Chapter4食品化學(xué)

1、Chapter 4 Lipids脂質(zhì) 本章提要重點： 油脂的同質(zhì)多晶現(xiàn)象，油脂中常見乳化劑的乳化原理；油脂自動氧化的自由基反應(yīng)歷程的機理，酚類及類胡蘿卜素的抗氧化機理；油脂加工的化學(xué)原理和方法；食品中脂肪含量的測定，脂肪過氧化值、酸價的測定。難點： 油脂自動氧化的自由基反應(yīng)歷程 Contents4.1 Introduction4.2 The Structure and Composition of Fat4.3 The Physical Properties of Fat4.4 The Chemical Properties of Fat4.5 Quality Evaluation of Fa

2、t and Oil4.6 Chemistry in Processing of Fat and Oil4.7 Complex Lipids and Derivative Lipids4.8 The Determination of Fats in Food4.9 Special Topic: Reactive Oxygen Species and Natural Antioxidants 4.1 概述概述 Introduction1.1. 脂質(zhì)脂質(zhì) Lipids 脂質(zhì)化合物種類脂質(zhì)化合物種類繁多，結(jié)構(gòu)各異，其繁多，結(jié)構(gòu)各異，其中中95%95%左右的是脂肪左右的是脂肪酸甘油酯，即脂肪酸甘油酯，即

3、脂肪(fat)(fat)。lipidslipids共同特征共同特征u不溶于水而溶于乙醚、石油醚、氯仿、丙酮等水而溶于乙醚、石油醚、氯仿、丙酮等有機溶劑。有機溶劑。u大多具有酯的結(jié)構(gòu)，并以脂肪酸形成的酯最多。大多具有酯的結(jié)構(gòu)，并以脂肪酸形成的酯最多。u都是由生物體產(chǎn)生，并能由生物體所利用（與都是由生物體產(chǎn)生，并能由生物體所利用（與礦物油不同）。礦物油不同）。例外：例外：卵磷脂、鞘磷脂和腦苷脂類。卵磷脂、鞘磷脂和腦苷脂類。 表表4-1 脂質(zhì)的分類脂質(zhì)的分類 主類主類 亞類亞類 組成組成 簡單脂質(zhì)簡單脂質(zhì) ?；视王；视?甘油甘油+脂肪酸脂肪酸 （占天然脂質(zhì)的（占天然脂質(zhì)的95%左右）左右）（si

4、mple lipids） 蠟蠟 長鏈脂肪醇長鏈脂肪醇+ 長鏈脂肪酸長鏈脂肪酸 復(fù)合脂質(zhì)復(fù)合脂質(zhì) 磷酸?；视土姿狨；视?甘油甘油+脂肪酸脂肪酸+磷酸鹽磷酸鹽+含氮基團含氮基團（complex lipids）鞘磷脂類鞘磷脂類 鞘氨醇鞘氨醇+脂肪酸脂肪酸+磷酸鹽磷酸鹽+膽堿膽堿 腦苷脂類腦苷脂類 鞘氨醇鞘氨醇+脂肪酸脂肪酸+糖糖 神經(jīng)節(jié)苷脂類神經(jīng)節(jié)苷脂類 鞘氨醇鞘氨醇+脂肪酸脂肪酸+碳水化合物碳水化合物 衍生脂質(zhì)衍生脂質(zhì) （derivative lipids） 類胡蘿卜素，類固醇，脂溶性維生素等類胡蘿卜素，類固醇，脂溶性維生素等2. 2. 分類分類 Classification簡單脂質(zhì)簡單脂質(zhì)

5、復(fù)合脂質(zhì)復(fù)合脂質(zhì) 衍生脂質(zhì)衍生脂質(zhì)u熱量最高的營養(yǎng)素?zé)崃孔罡叩臓I養(yǎng)素(39.58kJ/g) (39.58kJ/g) u提供必需脂肪酸提供必需脂肪酸u脂溶性維生素的載體脂溶性維生素的載體u提供滑潤的口感，光潤的外觀，塑性脂肪提供滑潤的口感，光潤的外觀，塑性脂肪還具有造型功能還具有造型功能 u賦予油炸食品香酥的風(fēng)味，賦予油炸食品香酥的風(fēng)味， 是傳熱介質(zhì)是傳熱介質(zhì)(1)(1)脂肪在食品中的功能脂肪在食品中的功能3. 脂質(zhì)的功能脂質(zhì)的功能 Function of Lipids(2) (2) 脂質(zhì)在生物體中的功能脂質(zhì)在生物體中的功能 是組成生物細胞是組成生物細胞不可缺少的物質(zhì)，能不可缺少的物質(zhì)，能量貯存

6、最緊湊的形式，量貯存最緊湊的形式，有有潤滑、保護、保溫潤滑、保護、保溫等功能。等功能。 4.2 脂肪的結(jié)構(gòu)和組成 The Structure and Composition of Fat1. 脂肪的結(jié)構(gòu)脂肪的結(jié)構(gòu) Structure of Fatsfat是是甘油與脂肪酸生成的一酯，二酯和三酯。甘油與脂肪酸生成的一酯，二酯和三酯。 CHCH2 2-OH CH-OH CH2 2OCOROCOR1 1 HO-C-H + 3 RiCOOH R HO-C-H + 3 RiCOOH R2 2OCOCH + 3 HOCOCH + 3 H2 2O O CH CH2 2-OH CH-OH CH2 2OCOROC

7、OR3 3 甘油甘油 脂肪酸脂肪酸 三?；视腿；视?Glycerol Triacylglycerols (TG)Glycerol Triacylglycerols (TG)R R1 1= R = R 2 2 = R = R 3 3，單純甘油酯；，單純甘油酯；Ri Ri 不完全相同時，混合甘油酯；不完全相同時，混合甘油酯；R R1 1RR3 3，C 2C 2原子有手性，天然油脂多為原子有手性，天然油脂多為L L 型。型。碳原子數(shù)多為碳原子數(shù)多為偶數(shù)偶數(shù)，且多為，且多為直鏈直鏈脂肪酸。脂肪酸。2.命名命名 Nomenclature(1) Nomenclature of Fatty Acid(

8、 FA)系統(tǒng)命名法系統(tǒng)命名法CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH 9-十八烯酸十八烯酸數(shù)字命名法數(shù)字命名法 n: m （n-碳鏈數(shù)碳鏈數(shù), m-雙鍵數(shù)）雙鍵數(shù)） 例：例： 18:0 18:1 18:2 18:3 位置CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOHt-反式反式 俗名或普通名 英文縮寫 （見下頁表（見下頁表） 表表4-2 一些常見脂肪酸的命名一些常見脂肪酸的命名 數(shù)字命名數(shù)字命名 系統(tǒng)命名系統(tǒng)命名 俗名或普通名俗名或普通名 英文縮寫英文縮寫 4: 0 丁酸丁酸 酪酸酪酸 （Butyric acid） B 6: 0 己酸己酸 己酸己酸 (Caproic acid) H

9、8: 0 辛酸辛酸 辛酸辛酸 (Caprylic acid) Oc 10: 0 癸酸癸酸 癸酸癸酸 (Capric acid) D 12: 0 十二酸十二酸 月桂酸月桂酸 (Lauric acid) La 14: 0 十四酸十四酸 肉豆蔻酸肉豆蔻酸 (Myristic acid) M 16: 0 十六酸十六酸 棕櫚酸棕櫚酸 (Palmtic acid) P 16: 1 9-十六烯酸十六烯酸 棕櫚油酸棕櫚油酸(Palmitoleic acid) Po 18: 0 十八酸十八酸 硬脂酸硬脂酸 (Stearic acid) St 18: 1 9 9-十八烯酸十八烯酸 油酸油酸 (Oleic acid

10、) O 18: 2 6 9,12-十八二烯酸十八二烯酸 亞油酸亞油酸 (Linoleic acid) L 18: 3 3 9,12,15-十八三烯酸十八三烯酸 -亞麻酸亞麻酸 (Linolenic acid) -Ln 18: 3 6 6, 9,12-十八三烯酸十八三烯酸 - 亞麻酸亞麻酸 (Linolenic acid) -Ln 20: 0 二十酸二十酸 花生酸花生酸 (Arachidic acid) Ad 20: 4 6 5,8,11,14-二十碳四烯酸二十碳四烯酸 花生四烯酸花生四烯酸(Arachidonic acid) An 20: 5 3 5,8,11,14,17-二十碳五烯酸二十碳五

11、烯酸 (Eicosapentanoic acid) EPA 22: 1 9 13-二十二烯酸二十二烯酸 芥酸芥酸 (Erucic acid) E 22: 6 3 4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸二十二碳六烯酸 (Docosahexanoic acid) DHA Concept 必需脂肪酸必需脂肪酸(Essential Fatty Acids, EFA) Essential fatty acids can not be synthesized by human body. They were obtained from food. They include linoleic aci

12、d and -linolenic acid. 脂肪酸攝入的健康比例脂肪酸攝入的健康比例 (1)WHO,FAO,(1)WHO,FAO,中國營養(yǎng)協(xié)會推薦中國營養(yǎng)協(xié)會推薦 1： 1： 1 510 : 1飽飽和和脂脂肪肪酸酸單單不不飽飽和和脂脂肪肪酸酸多多不不飽飽和和脂脂肪肪酸酸n-6脂肪酸n-3脂肪酸多不飽和脂肪酸多不飽和脂肪酸(2) Nomenclature of Triacylglycerols（TG） SnSn命名法命名法（Stereospecific Numbering) Glycerolu碳原子編號自上而下為碳原子編號自上而下為1313uC2C2上的羥基寫在左邊上的羥基寫在左邊CH3(CH

13、2)7CH=CH(CH2)7COOCH|CH2OOC(CH2)14CH3CH2OOC(CH2)16CH3HO-C-H Sn-2|CH2-OH Sn-3|CH2-OH Sn-1甘油三?；视虲H3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOCH|CH2OOC(CH2)14CH3CH2OOC(CH2)16CH3HO-C-H Sn-2|CH2-OH Sn-3|CH2-OH Sn-1甘油三?；视?數(shù)字命名數(shù)字命名: : Sn-16:0-18:1-18:0 英文縮寫命名英文縮寫命名: : Sn-POSt 中文命名中文命名: : Sn-1-Sn-1-棕櫚酸棕櫚酸-2-2-油酸油酸-3-3-硬脂酸甘油酯硬脂酸

14、甘油酯u乳脂乳脂 含短鏈脂肪酸含短鏈脂肪酸(C(C4 4 C C1212) )，少量，少量的支鏈、奇數(shù)碳的支鏈、奇數(shù)碳FAFA。u高等陸生動物脂高等陸生動物脂 含有較多的含有較多的P P和和StSt。鏈長以。鏈長以C C1818居居多。多。mpmp較高。較高。(1) (1) 動物脂中脂肪酸的分布動物脂中脂肪酸的分布 3. 天然油脂中脂肪酸的分布天然油脂中脂肪酸的分布 The Composition Distribution of Fatty Acids in Natural Fatsu水產(chǎn)動物油脂水產(chǎn)動物油脂 多為不飽和脂肪酸。多為不飽和脂肪酸。u兩棲類、爬行類、鳥類和嚙齒兩棲類、爬行類、鳥類

15、和嚙齒動物動物 FAFA的組成介于水產(chǎn)動物和陸產(chǎn)的組成介于水產(chǎn)動物和陸產(chǎn)高等動物之間。高等動物之間。(2) 植物油中脂肪酸的分布植物油中脂肪酸的分布u果仁油及種籽油中含有較果仁油及種籽油中含有較多的棕櫚酸、油酸、亞多的棕櫚酸、油酸、亞油油酸。酸。u后者還含有較多的亞麻酸。后者還含有較多的亞麻酸。u芥酸僅存在于十字花科植芥酸僅存在于十字花科植物種籽中。物種籽中。 4.3 脂肪的物理性質(zhì)脂肪的物理性質(zhì) The Physical Properties of Fatu純脂肪無色、無味純脂肪無色、無味u多數(shù)油脂無揮發(fā)性，氣味多由非脂成分引起的。多數(shù)油脂無揮發(fā)性，氣味多由非脂成分引起的。 芝麻油芝麻油 椰

16、子油椰子油 菜油菜油COCH3乙酰吡嗪C9H19CCH3OCH2 = CH - CH2 -C -S - 葡萄糖基NOSO2OK壬基甲酮黑芥子苷NN1. 氣味和色澤氣味和色澤 Smell and Colour 2. 熔點和沸點熔點和沸點 Melting Points and Boiling Pointsu沒有敏銳的沒有敏銳的mpmp和和bpbpump:mp:游離脂肪酸游離脂肪酸 甘油一酯甘油一酯 二酯二酯 三酯三酯umpmp最高在最高在40554055之間。碳鏈越長，飽和度之間。碳鏈越長，飽和度越高，則越高，則mpmp越高。越高。ump37mp96%96%。ubpbp：180200180200之

17、間，之間，bpbp隨碳鏈增長而增高。隨碳鏈增長而增高。脂脂 肪肪熔點熔點()消化率消化率(%)大豆油大豆油-8 -1897.5花生油花生油0398.3向日葵油向日葵油-16 1996.5棉籽油棉籽油3-498奶油奶油283698豬油豬油365094牛脂牛脂425089羊脂羊脂445581人造黃油人造黃油87表表4-3 4-3 幾種常用食用油脂的溶點與消化率的關(guān)系幾種常用食用油脂的溶點與消化率的關(guān)系3. 稠度稠度 ConsistencyThere are Liquid，crystals，Liquid crystals in fat and oil.Polymorphism （同質(zhì)多晶）（同質(zhì)多晶

18、） are crystalline phases of the same chemical composition that differ among themselves in structure but yield identical liquid phase upon melting.concept(1) Crystallization properties 未熔化未熔化 亞穩(wěn)態(tài)亞穩(wěn)態(tài) 穩(wěn)定態(tài)穩(wěn)定態(tài) 穩(wěn)定態(tài)穩(wěn)定態(tài)1 穩(wěn)定態(tài)穩(wěn)定態(tài)2 脂肪酸烴鏈中的最小重復(fù)單位是脂肪酸烴鏈中的最小重復(fù)單位是 (-CH2CH2-) 自發(fā)地自發(fā)地取決于溫度取決于溫度脂肪的亞晶胞最常見的堆積方式脂肪的亞晶胞最常見

19、的堆積方式 正交正交( 型型) 三斜三斜( 型型) 六方六方( 型型) （2）正交）正交 （1）三斜）三斜 （3）六方）六方 Stability： 甘油三酯在晶格中分子排列成椅式甘油三酯在晶格中分子排列成椅式特性特性 堆積方式堆積方式正六方正六方正交正交三斜三斜熔點熔點 密度密度 有序程度有序程度 表表4-4 4-4 同酸甘油酯同質(zhì)多晶體的特性同酸甘油酯同質(zhì)多晶體的特性Concept調(diào)溫調(diào)溫 利用結(jié)晶方式改變油脂的性質(zhì)，使得到利用結(jié)晶方式改變油脂的性質(zhì)，使得到理想的同質(zhì)多晶型和物理狀態(tài)，以增加油理想的同質(zhì)多晶型和物理狀態(tài)，以增加油脂的利用性和應(yīng)用范圍。脂的利用性和應(yīng)用范圍。Polymorphi

20、sm of Cocoa Fats -2 23.3 C -2 27.5 C -3V 33.8 C -3VI 36.2 Cthe best(2) Melting properties 熔化熔化熱焓或膨脹熔化曲線熱焓或膨脹熔化曲線u固體分數(shù)固體分數(shù)ab/acab/acu液體分數(shù)液體分數(shù)bc/acbc/acu固體脂肪指數(shù)固體脂肪指數(shù)(SFI)(SFI) Solid Fat Index: Solid Fat Index: 在一定溫度下在一定溫度下 固液比固液比ab/bcab/bc 油脂的塑性油脂的塑性在一定外力下，固體脂肪具有的抗變形的能在一定外力下，固體脂肪具有的抗變形的能力力。uSFI（Solid

21、Fat Index)）適當(dāng)u脂肪的晶型 :型u熔化溫度范圍寬則脂肪的塑性越大。Plastic Fats：u涂抹性涂抹性 u可塑性可塑性 u起酥作用起酥作用 u面團體積增加面團體積增加Concept: Concept: 起酥油起酥油( (Shortening) Shortening) 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的塑性油脂，在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的塑性油脂，在40 C不變軟，不變軟，在低溫下不太硬，不易氧化。在低溫下不太硬，不易氧化。(3) Liquid crystals 3 kinds親水端親水端 疏水端疏水端(4) Factors Influencing Consistencyu脂肪中固體脂比例u結(jié)晶粒度及晶種數(shù)量u液體的

22、粘度u處理溫度u機械作用4. 4. 乳狀液和乳化劑乳狀液和乳化劑Emulsions and Emulsifiers油水油油水乳濁液 水包油型(O/W，水為連續(xù)相。如：牛乳) 油包水型(W/O，油為連續(xù)相。如：奶油)分散相分散相親水端親水端疏水端疏水端 乳化劑乳化劑 W/O 連續(xù)相連續(xù)相 O/Wu分層分層u絮凝絮凝u聚結(jié)聚結(jié) 絮凝和聚結(jié)示意圖絮凝和聚結(jié)示意圖 (1) Instability of Emulsions(2) Emulsification of Emulsifiersu減小兩相間的界面張減小兩相間的界面張力力u增大分散相之間的靜增大分散相之間的靜電斥力電斥力u增大連續(xù)相的粘度或增大連

23、續(xù)相的粘度或生成有彈性的厚膜生成有彈性的厚膜u微小的固體粉末的穩(wěn)微小的固體粉末的穩(wěn)定作用定作用u形成液晶相形成液晶相(3) Selection of Emulsifiersu親水親水- - 親脂平衡親脂平衡 (Hydrophilic-Lipophilic (Hydrophilic-Lipophilic Balance; HLB) Balance; HLB) uHLBHLB值具有代數(shù)加和性值具有代數(shù)加和性u通?；旌先榛瘎┍染哂邢嗤ǔ；旌先榛瘎┍染哂邢嗤琀LBHLB值的單一乳值的單一乳化劑的乳化效果好?；瘎┑娜榛Ч?。HLB值值適用性適用性1.53消泡劑消泡劑3.56W/O型乳化劑型乳化劑79

24、濕潤劑濕潤劑818O/W型乳化劑型乳化劑1315洗滌劑洗滌劑1518溶化劑溶化劑表表4-5 HLB4-5 HLB值與適用性值與適用性(4) Emulsifiers in Foodu甘油酯及其衍生物甘油酯及其衍生物u蔗糖脂肪酸酯蔗糖脂肪酸酯u山梨醇酐脂肪酸酯及其衍生物山梨醇酐脂肪酸酯及其衍生物u丙二醇脂肪酸酯丙二醇脂肪酸酯u大豆大豆磷脂磷脂 R2COOCHCH2OCOR1CH2OPOR3OO 膠膠 團團磷磷脂脂雙雙層層u其它合成食品乳化劑其它合成食品乳化劑 4.3 脂肪的化學(xué)性質(zhì)脂肪的化學(xué)性質(zhì) The Chemical Properties of Fat1 脂解脂解 Lipolysis Fats

25、 +H2O Free Fatty Acid Fats +H2O Saponification酸價酸價(Acid Value；AV) 中和中和1克油脂中游離克油脂中游離FA所需的所需的KOH毫克數(shù)。毫克數(shù)。 AVCupbCu黃銅黃銅SnZnFeAlSnZnFeAl不銹鋼不銹鋼AgAg 血紅素、酶促氧化的酶均是助氧化劑血紅素、酶促氧化的酶均是助氧化劑。Light & rayAntioxidants 能延緩和減慢油脂能延緩和減慢油脂V V氧化氧化的物質(zhì)。的物質(zhì)。 (7) Antioxidants Natural Antioxidants Synthetic AntioxidantsAntio

26、xidation mechanismu自由基清除劑自由基清除劑u1 1O O2 2淬滅劑淬滅劑u金屬螯合劑金屬螯合劑u氧清除劑氧清除劑uROOHROOH分解劑分解劑u酶抑制劑酶抑制劑u酶抗氧化劑酶抗氧化劑 u紫外線吸收劑紫外線吸收劑A.A.自由基清除劑自由基清除劑 ( (氫供體氫供體) ) 酚類酚類 (AH2)u氫供體，可清除自由基。酚羥基越多，抗氧化氫供體，可清除自由基。酚羥基越多，抗氧化能力越強。能力越強。u 生成比較穩(wěn)定的自由基生成比較穩(wěn)定的自由基OH+ROO. .ROOHO.+O. .O. .OHOHOHOH 酚羥基鄰位有叔丁基，空間位阻阻酚羥基鄰位有叔丁基，空間位阻阻 礙了礙了O O

27、2 2的進攻。的進攻。 B. B. 金屬螯合劑金屬螯合劑 C. C. 氧清除劑氧清除劑 ROO + AH2 ROOH + AH ROO + AH ROOH + A AH + AH A + AH2 D. D. 1 1O O2 2淬滅劑淬滅劑 1 1O O2 2 + + 雙鍵化合物雙鍵化合物 3 3O O2 2- 胡蘿卜素胡蘿卜素- 胡蘿卜素胡蘿卜素Carotinoids also can act as scavengers for radicals.E. ROOHE. ROOH分解劑分解劑 ROOH ROH R 2S+ROOH R 2S = O+ ROH R 2S=O+ROOH R 2SO2+

28、ROHSOD過氧化氫酶過氧化氫酶2 H2O2 2 H2O + 3O22O2- + 2H+ 3O2 + H2O2F. F. 酶抗氧化劑酶抗氧化劑 幾種抗氧化劑之間產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，其效果幾種抗氧化劑之間產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，其效果好于單獨使用一種抗氧化劑。好于單獨使用一種抗氧化劑。 增效機理增效機理 酚類酚類+ +螯合劑螯合劑 酚類酚類+ +酚類酚類 G.G.增效劑增效劑 (Synergim)(Synergim)常用的抗氧化劑常用的抗氧化劑A. Natural Antioxidantsu酚類：生育酚、芝麻酚等酚類：生育酚、芝麻酚等u類胡蘿卜素等類胡蘿卜素等u氨基酸和肽類氨基酸和肽類u酶類：谷胱甘肽酶、酶類：

29、谷胱甘肽酶、SODSOD酶酶u其它：抗壞血酸其它：抗壞血酸a. Tocopherolsa. Tocopherols（生育酚）（生育酚）OR1HOR2R3CH3CH3CH3CH3CH3 R1R2R3CH3CH3CH3CH3HCH3HCH3CH3HHCH3抗氧化活性抗氧化活性: : 耐熱、耐光耐熱、耐光和安全性高，和安全性高，可用在油炸可用在油炸油中。油中。b. b. 茶多酚茶多酚 (Tea Polyphenols)(Tea Polyphenols) 包括包括EGCG,EGC,ECG,ECEGCG,EGC,ECG,EC。EGCGEGCG最有效。最有效。c. L-c. L-抗壞血酸抗壞血酸(L-As

30、corbic Acid)(L-Ascorbic Acid) 水溶性抗氧化劑水溶性抗氧化劑 清除氧清除氧 有螯合劑的作用有螯合劑的作用 還原某些氧化產(chǎn)物還原某些氧化產(chǎn)物 保護巰基保護巰基-SH-SH不被氧化不被氧化B. Synthetic AntioxidantsOHC(CH3)3OCH3OHC(CH3)3OCH3OHC(CH3)3CH3(CH3)3C3-叔丁基茴香醚叔丁基茴香醚 2-叔丁基茴香醚叔丁基茴香醚 2,6-二叔丁基對甲基苯二叔丁基對甲基苯 (3-BHA) (2-BHA) (BHT)OHCOOC3H7OHC(CH3)3OHCOC3H7OHOHOHOHHO沒食子酸丙酯沒食子酸丙酯 2,6

31、-二叔丁基二叔丁基.對苯二酚對苯二酚 2,4,5-三羥基苯丁酮三羥基苯丁酮 (PG) (TBHQ) (THBP) a. BHA 脂溶性、耐熱、遇脂溶性、耐熱、遇M Mn+n+不著色、能抗微生物；不著色、能抗微生物；有酚的氣味，有酚的氣味，BHABHA有一定的毒性。有一定的毒性。b. BHT 無無BHABHA那種異味，價廉，抗氧化能力強。那種異味，價廉，抗氧化能力強。c. PG 抗氧化性能優(yōu)于抗氧化性能優(yōu)于BHTBHT和和BHABHA；但口感不好，遇；但口感不好，遇金屬離子著色。金屬離子著色。d.D-d.D-異抗壞血酸及其鈉鹽異抗壞血酸及其鈉鹽 A. A. 抗氧化劑應(yīng)盡早加入抗氧化劑應(yīng)盡早加入B

32、. B. 使用要注意劑量使用要注意劑量不能超出其安全劑量不能超出其安全劑量有些抗氧化劑，用量不合適會促氧化。有些抗氧化劑，用量不合適會促氧化。C. C. 選擇抗氧化劑應(yīng)注意溶解性選擇抗氧化劑應(yīng)注意溶解性D. D. 常將幾種抗氧化劑合用常將幾種抗氧化劑合用抗氧化劑使用的注意事項抗氧化劑使用的注意事項 Antioxidation and Prooxidation Antioxidation and Prooxidation （促氧化）（促氧化） 有些抗氧化有些抗氧化劑用量與抗氧劑用量與抗氧化性能并不完化性能并不完全是正相關(guān)關(guān)全是正相關(guān)關(guān)系，有時用量系，有時用量不當(dāng)，反而起不當(dāng)，反而起到促氧化作用。

33、到促氧化作用。Do you Do you know these?know these?A. A. 低濃度酚可清除自由基低濃度酚可清除自由基ROO + AH2 ROOH + AH （清除（清除ROO ）ROO + AH ROOH + A （氧化）（氧化）AH + AH AA （偶合）（偶合）AH + AH AH2 + A （歧化）（歧化）ROO + AH ROOAB. B. 高濃度酚有促氧化作用高濃度酚有促氧化作用 ROOH + AH ROO +AH2 - -、 - -生育酚有促氧化現(xiàn)象生育酚有促氧化現(xiàn)象C.C.低濃度低濃度Vc (10Vc (10-5-5mol/L) mol/L) 促氧化。促氧

34、化。D. D. - -胡蘿卜素胡蘿卜素 濃度為濃度為5 5 1010-5-5mol/Lmol/L時，抗氧化性最強；時，抗氧化性最強； 若濃度更高，則促氧化。若濃度更高，則促氧化。 低氧壓時低氧壓時(P(PO2O2 150mmHg) 150mmHg)，抗氧化，抗氧化; ; 高氧壓時促氧化。高氧壓時促氧化。 （8 8）過氧化脂質(zhì)的危害）過氧化脂質(zhì)的危害u導(dǎo)致機體損傷；導(dǎo)致機體損傷；u導(dǎo)致食品的外觀、質(zhì)地、營養(yǎng)質(zhì)量及風(fēng)味變劣，導(dǎo)致食品的外觀、質(zhì)地、營養(yǎng)質(zhì)量及風(fēng)味變劣，會產(chǎn)生致突變的物質(zhì)。會產(chǎn)生致突變的物質(zhì)。Lipid PeroxidesLipid Peroxides幾乎能和食品中的任何成分幾乎能和食

35、品中的任何成分反應(yīng)，使食品品質(zhì)降低。反應(yīng)，使食品品質(zhì)降低。RO + PH P + ROH 2 P P-P OOOOHP-NNH-P2PNH2 ROOH ROOH幾乎可與人體內(nèi)所有分子或細胞反幾乎可與人體內(nèi)所有分子或細胞反應(yīng)，破壞應(yīng)，破壞DNADNA和細胞結(jié)構(gòu)。和細胞結(jié)構(gòu)。 脂質(zhì)在常溫及高溫下氧化均有有害物產(chǎn)脂質(zhì)在常溫及高溫下氧化均有有害物產(chǎn)生。生。 熱分解、熱聚合、縮合、水解、熱分解、熱聚合、縮合、水解、 氧化反氧化反應(yīng)等。油脂經(jīng)長時間加熱，粘度應(yīng)等。油脂經(jīng)長時間加熱，粘度，碘值，碘值，酸價酸價，發(fā)煙點，發(fā)煙點，泡沫量，泡沫量。(1) Thermal Decomposition氧化熱解氧化熱解

36、非氧化熱解非氧化熱解3. 3. 油脂在高溫下的化學(xué)反應(yīng)油脂在高溫下的化學(xué)反應(yīng)The Chemical Reaction of Fat and Oil The Chemical Reaction of Fat and Oil in High temperatruein High temperatrue飽和脂肪飽和脂肪 非氧化熱解非氧化熱解CH2OOCRCHOOCRCH2OOCRCHOCH2CH2OOCROOCHOCH2CH2OOCRCH2CHOOOO+ R - C - O - C - RR - CO O H+ CH酸烯 醛 R - C - O - C - R R - C -R+CO2酮 R2OC

37、-C-C-R1OOR2OC-C-C-R1OOOHR2OC C C R1OCn-3烷烴Cn-2烷醛Cn-1甲基酮O. . 氧化熱解氧化熱解 不飽和脂肪不飽和脂肪 非氧化熱解非氧化熱解 主要生成一些低分子量的物質(zhì)；此外還有二主要生成一些低分子量的物質(zhì)；此外還有二 聚體。聚體。 氧化熱解氧化熱解 與低溫下的與低溫下的AutoxidationAutoxidation類似，但類似，但ROOHROOH的分解的分解 速率更快。速率更快。(2) (2) 熱聚合熱聚合 非氧化熱聚合非氧化熱聚合 氧化熱聚合氧化熱聚合 聚合反應(yīng)導(dǎo)致油脂粘度增大，泡沫增多。聚合反應(yīng)導(dǎo)致油脂粘度增大，泡沫增多。R1R2R3R4R1R2

38、R4R3+RRRRC H2O O C (C H2)xC H O O C (C H2)xC H2O O C (C H2)yC H3C H2O O C (C H2)xC H O O C (C H2)xC H2O O C (C H2)yC H3 非氧化熱聚合非氧化熱聚合 Diels-AlderDiels-Alder反應(yīng)反應(yīng) 氧化熱聚合氧化熱聚合如如: :二聚體二聚體CH2OOCR1CHOOCR2CH2OOC(CH2)6CHCH = CHC - CH - CH(CH2)4CH3CH2OOC(CH2)6CHCH = CHC - CH - CH(CH2)4CH3CHOOCR2CH2OOCR1X = OH或

39、環(huán)氧化合物OXXOXX(3) (3) 縮合縮合CH2OOCRCHOOCRCH2OOCR+ H2OCH2OOCRCHOOCRCH2OH+ RCOOHCH2OOCRCHOOCRCH2OH-H2OCH2OOCRCHOOCRCHOOCRCH2OOCRHCHCO2小結(jié)小結(jié)u油炸食品中香氣油炸食品中香氣的形成與油脂在的形成與油脂在高高 溫下的某些溫下的某些反應(yīng)有關(guān)。反應(yīng)有關(guān)。u油脂在高溫下過油脂在高溫下過度反應(yīng)，則是十度反應(yīng)，則是十分分 不利的。加不利的。加工中宜控制工中宜控制t150tmp StStSt + OOO (50%) (50%)NaOCH3 StStSt StOSt OStSt StOO OS

40、tO OOO (12.5%) (12.5%) (25%) (25%) (12.5%) (12.5%) U3 + NaOCH3 U2ONa + U-CH3 S3+U2ONa SU2+S2ONaDirected InteresterificationDirected InteresterificationRearrangement can be selectively controlled during Interesterification. TmpOStONaOCH3OOO(33.3%)(66.7%)StStSt 酯交換前隨機酯交換定向酯交換熔點(C)414752 三酰甘油的摩爾百分數(shù)(mol

41、/%)S371332S2U *493813SU2383731U361224表表4-8 4-8 部分氫化棕櫚油酯交換前后熔點及脂肪酸分布變化部分氫化棕櫚油酯交換前后熔點及脂肪酸分布變化*S表示飽和表示飽和(Saturated)脂肪酸脂肪酸 U表示不飽和表示不飽和(Unsaturated)脂肪酸脂肪酸 4.7 4.7 復(fù)合脂質(zhì)和衍生脂質(zhì)復(fù)合脂質(zhì)和衍生脂質(zhì)Complex Lipids and Derivative Lipids 卵磷脂卵磷脂 LecithinLecithin磷脂磷脂 甘油磷脂甘油磷脂(glycerol phospholipids)(glycerol phospholipids) 非甘

42、油磷脂非甘油磷脂 卵磷脂屬甘油磷脂卵磷脂屬甘油磷脂磷脂的結(jié)構(gòu)式磷脂的結(jié)構(gòu)式 磷脂的立體模型磷脂的立體模型 磷脂符號磷脂符號非甘油磷脂非甘油磷脂 R2COOCHCH2OCOR1CH2OPOR3OOR1為飽和脂肪酸為飽和脂肪酸， R2為不飽和脂肪酸為不飽和脂肪酸 R3= -H為磷脂酸為磷脂酸 (phosphatidic acid,PA)R3= -CH2CH2N+(CH3)3 為磷脂酰膽堿為磷脂酰膽堿 (phosphatidyl choline, PC) R3= - CH2CH2NH2 為磷脂酰乙醇胺為磷脂酰乙醇胺 (phosphatidyl ethanolamine, PE ) Lecithinu

43、構(gòu)成生物膜的成分構(gòu)成生物膜的成分u參與脂肪的代謝參與脂肪的代謝u具有健腦、增強記憶力的作用具有健腦、增強記憶力的作用u作乳化劑作乳化劑u作抗氧化劑作抗氧化劑2. 膽固醇膽固醇 Cholesterolu植物固醇：植物固醇： ergosterol ergosterol 麥角固醇麥角固醇 豆固醇豆固醇 谷固醇谷固醇u動物固醇：動物固醇： 膽固醇膽固醇Structure以環(huán)戊烷多氫菲為骨架的物質(zhì)，以環(huán)戊烷多氫菲為骨架的物質(zhì)，稱為稱為類固醇（類固醇（SteroidsSteroids）Cholesterolu細胞膜的組成成分之一，是合成性激素和細胞膜的組成成分之一，是合成性激素和腎上腺素的原料。腎上腺素的

44、原料。u可在膽道中沉積為膽結(jié)石，在血管壁上沉可在膽道中沉積為膽結(jié)石，在血管壁上沉積引起動脈硬化。積引起動脈硬化。u膽固醇在食品加工中幾乎不被破壞。膽固醇在食品加工中幾乎不被破壞。u高血清膽固醇是引起心血管疾病的危險因高血清膽固醇是引起心血管疾病的危險因素。素。 表表4-9 4-9 一些食品中的膽固醇含量一些食品中的膽固醇含量 食食 品品 小牛腦小牛腦 蛋黃蛋黃 豬腎豬腎 豬肝豬肝含量（含量（mg/100g） 2000 1010 410 340 食食 品品 黃油黃油 豬肉（瘦）豬肉（瘦） 牛肉（瘦）牛肉（瘦） 魚（比目魚）魚（比目魚） 含含 量量 240 70 60 50脂肪替代物（簡介）脂肪替

45、代物（簡介）u脂肪替代品脂肪替代品以脂質(zhì)和合成脂肪酸酯為基質(zhì)以脂質(zhì)和合成脂肪酸酯為基質(zhì)u脂肪模擬品脂肪模擬品以蛋白質(zhì)和碳水化合物為基質(zhì)以蛋白質(zhì)和碳水化合物為基質(zhì) 4.8 食品中脂肪含量的測定食品中脂肪含量的測定Determination of Fat in Food 索氏提取法測定粗脂肪索氏提取法測定粗脂肪 Extraction of Crude Fat by Soxhlet Method (1) Principle ethyl ether or petroleum etherextractionextractiondistillcrude fat粗脂肪中還含有磷脂、色素、蠟質(zhì)、揮發(fā)油等。粗脂

46、肪中還含有磷脂、色素、蠟質(zhì)、揮發(fā)油等。(2) Points for attentionu此法測得的是游此法測得的是游離脂肪，不宜測離脂肪，不宜測液體樣品。液體樣品。u使用乙醚或石油使用乙醚或石油醚時，切忌明火醚時，切忌明火加熱。加熱。u紙或小燒瓶應(yīng)先紙或小燒瓶應(yīng)先恒重。恒重。u無水乙醚溶解脂肪無水乙醚溶解脂肪的能力強；石油醚的能力強；石油醚允許樣品含微量水允許樣品含微量水份。份。u紙包要扎緊，紙筒紙包要扎緊，紙筒的高度須低于虹吸的高度須低于虹吸管上端彎曲部位。管上端彎曲部位。u水浴溫度宜控制在水浴溫度宜控制在50(50(乙醚乙醚) )左右，左右，虹吸次數(shù)適中。虹吸次數(shù)適中。u提取物在烘箱中烘提

47、取物在烘箱中烘干時，時間不宜太干時，時間不宜太長。長。2. 2. 酸性乙醚提取法酸性乙醚提取法 Extraction of Crude Fat by Ethyl Ether in Acid(1)Principles試樣試樣+鹽酸鹽酸+水水 脂肪游離出來脂肪游離出來 加熱水解加熱水解水解物水解物+乙醇乙醇+乙醚乙醚+石油醚石油醚 脂肪脂肪提取提取 回收溶劑，烘干，稱重?；厥杖軇?，烘干，稱重。(2) Points for attentionu乙醇：乙醇：沉淀沉淀protein,protein,防乳化，促脂肪球聚集防乳化，促脂肪球聚集，溶溶解碳水化合物等。解碳水化合物等。u石油醚：石油醚：降低乙醇在

48、乙醚中的溶解度，使乙醇溶降低乙醇在乙醚中的溶解度，使乙醇溶解物留在水相，使分層清晰。解物留在水相，使分層清晰。u此法可測結(jié)合脂、液體樣、不易烘干的樣品，但此法可測結(jié)合脂、液體樣、不易烘干的樣品，但不宜測含磷脂高及含糖量高的樣品（如：不宜測含磷脂高及含糖量高的樣品（如：魚、貝魚、貝類、蛋品類、蛋品等）。等）。(1)Principles(1)Principles 試樣試樣+乙醇乙醇+氨水氨水 脂肪游離出來脂肪游離出來水解水解水解物水解物+乙醇乙醇+乙醚乙醚+石油醚石油醚 脂肪脂肪提取提取 回收溶劑，烘干，稱重?；厥杖軇?，烘干，稱重。氨水：氨水：破壞乳的膠體性狀及脂肪球膜，使脂破壞乳的膠體性狀及脂肪

49、球膜，使脂肪游離出來。肪游離出來。3. 3. 堿性乙醚提取法堿性乙醚提取法 E Extraction of Crude Fat by Ethyl Ether in Alkali(2)Points for attentionu適合測乳脂，是國際標準適合測乳脂，是國際標準方法。不能直接用乙醚、方法。不能直接用乙醚、石油醚提取，需先破壞脂石油醚提取，需先破壞脂肪球外有一層酪蛋白鈣鹽肪球外有一層酪蛋白鈣鹽膜。膜。u對于結(jié)塊的樣品的測定，對于結(jié)塊的樣品的測定，結(jié)果會偏低。結(jié)果會偏低。u加乙醇加乙醇和石油醚的作用前和石油醚的作用前已敘及。已敘及。4. 4. 氯仿氯仿- -甲醇提取法甲醇提取法 E Extr

50、action of Crude Fat by Chloroform-Methanol(1) Principles(1) Principles試樣試樣 結(jié)合脂結(jié)合脂+游離脂游離脂 除去非脂除去非脂氯仿氯仿- -甲醇甲醇過濾過濾回收溶劑回收溶劑,殘留物殘留物+石油醚石油醚 萃取物萃取物萃取萃取蒸餾蒸餾除去石油醚，稱重定量。除去石油醚，稱重定量。(2) Points for attentionu適合于測定含結(jié)合脂尤其是磷脂含適合于測定含結(jié)合脂尤其是磷脂含量高的樣品。如：魚、貝類、肉、量高的樣品。如：魚、貝類、肉、蛋和禽、大豆。蛋和禽、大豆。u對于干燥樣品的測定，需加入一定對于干燥樣品的測定，需加入一

51、定量的水使組織膨潤。量的水使組織膨潤。5. 5. 巴布科克法和蓋勃法巴布科克法和蓋勃法 (Babcock Method and Gerber Method)(1) Principles(1) Principles乳制品乳制品+濃硫酸濃硫酸 溶解非脂成分、破壞蛋白膜溶解非脂成分、破壞蛋白膜及乳濁液及乳濁液 水、脂分層水、脂分層加熱離心加熱離心 從乳脂瓶（計）上直接讀取脂層的體積，根從乳脂瓶（計）上直接讀取脂層的體積，根據(jù)比重便可知乳脂的含量。據(jù)比重便可知乳脂的含量。(2) Points for attentionu濃硫酸的濃度要嚴濃硫酸的濃度要嚴格遵守規(guī)定的要求格遵守規(guī)定的要求u硫酸除上述作用外

52、，硫酸除上述作用外，還可增加水層的密還可增加水層的密度，使脂層易浮出度，使脂層易浮出水面。水面。4.9 專題華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食科學(xué)院食品化學(xué)系研究成果介紹（2 2）活性氧自由基的化學(xué)性質(zhì)）活性氧自由基的化學(xué)性質(zhì)芳香族化合物 親核性化合物脂類-CH = CH-CH2-Fe2+，Cu2+RSH，RSR 脂肪族化合物-CH2-CH2-一氨基一羥基CH2NH2 - CH2OH陰離子SeO33-，Br2-，CO32-（DNA）胸腺嘧啶OHOH（3 3）活性氧自由基的檢測）活性氧自由基的檢測 超氧陰離子自超氧陰離子自由基的檢測法由基的檢測法 電子自旋共振（電子自旋共振（ESRESR） 化學(xué)發(fā)光法化學(xué)發(fā)光法 分

53、光光度法分光光度法 OH的檢測的檢測 uESRESR法；法；DMPODMPO與與OH OH u利用利用FentonFenton反應(yīng)產(chǎn)生反應(yīng)產(chǎn)生OH OH u利用利用2-2-脫氧脫氧- -D-D-核糖（核糖（DRDR）體系產(chǎn)生體系產(chǎn)生OHOHu利用氣相色譜法來檢測利用氣相色譜法來檢測OHOH OH+HCOCH2SCH4 C2H4+1/2(CH2S)2+HCOOHOH+(CH3)2SO (CH3)2S CH3+CH3SO2HCH+RH RH+CH3 CH4+R（4）生物體內(nèi)的活性氧自由基 O2-的產(chǎn)生的產(chǎn)生 u非酶反應(yīng)非酶反應(yīng) u酶反應(yīng)產(chǎn)生酶反應(yīng)產(chǎn)生O2 黃嘌呤黃嘌呤+H2O+O2 黃嘌呤氧化酶黃

54、嘌呤氧化酶 尿酸尿酸+2H+ O2- 輔 酶輔 酶 Q （ U Q H2） 細 胞 素細 胞 素 C ( 氧 化 型氧 化 型 ) UQH+H+ UQH 自氧化自氧化 O2-ARNO2 NADPH-硝基還原酶硝基還原酶 ARN O2- ARN O2-+O2 ARNO2+ O2- 維他命維他命K3 NADPH-細胞色素細胞色素C還原酶還原酶 K3- K3- +O2 O2- 羥基自由基（羥基自由基（OH）的產(chǎn)生的產(chǎn)生 活性氧自由基在體內(nèi)的生成活性氧自由基在體內(nèi)的生成機體對活性氧自由基的利用機體對活性氧自由基的利用 u體內(nèi)有些重要物質(zhì)的生物合成需要活性氧參加體內(nèi)有些重要物質(zhì)的生物合成需要活性氧參加

55、u活性氧在機體的防御體系中具有重要作用活性氧在機體的防御體系中具有重要作用u在體內(nèi)解毒過程中，也需要有活性氧參加在體內(nèi)解毒過程中，也需要有活性氧參加 活性氧自由基對機制的損傷活性氧自由基對機制的損傷 u自由基對細胞膜的損傷自由基對細胞膜的損傷 u自由基對線粒體的損傷自由基對線粒體的損傷u自由基對蛋白質(zhì)的損傷自由基對蛋白質(zhì)的損傷u自由基對自由基對DNADNA的損傷的損傷 u水溶液體系水溶液體系 u光照體系光照體系 u酶體系酶體系 u細胞體系細胞體系 u組織體系組織體系 2.天然抗氧化劑 Natural Antioxidants （1 1）天然抗氧化劑的篩選和研究天然抗氧化劑的篩選和研究(2)(2

56、)幾種天然抗氧化劑的作用機理幾種天然抗氧化劑的作用機理 食品化學(xué)系研究成果介紹食品化學(xué)系研究成果介紹銀杏黃酮銀杏黃酮表3-1 EGb761對超氧陰離子自由基和羥基自由基化學(xué)發(fā)光的影響作用。 EGd 761 （mg/ml） N X/XO Fe/H2O2 0 5 103.505.87 192.408.60 0.01 5 13.041.28* 15.860.47* 0.02 5 7.580.25* 11.020.81* 0.05 5 1.840.21* 4.780.23* * 與對照相比，P0.001 A.EGbA.EGb對對OHOH 和和O O2 2- -的清除作用的清除作用的清除作用的清除作用B

57、.EGb761B.EGb761對氧自由基損傷腦神經(jīng)細胞對氧自由基損傷腦神經(jīng)細胞膜流變性改變的保護作用膜流變性改變的保護作用 C.EGb761C.EGb761對對OHOH損傷腦神經(jīng)細胞的保護作用損傷腦神經(jīng)細胞的保護作用 D. EGb761D. EGb761對離體缺血再灌注心肌的保護作用對離體缺血再灌注心肌的保護作用 茶多酚茶多酚 u茶多酚幾種主要兒茶素的結(jié)構(gòu)式為茶多酚幾種主要兒茶素的結(jié)構(gòu)式為 A.A.茶多酚對多形核白細胞呼吸爆發(fā)茶多酚對多形核白細胞呼吸爆發(fā)產(chǎn)生氧自由基的清除作用產(chǎn)生氧自由基的清除作用 （2）茶多酚對超氧陰離子自由基的清除作用 PBS VintC VitE F6 GTP RA CU

58、R E 0 96 23 74 72 23 17 0 6.4 6.1 7.4 4. 5.1 5.5 （3）茶多酚對心肌缺血再灌注產(chǎn)生的氧自由基的清除作用 分 組 氧自由基（g=2.03） 半醌自由基（2.0045） 正常組 0.350.03 3.79 缺血組 0.200.04 3.34 缺血再灌注組 1.010.29 3.34 缺血再灌注+GTP組 0 0. .1 10 00 0. .0 01 1 3.98 缺血再灌注+Fe+H2O2 0.750.10 3.85 缺血再灌注+X/XO 0.900.15 3.16 BBCCD. EGCGD. EGCG、ECGECG、EGCEGC和和ECEC對腦突觸

59、體脂對腦突觸體脂質(zhì)過氧化損傷的保護作用質(zhì)過氧化損傷的保護作用uEGCG、ECG、EGC、EC的的IC50分別為分別為0.1mol/L，0.19mol/L，0.24mol/L，0.351mol/L E.E.茶多酚單體對腦突觸作脂質(zhì)過氧化產(chǎn)生茶多酚單體對腦突觸作脂質(zhì)過氧化產(chǎn)生的脂質(zhì)自由基的清除作用的脂質(zhì)自由基的清除作用 u ECG、EGCG、EC和和EGC IC50分別為分別為7.31g/ml，14.9g/ml，22.14g/ml，59.28g/ml 圖4-4F.茶多酚單體與自由基反應(yīng)的活性位點茶多酚單體與自由基反應(yīng)的活性位點 a.EGCG與氧自由基的反應(yīng)過程和活性位點為與氧自由基的反應(yīng)過程和活性

60、位點為 b.ECG與氧自由基的反應(yīng)過程和活性位點為與氧自由基的反應(yīng)過程和活性位點為 c. EGCc. EGC與氧自由基的反應(yīng)過程和活性位點為與氧自由基的反應(yīng)過程和活性位點為 d. EC與氧自由基的反應(yīng)過程和活性位點為與氧自由基的反應(yīng)過程和活性位點為 原花青素（原花青素（PCPC）A. A. 原花青素結(jié)構(gòu)原花青素結(jié)構(gòu) 表 5-1 不同濃度 LSPC 對豬油體系 POV 的影響 Table5-1 The effect of different concentrations of LSPCon the POV of lard oil system sample Concentration (mmol/kg)