第五章 脂質(zhì)PPT課件

5 脂質(zhì) Lipids 目錄 5 1概述 5 2脂肪的結(jié)構(gòu)和組成 5 3油脂的物理化性質(zhì) 5 4油脂在加工和儲(chǔ)藏中的氧化反應(yīng) 5 5油脂在加工和儲(chǔ)藏中的其他化學(xué)變化 5 6油脂的質(zhì)量評(píng)價(jià) 5 8復(fù)合脂質(zhì)及衍生脂質(zhì)5 9脂肪替代品本章重點(diǎn) 習(xí)題 5 7油脂加工的化學(xué) 5 1概述 油脂 脂肪酸甘油酯 ?；视?常溫下 固態(tài) 脂液態(tài) 油 一 定義 作用 脂質(zhì)的作用 1 能量主要來源2 脂溶性維生素 風(fēng)味物的載體3 滑潤(rùn)口感 光滑外觀 香酥風(fēng)味4 塑性脂肪有造型功能5 烹調(diào)傳熱介質(zhì)6 潤(rùn)滑 保護(hù) 保溫 二 分類 1 簡(jiǎn)單脂質(zhì) 脂肪酸 醇生成的酯 油脂 脂肪酸 甘油 蠟 長(zhǎng)鏈脂肪酸 長(zhǎng)鏈脂肪醇 3 衍生脂質(zhì) 脂溶性維生素 類胡蘿卜素 甾醇 2 復(fù)合脂質(zhì) 水解 醇 脂肪酸 其他物質(zhì)磷脂 糖脂 真脂 5 2脂肪的結(jié)構(gòu)和組成 一 脂肪酸的結(jié)構(gòu)和命名 一 結(jié)構(gòu)1 飽和脂肪酸 大多長(zhǎng)鏈 偶數(shù)碳 奇數(shù)碳 支鏈少2 不飽和脂肪酸 亞油酸亞麻酸花生四烯酸二十碳五烯酸 EPA 二十二碳六烯酸 DHA 必需脂肪酸 人體不能合成或合成量不足 維持生命活動(dòng)所必需的脂肪酸 必須從食物中攝取 亞油酸亞麻酸 二 脂肪酸的命名 1 系統(tǒng)命名法 主鏈 含羧基和雙鍵最長(zhǎng)碳鏈從羧基端編號(hào) 標(biāo)出不飽和鍵位置 CH3 CH2 7CH CH CH2 7COOH9 十八碳烯酸 n m n碳原子數(shù) m雙鍵數(shù) 如 18 118 218 3標(biāo)出雙鍵順反結(jié)構(gòu) 位置 c順式 t反式 2 數(shù)字命名法 常見脂肪酸的命名 c 順式 t 反式 從羧基端編號(hào) 如 5t 9c 18 2從甲基端編號(hào) 數(shù)字或n 數(shù)字如 18 1 9或18 1 n 9 3 俗名法 根據(jù)來源棕櫚酸 油酸4 英文縮寫 硬脂酸St亞油酸L花生四烯酸An 二 脂肪的結(jié)構(gòu)和命名1 結(jié)構(gòu) R1 R2 R3 單純甘油酯R不完全相同時(shí) 混合甘油酯 2 三?；视偷拿?赫爾斯曼Sn命名法 CH2OHHO CHCH2OH 1 2 3 數(shù)字命名 Sn 18 0 18 1 14 0 中文命名 1 硬脂酰 2 油酰 3 肉豆蔻酰 Sn 甘油或 Sn 甘油 1 硬脂酸酯 2 油酸酯 3 肉豆蔻酸酯 英文縮寫 Sn StOM CH2OOC CH2 16CH3CH3 CH2 7CH CH CH2 7COOCHCH2OOC CH2 12CH3 1 2 3 5 3油脂的物理性質(zhì) 一 氣味 色澤純凈油脂無色 無味多數(shù)無揮發(fā)性 氣味多由非脂成分引起 芝麻油椰子油菜油 二 熔點(diǎn) 沸點(diǎn)熔化 沸騰的溫度范圍 熔點(diǎn) 三酰 二酰 一酰甘油 游離脂肪酸依次升高 三酰甘油的脂肪酸碳鏈長(zhǎng) 飽和度高 熔點(diǎn)高 反式結(jié)構(gòu) 順式結(jié)構(gòu)共軛雙鍵結(jié)構(gòu) 非共軛雙鍵結(jié)構(gòu)沸點(diǎn) 180 200oC脂肪酸碳鏈長(zhǎng) 沸點(diǎn)高 油脂接觸空氣并加熱時(shí)的熱穩(wěn)定性 三 煙點(diǎn) 閃點(diǎn) 著火點(diǎn) 六 粘度 五 比重 分子量大 折光指數(shù)大雙鍵 折光指數(shù) 四 折光指數(shù) 比水小 較大 油比脂大 不同形態(tài)的固體叫 七 結(jié)晶特性 同質(zhì)多晶現(xiàn)象 化學(xué)組成相同而晶體結(jié)構(gòu)不同 熔化后生成相同的液相 同質(zhì)多晶體 脂肪的亞晶胞最常見的堆積方式 甘油三酯在晶格中分子排列成椅式 晶型取決于熔化油脂冷卻時(shí)的溫度 速度 調(diào)溫 利用結(jié)晶方式改變油脂的性質(zhì) 得到理想的同質(zhì)多晶體和物理狀態(tài) 八 熔融特性 1 熔化 熱焓值變化 體積膨脹 固體脂肪指數(shù) SFI SolidFatIndex 一定溫度下固液比 2 油脂的塑性 在外力下 改變形狀 同時(shí)有抗變形能力 A 固體脂肪指數(shù) 適當(dāng) 塑性最好B 脂肪的晶型 塑性最強(qiáng)C 熔化溫度范圍 越大 塑性越好 油脂塑性的決定因素 塑性脂肪的作用 涂抹性 涂抹黃油 可塑性 用于蛋糕的裱花 起酥作用 起酥油 Shortening 是指用在餅干 糕點(diǎn) 面包中專用的塑性油脂 特性 40oC不變軟 在低溫下不太硬 不易氧化 九 油脂的液晶態(tài) 介晶相 介于固態(tài) 液態(tài)之間 十 油脂的乳化及乳化劑內(nèi)相 分散相 外相 連續(xù)相 乳濁液 水包油型 O W 水連續(xù)相 油包水型 W O 油連續(xù)相 1 乳濁液的失穩(wěn)機(jī)制 重力作用導(dǎo)致分層 分散相液滴表面靜電荷不足 導(dǎo)致絮凝 兩相間界面膜破裂 導(dǎo)致聚結(jié) 2 乳化劑的乳化作用 增大分散相之間的靜電斥力 增大連續(xù)相的黏度 或生成有彈性的厚膜 減小兩相間的界面張力 微小固體粉末的穩(wěn)定作用 形成液晶相 3 乳化劑的選擇HLB值 親水 親脂平衡 表HLB值及其適用性 常見乳化劑 甘油酯及衍生物 蔗糖脂肪酸酯 山梨醇酐脂肪酸酯及衍生物 丙二醇脂肪酸酯 大豆磷脂 其他合成乳化劑 5 4油脂在加工和儲(chǔ)藏中的氧化反應(yīng) 油脂的酸敗 油脂在儲(chǔ)藏期間 受空氣中氧 日光 微生物 酶作用 產(chǎn)生不愉快的氣味和苦澀味 同時(shí)產(chǎn)生一些有毒物質(zhì) 一 油脂的氧化 酸敗后 A 風(fēng)味變化B 營(yíng)養(yǎng)價(jià)值 C 脂溶性維生素 必需脂肪酸破壞 氧化的初產(chǎn)物 氫過氧化物 ROOH 自動(dòng)氧化光敏氧化酶促氧化 活化的含烯底物與基態(tài)氧發(fā)生的自由基反應(yīng) 三個(gè)階段 鏈引發(fā) 鏈傳遞 鏈終止 一 自動(dòng)氧化 不飽和脂肪酸 鏈增殖 增殖期 過氧化游離基 鏈引發(fā) 誘導(dǎo)期 鏈終止 終止期 R R R RR ROO ROORROO ROO ROOR O2結(jié)合后 吸收氧減少 穩(wěn)定 3O21O2 三線態(tài)氧 單線態(tài)氧 基態(tài)激發(fā)態(tài)能量低能量高穩(wěn)定不穩(wěn)定1O2可參與光敏氧化 生成ROOH并引發(fā)自動(dòng)氧化鏈反應(yīng)中的自由基 不飽和雙鍵與單線態(tài)氧直接發(fā)生的氧化反應(yīng) 日光 光敏化劑 氫過氧化物光敏化劑 Sensitizers Sens 葉綠素 血紅蛋白 3O21O2 二 光氧化 例子 速度特別快 比自動(dòng)氧化快1500倍 三 酶促氧化 脂肪氧合酶 脂肪 O2 氫過氧化物專一性地作用于具有1 4 順 順 戊二烯結(jié)構(gòu)的脂肪酸的中心亞甲基處 酮型酸敗 微生物產(chǎn)生的酶引起飽和脂肪酸的氧化反應(yīng) 最終產(chǎn)物 酮酸 甲基酮 脂肪氧合酶 Lox多不飽和脂肪酸 1 4 順 順 戊二烯 脫氫游離基反式ROOH 異構(gòu)化 中心亞甲基 酮型酸敗 氧化作用 飽和脂肪酸酮酸 甲基酮 分解 小分子醛 酮 醇 酸 不愉快氣味聚合 二聚體或多聚體 油脂粘度增大 四 氫過氧化物的分解及聚合 1 脂肪酸及甘油酯的組成 1 飽和脂肪酸 難氧化 2 不飽和脂肪酸 雙鍵多 氧化快 順式構(gòu)型 反式共軛雙鍵 非共軛雙鍵游離脂肪酸 甘油酯 五 影響油脂氧化速率的因素 油酸亞油酸亞麻酸花生四烯酸不飽和雙鍵1 2 3 4氧化速度1 12 25 50 2 氧 三線態(tài)氧3O2 基態(tài)氧 單線態(tài)氧1O2 激發(fā)態(tài)氧 1O2 3O2 3 溫度 氧濃度低 氧化速率與氧濃度成正比 很高 氧化速率與氧濃度無關(guān) 上升 氧化加快 4 水分活度 5 表面積 與空氣接觸的 大 氧化快6 助氧化劑 金屬 血紅素 酶7 光和射線 氧化促進(jìn)劑8 抗氧化劑 延緩 減慢氧化 六 過氧化脂質(zhì)的危害 與食品成分反應(yīng) 食品品質(zhì)2 氫過氧化物與體內(nèi)分子或細(xì)胞反應(yīng) 破壞DNA和細(xì)胞結(jié)構(gòu)3 產(chǎn)生有害物 RO Pr Pr ROH2Pr Pr Pr 1 常用抗氧化劑 1 天然抗氧劑 生育酚 VE 茶多酚 芝麻酚 愈瘡樹脂 L 抗壞血酸 超氧化物歧化酶 SOD 2 合成抗氧劑 BHA BHT PG TBHQ D 異抗壞血酸及鈉鹽 二 抗氧化劑 BHA 丁基羥基茴香醚BHT 二丁基羥基甲苯PG 沒食子酸丙酯TBHQ 叔丁基對(duì)苯二酚 氫供體 酚類 AH2 電子供體 2 抗氧化劑的抗氧化機(jī)理 1 自由基清除劑 2 單線態(tài)氧淬滅劑 R2S R OOH R2S O R OHR2S O R OOH R2SO2 R OH 3 氫過氧化物分解劑 5 氧清除劑 檸檬酸 酒石酸 抗壞血酸 4 金屬螯合劑 抗壞血酸 超氧化物歧化酶 SOD 谷胱甘肽過氧化物酶過氧化氫酶葡萄糖氧化酶 2O2 2H 3O2 H2O2 2H2O2 2H2O 3O2 過氧化氫酶 SOD 6 酶類抗氧化劑 為抗氧化劑提供氫 使其還原 再生 金屬螯合劑 7 增效劑 BHA BHA BHT 1 盡早加入2 注意劑量3 注意溶解性4 常用2種以上 增效效應(yīng)5 需有良好的性能 低濃度即有效 3 抗氧化劑使用注意事項(xiàng) 1 酚類 低濃度 清除游離基 ROO 十AH2 ROOH AH 清除過氧游離基 ROO AH ROOH AAH AH AA 偶合 AH AH AH2 A 歧化 ROO AH ROOA 加成 4 抗氧化與促氧化 高濃度 促氧化 ROOH AH ROO AH2 2 抗壞血酸 低濃度 促氧化 3 胡蘿卜素 5x10 5mol L 抗氧化 促氧化 5 5油脂在加工和儲(chǔ)藏中的其他化學(xué)變化 一 油脂的水解 油脂 脂肪酸 酸 堿 酶 水解 堿性條件 KOH 水解 皂化皂化值 SV 完全皂化1g油脂所需KOH的mg數(shù) 甘油 游離脂肪酸 油的發(fā)煙點(diǎn) 表油脂中游離脂肪酸含量與發(fā)煙點(diǎn)的關(guān)系 1 熱分解 二 油脂在高溫下的化學(xué)反應(yīng) 根據(jù)有無氧 分 熱分解 熱氧化分解 1 飽和脂肪的熱分解 CH2OOCRCHOOCRCH2OOCR CHOCH2CH2OOCR R C O C R O O R COOH CHOCHCH2 酸 烯醛 R C R CO2 O 酮 2 飽和脂肪的熱氧化分解 烴 醛 酮 3 不飽和脂肪的熱分解 二聚體 低分子量物質(zhì) 4 不飽和脂肪的熱氧化分解同低溫自動(dòng)氧化 但氫過氧化物分解速度快 熱聚合 Diels Alder反應(yīng) 環(huán)烯烴氧化熱聚合 自由基 聚合 二聚物 導(dǎo)致油脂粘度增大 泡沫增多 2 熱聚合 環(huán)烯烴 分子間 分子內(nèi) 2 熱氧化聚合 在空氣中加熱 200 230 可發(fā)生熱氧化聚合 生成無 單 雙 三環(huán)二聚體 二聚物為有毒成分 與酶結(jié)合 使酶失活 生理異常 3 縮合 環(huán)氧化合物 粘度 碘值 酸價(jià) 產(chǎn)生刺激味物質(zhì) 有毒物質(zhì) 營(yíng)養(yǎng)價(jià)值 目的 消滅微生物 延長(zhǎng)貨架壽命高劑量中等劑量低劑量 三 輻解 防止馬鈴薯和洋蔥發(fā)芽 延遲水果成熟 殺死調(diào)味料 谷物 豌豆 菜豆中的昆蟲 肉和肉制品殺菌 延長(zhǎng)食品貨架壽命 如 冷藏新鮮魚 雞 水果 蔬菜 烴 醛 酸 酮 酯等 輻射劑量越大 影響越嚴(yán)重按巴氏滅菌劑量輻照含脂肪食品 無有毒性危險(xiǎn) 1 過氧化值 POV 1kg油脂中所含氫過氧化物毫摩爾數(shù) 5 6油脂的質(zhì)量評(píng)價(jià) 一 脂類氧化的評(píng)價(jià)方法 適于 衡量油脂氧化初期的氧化程度 碘量法 ROOH 2KI ROH K2O I2 氫過氧化物 I2 Na2S2O3 2NaI Na2S4O6 2 硫代巴比妥酸值 TBA值 不飽和脂肪酸氧化產(chǎn)物 醛類 TBA 有色物質(zhì)測(cè)吸光度 適于 比較單一物質(zhì)在不同氧化階段的氧化程度 3 碘值 IV 100g油脂吸收碘的克數(shù)油脂中脂肪酸的不飽和程度 碘值高 雙鍵多 碘值 說明雙鍵 發(fā)生了氧化 碘值 指100g油脂吸收碘的克數(shù) 反應(yīng)原理為 利用碘量法測(cè)定消耗的碘量 4 活性氧法 AOM 5 史卡爾法6 儀器分析法 1 酸價(jià) AV 中和1g油脂中的游離脂肪酸所需KOH的mg數(shù) 新鮮油脂酸價(jià)小 貯藏期長(zhǎng) 油脂酸敗 酸價(jià) 二 油脂品質(zhì)的其他評(píng)價(jià)方法 2 皂化價(jià) SV 1g油脂完全皂化所需KOH的mg數(shù) 皂化值高 熔點(diǎn)較低 易消化 3 二烯值 DV 不飽和脂肪酸中共軛雙鍵的多少 5 7油脂加工的化學(xué) 1 脫膠 脫磷脂原因 起泡 冒煙 臭味 呈焦褐色原理 磷脂在無水狀態(tài)下 溶于油 與水形成水合物后 不溶于油 一 油脂的精煉 2 脫酸 堿煉 游離脂肪酸 堿中和3 脫色 吸附劑4 脫臭 除異味物質(zhì) 減壓蒸餾 并加檸檬酸 粗油精制 可提高油的品質(zhì) 改善風(fēng)味 延長(zhǎng)貨架期 損失了一些脂溶性維生素 如 維生素A E 類胡蘿卜素等 在一定溫度下 利用油脂中各種三酰甘油的熔點(diǎn)差異及在不同溶劑中溶解度的差異 通過分步結(jié)晶 使不同的三酰甘油因分相而分離 二 油脂的分提 1 干法分提熔化油脂緩慢冷卻 較高熔點(diǎn)的三酰甘油析出 冬化 5 5oC脫蠟 10oC2 溶劑分提加入有機(jī)溶劑 冷卻結(jié)晶 3 表面活性劑分提 在催化劑 Ni Pt 高溫下 ?；视蜕喜伙柡椭舅岬碾p鍵與氫氣發(fā)生加成反應(yīng) ?；视偷牟伙柡投冉档?室溫下液態(tài)的油變?yōu)楣虘B(tài)的脂 三 油脂的的氫化 硬化 熔點(diǎn) 顏色變淺 穩(wěn)定性 臭味消失 部分氫化的油脂 起酥油 人造奶油 四 油脂的的酯交換酯內(nèi)或酯間?；粨Q 目的 改變油脂的物理性質(zhì) 結(jié)晶特性 用途 人造奶油 起酥油 1 隨機(jī)酯交換 油脂熔點(diǎn)溫度 2 定向酯交換 油脂熔點(diǎn)溫度 1 化學(xué)酯交換 2 酶促酯交換脂酶 水解酶 1 隨機(jī)酯交換 無選擇性脂酶 2 定向酯交換 選擇性脂酶 Sn 1 3位的脂酶 棕櫚油可可脂 5 8復(fù)合脂質(zhì)及衍生脂質(zhì) 一 磷脂 分 甘油磷脂 食品中 神經(jīng)鞘磷脂 腦磷脂 卵磷脂 卵磷脂Lecithin 構(gòu)成生物膜的成分 參與脂肪的代謝 具有健腦 增強(qiáng)記憶力的作用 作乳化劑 作抗氧化劑 卵磷脂 磷脂酰膽堿 PC R3 膽堿腦磷脂 磷脂酰乙醇胺 PE R3 膽胺磷脂酰絲氨酸 PS R3 絲氨酸磷脂酰肌醇 PI R3 肌醇 CH2OCR1R2COOCHCH2OPOR3 O O O R1飽和脂肪酸R2不飽和脂肪酸 卵磷脂 軟化血管 防止冠心病健腦 增強(qiáng)記憶力 二 甾醇 固醇 骨架 環(huán)戊烷多氫菲 1 動(dòng)物 膽固醇2 植物甾醇 麥角固醇 豆固醇 谷固醇調(diào)節(jié)血脂 細(xì)胞膜的組成成分之一 是合成性激素腎上腺素的原料 可在膽道中沉積為膽結(jié)石 在血管壁上沉積引起動(dòng)脈硬化 膽固醇在食品加工中幾乎不被破壞 高血清膽固醇是引起心血管疾病的危險(xiǎn)因素 5 9脂肪代用品 一 脂肪替代品脂肪酸的酯化衍生物理化性質(zhì)與油脂類似 部分或完全替代脂肪熱穩(wěn)定性高 蔗糖聚酯 山梨酸聚酯0kJ g4 4kJ g 二 脂肪模擬品不能完全替代脂肪 感官和物理性質(zhì)模擬油脂基質(zhì) 蛋白質(zhì) 碳水化合物高溫不穩(wěn)定