食品化學-第三章-脂質

1、 第3章 脂質脂質（lipids）是一類含有醇酸酯化結構，溶于有機溶劑而不溶于水的天然有機化合物。分布于天然動植物體內的脂類物質主要為三?；视王ィㄕ?9%左右），俗稱為油脂或脂肪。一般室溫下呈液態(tài)的稱為油（oil），呈固態(tài)的稱為脂（fat），油和脂在化學上沒有本質區(qū)別。在植物組織中脂類主要存在于種子或果仁中，在根、莖、葉中含量較少。動物體中主要存在于皮下組織、腹腔、肝和肌肉內的結締組織中。許多微生物細胞中也能積累脂肪。目前，人類食用和工業(yè)用的脂類主要來源于植物和動物。人類可食用的脂類，是食品中重要的組成成分和人類的營養(yǎng)成分，是一類高熱量化合物，每克油脂能產生39.58kJ的熱量，該值遠大于蛋

2、白質與淀粉所產生的熱量；油脂還能提供給人體必需的脂肪酸（亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸）；是脂溶性維生素（A、D、K和 E）的載體；并能溶解風味物質，賦予食品良好的風味和口感。但是過多攝入油脂對人體產生的不利影響，也是近幾十年來爭論的焦點。食用油脂所具有的物理和化學性質，對食品的品質有十分重要的影響。油脂在食品加工時，如用作熱媒介質（煎炸食品、干燥食品等）不光可以脫水，還可產生特有的香氣；如用作賦型劑可用于蛋糕、巧克力或其它食品的造型。但含油食品在貯存過程中極易氧化，為食品的貯藏帶來諸多不利因素。 3.1 組成與分類3.1.1 分類脂質按其結構和組成可分為簡單脂質（simple lipids）、復

3、合脂質（complex lipids）和衍生脂質（derivative lipids）（見表3-1）。天然脂類物質中最豐富的一類是?；视皖悾瑥V泛分布于動植物的脂質組織中。表3-1 脂質的分類主類亞類組成簡單脂質復合脂質衍生脂質?；视拖灹姿狨；视颓柿字惸X苷脂類神經節(jié)苷脂類甘油 + 脂肪酸長鏈脂肪醇 + 長鏈脂肪酸甘油 + 脂肪酸 + 磷酸鹽 + 含氮基團鞘氨醇 + 脂肪酸 + 磷酸鹽 + 膽堿鞘氨醇 + 脂肪酸 + 糖鞘氨醇 + 脂肪酸 + 碳水化合物類胡蘿卜，類固醇，脂溶性維生素等3.1.2 脂類的主要組成成分3.1.2.1甘油甘油（圖3-1）的學名叫丙三醇，是最簡單的一種三元醇，它是

4、多種脂類的固定構成成分。甘油的各種化學性質來自于它的三個醇羥基，按序稱為：、或、位羥基。甘油與有機酸或無機酸發(fā)生酯化反應，構成多種脂類物質；同一種酸與不同位置的甘油羥基發(fā)生酯化反應形成的脂，其理化性質略有差別。圖 3-1 甘油的結構3.1.2.2脂肪酸(1)脂肪酸的結構脂肪酸按其碳鏈長短可分為長鏈脂肪酸（14碳以上），中鏈脂肪酸（含6-12碳）和短鏈（5碳以下）脂肪酸，按其飽和程度可分為飽和脂肪酸(saturated fatty acid, SFA)和不飽和脂肪酸(unsaturated fatty acid, USFA)。食物中的脂肪酸以鏈長18碳的為主，脂肪隨其脂肪酸的飽和程度越高，碳鏈越

5、長，其熔點也越高。動物脂肪中含飽和脂肪酸多，故常溫下是固態(tài)；植物油脂中含不飽和脂肪酸較多，故常溫下呈現液態(tài)。棕櫚油和可可籽油雖然含飽和脂肪酸較多，但因碳鏈較短，故其熔點低于大多數的動物脂肪。飽和脂肪酸 脂肪酸屬于羧酸類化合物，碳鏈中不含雙鍵的為飽和脂肪酸。天然食用油脂中存在的飽和脂肪酸主要是長鏈(碳數14)、直鏈、偶數碳原子的脂肪酸，奇碳鏈或具支鏈的極少，而短鏈脂肪酸在乳脂中有一定量的存在。不飽和脂肪酸 天然食用油脂中存在的不飽和脂肪酸常含有一個或多個烯丙基（-CHCH-CH2-）結構，兩個雙鍵之間夾有一個亞甲基。不飽和脂肪酸根據所含雙鍵的多少又分為單不飽和脂肪酸（monounsaturate

6、d fatty acid，MUSFA），其碳鏈中只含一個不飽和雙鍵；和多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid，PUSFA），其碳鏈中含有兩個以上雙鍵。不飽和脂肪酸由于雙鍵兩邊碳原子上相連的原子或原子團在空間排列方式不同，有順式脂肪酸（cis-fatty acid）和反式脂肪酸（trans-fatty acid）之分（圖 3-2），脂肪酸的順、反異構體物理與化學特性都有差別，如順油酸的融點為13.4OC，而反油酸的融點為46.5OC。天然脂肪酸除極少數為反式外，大部分都是順式結構。在油脂加工和儲藏過程中，部分順式脂肪酸會轉變?yōu)榉词街舅?。多不飽和脂肪酸有共軛和非共?/p>

7、之分，天然脂肪中以非共軛脂肪酸為多，共軛的為少。 圖 3-2 脂肪酸的順反結構 在天然脂肪酸中，還含有其它官能團的特殊脂肪酸，如羥基酸、酮基酸、環(huán)氧基酸以及最近幾年新發(fā)現的含雜環(huán)基團（呋喃環(huán)）的脂肪酸等，它們僅存在于個別油脂中。（2）脂肪酸的命名（nomenclature）脂肪酸的命名主要有以下幾種方法：系統(tǒng)命名法 選擇含羧基和雙鍵的最長碳鏈為主鏈，從羧基端開始編號，并標出不飽和鍵的位置，例如亞油酸：CH3(CH2)4CHCHCH2CHCH(CH2)7COOH 9,12-十八碳二烯酸數字縮寫命名法 縮寫為：碳原子數雙鍵數（雙鍵位）如：CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COO

8、H可縮寫為100 CH3(CH2)4CHCHCH2CHCH(CH2)7COOH可縮寫為182或182（9，12）。雙鍵位的標注有兩種表示法，其一是從羧基端開始記數， 如9,12-十八碳二烯酸兩個雙鍵分別位于第9、第10碳原子和第12、第13碳原子之間，可記為182（9，12）；其二是從甲基端開始編號記作n-數字或數字，該數字為編號最小的雙鍵的碳原子位次，如9,12-十八碳二烯酸從甲基端開始數第一個雙鍵位于第6、第7碳原子之間，可記為18:2（n-6）或18:26。但此法僅用于順式雙鍵結構和五碳雙烯結構，即具有非共軛雙鍵結構，其它結構的脂肪酸不能用n法或法表示。因此第一個雙鍵定位后，其余雙鍵的位

9、置也隨之而定，只需標出第一個雙鍵碳原子的位置即可。有時還需標出雙鍵的順反結構及位置，c表示順式，t表示反式，位置從羧基端編號，如5t，9c-18:2。俗名或普通名 許多脂肪酸最初是從天然產物中得到的，故常常根據其來源命名。例如月桂酸(120)，肉豆蔻酸(140)，棕櫚酸(160)等。英文縮寫 用一英文縮寫符號代表一個酸的名字,例如月桂酸為La，肉豆蔻酸為M ，棕櫚酸為P等。一些常見脂肪酸的命名見表 3-2。表 3-2 一些常見脂肪酸的名稱和代號數字縮寫系統(tǒng)名稱俗名或普通名英文縮寫4:06:08:010:012:014:016:016:118:018:1(n-9)18:2(n-6)18:3(n-

10、3)18:3(n-6)20:020:3(n-6)20:4(n-6)20:5(n-3)22:1(n-9)22:5(n-3)22:6(n-6)丁酸己酸辛酸癸酸十二酸十四酸十六酸9-十六烯酸十八酸9-十八烯酸9，12-十八烯酸9，12，15-十八烯酸6，9，12-十八烯酸二十酸8，11，14-二十碳三烯酸5、8，11，14-二十碳四烯酸5、8，11，14，17-二十碳五烯酸13-二十二烯酸7，10，13，16，19-二十二碳五烯酸4，7，10，13，16，19-二十二碳六烯酸酪酸(butyric acid)己酸(caproic acid)辛酸(caprylic acid)癸酸(capric acid

11、)月桂酸(lauric acid)肉豆蔻酸(myristic acid)棕櫚酸(palmtic acid)棕櫚油酸(palmitoleic acid)硬脂酸(stearic acid)油酸(oleic acid)亞油酸(linoleic acid)-亞麻酸(linolenic acid)-亞麻酸(linolenic acid)花生酸(arachidic acid)DH-亞麻酸(linolenic acid)花生四烯酸(arachidonic acid)EPA(eciosapentanoic acid)芥酸(erucic acid)DHA(docosahexanoic acid)BHOcDLaM

12、PPoStOL-Ln, SA-Ln ,GLAAdDGLAAnEPAEDHA3.1.3三酰甘油酯的結構和分類天然脂肪是甘油與脂肪酸的一酯、二酯和三酯，分別稱為一?；视汀⒍；视秃腿；视?。食用油脂中最豐富的是三?；视皖悾莿游镏竞椭参镉偷闹饕M成。3.1.3.1酰基甘油酯的結構中性的?；视褪怯梢环肿痈视团c三分子脂肪酸酯化而成（圖3-3）。 圖 3-3 生成?；视王サ姆磻?如果R1、R2和R3相同則稱為單純甘油酯，橄欖油中有70%以上的三油酸甘油酯；當Rn不完全相同時，則稱為混合甘油酯，天然油脂多為混合甘油酯。當Rl和R3不同時，則C2原子具有手性，且天然油脂多為L型。3.1.3.

13、2三?；视偷拿；视偷拿ǔ０春諣査孤℉irschman）提出的立體有擇位次編排命名法（Stereospecific numbering，Sn）命名，規(guī)定甘油的費歇爾平面投影式第二個碳原子的羥基位于左邊（圖3-4 ），并從上到下將甘油的三個羥基定位為 Sn-1，Sn-2，Sn-3。如圖3-5的分子結構式，可命名為 Sn一甘油一1一硬脂酸一2一油酸一3一肉豆蔻酸酯，或采用脂肪酸的代號記為Sn-StOM，或用脂肪酸的縮寫法記為Sn -180 -181 - 160 。 圖 3-4 甘油的Fisher平面投影 圖 3-5 一種三?；视筒捎肧n命名法，可把復雜的?；视王シ肿舆M行簡單明了的

14、記錄，有益于油脂的科學研究，如對油脂旋光性研究，可很容易看出Sn-StOM 與Sn-MOSt是一對1位上硬脂酸與3位上的肉豆蔻酸相互換位的旋光異構體，如果二者分子數相等，該對分子是相互消旋的，也叫外消旋，可記為：rac-StOM ；相反如果二者分子數不相等，說明不能消旋，則記為：- StOM。在油脂的組成與結構研究中還可采用很多基于Sn命名系統(tǒng)的簡化方式，如Sn-SSS、Sn-UUU分別表示的是三飽和脂肪酸甘油酯與三不飽和脂肪酸甘油酯。3.1.3.3三?；视偷姆诸惛鶕；视王サ膩碓春椭舅峤M成，常見油脂分為以下7類：(1)油酸一亞油酸類 這類油脂來自于植物，含有大量的油酸和亞油酸，以及含

15、量低于20的飽和脂肪酸，如棉籽油、玉米油、花生油、向日葵油、紅花油、橄欖油、棕櫚油和麻油。(2)亞麻酸類 例如豆油、麥胚油、大麻籽油和紫蘇子油等，亞麻酸含量相對較高，由于亞麻酸易氧化，該類油不易貯藏。(3)月桂酸類 如椰子油和巴巴蘇棕櫚油，含有4050的月桂酸，中等含量的C6，C8，C10脂肪酸，和較低含量的不飽和脂肪酸。這類油脂熔點較低，多用于其它工業(yè)，很少食用。(4)植物脂類 一般為熱帶植物種子油，飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸的含量比約為2：1，三酰甘油酯中不存在三飽和脂肪酸酯。該類脂熔點較高，但熔點范圍較窄（32-36oC），是制取巧克力的好原料。(5)動物脂肪類 為家畜的貯存脂肪，含有大量

16、的C16和C18脂肪酸，中等含量的不飽和脂肪酸如油酸、亞油酸，一定數量的飽和脂肪酸，以及少數的奇數酸。這類油脂熔點較高。(6)乳脂類 含有大量的棕櫚酸、油酸和硬脂酸，一定數量的C4C12短鏈脂肪酸，少量的支鏈脂肪酸和奇數脂肪酸，該類脂具有較重的氣味。(7)海生動物油類 含有大量的長鏈多不飽和脂肪酸，雙鍵數目可多達6，含有豐富的維生素A和D。由于它們的高度不飽和性，所以比其它動、植物油更易氧化。常見食用油脂中脂肪酸的組成見表3-3。3.1.4具有保健作用的脂類3.1.4.1多不飽和脂肪酸多不飽和脂肪酸一般是指含兩個或兩個以上雙鍵、碳鏈長度在十八個碳原子以上的脂肪酸，目前認為營養(yǎng)上最具價值的脂肪酸

17、有兩類，它們是:n-6（或6）系列不飽和脂肪酸， 即從甲基端數，第一個雙鍵在第六和第七碳原子之間的各種不飽和脂肪酸，主要包括亞油酸、-亞麻酸、DH-亞麻酸、花生四烯酸。n-3（或3）系列不飽和脂肪酸，即從甲基端數，第一個不飽和鍵在第三和第四碳原子之間的各種不飽和脂肪酸，主要包括-亞麻酸、DHA和EPA。它們除了提供給人體必需脂肪酸外，還對人體具有重要的生理功能作用。必需脂肪酸（essential fatty acid, EFA）是指人體不可缺少而自身又不能合成的一些脂肪酸，n-6系列中的亞油酸和n-3系列中的-亞麻酸是人體必需的兩種脂肪酸。事實上，n-6和n-3系列中許多脂肪酸如花生四烯酸、D

18、HA、EPA等都是人體不可缺少的必需脂肪酸，雖然人體可以利用亞油酸和-亞麻酸來合成這些脂肪酸，圖3-6和圖3-7表示的即是以亞油酸和-亞麻酸在體內轉化合成n-6系列和n-3系列脂肪酸的過程，但由于機體在利用這兩種必需脂肪酸合成同系列的其它多不飽和脂肪酸時均使用相同的酶，故由于競爭抑制作用，使體內合成速度較為緩慢，因此，直接從食物中獲取這些脂肪酸是最有效的途徑。表3-3 常見食用油脂中脂肪酸的組成（%）乳脂豬脂可可脂椰子油棕櫚油棉子油花生油芝麻油豆油鱷魚肝油乳酸2.84.06:01.43.08:00.51.710:01.73.212:02.24.50.14812:114:05.414.61170

19、.560.51.5012.414:10.61.60.315:00.50.216:026412632249324520236979811.916:12.85.72501.77.817:00.518:06.111.2121635227133645542.818:118.733.4415138738522335537137492826.318:20.93.73142.11511425413273547531.518:30160.618:41.320:00.21.52420:110.920:220:4011.520:56.222:01322:16.922:422:51.422:612.4此外，值得注意

20、的是，上述這些脂肪酸均是全順式多烯酸，反式異構體起不到必需脂肪酸的生理作用。必需脂肪酸若缺乏，可引起生長遲緩，生殖障礙，皮膚損傷（出現皮疹等）以及腎臟、肝臟、神經和視覺方面的多種疾病。因此在臨床上常使用血漿和組織中20:3n-9與20: 4n-6的比值作為衡量必需脂肪酸是否缺乏，另外，當單烯脂肪酸/二烯脂肪酸比值超過 1.5 時也被認為是必需脂肪酸缺乏的標志。延伸酶COOH脫氫酶COOH亞油酸（18:2 n-6）-亞麻酸（18:3 n-6）DH-亞麻酸（20:3 n-6）COOH脫氫酶花生四烯酸（20:4 n-6）COOH圖3-6 以亞油脂為前體的n-6系列脂肪酸在體內的轉化途徑 -亞麻酸（1

21、8:3 n-3）18:4 n-320:4 n-3EPA（20:5 n-3）COOH脫氫酶COOHCOOH延伸酶COOH脫氫酶COOH脫氫酶DPA（22:5 n-3）COOH延伸酶24:5 n-3目前認為n-6和n-3脂肪酸功能的突出重要性首先在于它們是體內有重要代謝功能的類二十烷酸（如前列腺素、白三烯、血栓素A2等）的前體，如前列腺素D2是花生四烯酸在腦中的主要代謝生產物，它在腦內涉及有關睡眠、熱調節(jié)和疼痛反應等功能；血栓素A2是一種強的促血小板聚集物和強的促血管及呼吸平滑肌的收縮劑；白三烯則被認為可能是炎性過程和免疫調節(jié)作用的介質。n-3系列脂肪酸產生的凝血惡烷-3（TXA3）和前列環(huán)素-3

22、（PGI3）等類二十烷酸也是人體內生化過程的重要調節(jié)劑，如血管內皮細胞生成的PGI3可使血小板聚集作用減弱，在控制血栓形成中起關鍵作用。n-6和n-3脂肪酸的另一突出重要性在于，它們是人體器官和組織生物膜的必需成分。血清中膽固醇水平的高低與心血管疾病之間有密切的聯系。膽固醇的熔點較高，在血清中主要以脂肪酸酯的形式存在。飽和脂肪酸與膽固醇形成的酯熔點高，不易乳化也不易在動脈血管中流動，因而較易形成沉淀物沉積在動脈血管壁上，久而久之就發(fā)展為動脈粥樣硬化癥狀。人體內存在的兩類主要脂蛋白是低密度脂蛋白（LDL）和高密度脂蛋白（HDL）。目前已經證實，LDL是所有血漿脂蛋白中首要的致動脈硬化性脂蛋白，已

23、經證明粥樣斑塊中的膽固醇來自血液循環(huán)中的低密度脂蛋白。而HDL則具有膽固醇逆轉作用, 即將組織中多余的膽固醇直接地或間接地轉運給肝臟組織,再轉化為膽汁酸或直接通過膽汁從腸道排出，所以HDL是一種抗動脈粥樣硬化的血漿脂蛋白，俗稱“血管清道夫”。像HDL一樣具有降血酯作用的還包括n-3和n-6系列的其它多不飽和脂肪酸如EPA、DHA等。這些脂肪酸與膽固醇形成的脂熔點較低，易于乳化、輸送和代謝，因此不易在動脈血管壁上沉積。大量的研究證實，用富含多不飽和脂肪酸的油脂代替膳食中富含飽和脂肪酸的動物脂肪，可明顯降低血清膽固醇水平。此外，這些多不飽和脂肪酸分子本身還在人體其它許多正常生理過程中起著特殊作用。

24、（1）n-6系列脂肪酸亞油酸 亞油酸是分布最廣的一種多不飽和脂肪酸。常見植物油中亞油酸的含量為：紅花籽油75%、月見草油70%、葵花籽油60%、大豆油50%，玉米胚芽油50%、小麥胚芽油50%、棉籽油45%、芝麻油45%、米糠油35%、花生油25%、辣椒籽油72%。亞油酸的重要性在于與其它n-6和n-3脂肪酸一樣，有助于生長、發(fā)育及妊娠。特別是皮膚和腎的完整性只依賴于n-6脂肪酸，在此系列中以亞油酸最為有效。亞油酸是合成前列腺素的前體。前列腺素（Prostalandins）存在于許多器官中，有著多種多樣的生理功能，如使血管擴張和收縮、神經刺激的傳導、作用腎臟影響水的排泄，奶中的前列腺素可以防止

25、嬰兒消化道損傷等。亞油酸還與膽固醇的代謝有關。體內大約70%的膽固醇與脂肪酸成酯，亞油酸與膽固醇形成亞油酸膽固醇酯后即將膽固醇運往肝臟，然后代謝分解。歸納起來，亞油酸的主要生理功能為：a.降低血清膽固醇；b.維持細胞膜功能；c.作為某些生理調節(jié)物質(如前列腺素)的前體物；d.保護皮膚免受射線損傷?；ㄉ南┧岷虳H-亞麻酸 花生四烯酸（ARA）主要存在于花生油中，在牛乳脂、豬脂肪和牛脂肪等動物中性脂肪及蛋黃、動物內臟中均有存在。它和亞油酸一樣，除了是構成細胞膜結構脂質必需成分和類二十烷酸前體外，還是神經組織和腦中占絕對優(yōu)勢的多不飽和脂肪酸。從妊娠的第三個月到約2歲嬰兒的生命成長發(fā)育中，花生四烯酸

26、在大腦內快速積累，在細胞分裂和信號傳遞方面起著重要作用。在一些抗腫瘤動物試驗中，已證明花生四烯酸在體外，能顯著殺滅腫瘤細胞。近來發(fā)現的1-鄰-烷基-花生四烯酰磷脂酰膽堿是血小板活化因子的前體，這就解釋了動物缺乏花生四烯酸時表現出的血小板異常癥狀。此外，花生四烯酸和DHA一起對維持視網膜的正常功能起決定作用。DH-亞麻酸是前列腺素（PGE1）的前體，是最早被發(fā)現的類二十烷酸系列物質之一，它具有擴張血管的功能，這對血壓的調節(jié)是很重要的。至于對它的其它生理功能的探討，均歸入n-6類多不飽和脂肪酸共性之列，并與亞油酸、-亞麻酸的一些功能聯系在一起。-亞麻酸 -亞麻酸是-亞麻酸的同分異構體，在月見草油中

27、含315%，玻璃苣油中含1525%，在黑加侖的種子中含量為1520%。此外，母乳、螺旋藻中也含有較多的-亞麻酸。-亞麻酸的主要生理功能為：a.作為體內n-6系列脂肪酸代謝的中間產物，轉換成花生四烯酸及DH-亞麻酸比亞油酸更快。b.-亞麻酸在體內轉變成具有擴張血管作用的前列腺環(huán)素（PGI2），保持與血栓素A2（TXA2）平衡防止血栓形成，從而起到防治心血管疾病的效果，而且臨床上表明具有降血脂作用。c.合成前列腺素的前體物質。-亞麻酸在增碳酶和脫氫酶的作用下，能合成前列腺素E1和E2，而前列腺素調控多種生理過程，例如擴張血管，抑制血液凝固，調節(jié)體內膽固醇的合成與代謝，并能增強免疫功能，降低血清膽固

28、醇等。除前列腺素的降壓作用外，r-亞麻酸還具有升高高密度脂蛋白（HDL）、降低低密度脂蛋白（LDL）的作用，從而防止膽固醇在血管壁上的沉積。d.-亞麻酸還可刺激色脂肪組織中線粒體活性，使機體內過多熱量得以釋放以防止肥胖發(fā)生，并且可減輕機體內細胞膜脂質過氧化損害。e.此外，含-亞麻酸的磷脂增強了流動性和細胞膜受體對胰島素的敏感性，增強胰島-細胞分泌胰島素的作用，恢復糖尿，端正患者被損傷的神經細胞功能。f.是細胞膜的重要化學組成之一。G.改善過敏性皮炎的癥狀。（2）n-3系列脂肪酸-亞麻酸 通常稱謂的亞麻酸指的就是-亞麻酸，存在于許多植物油中，如亞麻籽油含4560，蘇籽油63，大麻籽油為3540，

29、動物油脂中通常一亞麻酸低于l，只有馬脂例外，高達15左右。-亞麻酸最主要的生理功能首先在于它是n-3系列多不飽和脂肪酸的母體，在體內代謝可生成EPA、DHA。其次表現在對心血管疾病的防治上，-亞麻酸能明顯降低血清中總膽固醇和LDL膽固醇水平。-亞麻酸的另一重要功能是：增強機體免疫效應。許多動物試驗結果表明，-亞麻酸對乳腺癌、肺癌有一定抑制作用。DHA和EPA EPA主要存在于鰭魚肝油中（1.49.0），其它海水、淡水魚油及甲殼類動物油脂中也有存在。而DHA則主要存在于沙丁魚、鱷魚、跳魚魚肝油或魚油中，其它魚油中含量較少。在神經系統(tǒng)方面，DHA和EPA被證明具有改善記憶力，健腦和預防老年癡呆癥的

30、生理功能。最近研究又證明，油脂中的-亞麻酸和它的長鏈衍生物DHA對人體，特別是幼年時期是必不可少的，在懷孕期的最后三個月和出生后的最初三個月中，DHA和花生四烯酸會快速沉積在嬰兒的腦膜上，在完全發(fā)育的大腦和視網膜上含有高含量的DHA。這也是DHA被譽為“腦黃金”的原因之一。在心血管系統(tǒng)方面，EPA和DHA還具有降低血脂總膽固醇，LDL-膽固醇、血液黏度、血小板凝聚力及增加HDL-膽固醇的生理功能，從而降低了心血管疾病發(fā)生的概率。此外，EPA、DHA與低鈉膳食結合，在降低血壓上起協(xié)同作用。DHA還能影響鈣離子通道，降低心肌的收縮力，防止心率失常。流行病學研究還證明了DHA和EPA具有提高人體免疫

31、力和抑癌、抗癌的作用，此外，EPA和DHA對藥物導致的糖尿病有防治效果，并且在消炎、預防脂肪肝發(fā)生及治療支氣管哮喘方面發(fā)揮有益作用。DHA和EPA的營養(yǎng)功能區(qū)別目前還未做系統(tǒng)比較，但有研究表明，由于DHA主要分布于神經組織中，因此在腦、視網膜等發(fā)育和相關功能中作用更強一些，而EPA在心血管系統(tǒng)的作用更為明顯。然而，盡管有很多事實證明多不飽和脂肪酸對人體有極其重要的生理功能，但過量攝入會帶來某些副作用和可能的危害。例如機體內的多不飽和脂肪酸有可能氧化轉變成脂褐質，引起或加速衰老進程。當提高膳食中多不飽和脂肪酸含量時，需增加VE或微量元素硒之類自由基清除劑的攝入量以預防有毒過氧化物的形成?？紤]到大

32、量攝入多不飽和脂肪酸可能出現的危害，推薦膳食中多不飽和脂肪酸油脂提供的能量不超過總能量的10%，且各種脂肪酸的攝入需平衡。據日本2000年修訂脂質推薦量，飽和脂肪酸單不飽和脂肪酸多不飽和脂肪酸為3:4:3，與過去的1:1:1已有所區(qū)別，而n-6脂肪酸與n-3脂肪酸的攝入比例為4:1。3.1.4.2磷脂和膽堿磷脂（Phospholipid）普遍存在于生物體細胞質和細胞膜中，是含磷類脂的總稱。按其分子結構可分為甘油醇磷脂和神經氨基醇磷脂兩大類。甘油醇磷脂是磷脂酸（phosphatidic acid，PA）的衍生物，常見的主要有卵磷脂（Phosphatidyl cholines，PC）、腦磷脂（Ph

33、osphatidyl ethanolamines，PE）、絲氨酸磷脂（Phosphatidyl serines，PS）和肌醇磷脂（Phosphatidyl inositols，PI）等。神經氨基醇磷脂的種類沒有甘油醇磷脂多，其典型代表物是分布于細胞膜的神經鞘磷脂（Sphing omyelin）。在食品工業(yè)中甘油醇磷脂較重要。所有的甘油醇磷脂含有極性頭部（因此稱為極性脂類）和2條烷烴尾巴。這些化合物的大小、形狀以及它們極性頭部含有醇的極性程度是彼此不同的，兩個脂肪酸取代基也是不相同的，一般一個是飽和脂肪酸，另一個是不飽和脂肪酸，而且主要分布在Sn-2位上。常見的甘油醇磷脂按磷脂酸的衍生物命名，如

34、Sn-3-磷脂酰膽堿?；蛘哂孟到y(tǒng)命名，類似于三?；视拖到y(tǒng)命名，按Sn命名法可表達為：Sn-（脂肪酸1）（脂肪酸2）（磷脂酰），如下列化合物（結構見圖3-8）命名為Sn-1-硬脂酰2-亞油酰-3-磷脂酰膽堿。（1）常見磷脂的結構與性能磷脂的種類很多，常見磷脂的結構與主要性能如下： 磷脂酰膽堿 俗稱卵磷脂（lecithin），因為磷脂酰膽堿連接在甘油的位上，又稱-卵磷脂。結構如圖3-8。圖3-8 一種磷脂酰膽堿（PC）的結構卵磷脂廣泛存在于動植物體內，在動物的腦、精液、腎上腺及細胞中含量尤多，以禽卵卵黃中的含量最為豐富，達干物質總重的8-10%。純凈的卵磷脂為白色膏狀物，極易吸濕，氧化穩(wěn)定性差，

35、氧化后呈棕色，有難聞的氣味，可溶于甲醇、苯、乙酸及其它芳香烴、醚、氯仿、四氯化碳等，不溶于丙酮和乙酸乙酯。卵磷脂是雙親性物質，分子中Sn-3位為親水性強的磷酸和膽堿，而Sn-1 、Sn-2位為親油性強的脂肪酸，故在食品工業(yè)中廣泛用作乳化劑。卵磷脂被蛇毒磷酸酶水解，失去一分子脂肪酸后，因其具有溶解紅血球的性質，被稱為溶血卵磷脂。磷脂酰乙醇胺 Sn-3-磷脂酰乙醇胺，俗稱腦磷脂。腦磷脂最早是從動物的腦組織和神經組織中提取的，在心、肝及其他組織中也有，常與卵磷脂共存于組織中，以腦組織含量最多，約占腦干物質重的4-6%。腦磷脂與卵磷脂結構相似，只是以氨基乙醇代替了膽堿。腦磷脂同樣是雙親性物質，但由于分

36、布相對較少，很少用作乳化劑。腦磷脂與血液凝固機制有關，可加速血液凝固。圖3-9 Sn-3-磷脂酰乙醇胺（PE）的結構絲氨酸磷脂 是動物腦組織和紅血球中的重要類脂物之一，是磷脂酸與絲氨酸構成的磷脂。圖3-10絲氨酸磷脂的結構肌醇磷脂 是磷脂酸與肌醇構成的磷脂，其結構見圖3-11。存在于多種動物、植物組織中，常與腦磷脂混合在一起。神精鞘磷脂 是一類非甘油磷脂，其結構見圖3-12，它是高等動物組織中含量最豐富的鞘脂類，是神經酰胺與磷酸連結，磷酸又與膽堿結合起來的產物。圖3-11肌醇磷脂的結構圖3-12神精鞘磷脂的結構鞘脂類是所有的動物組織中重要的復雜脂質，但在植物與微生物中末發(fā)現過。分子中的神經氨基

37、醇，不僅有C18的，也有C20的，脂肪酸是C16-26的飽和的和順式一烯酸，個別的還有奇數碳C23的，昆蟲和淡水無脊椎動物中，存在著不是連結著膽堿而是氨基乙醇的鞘磷脂。膽堿 膽堿（Choline，結構見圖3-13）是卵磷脂和鞘磷脂的組成部分，還是神經傳遞物質乙酰膽堿的前體物質，對細胞的生命活動有重要的調節(jié)作用。 圖3-13 膽堿的結構（2）磷脂和膽堿的生理功能磷脂是構成生物膜的重要組分，它使膜具有獨特的性質和功能。磷脂還能修復自由基對膜造成的損傷，顯示出抗衰老的作用。磷脂（特別是卵磷脂）有乳化性，能溶解血清膽固醇，清除血管壁上的沉積物，可防止動脈硬化等心血管病的發(fā)生。磷脂還能降低血液粘度，促進

38、血液循環(huán)，改善血液供氧情況，延長紅細胞的存活時間，加強造血功能，有利于減少貧血癥狀。各種神經細胞之間依靠乙酰膽堿來傳遞信息。食物中的磷脂被機體消化吸收后，釋放出膽堿，隨血液循環(huán)送至大腦，與乙酸結合成乙酰膽堿。當大腦中乙酰膽堿含量增加時，大腦細胞之間的信息傳遞加快，記憶和思維能力得到加強。膽堿對脂肪有親和力，可促進脂肪以磷脂形式由肝臟輸送至血液，因而可預防脂肪肝、肝硬化和肝炎等疾病。膽堿含有三個甲基，是體內甲基的一個重要來源，可促進體內的甲基代謝。（3）食物中的磷脂成熟種子含磷脂最多。植物油料含甘油醇磷脂最多的是大豆，其次是棉子、菜子、花生、葵花子等，含量見表3-4。另外一些種子含磷脂極少。據研

39、究發(fā)現含蛋白質越豐富的油料，甘油醇磷脂的含量也越高。 表3-4 各種種子中甘油醇磷脂的含量種子甘油醇磷脂（干基%）種子甘油醇磷脂（干基%）大豆1.6-2.5菜子0.9-1.5棉子1.8花生0.7小麥1.6-2.2葵花子0.6麥芽1.3動物貯存脂肪中，甘油醇磷脂含量極其稀少，而動物器官和肌肉脂肪中，含磷脂甚多，蛋黃中含有很多卵磷脂。表3-5是幾種甘油醇磷脂中的卵磷脂與磷脂酰乙醇胺(即腦磷脂)的含量。表3-5 多種甘油醇磷脂中磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺的含量（%）磷脂來源磷脂酰膽堿磷脂酰乙醇胺包括磷脂酰肌醇大豆35.065.0花生35.764.3芝麻52.247.8棉子28.871.2亞麻子36.2

40、63.8葵花子38.561.5雞蛋黃71.328.7牛肝49.051.0牛腎45.654.4大豆磷脂（Soybean Phospholipids）是由卵磷脂、腦磷脂、肌醇磷脂和磷脂酸組成的，大豆毛油水化脫膠時分離出的油腳經進一步精制處理，可制取包括濃縮磷脂、混合磷脂、改性磷脂、分提磷脂和脫油磷脂等不同品種的大豆磷脂產品，屬公認安全產品。由于其具有乳化性、潤濕性、膠體性質及生理性質而被廣泛應用于食品工業(yè)、飼料工業(yè)、化妝品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、塑料工業(yè)和紡織工業(yè)作乳化劑、分散劑、潤濕劑、抗氧化劑、滲透劑等。蛋黃磷脂的主要成分為卵磷脂、腦磷脂、溶血卵磷脂和神經鞘磷脂等。與大豆磷脂相比，蛋黃磷脂的特點是卵磷

41、脂含量高，可達70-80%。蛋黃磷脂除具有磷脂的一般生理功能外，還能改善肺功能，尤其是新生兒的肺功能。蛋黃磷脂可用乙醇等有機溶劑從蛋黃中提取。3.1.5其它脂類其它脂類按其結構組成可分為簡單脂類、復合脂類和衍生脂類（表3-1）。 天然脂類物質很多，有選擇的介紹如下：3.1.5.1甾醇 甾醇又叫類固醇(Steroids)，是天然甾族化合物中的一大類，以環(huán)戊烷多氫菲為基本結構（圖3-14），環(huán)上有羥基的即甾醇。動物、植物組織中都有，對動、植物的生命活動很重要。動物普遍含膽甾醇，習慣上稱為膽固醇(Cholesterol)與膽固醇脂肪酸酯，在生物化學中有重要的意義。植物很少含膽甾醇而含有豆甾醇(Sti

42、masterol)、菜子甾醇(Brassicasterol)、菜油甾醇(Campesterol)、谷甾醇(Sitosterol)等。麥角甾醇(Ergosterol)存在于菌類中。 圖 3-14 環(huán)戊烷多氫菲的結構 圖3-15 膽固醇結構 膽固醇（圖3-15）以游離形式或以脂肪酸酯的形式存在，存在于動物的血液、脂肪、腦、神經組織、肝、腎上腺、細胞膜的脂質混合物和卵黃中。膽固醇可在人的膽道中沉積形成結石，并在血管壁上沉積，引起動脈硬化。膽固醇能被動物吸收利用，動物自身也能合成，人體內膽固醇含量太高或太低都對人體健康不利，但其生理功能尚未完全清楚。膽固醇不溶于水、稀酸及稀堿液中，不能皂化，在食品加工

43、中幾乎不受破壞。3.1.5.2蠟蠟（wax）是由高級脂肪醇與高級脂肪酸形成的酯，廣泛分布于動、植物組織內，在生理上蠟有保護機體的作用。蠟在動植物油脂的加工過程中會溶入到油脂中，如米糠毛油中含蠟量達到2-4%，對油脂的外觀產生不良影響。由于不同動植物中脂肪醇與脂肪酸的分子大小的差異，不同來源的蠟其理化特性有明顯差別，如蜂蠟的熔點為60-70，大豆蠟為78-79，葵花子蠟為79-81，中國蟲蠟為82-86。3.2油脂的物理性質油脂的物理性質在油脂分析、制取及加工中都顯得十分重要，尤其是隨著科學技術的進步，近年來在生產和科學研究工作中，愈來愈多的采用測定油脂物理性質以代替某些費時、準確度差較的化學分

44、析法，取得了良好的效果。3.2.1光學性質3.2.1.1折射率折射率（refractive index）是油脂與脂肪酸的一個重要特征數值，對油脂種類的鑒別，加工過程的控制檢測具有重要意義。其規(guī)律如下：（1）脂肪酸的折光率隨分子量增大而增大。（2）分子中雙鍵的數量越多，折光率越大。（3）具有共軛雙鍵的脂肪酸折光率最大。（4）脂肪酸的折光率比由它構成的三?；视王サ恼酃饴市　＃?）單酰基甘油酯比相應的三?；视王フ酃饴蚀蟆?各種物質的折光率在1.30-1.80間變動，很少有超出此范圍的。常用的折光儀一般以鈉D線（589.8nm）為光源，在該光源下測各種脂肪酸的折光率（nD）。3.2.1.2吸收光譜

45、應用吸收光譜（absorption spectrum）能對很多物質進行鑒別和定量測定，吸收光譜法同樣也可用于油脂的分析測定?？梢姽饪捎糜诜治鲇椭械纳亍Ｌ烊患儍舻闹舅?、三酰基甘油等分子中沒有長的共軛雙鍵區(qū)段，不能吸收可見光，它們應該是無色的。但一般的油脂在加工過程中溶解了一定量的色素物質，故都帶有一定色澤。把油脂的吸收光譜與已知的純凈化合物的光譜比較，即可知該油脂中所含的色素。如胡蘿卜素的最大吸收波長為450nm；葉綠素為660nm，棉酚為366nm，這些色素多見于植物油中，其中棉酚為棉子油所特有。利用紫外光可以測定不飽和脂肪酸的含量。一般飽和脂肪酸對比200nm更短的波長沒有吸收峰，不飽

46、和脂肪酸隨不飽和度的增加吸收率有所增加，共軛二稀酸于230-235nm處有單一吸收峰，共軛三烯酸于260、270和280nm處表現有三重峰，峰值波長會隨雙鍵的構形稍有改變。這些特點對于研究油脂的氧化有一定價值。紅外光譜可提供關于油脂的多晶態(tài)、晶體結構、構造和鍵長等有用的信息，用得最多的是識別脂肪酸的反式異構體。紅外的波長范圍是2.5-25mm，脂肪酸的反式雙鍵在波長10mm附近有一特征吸收峰，且峰值波長基本不受反式雙鍵數的影響，但共軛多烯結構對此特征波長有一定影響。脂肪酸的順式不飽和鍵在紅外區(qū)段沒有特征吸收。3.2.2晶體結構與固態(tài)脂特點3.2.2.1晶體結構通過X-射線衍射測定，當脂肪固化時

47、，三酰基甘油分子趨向于占據固定位置，形成一個重復的、高度有序的三維晶體（crystalloid）結構，稱為空間晶格。如果把空間晶格點相連，就形成許多相互平行的晶胞，其中每一個晶胞含有所有的晶格要素。一個完整的晶體被認為是由晶胞在空間并排堆積而成。在圖3-16所給出的簡單空間晶格的例子中，在18個晶胞的每一個晶胞中，每個角具有1個原子或1個分子。但是，由于每個角被8個相鄰的其他晶胞所共享，因此，每個晶胞中僅有1個原子（或分子），由此看出空間晶格中每個點類似于周圍環(huán)境中所有其他的點。軸向比a:b:c以及晶軸OX、OY以及OZ間角度是恒定的常數，用于區(qū)別不同的晶格排列。圖3-16 晶體晶格3.2.2

48、.2 同質多晶同質多晶（polymorphism）指的是具有相同的化學組成，但具有不同的結晶晶型，在熔化時得到相同的液相的物質。某化合物結晶時，產生的同質多晶型物與純度、溫度、冷卻速率、晶核的存在以及溶劑的類型等因素有關。對于長鏈化合物，同質多晶是與烴鏈的不同的堆積排列或不同的傾斜角度有關，這種堆積方式可以用晶胞內沿著鏈軸的最小的空間重復單元亞晶胞來描述。已經知道烴類亞晶胞有7種堆積類型。最常見的類型如圖3-17所示的3種類型。三斜堆積（T/）常稱為型 ，其中兩個亞甲基單位連在一起組成乙烯的重復單位，每個亞晶胞中有一個乙烯，所有的曲折平面都是相平行的。在正烷烴、脂肪酸以及三?；视椭芯嬖趤喚?/p>

49、胞堆積，同質多晶型物中型最為穩(wěn)定。常見的正交（O）堆積也被稱為型，每個亞晶胞中有兩個乙烯單位，交替平面與它們相鄰平面互相垂直。正石蠟、脂肪酸以及其脂肪酸酯都呈現正交堆積。型具有中等程度穩(wěn)定性。六方形堆積（H）一般稱為型，當烴類快速冷卻到剛剛低于熔點以下時往往會形成六方形堆積。分子鏈隨時定向，并繞著它們的長垂直軸而旋轉。在烴類、醇類和乙酯類中觀察到六方形堆積，同質多晶型物中型是最不穩(wěn)定的。 三斜 普通正交 六方形圖3-17 烷烴亞晶胞晶格的一般類型研究者對型硬脂酸進行了詳細的研究，發(fā)現晶胞是單斜的，含有4個分子，其軸向大小為a=0.554nm，b=0.738nm，c=4.884nm。其中c軸是傾

50、斜的，與a軸的夾角為6338，這樣產生的長間隔為4.376nm（圖3-18）。圖 3-18 硬脂酸的晶胞油酸是低熔點型，每個晶胞長度上有2個分子長，在分子平面內順式雙鍵兩側的烴鏈以相反方向傾斜（圖3-19）。圖3-19 油酸的晶體結構 圖3-20 月桂酸甘油脂晶體的排列方式一般三?；视偷姆肿渔溝喈旈L，具有許多烴類的特點，除了某些例子外，它們具有3種主要的同質多晶型物：、及。其典型性質見表 3-6 。如果一個單酸三?；视腿鏢tStSt從熔化狀態(tài)開始冷卻，它首先結晶成密度最小和熔點最低的型。型進一步冷卻，分子鏈更緊密締合逐步轉變成型。如果將型加熱到它的熔點，能快速轉變成最穩(wěn)定的型。通過冷卻熔化

51、物和保持在型熔點幾度以上溫度，也可直接得到型，當型加熱到它的熔點，也可轉變成穩(wěn)定的型。表 3-6 單酸三?；视屯|多晶型物的特征 特征 晶型 晶型 晶型短間隔/nm特征紅外吸收/cm-1密度熔點鏈堆積0.42720最小最低六方型0.42 ,0.38727 ,719中間中間正交0.46, 0.39, 0.37717最大最高三斜在單酸三酰甘油的晶格中，分子排列一般是雙鏈長的變型音叉或椅式結構，如圖3-20所示的三月桂酸甘油的分子排列那樣，1，3位上的鏈與2位上的鏈的方向是相反的。因為天然的三酰基甘油含有許多脂肪酸，與上面所述的簡單的同質多晶型物有所不同，一般來說，含有不同脂肪酸的三?；视偷男捅?/p>

52、型熔點高，混合型的三酰基甘油的多晶型結構就更復雜。3.2.2.3天然三?；视偷木w天然油脂一般都是不同脂肪酸組成的三?；视停渫|多晶性質很大程度上受到?；视椭兄舅峤M成及其位置分布的影響。由于碳鏈長度不一樣，大多存在34種不同晶型，根據X一衍射測定結果，三?；视途w中的晶胞的長間隔大于脂肪酸碳鏈的長度，因此認為脂肪酸是交叉排列的，其排列方式主要有兩種，即“二倍碳鏈長”排列形式和“三倍碳鏈長”排列形式，如圖3-21所示，并在三種主要晶型（、）后用阿拉伯數字表示，如：兩倍碳鏈長的晶型為-2，三倍碳鏈長的晶型為-3，在此基礎上，根據長間距不同還可細分為多種類型，并用I、等羅馬數字表示，過如

53、可可脂可形成-2、-2、-3、-3VI等晶型。圖3-21 三酰基甘油晶型的兩種排列形式一般來說，同酸三酰甘油易形成穩(wěn)定的結晶，而且是-2排列；不同酸三酰甘油由于碳鏈長度不同，易停留在型，而且是-3排列。天然油脂中傾向于結晶成型的脂類有豆油、花生油、玉米油、橄欖油、椰子油、紅花油、可可脂和豬油。另一方面，棉籽油、棕櫚油、菜籽油、牛乳脂肪、牛脂以及改性豬油傾向于形成晶型，該晶體可以持續(xù)很長時間。在制備起酥油、人造奶油以及焙烤產品時，期望得到型晶體，因為它能使固化的油脂軟硬適宜，有助于大量的空氣以小的空氣泡形式被攪入，從而形成具有良好塑性和奶油化性質的產品。已知可可脂含有三種主要甘油酯POSt（40%）、StOSt（30%）和POP（15%）以及六種同質多晶型（I）。I型最不穩(wěn)定，熔點最低。V型最穩(wěn)定，能從熔化的脂肪中結晶出來，它是所期望的結構，因為后者使巧克力的外表具有光澤。型比型熔點高，但不能從熔化的脂肪中結晶出來，它僅以很緩慢