DAG的初始得率较低。李桥妹等在无溶剂条件下，以山苍子核仁油为原料，利用脂肪酶Lipozyme RM IM催化不完全水解合成DAG，最终得到质量分数为47.51%的DAG。卢梦青以大豆油为原料，比较了Lipozyme TL100L等5 种酶的催化效率，不断优化制备反应条件和分子蒸馏参数，将1,3-DAG纯度提升至90.12%的国内领先水平。
1.2.4 酯交换法
酯交换法是一种利用脂肪酶催化酯基转移反应的技术，通常以TAG和MAG为原料，通过改变脂肪酸在甘油酯分子中的分布以实现DAG合成。但MAG很难直接获得，生产成本较高。王中江等发明了一种DAG的酯交换合成方法，采用Lipozyme RM IM脂肪酶催化高油酸大豆油与无水乙醇的酯交换反应，在50 ℃、500～810 r/min搅拌的条件下，成功合成1,2-DAG粗产物。该方法不以MAG为反应物，为酯交换法合成DAG提供了新思路。
尽管如此，酯交换法的规模化应用同样受限于脂肪酶成本高和反应体系稳定性不足等问题。研究指出在反应温度、反应时间、水含量、酶用量、底物比这几个条件中，酶用量是影响DAG含量的最大正相关因素，但过量酶可能增加副产物TAG的比例，需通过优化酶的添加量和反应时间平衡效率与经济性。
表5总结概括了部分酶法制备DAG的反应方法、底物、催化酶、反应条件以及生成量。
1.3 微生物法制备DAG
在微生物学的迅速发展下，利用微生物的代谢过程或合成产物来生产油脂成为了制备DAG的新思路。微生物法制备DAG从反应机理上可划分为两种主要类型，一种是直接利用微生物在其生长与代谢活动期间自然产生的脂肪酶高效地催化反应进行，无需对酶进行提取分离，可视为是酶法的优化延伸；另一种是利用产油微生物在适宜条件下将碳水化合物和普通油脂等物质转化为储存在细胞内的脂质。
研究人员选择了有高酯化活性的卡门培尔青霉脂肪酶（PCL），通过将发酵优化与常压室温等离子体诱变相结合的方法增强了PCL活性，获得了遗传稳定、酶活性高、热稳定性和甲醇稳定性较优的突变体P12，并将P12作为全细胞生物催化剂，在无溶剂系统中催化油酸与甘油酯化制备1,3-DAG。结果显示，突变体P12在合成高纯度1,3-DAG上显示出很大的潜力，当油酸与甘油物质的量比为4∶1、突变体P12添加量为8%时，40 ℃条件下反应24 h后1,3-DAG的质量分数为74.7%。
在现有报道中有不少能够产油的微生物，如部分细菌、酵母、丝状真菌、藻类等，可用于生产花生四烯酸、γ-亚麻酸等功能性油脂。研究者们还鉴定出了一些能够合成DAG的菌株，如高山被抱霉（Mortierella alpina）和深黄被孢霉（M. isabellina）IF08187。藤川茂昭等对高山被抱霉进行了突变筛选处理，生产富含多不饱和脂肪酸的DAG油，在使用乙醇为溶剂提取菌体中存在的脂肪后，得到的油脂产物中DAG质量分数达70%。
微生物法制备绿色安全，不需要额外加入酶或其他催化剂，一定程度上简化了生产工艺，与化学法和酶法相比体现出明显的发展潜力，是一种前景广阔的制备方法。就目前而言，其工业化应用仍需要克服菌株稳定性、发酵成本及产物分离效率等问题。
02
DAG的纯化
制备所得的DAG粗产物中常混有MAG、TAG和游离脂肪酸（FFA）等物质，需进一步纯化以满足食品和医药等应用要求。如表6所示，在油脂工业中常用的纯化技术有分子蒸馏法、柱层析法、溶剂结晶法、超临界CO2萃取法等。
2.1 分子蒸馏法
分子蒸馏法是一种基于不同组分挥发度差异的高效分离技术，通过高真空（0.1～1 Pa）和短程蒸馏路径实现DAG纯化，纯化DAG时主要采用两级分子蒸馏技术。分子蒸馏法具有真空度高、受热时间短、分离程度高等特点。研究人员发现，磷脂酶A1水解大豆油制备得到的1,3-DAG与1,2-DAG的比率为0.53±0.03，在分子蒸馏过程中，1,3-DAG与1,2-DAG的比率在160 ℃的蒸馏温度下有所增加，二者比率提高到1.06±0.07，说明热处理可以促进DAG分子中酰基的迁移，导致1,2-DAG转化为功效更优、性质更稳定的1,3-DAG形式。一项专利中提出一种动态循环多级分子蒸馏技术，通过四级蒸馏依次脱除甘油、FFA、MAG和TAG，最终DAG纯度符合食品级要求，且能耗和残留物显著减少。王明星等研究了二级分子蒸馏过程中，分子蒸馏温度、进料流速和刮膜转速对分离纯化的影响，在真空度0.1 MPa、冷凝温度25 ℃、蒸馏温度200 ℃、进料速率5.5 mL/min和刮膜转速300 r/min条件下，达到最优的纯化效果，1,3-DAG质量分数超过60%。
分子蒸馏法是现阶段油脂工业中常用的分离手段之一。该方法的优势在于分离效率高、无需溶剂，但缺点是高温可能导致部分热敏性DAG降解，且设备投入成本较高，反应条件尤其是真空度的要求较严格，仪器构造较为复杂，维修难度较大。
2.2 柱层析法
柱层析法利用固定相与流动相的极性差异选择性分离DAG与杂质。经过不断的吸附-解吸-再吸附-再解吸的方式，使各组分依次被洗脱下来，实现分离纯化的目标。在采用柱层析法纯化DAG时，常用的固定相包括离子交换树脂、分子筛、硅胶等，其中硅胶柱层析法具有较优的分离效果且重复利用度较高。王国财等采用硅胶柱层析分离中链TAG产品中的DAG，以不同体积比的乙酸乙酯-正己烷为洗脱剂，再结合半制备高效液相色谱法进行分离纯化，最终分析得到产品中含有6 种不同的DAG。柱层析法工艺条件温和，操作简单，能耗低，但需精确控制溶剂配比和分层时间，且溶剂回收成本较高，处理能力低，不适合工业化大规模生产。
2.3 溶剂结晶法
溶剂结晶法的原理是调节溶剂极性和温度使目标产物选择性析出，该方法流程简单、易于投入工业化生产。孙登文等采用溶剂结晶法去除MAG中所含杂质，在含48.2% MAG的粗油脂中加入75%甲醇溶液，在55～57 ℃条件下搅拌溶解，再冷却到43～46 ℃，此时大部分油脂和DAG结晶析出，过滤除去结晶。取滤液再冷却至15～17 ℃，对析出的晶体进行过滤干燥后得到的MAG产品质量分数达91.2%。
但是，溶剂结晶过程中结晶效率易受杂质干扰，且溶剂残留可能影响产物安全性，在工业生产过程中存在低温结晶难度较大、有机溶剂残留等缺点。在具备合适溶剂及结晶温度的条件下，溶剂结晶法才能发挥较好的纯化效果。而石亚楠等提出一种分步纯化法，将DAG粗品与60%的乙醇水溶液混合后静置分层，下层DAG质量分数达70%～80%，不经过结晶步骤即可去除90%以上的MAG和FFA。
2.4 超临界CO2萃取法
超临界CO2具有较好的渗透性，且纯度高、无毒和无腐蚀性。超临界CO2萃取法利用CO2在临界状态（31.1 ℃、7.38 MPa）下的高扩散性和低黏度选择性萃取低极性组分。虽然超临界CO2萃取法还没有明确用于DAG的纯化，但其在原料中高效提取植物油脂和鱼油、昆虫油等动物油脂的研究与应用已逐渐深入，其还可以用于提取微生物油脂。
前文中提到，部分微生物可以利用碳氢化合物和普通油脂为碳源，在体内合成并积累油脂。微生物油脂的生产周期短，不易受到外界因素的影响，微生物法制备DAG是一种很有潜力的生产方式。超临界CO 2 萃取技术绿色环保且条件温和，如果能与微生物法制备DAG的工艺相结合，探索出适合DAG纯化的反应条件，有望高效分离出1,3-DAG与其他物质。但此法的缺点是操作压力较高，工业化成本较高，研究人员还需投入大量的精力，不断创新优化出更有效、经济的加工方式。
03
DAG的安全性评价
DAG的安全性受到各国的普遍关注，如表7所示，早在2000年美国食品药品管理局就通过了DAG食用油的一般认为安全（GRAS）认证。2009年，我国批准了DAG等7 种物品为新资源食品（《关于批准茶叶籽油等7 种物品为新资源食品的公告》（2009年第18号））。2021年7月，国家卫生健康委员会发布的“新食品原料终止审查目录”中新增以橄榄油、亚麻籽油、油茶籽油、大豆油、菜籽油、花生油、玉米油等食用植物油为原料制成的DAG油，与审批的新食品原料相比扩大了植物油的来源（《国家卫生健康委关于修订共轭亚油酸、共轭亚油酸甘油酯和甘油二酯油质量要求等相关内容的公告》（2021年第7号））。虽然很多国家对DAG的安全性都有不同程度的认可，也不断鼓励对其产品进行开发拓展，但关于DAG的安全性评价等实验也依然在不断深入。
3.1 DAG的代谢过程
在脂质代谢过程中，TAG与DAG的分解产物及其后续转化路径存在差异。TAG被人体摄入后，在脂肪酶的特异催化下主要水解为2-MAG及FFA。这些分解产物进入小肠上皮细胞，约80%会在酰基转移酶的作用下快速转化为TAG，其余部分则依赖甘油-3-磷酸途径缓慢生成TAG，最终通过转运蛋白的组装形成乳糜微粒，进入循环系统供组织摄取。而DAG的代谢路径因其异构体结构不同而分化，DAG中占比不到40%的1,2-DAG水解后同样生成2-MAG和FFA，代谢过程与TAG相似；而DAG中占比超60%的1,3-DAG分解产生的1(3)-MAG难以被酰基转移酶识别，仅有少量经甘油-3-磷酸途径参与TAG的再合成，大部分1,3-DAG的分解产物直接进入线粒体进行β-氧化供能。这种代谢选择性差异使得1,3-DAG的摄入更倾向于促进脂肪酸氧化而非脂肪储存。可以看出，1,3-DAG是一种理想的健康油脂，与摄入TAG相比，1,3-DAG代谢过程相对简单，摄入1,3-DAG后机体餐后血脂水平及上升速度显著降低。
3.2 DAG油的毒理学研究
DAG的毒理学评价近年来通过多项动物和人体试验逐步完善，其安全性已得到广泛验证。邹家勇等以雌雄小鼠为实验对象进行了急性毒性实验，在观察期内所有小鼠活动正常，无明显中毒症状，实验中采用的1,3-DAG原液灌胃剂量为20 mL/kg mb，表明1,3-DAG对雌雄小鼠经口半数致死剂量大于18 000 mg/kg mb，按急性毒性剂量分级标准判断，属无毒级物质。该研究还进行了一系列遗传毒性实验，结果均为阴性。Jonker等研究DAG的亚急性毒性，在为期30 d的喂养实验后，所有实验大鼠均正常存活，解剖检查发现，实验大鼠的器官在宏观和微观层面上均与正常大鼠无异，未观察到任何中毒迹象。Morita等对DAG的亚慢性毒性进行研究，以常温下的DAG油和加热烹调到不同温度的DAG油分别喂养小鼠3 个月。喂养实验的结果显示，在常温条件下和加热油温低于40 ℃时，DAG油的食用均未对小鼠产生不良影响，这一结果也验证了DAG油应用为新型食用油的可行性。为探究DAG的致癌性，Chengelis等开展了一项为期24 个月的大鼠饲养实验。结果显示，DAG组与TAG组的肿瘤发生率无差异，这表明与TAG相比，DAG的摄入没有增加癌前病变和癌症的发生风险。Yasunaga等通过3 个月的人体试验，试验组和对照组分别摄入等剂量的DAG和TAG，两组受试者的身体特征无明显差异，检测数值均在正常生理范围内。
现有毒理学数据表明DAG在日常摄入量下安全性良好，其致癌性、遗传毒性及急慢性毒性风险均未达显著水平，后续研究仍需结合长期大样本的人群观察，完善DAG及其衍生物的安全性数据，以支撑其作为功能性油脂的广泛应用。
3.3 DAG油中存在的危险因子研究
2000年前后，日本生产出富含DAG（DAG≥80%）的食用油。2009年9月，联邦德国风险评估委员会的评估报告表明，日本花王公司生产的DAG油中缩水甘油酯（GEs）含量比普通植物油高出10～182 倍，因学界质疑DAG油可能激活致癌通路及高温烹饪产生GEs等风险爆发的安全争议，花王公司全面停产高含量的DAG食用油。这一事件引起了全球对DAG食用油质量安全的高度关注，促使各国在DAG食用油的生产过程中更加注重对有害物质的检测和控制。
研究表明，植物油精炼过程中的高温脱臭工艺是形成GEs和3-氯丙醇酯（3-MCPDEs）的主要阶段，而DAG的化学法或酶法制备过程中涉及到相近的反应条件。因此，DAG油在生产与储存过程中会形成GEs和3-MCPDEs这两类潜在危险因子，二者在油脂中通常被视为食源性污染物。
3.3.1 GEs和3-MCPDEs概述
GEs是由缩水甘油的环氧基与脂肪酸的羧基酯化形成的化合物，其结构中含有一个环氧基团和一个脂肪酸侧链。GEs具有一定的脂溶性，化学性质相对稳定，但在酸性或高温等特定条件下可发生水解反应，生成缩水甘油和脂肪酸。GEs在人体中分解代谢的产物是具有致癌性的缩水甘油，缩水甘油被国际癌症组织列为2A类致癌物，长期摄入可能增加DNA损伤风险。
3-MCPDEs是甘油骨架上的一个羟基被氯原子取代后与脂肪酸酯化形成的酯类化合物。3-MCPDEs具有一定的极性，在油脂中的溶解性较好。3-MCPDEs被摄入人体后，可在胰脂酶作用下水解为3-氯丙醇。3-氯丙醇具有致癌性、致突变性、肾脏毒性和生殖毒性等，危害人体健康，国际癌症组织将其归为2B类致癌物。
GEs和3-MCPDEs具有相似的结构，且均产生于植物油精炼脱臭过程中，因此，二者可能生成有共同的前体或中间体物质，可以实现相互转化。Freudenstein等的研究结果表明，DAG和MAG是GEs和3-MCPDEs形成的关键前体物质。在这两个前体物质中，DAG的含量与GEs和3-MCPDEs生成量之间的相关性拟合曲线斜率约为MAG的两倍，说明DAG对这两种化合物生成量的影响更为显著。
3.3.2 GEs和3-MCPDEs的控制与去除
GEs和3-MCPDEs这两类化合物的形成与油脂加工工艺及原料品质密切相关，尤其在高纯度DAG油中，很可能因多次精炼而导致GEs和3-MCPDEs的浓度升高，需通过工艺优化与严格质量控制来降低风险。基于3-MCPDEs和GEs的形成机理，对二者的含量进行控制主要有两个途径，一是在其形成前进行预防控制，二是在其形成后完成脱除。
在GEs和3-MCPDEs形成前进行预防控制常用的3 个思路分别是控制前体物质生成、控制加工工艺和控制自由基形成。想要减少制备纯化DAG过程中产生的这两类危害物质，控制自由基形成的可行性最高。添加抗氧化剂可以阻止自由基中间体的形成，从而可能减少GEs和3-MCPDEs形成。Wong等研究发现，添加抗氧化剂能够有效减少自由基的生成。通过减少棕榈油热处理期间形成的自由基，能够抑制其前体物质反应形成3-MCPDEs和GEs。于岩鹏向棕榈油-氯化铁反应模型中加入不同浓度的抗氧化剂特丁基对苯二酚（TBHQ），发现当TBHQ的添加量为0.04 g/kg时，对3-MCPDEs形成的抑制效果最为显著，从未添加时的1 499.38 mg/kg降低至265.99 mg/kg，抑制率为82.26%。研究人员提出了一种含DAG的脂质混合物，将80.000%亚麻籽油基DAG、19.805%亚麻籽油基TAG和3 种复合天然抗氧化剂（0.020%抗坏血酸棕榈酸酯、0.160% VE和0.015%茶多酚）进行充分混合过滤后得到产品，经220 ℃加热2 h模拟精炼过程的脱臭工艺后，发现添加3 种复合天然抗氧化剂后能够显著抑制油脂有害污染物的产生，其中GEs的含量为（1.93±0.04）mg/kg，与对照组相比实现了61.78%的抑制率，对反式脂肪酸的抑制率也接近60%，同时延长了产品的货架期。这一方法也验证了添加复合抗氧化剂是提升高DAG含量产品安全性的一种可靠手段。
对于精炼油中已产生的GEs与3-MCPDEs的脱除，目前普遍采用的方法有物理吸附法和化学法。近年来，酶法和分子蒸馏法在GEs与3-MCPDEs的脱除中也得到了广泛研究。值得一提的是，分子蒸馏技术既能够脱除制备产物中的TAG、MAG和FFA，同时也可以脱除GEs和3-MCPDEs。程倩等研究了分子蒸馏法脱除玉米油中3-MCPDEs和GEs的效果，发现在进油速度为160 mL/h、刮板转速为240 r/min、蒸馏温度为230 ℃的条件下，玉米油中3-MCPDE的含量从2.90 mg/kg降低到0.82 mg/kg，GEs的含量从4.73 mg/kg降到0.5 mg/kg以下。但采用分子蒸馏技术去除植物油中GEs和3-MCPDEs时，可能会导致植物油中的一些活性成分在高温下出现一定程度的减少。
虽然动物和人体试验表明，食用DAG并不会带来明显的安全性问题，但工业化生产中残留的GEs和3-MCPDEs仍需严格监测。表8展示了常见天然食用油中GEs和3-MCPDE的含量。在DAG的制备过程中，无论是化学法还是酶法制备，都在较低温度下进行，且反应条件相对温和，有助于减少热分解和氧化反应的发生，从而降低GEs和3-MCPDEs的生成量。相比之下，TAG的精炼工艺通常涉及高温脱臭和脱色步骤，这些高温处理条件容易导致脂肪酸的热分解和TAG的氧化，导致更多GEs和3-MCPDEs的形成。
欧盟对GEs的限量是1 mg/kg，对3-MCPDEs的水解产物3-MCPD的限量标准是小于20 μg/kg 。我国在2024年8月8日正式实施了GB 5009.191—2024《食品中氯丙醇及其脂肪酸酯、缩水甘油酯的测定》 ，明确了3-MCPDEs和GEs的检测方法，覆盖油脂、婴幼儿食品和乳制品等多个类别，为后续限量标准的制定提供了技术支撑。2024年11月起实施了《食用油（适用于婴幼儿）》团体标准规定，婴幼儿食用油中3-MCPDEs的限量为0.75 mg/kg，但未明确GEs的限量 。同年发布《食品安全国家标准制修订计划》，对《食品中3-氯丙醇酯和缩水甘油酯污染控制规范》公开征求意见，也正在推进GB 2762—2022《食品中污染物限量》的完善 ，结合国际经验和中国实际的全国性限量标准正在逐步推出。接下来应进一步研究GEs和3-MCPDEs的形成机制，建立更加完善的风险评估体系和质量控制标准，开发快速、准确、简便的检测方法，用于油脂生产过程中的实时监测和质量控制，确保产品符合安全标准。
04
DAG的应用
DAG作为一种新型植物油脂，兼具代谢优势与功能多样性，正在从实验室研究快速走向产业化应用。根据中国报告大厅的行业分析报告，2024年DAG的国内市场规模已达到1 892.3亿 元。随着公众对健康和营养重视程度的日益提升，功能性DAG的市场需求也在稳步增长，其应用范围也正在不断扩大。
4.1 DAG油中存在的危险因子研究
2000年前后，日本生产出富含DAG（DAG≥80%）的食用油。2009年9月，联邦德国风险评估委员会的评估报告表明
4.1.1 DAG在传统食品中的应用
早在20多年前，世界各国已经出现了商业化的DAG食用油。DAG可以应用于水包油（O/W）乳液，如蛋黄酱和沙拉酱；还可以应用于油包水（W/O）乳液，如人造黄油。除此之外，DAG作为乳化剂、结晶改性剂和不同乳液体系的功能性成分，可用于冰淇淋和糖果等的生产。
在乳制品中，DAG的作用体现在低脂化和功能强化两方面。DAG的存在可以改善奶粉的分散性和冲调性，用来替代乳脂可增加酸奶的不饱和脂肪酸含量，改善酸奶的黏性，使得酸奶结构更稳定。在冰淇淋中以DAG替代部分乳脂肪，能使总脂肪含量降低的同时维持抗融性和口感细腻度。Li Lijun等研究了冰淇淋变形与MAD和DAG诱导的脂肪结晶之间的相关性。结果表明，含有DAG的饱和乳化剂能够降低晶体生长速率，增加脂肪晶体的疏水性，形成更小的脂肪微粒，并将冰淇淋的收缩率降至6%。董慧杰等将椰子DAG和奶油进行复配，探究油脂的不同添加量对复合脂奶油品质的影响。研究中椰子DAG和奶油的复配比固定为6∶4，当油脂添加量为26%时，制备所得的复合脂奶油搅打性能和感官品质最佳，优于市售的复合脂奶油。这一结果验证了DAG在生产低脂和低反式脂肪酸奶油的可行性。
在面包和蛋糕中添加DAG可改善面团的持油性和延展性，防止面筋过度形成，提升产品的蓬松度与湿润度。研究人员将DAG添加到面包配方中，发现DAG能够显著改善面包的质地和口感。DAG的添加使得面包的体积增大，质地更加柔软，更具弹性，减缓了面包在贮藏过程中的老化。Xie Pengkai等对基于DAG的起酥油进行了相关性质的表征，并将其应用于蛋糕制作中。与基于猪油的起酥油相比，基于DAG的起酥油可使蛋糕的外观更完整饱满，蛋糕内部孔隙更均匀，比容增加，质构特性增强，具有较低的L*值，即蛋糕色泽更亮。研究发现，基于DAG的起酥油中含有更多的结合水，因此有助于减缓蛋糕的水分流失并延长保质期，其中的3-MCPDEs和GEs含量均符合欧盟标准，表明在烘焙食品中使用基于DAG的起酥油时，加工污染物可控。
4.1.2 DAG在植脂末领域的应用
植脂末是以氢化或精制植物油为核心成分，通过微胶囊化技术制成的乳白色粉末，具有较高的乳化性和稳定性，常用于模拟乳脂口感和提升食品加工性能，是咖啡制品的良好伴侣，也可用于速溶麦片、蛋糕、饼干等。植脂末在食品领域的应用由来已久，凭借优异的分散性与溶解特性，在食品加工中可以代替奶粉或降低奶的使用量，在维持产品质构稳定的同时节约原料开支。而DAG具有类似氢化植物油的功能特性，如塑性及氧化稳定性等。DAG作为植脂末的基础原料使用时，可有效避免商品化植脂末中普遍存在的反式脂肪酸及饱和脂肪酸含量过高等健康风险，为开发新型健康型食品辅料提供了可行性方案。
徐婉莉的研究聚焦于椰子甘油二酯油（CO-DAG）在植脂末中的应用，探究了CO-DAG植脂末的制备技术，并进行CO-DAG植脂末性质表征及其在黑咖啡中的应用研究。结果表明，CODAG植脂末具有良好的溶解度、润湿性和热稳定性，在280 ℃前的质量损失低于市售植脂末的质量损失。且CO-DAG植脂末的稳定性更优，其复原乳的平均粒径为0.42 μm，显著小于商品化植脂末复原乳。将CO-DAG植脂末应用到黑咖啡中，可以实现高乳化性和速溶性，与商品化植脂末的咖啡相比，还能够更好地改善口感和外观特性。
4.1.3 DAG与其他物质的复合应用
DAG是一种具有物性改良潜力的功能性脂质。近年来，研究者们探索了DAG与其他物质的创新联用，以进一步增强其功能性和应用效果，突破传统食品开发的功能局限。在与植物甾醇和壳聚糖（CTS）等成分的协同作用中，DAG可以实现对食品质构的精准调控，发挥调节脂质氧化途径和食品保鲜等作用，进而提高食品品质。
DAG与植物甾醇联用时，可以使胆固醇的吸收率降低，LDL-C水平下降，一定程度上降低心血管疾病风险。Pang Min等以蜂蜡作为油胶凝剂，开发了一种基于植物甾醇和玉米DAG油的潜在功能性油凝胶并进行了理化表征。结果发现，制备的油凝胶表现出紧密的结构、更高的硬度和更低的黏度，稳定的物理凝胶体系为制备具有降脂成分的功能性油凝胶奠定了基础。植物甾醇和玉米DAG油的油凝胶的成功制备也为降脂食品的开发提供了一种功能性脂肪替代品。油凝胶化赋予了液体油固体脂肪属性，减少产品中饱和脂肪酸和反式脂肪酸的存在，油凝胶的结构还能够封装其他营养物质，因此DAG与其他物质的复配应用值得进一步探索。
已有研究表明，DAG对大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌等均能起到显著的抑制作用，其抑菌效果优于传统CTS等材料。杨洵等将鸭油DAG与CTS联合使用，二者联合抑菌具有协同效果。在牛肉糜中添加0.5 mL的混合物（98% DAG+2% CTS）有效抑制了微生物繁殖和脂质氧化，提高了牛肉的感官品质，延长了贮存温度为4 ℃时牛肉糜的保鲜期。基于这一性质，DAG可以通过阻隔氧气和水分蒸发延长保质期，有望制成保鲜涂膜剂用于食品表面，拓展其在食品保鲜中的创新应用。
4.2 在医药保健领域的应用
DAG具有独特的代谢路径，能够实现调控脂质代谢、改善胰岛素敏感性等多种生理功能。因此，DAG正在突破传统营养补充的边界，成为医药保健领域的研究热点。随着人口老龄化与代谢性疾病负担的加剧，DAG在心血管健康、肥胖管理、糖尿病防控的应用潜力不断显现。
4.2.1 血脂调节与肥胖管理
DAG可以抑制体内与脂质转运相关的基因表达，增强脂质的β-氧化和血浆中脂质清除作用。因此，DAG可以有效降低餐后血脂水平并减少体内脂肪积累，实现肥胖管理的效果。研究人员制备了富含DAG的油，热量值与葵花籽油相比降低了30%。动物试验的结果显示，DAG油不仅降低了实验大鼠血清和肝脏中的TAG水平，还降低了LDL-C水平。因此，富含DAG的油可以用作具有抗肥胖潜力的低热量脂肪，也可以通过调节血脂促进心血管的健康。
4.2.2 糖尿病治疗与预防
DAG对糖尿病的作用在于通过抑制糖异生关键酶的表达，降低空腹血糖水平。Li Duo等采用双盲平行对照研究，在针对2型糖尿病患者的临床干预中，实验组受试者需每日摄入25 g的DAG油或传统TAG油。为期120 d的实验周期结束后，数据显示：相较于TAG组，摄入DAG油的糖尿病患者的质量、胰岛素敏感度指标和胰岛素浓度等核心代谢参数均呈现明显改善，血糖也得到控制，表明该干预方式有助于缓解2型糖尿病患者的病理进程。
王松江等发明了一种稻米油DAG油粉末油脂及其制备方法，发明出的稻米油DAG油粉末油脂中DAG质量分数最高达24%，包裹性良好，氧化稳定性优，且升糖指数较低。这一成果为制备健康人群的低血糖生成指数食品提供了新的原料参考，也可以用于糖尿病人膳食的设计。
4.2.3 其他疾病的辅助治疗
一项临床研究表明，DAG可降低高尿酸血症患者的血尿酸水平，减少痛风及肾损伤风险，其机制可能与调节肝脏脂质氧化能力相关，从科学层面为DAG在促进人体健康方面的积极作用提供了强有力的支持，尤其是为高尿酸血症的非药物治疗提供了新的思路。
在药物递送系统方面，DAG的两亲性结构使其成为脂质体、纳米颗粒或微乳的理想原料，可包裹难溶性药物，提高溶解度和稳定性，并通过表面修饰实现靶向递送以减少毒性。研究人员以黑籽油、中链MAG和DAG等作为姜黄素递送载体，制备了基于脂质的纳米乳化药物递送系统。制备的递送系统具有较高的包埋效率和良好的皮肤渗透能力，是保障姜黄素在皮肤递送过程中保持抗菌、抗氧化、抗炎和抗癌活性的有效方法。
4.3 在化工领域的应用
在化工领域，DAG因其良好的化学稳定性和生物相容性而被广泛应用于表面活性剂和乳化剂的生产。DAG作为一种非离子型多元醇表面活性剂，可用于制造除臭剂、消泡剂和皮革加脂剂等。DAG在化工领域的应用不仅能够提升产品性能，还具有显著的经济和环境效益。DAG的多功能性促使其在日化和材料科学领域不断拓展创新应用。Pompei等研发的含DAG和皮革碎屑的热塑性淀粉复合材料能显著改善复合材料的界面性能。
05
结 语
在《“健康中国2030”规划纲要》引领下，健康、营养和安全理念的普及推动了具有独特的代谢特性与健康效益的DAG在食品、医药等领域的广泛应用。当前DAG的制备以化学法和酶法为主。化学法工艺成熟但受限于催化剂残留、副产物及环境负担，这些问题可能与食品生产不相容。酶法凭借高选择性和绿色反应条件，逐渐成为高纯度DAG甚至是1,3-DAG合成的主流方向，但酶的高成本和体系传质效率较低仍是阻碍该方法规模化应用的现实问题，酶固定化与改性技术的突破正在推动着生物酶法向高附加值功能油脂领域的制备升级。纯化技术中，分子蒸馏、超临界萃取等技术需在分离效率、能耗与产物稳定性间寻求平衡，未来研究的关注点可从组合工艺联用、新型溶剂体系开发等角度出发，优化分离流程，突破现有瓶颈。
现有毒理学研究结果表明，DAG本体安全性良好，但需严格监控制备过程中副产物如GEs、3-MCPDEs等的潜在危害及高剂量摄入带来的肠道刺激风险，此外，为实现绿色生产，需继续加大对生产残留物资源化综合利用的研究。
目前DAG的应用主要集中在食用油领域，作为一种安全有效的功能性油脂，DAG正在影响着传统食品与植脂末等行业的技术格局，有望在改善慢性病患者生活方式和降低相关健康风险方面发挥重要作用。在健康消费趋势下，DAG可为开发“减脂不减味”的新型健康食品提供技术支撑，成为现代食品工业转型的重要功能性原料之一，但其产业化应用需协同工艺创新、成本控制与市场教育等方面，同时需不断深化1,3-DAG代谢机制研究与健康功效论证。
随着技术迭代与多学科交叉，DAG的制备-纯化-应用全链条将向高效、安全、绿色的方向迈进，这一链条不仅具备拓展DAG在功能食品、纳米递送等新兴领域的潜力，也将为健康产业的可持续发展不断注入新动能。未来，DAG有望成为连接食品、医药与环保领域的关键原料，推动全球油脂产业的可持续发展。
作者简介
通信作者：
许洪高，研究员/正高级工程师，博士，主要从事功能配料与功能食品的研发工作，现任北京市营养源研究所“功能配料研发与应用创新中心”主任。曾主持国家“863”计划、河北省科技支撑计划/重点研发计划、北京市首都科技创新券、湖北省十堰市京堰对口科技协作等项目多项；通过科技成果鉴定6 项；获得授权专利5 项；发表科研论文60余篇；编著出版《食品添加剂》《饮料工艺学》等著作5 部；参与制修订国家标准多项；获得中国轻工业联合会、中国食品科学技术学会、中国商业联合会等科技进步奖6 项。曾入选北京市通州区运河“领军人才”计划，北京市科学技术研究院“北科青年学者”计划。产业落地沙棘汁、沙棘籽油、芦笋粉、微胶囊粉等功能原料和健康产品多项。
毛立科，博士，中国农业大学副教授，博士生导师，从事食品功能配料开发与应用方面的研究，在食品凝胶、油脂结构化、食品口腔加工、营养素递送体系、健康饮品等方面具有良好的研究基础与产业化经验。发表SCI论文100余篇（其中第一作者/通信作者论文50 篇），主持国家自然科学基金项目3 项、国家重点研发计划项目子课题2 项、北京市自然科学基金项目2 项、地方省市科技厅项目3 项、各类横向技术服务课题10余项，获中国轻工业联合会科技进步奖一等奖、中国市场技术协会金桥奖优秀项目奖各1 项（均排名第二），2022、2023连续两年入选科睿唯安“全球高被引科学家”，入选“2022全球前2%顶尖科学家”。兼任中国轻工业健康饮品重点实验室副主任、北京食品学会青委会主任委员，Food Hydrocolloids、Food Structure、Journal of Future Foods 等期刊编委。
第一作者：
李露婧，中国农业大学食品科学与营养工程学院24级硕士研究生，研究方向为功能油脂的制备与应用。本科就读于中国农业大学食品科学与营养工程学院，发表核心学术论文2 篇，参与国家级科研项目1 项并以“优秀”结项，曾获第八届全国大学生生命科学竞赛全国三等奖、第九届北京市大学生生物学竞赛实验设计竞赛单元二等奖等竞赛奖项，并多次获得中国农业大学学业奖学金。
引文格式：
李露婧, 李浩然, 赵翼铭, 等. 甘油二酯的制备纯化技术与安全性评价研究进展[J]. 食品科学, 2025, 46(21): 395-406. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250519-119.
LI Lujing, LI Haoran, ZHAO Yiming, et al. Diacylglycerol: a review of preparation and purification technologies and safety evaluation[J]. Food Science, 2025, 46(21): 395-406. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250519-119.
实习编辑：杨倩；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网
为汇聚全球智慧共探产业变革方向，搭建跨学科、跨国界的协同创新平台，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心、国家市场监督管理总局技术创新中心（动物替代蛋白）、中国食品杂志社《食品科学》杂志（EI收录）、中国食品杂志社《Food Science and Human Wellness》杂志（SCI收录）、中国食品杂志社《Journal of Future Foods》杂志（ESCI收录）主办，西南大学、 重庆市农业科学院、 重庆市农产品加工业技术创新联盟、重庆工商大学、 重庆三峡科技大学 、西华大学、成都大学、四川旅游学院、北京联合大学、 中国-匈牙利食品科学“一带一路”联合实验室（筹）、 普洱学院 共同主办 的“ 第三届大食物观·未来食品科技创新国际研讨会 ”， 将于2026年4月25-26日 （4月24日全天报到） 在中国 重庆召开。
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为系统提升我国食品营养与安全的科技创新策源能力，加速科技成果向现实生产力转化，推动食品产业向绿色化、智能化、高端化转型升级，由北京食品科学研究院、中国食品杂志社《食品科学》杂志（EI收录）、中国食品杂志社《Food Science and Human Wellness》杂志（SCI收录）、中国食品杂志社《Journal of Future Foods》杂志（ESCI收录）主办，合肥工业大学、安徽农业大学、安徽省食品行业协会、安徽大学、合肥大学、合肥师范学院、北京工商大学、中国科技大学附属第一医院临床营养科、安徽粮食工程职业学院、安徽省农科院农产品加工研究所、安徽科技学院、皖西学院、黄山学院、滁州学院、蚌埠学院共同主办的“第六届食品科学与人类健康国际研讨会”，将于 2026年8月15-16日（8月14日全天报到）在中国 安徽 合肥召开。
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