食品化學(xué)第四章脂類

1、Food ChemistryFood ChemistryChapter 4 Lipids Chapter 4 Lipids 脂類脂類主講：周主講：周 宇宇 講師講師E-mail：Tel：+86ffice：S2-4372016-10-26本章內(nèi)容 Contents第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 脂類的物理性質(zhì)脂類的物理性質(zhì)第三節(jié)第三節(jié) 脂類的化學(xué)性質(zhì)脂類的化學(xué)性質(zhì)LipidsIntroductionPhysicalpropertyChemicalproperty本章要求 1. 掌握掌握脂類的命名和分類，油脂的同質(zhì)多晶現(xiàn)象，脂類的命名和分類，油脂的同質(zhì)多晶現(xiàn)象，油脂的

2、乳化和乳化劑，脂類的水解、脂類的氧化，油脂的乳化和乳化劑，脂類的水解、脂類的氧化，脂類在高溫下的化學(xué)反應(yīng)。脂類在高溫下的化學(xué)反應(yīng)。 2. 熟悉熟悉脂類的一般物理特性。脂類的一般物理特性。 3. 了解了解天然脂肪中脂肪酸的分布，油脂的塑性，天然脂肪中脂肪酸的分布，油脂的塑性，油脂的加工化學(xué)。油脂的加工化學(xué)。問題Questions 1. 1. 廣告中的廣告中的DHA, EPADHA, EPA到底是什么？到底是什么？2. 2. 素食、節(jié)食減肥素食、節(jié)食減肥為什么不可?。繛槭裁床豢扇。?. 3. 高溫時(shí)脂類到底發(fā)生了什么反應(yīng)？高溫時(shí)脂類到底發(fā)生了什么反應(yīng)？4. 4. 小油坊中加工的花生油大豆油等，與工

3、業(yè)化生小油坊中加工的花生油大豆油等，與工業(yè)化生產(chǎn)的食用油相比，究竟哪個(gè)更好？產(chǎn)的食用油相比，究竟哪個(gè)更好？5. 5. 當(dāng)下流行的各種漂亮手工皂與脂類有關(guān)？當(dāng)下流行的各種漂亮手工皂與脂類有關(guān)？Section 1 Introduction一一 食品中脂類的概述食品中脂類的概述1、脂類的一般性質(zhì)：、脂類的一般性質(zhì)：脂類化合物種類繁多，結(jié)構(gòu)各異，脂類化合物種類繁多，結(jié)構(gòu)各異，其中其中95%95%左右的是脂肪酸甘油酯左右的是脂肪酸甘油酯( (三酰基甘油三?；视? )，液態(tài)稱為油，液態(tài)稱為油（oiloil），固態(tài)稱為脂肪），固態(tài)稱為脂肪( (fatfat) )。 lipidslipids通常具有下列共同

4、特征：不溶于水而溶于乙醚、石油通常具有下列共同特征：不溶于水而溶于乙醚、石油醚、氯仿、丙酮等有機(jī)溶劑醚、氯仿、丙酮等有機(jī)溶劑；大多具有酯的結(jié)構(gòu)，并以脂肪大多具有酯的結(jié)構(gòu)，并以脂肪酸形成的酯最多酸形成的酯最多；都是由生物體產(chǎn)生，并能由生物體所利用都是由生物體產(chǎn)生，并能由生物體所利用。Introductionw2、脂類的功能：、脂類的功能：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或或9kcal/g9kcal/g) )；提供必需脂肪酸提供必需脂肪酸；脂溶性維生素的載體脂溶性維生素的載體；提供提供滑潤的口感，光潤的外觀，塑性脂肪還具有造型功能滑潤的口感，光潤的外觀，塑性

5、脂肪還具有造型功能；賦賦予油炸食品香酥的風(fēng)味予油炸食品香酥的風(fēng)味；是傳熱介質(zhì)是傳熱介質(zhì)；是組成生物細(xì)胞不是組成生物細(xì)胞不可缺少的物質(zhì)，能量貯存最緊湊的形式，有潤滑、保護(hù)、可缺少的物質(zhì)，能量貯存最緊湊的形式，有潤滑、保護(hù)、保溫等功能。保溫等功能。維生素維生素A,D麥胚油麥胚油玉米油玉米油維生素維生素EIntroduction二二 脂類的命名脂類的命名 （重點(diǎn)）（重點(diǎn)）（一）脂肪酸（一）脂肪酸脂肪酸根據(jù)分子中烴基是否飽和可分為脂肪酸根據(jù)分子中烴基是否飽和可分為飽和脂肪酸飽和脂肪酸和和非飽和非飽和脂肪酸脂肪酸。脂肪酸常用。脂肪酸常用俗名俗名或或系統(tǒng)命名法系統(tǒng)命名法。1、普通名稱或俗名普通名稱或俗名

6、亦即是根據(jù)來源命名。亦即是根據(jù)來源命名。e.g. 棕櫚酸，月桂酸，花生酸，硬脂酸，亞麻酸等棕櫚酸，月桂酸，花生酸，硬脂酸，亞麻酸等2、系統(tǒng)命名法系統(tǒng)命名法1）選擇含羧基最長的碳鏈為含羧基最長的碳鏈為主鏈主鏈，按照與其相同碳原子數(shù)的烴定名為某酸某酸。2）主鏈的碳原子數(shù)及編號(hào)從羧基碳原子開始從羧基碳原子開始，順次編為：1、2、3、 ， 也可用甲、乙、丙、丁。3）若含有）若含有雙鍵雙鍵，定名為某烯酸，并把雙鍵位置寫在某烯酸，定名為某烯酸，并把雙鍵位置寫在某烯酸前面。前面。4）以數(shù)字標(biāo)記表示）以數(shù)字標(biāo)記表示碳原子數(shù)碳原子數(shù)和和雙鍵數(shù)雙鍵數(shù)，數(shù)字與數(shù)字之間有，數(shù)字與數(shù)字之間有一一冒號(hào)冒號(hào)。冒號(hào)前面的數(shù)字

7、表示碳原子數(shù)，冒號(hào)后的數(shù)字表示。冒號(hào)前面的數(shù)字表示碳原子數(shù)，冒號(hào)后的數(shù)字表示雙鍵數(shù)。雙鍵數(shù)。5 5）在某些情況下，可從分子）在某些情況下，可從分子甲基端甲基端的第一個(gè)雙鍵位置區(qū)別的第一個(gè)雙鍵位置區(qū)別不飽和脂肪酸。甲基碳叫不飽和脂肪酸。甲基碳叫 碳。碳。按上述命名，可將上述脂肪酸命名為：按上述命名，可將上述脂肪酸命名為： 9，12-十八碳二烯十八碳二烯酸；也可表示為：酸；也可表示為：18：2 6（或（或n-6)CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH 烯酸雙鍵的存在，使其結(jié)構(gòu)有幾何構(gòu)型。一般用烯酸雙鍵的存在，使其結(jié)構(gòu)有幾何構(gòu)型。一般用cis表示順表示順式（下圖左），用式（

8、下圖左），用trans表示反式（下圖右）表示反式（下圖右）系統(tǒng)命名法舉例系統(tǒng)命名法舉例cistrans表表4.1 某些常見脂肪酸的命名某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 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

9、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) 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

10、, 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 (Docos

11、ahexanoic acid) DHA補(bǔ)充 （要求熟悉）要求熟悉） 二十碳五烯酸二十碳五烯酸（EPAEPA）和二十二碳六烯酸和二十二碳六烯酸（DHADHA）廣泛存在于廣泛存在于海洋生物海洋生物中。它們有諸多生理作用：中。它們有諸多生理作用：抗血栓、降膽固醇、治療糖尿病等；抗血栓、降膽固醇、治療糖尿病等；DHADHA還可促進(jìn)還可促進(jìn)腦細(xì)胞生長發(fā)育，提高記憶力和學(xué)習(xí)能力。腦細(xì)胞生長發(fā)育，提高記憶力和學(xué)習(xí)能力。 目前，目前，EPA和和DHA主要從主要從魚油魚油中制備。根據(jù)產(chǎn)品中中制備。根據(jù)產(chǎn)品中EPA和和DHA含量，又可將產(chǎn)品分為：含量，又可將產(chǎn)品分為：A、精制濃縮魚油精制濃縮魚油（EPA+DHA：

12、30%左右）；左右）；B、多烯康型產(chǎn)品多烯康型產(chǎn)品 （EPA+DHA 70%）；）；C、高純高純EPA或或DHA產(chǎn)品產(chǎn)品 （EPA或或DHA 90% ）。）。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 include the members of the 3 and 6 families. e.g.， L、Ln、An、EPA、DHA WHO,FAO,中國營養(yǎng)協(xié)會(huì)推薦中國營養(yǎng)協(xié)會(huì)推薦飽和脂肪酸飽和脂肪酸SFA saturated fa

13、tty acid 1:單不飽和脂肪酸單不飽和脂肪酸MUFAmonounsaturated fatty acid1:多不飽和脂肪酸多不飽和脂肪酸PUFApolyunsaturated fatty acid1:（二）酰基甘油（二）?；视?天然脂肪是由甘油與脂肪酸甘油與脂肪酸結(jié)合而成的一酰基甘油、二?；视秃腿；视突旌衔锘旌衔?，但天然脂肪中主要是以三?；视腿；视托问酱嬖?。它的形成見下圖：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(shí)，混合甘油酯；不完全相同時(shí)，混合甘油酯；R R1 1RR3 3，C2C2原子有手性，天然油脂多

14、為原子有手性，天然油脂多為L L型型, ,碳原子數(shù)多為偶數(shù)，碳原子數(shù)多為偶數(shù)，且多為直鏈脂肪酸且多為直鏈脂肪酸 對(duì)于三?；视兔Ｓ肧N系統(tǒng)命名法系統(tǒng)命名法，即立體定向編號(hào)法（Stereo specific numbering, SN）: 根據(jù)甘油的費(fèi)歇爾（Fisher）平面投影式，碳原子編號(hào)自上而下為13，C2上的羥基寫在左邊。 碳原子從頂?shù)降椎拇涡蚓幪?hào)為Sn-1， Sn-2及 Sn-3。如， Sn-甘油-1-硬脂酸酯-2-油酸酯-3-肉豆蔻酸酯，或Sn-甘油-1-硬酯酰-2-油酰-3-肉豆蔻酰，或Sn-StOM，或Sn-18:0-18:1-14:0。它的結(jié)構(gòu)式如下：CH3（CH2）7CH

15、=CH（CH2）7COO-CH CH2OOC（CH2）16CH3 CH2OOC（CH2）12CH3123 （三）磷酯（三）磷酯磷酯是含有磷酸的酯類，主要有磷酯是含有磷酸的酯類，主要有磷酸甘油酯磷酸甘油酯和和神經(jīng)鞘磷脂神經(jīng)鞘磷脂。CH3（CH2）4CH=CHCH2=CH（CH2）7COO-CH CH2OOC（CH2）14CH3 CH2OOC（CH2）12CH3 甘油甘油的1位和2位的兩個(gè)羥基分別與兩個(gè)脂肪酸生成酯，3位羥基與磷酸生成酯，即磷酯。如上圖用系統(tǒng)命名法為Sn-甘油-1-棕櫚酰-2-亞油酰-3-磷酯酰膽堿磷酯酰膽堿（卵磷酯）（卵磷酯）。 磷酯中磷酸基團(tuán)又可與其他的醇進(jìn)一步酯化，生成多種磷

16、酯類。鞘磷脂鞘磷脂Introduction 三三 脂類的分類與組成脂類的分類與組成 1 1、按其結(jié)構(gòu)組成的系統(tǒng)分類、按其結(jié)構(gòu)組成的系統(tǒng)分類 動(dòng)、植物脂肪和油的主要組成是動(dòng)、植物脂肪和油的主要組成是三?；视王ト；视王ィs占總量的約占總量的95%95%以上，其它成分為以上，其它成分為一?；视王?、一?；视王?、二酰基甘油酯、游離脂肪酸、磷酯、甾醇、脂肪二酰基甘油酯、游離脂肪酸、磷酯、甾醇、脂肪醇等醇等。 2 2、根據(jù)動(dòng)、植物脂肪的組成，習(xí)慣上可將天然脂肪分為：、根據(jù)動(dòng)、植物脂肪的組成，習(xí)慣上可將天然脂肪分為： 乳脂類、月桂酸酯、乳脂類、月桂酸酯、植物奶油類、水產(chǎn)動(dòng)物油脂類、動(dòng)物植物奶油類、水

17、產(chǎn)動(dòng)物油脂類、動(dòng)物脂類、油酸脂類、油酸-亞油酸酯類、亞麻酸酯類、芥酸酯類亞油酸酯類、亞麻酸酯類、芥酸酯類Section 2 Physical properties of lipids一、一、 一般特性一般特性1. Smell and colour：純脂肪無色、無味；油脂無揮發(fā)性，氣味多由非脂成分引起的。 2. Melting Points and Boiling Points：天然油脂沒有敏銳的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)。mp:mp:游離脂肪酸甘油一酯二酯三酯；mp最高在4055之間。碳鏈越長，飽和度越高，則mp越高；mp96%。bpbp：180200之間，bp隨碳鏈增長而增高。脂脂 肪肪熔點(diǎn)熔點(diǎn)()消化率消

18、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幾種常用食用油脂的熔點(diǎn)與消化率的關(guān)系幾種常用食用油脂的熔點(diǎn)與消化率的關(guān)系二、與品質(zhì)相關(guān)的一些物理性質(zhì) 1、色澤：色澤：色澤是食用油的主要指標(biāo)之一。測定色澤是食用油的主要指標(biāo)之一。測定色澤可了解精煉后脫色程度，以及判斷是否變質(zhì)。色澤可了解精煉后脫色程度，以及判斷是否變質(zhì)。 2. Density:2. Density: 密度隨碳鏈增長而減小，隨不飽和度增加而增加。 3. Ref

19、ractive index: 3. Refractive index: 折射率通常隨不飽和度的增加和碳鏈的增長而增加，尤其是具有共軛雙鍵尤其是具有共軛雙鍵存在時(shí)，折光指數(shù)增加更明顯。因此，折光指數(shù)存在時(shí)，折光指數(shù)增加更明顯。因此，折光指數(shù)是鑒定油酯類別、純度和酸敗的一種手段。是鑒定油酯類別、純度和酸敗的一種手段。 4、油脂三點(diǎn)、油脂三點(diǎn)煙點(diǎn)、閃點(diǎn)、著火點(diǎn)煙點(diǎn)、閃點(diǎn)、著火點(diǎn)三、三?；视头植寄Ｊ嚼碚?關(guān)于三酰基甘油的分布有著多種理論。這里主要關(guān)于三?；视偷姆植加兄喾N理論。這里主要介紹介紹無規(guī)（無規(guī)（1，2，3無規(guī)）分布無規(guī)）分布理論。理論。 按照這種理論，脂肪酸在每個(gè)三?；视头肿觾?nèi)和全部三

20、按照這種理論，脂肪酸在每個(gè)三?；视头肿觾?nèi)和全部三酰基甘油分子間都是隨機(jī)分布的。因此，甘油基所含三個(gè)?；视头肿娱g都是隨機(jī)分布的。因此，甘油基所含三個(gè)位置的脂肪酸組成應(yīng)該相同，而且與總脂肪的脂肪酸組成位置的脂肪酸組成應(yīng)該相同，而且與總脂肪的脂肪酸組成相等。根據(jù)這種理論，可按下式計(jì)算出一定種類的脂肪酸相等。根據(jù)這種理論，可按下式計(jì)算出一定種類的脂肪酸所占的比例。所占的比例。 %Sn-XYZ=總脂肪中的總脂肪中的X摩爾分?jǐn)?shù)（摩爾分?jǐn)?shù)（%）總脂肪中總脂肪中Y的的摩爾分?jǐn)?shù)（摩爾分?jǐn)?shù)（%）總脂肪中總脂肪中Z的的摩爾分?jǐn)?shù)（摩爾分?jǐn)?shù)（%）10-4 式中，式中，Y Y，Y Y，Z Z表示在?；视捅硎驹邗；?/p>

21、油1 1，2 2，3 3位置的組成脂肪酸位置的組成脂肪酸 例如，假若一種脂肪含例如，假若一種脂肪含8%棕櫚酸，棕櫚酸，2%硬脂酸硬脂酸，30%油酸和油酸和60%亞油酸，于是，可以預(yù)計(jì)總亞油酸，于是，可以預(yù)計(jì)總共有共有64種三酰甘油分子（種三酰甘油分子（n=4，n3=64）。）。以下以下是三酰甘油的百分含量的計(jì)算實(shí)例：是三酰甘油的百分含量的計(jì)算實(shí)例： %Sn-OOO=30303010-4=2.7 %Sn-PLSt=860210-4=0.096 %Sn-LOL=60306010-4=10.6四、結(jié)晶和稠度 1晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu) 目前關(guān)于脂肪晶體結(jié)構(gòu)和目前關(guān)于脂肪晶體結(jié)構(gòu)和特性的知識(shí)大部分來自特性的知

22、識(shí)大部分來自X-射線射線衍射衍射研究及其他手段的研究，研究及其他手段的研究，獲得了一些重要的發(fā)現(xiàn)。獲得了一些重要的發(fā)現(xiàn)。 完整的晶體是由完整的晶體是由晶胞晶胞在三在三維空間并列堆積成的，如維空間并列堆積成的，如左圖所示左圖所示。長鏈有機(jī)化合物在晶體中并排長鏈有機(jī)化合物在晶體中并排堆積可產(chǎn)生最大的堆積可產(chǎn)生最大的范德華相互范德華相互作用力及氫鍵作用作用力及氫鍵作用。脂肪酸傾。脂肪酸傾向于形成最適于向于形成最適于頭與頭相接的頭與頭相接的雙分子雙分子（右圖）。（右圖）。當(dāng)相似的脂類化合物在混合物當(dāng)相似的脂類化合物在混合物中共存時(shí)，可形成中共存時(shí)，可形成多種分子的多種分子的晶體晶體。在鏈長只相差一個(gè)碳

23、原。在鏈長只相差一個(gè)碳原子的中等或低分子量脂肪酸所子的中等或低分子量脂肪酸所形成的復(fù)合結(jié)晶中，一對(duì)脂肪形成的復(fù)合結(jié)晶中，一對(duì)脂肪酸靠酸靠羧基和羧基羧基和羧基相結(jié)合。在某相結(jié)合。在某些條件下，緩慢冷卻可使一種些條件下，緩慢冷卻可使一種結(jié)晶層沉積在另一種結(jié)晶表面結(jié)晶層沉積在另一種結(jié)晶表面形 成形 成 層 狀 結(jié) 晶層 狀 結(jié) 晶 （ l a y e r crystal）。）。2 同質(zhì)多晶（polymorphism） 同質(zhì)多晶同質(zhì)多晶是化學(xué)組成相同而晶體結(jié)構(gòu)不同的一類化合物，是化學(xué)組成相同而晶體結(jié)構(gòu)不同的一類化合物，但在較高溫度融化時(shí)可生成相同的液相但在較高溫度融化時(shí)可生成相同的液相 由由X射線衍射

24、及紅外光譜測定證實(shí)，射線衍射及紅外光譜測定證實(shí)，三酰甘油三酰甘油有有三種三種主要主要同質(zhì)多晶型即同質(zhì)多晶型即、和和，其中其中型最不穩(wěn)定，型最不穩(wěn)定，型有序程度型有序程度最高，因此最穩(wěn)定。下表列出每種晶型的特征。最高，因此最穩(wěn)定。下表列出每種晶型的特征。特性型型型鏈堆積正六方正交三斜短間距（）4.153.84.24.6，3.9，3.7特征紅外光譜單譜帶720cm-1雙峰727和719 cm-1單譜帶717 cm-1密度最小中等最稠密熔點(diǎn)最低中間最高表單酸三酰甘油同質(zhì)多晶型物的特征表單酸三酰甘油同質(zhì)多晶型物的特征脂肪的亞晶胞最常見的堆積方式脂肪的亞晶胞最常見的堆積方式Stability： 三月桂酸

25、甘油酯晶格三月桂酸甘油酯晶格中的分子排列中的分子排列 一般說來，豆油、玉米油、橄欖油、椰子油和紅花油，以及可可脂和豬油，為易結(jié)晶成型的脂肪。而棉籽油、棕櫚油、菜籽油、乳脂，以及經(jīng)過隨機(jī)化酯交換反應(yīng)的改性豬油，傾向于形成型晶體。 在油脂生產(chǎn)中，常常要求析出的固體具有一定的物理性狀，在油脂生產(chǎn)中，常常要求析出的固體具有一定的物理性狀，以適應(yīng)各種需要，這就要求控制好晶體的形成及不同晶型以適應(yīng)各種需要，這就要求控制好晶體的形成及不同晶型的轉(zhuǎn)換。的轉(zhuǎn)換。影響晶體的形成及不同晶型轉(zhuǎn)換的因素有：影響晶體的形成及不同晶型轉(zhuǎn)換的因素有： A、脂肪的種類脂肪的種類 B、溶化時(shí)的溫度溶化時(shí)的溫度 C、冷卻速度冷卻速

26、度 D、脂肪的純度脂肪的純度 例如StStSt，當(dāng)其熔融物冷卻時(shí)，可結(jié)晶成密度最小，熔點(diǎn)最低的型。若進(jìn)一步使型冷卻，則鏈更緊密的堆積，并逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樾汀Ｈ绻图訜嶂寥埸c(diǎn)，可迅速轉(zhuǎn)變成最穩(wěn)定的型。型熔融物冷卻并保持溫度高于熔點(diǎn)幾度，可直接得到型。加熱型至熔點(diǎn)溫度，則發(fā)生熔融，并轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的型。 教材教材P88三個(gè)應(yīng)用實(shí)例：色拉油、人造奶油、巧克力三個(gè)應(yīng)用實(shí)例：色拉油、人造奶油、巧克力3脂肪的塑性 脂肪一般是多種甘油三酯的混合物。在很低的溫脂肪一般是多種甘油三酯的混合物。在很低的溫度下，組成脂肪的每種甘油三酯都以固態(tài)存在，度下，組成脂肪的每種甘油三酯都以固態(tài)存在，這時(shí)脂肪為固體，相反為液體。在一定的

27、溫度范這時(shí)脂肪為固體，相反為液體。在一定的溫度范圍內(nèi)，脂肪中某些甘油三酯以固態(tài)存在，另外的圍內(nèi)，脂肪中某些甘油三酯以固態(tài)存在，另外的甘油三酯以液態(tài)存在，這時(shí)脂肪成為具有塑性的甘油三酯以液態(tài)存在，這時(shí)脂肪成為具有塑性的固體，稱為固體，稱為塑性脂肪塑性脂肪。這里所謂。這里所謂塑性是指固體脂塑性是指固體脂肪在外力作用下，開始流動(dòng)，但當(dāng)外力停止后，肪在外力作用下，開始流動(dòng)，但當(dāng)外力停止后，脂肪重新恢復(fù)原有稠度。脂肪重新恢復(fù)原有稠度。 在不同溫度時(shí)，塑性脂在不同溫度時(shí)，塑性脂肪的固體和液體比例可通過肪的固體和液體比例可通過差示掃描量熱法等測定，或差示掃描量熱法等測定，或者按與左圖相似的者按與左圖相似的熔

28、化膨脹熔化膨脹曲線曲線進(jìn)行測定。由左圖可計(jì)進(jìn)行測定。由左圖可計(jì)算出任何溫度下的固體和液算出任何溫度下的固體和液體比例（體比例（ab/bc），），ab/ac和和bc/ac分別表示在溫度分別表示在溫度t時(shí)時(shí)的固體分?jǐn)?shù)和液體分?jǐn)?shù)，固的固體分?jǐn)?shù)和液體分?jǐn)?shù)，固體與液體比稱為體與液體比稱為固體脂肪指固體脂肪指數(shù)（數(shù)（SFI）。 甘油酯混合物熔化熱（）或膨脹（）曲線 4脂肪的稠度 1）、）、稠度的概念：稠度的概念：稠度是指稠度是指塑性脂肪的軟硬度塑性脂肪的軟硬度。脂肪的塑性可用其稠度來衡量。脂肪的塑性可用其稠度來衡量。 2）影響）影響脂肪稠度脂肪稠度的因素：的因素： （1）脂肪中固體組分的比例：）脂肪中固體

29、組分的比例：脂肪的固體含量愈高，硬脂肪的固體含量愈高，硬度愈大。度愈大。 （2）晶體的數(shù)目、大小和種類）晶體的數(shù)目、大小和種類：在一定含量的固體中，：在一定含量的固體中，含大量小結(jié)晶的比含少量粗大結(jié)晶的可形成硬度更大的脂含大量小結(jié)晶的比含少量粗大結(jié)晶的可形成硬度更大的脂肪，而緩慢冷卻則以形成大的軟晶體為特征。高熔點(diǎn)甘油肪，而緩慢冷卻則以形成大的軟晶體為特征。高熔點(diǎn)甘油酯構(gòu)成的晶體比低熔點(diǎn)甘油酯具有較大的硬化力。酯構(gòu)成的晶體比低熔點(diǎn)甘油酯具有較大的硬化力。 （3）液體的粘度：）液體的粘度：由溫度引起的稠度變化與熔化物的粘由溫度引起的稠度變化與熔化物的粘度變化有關(guān)。度變化有關(guān)。 （4）溫度處理：）

30、溫度處理：讓脂肪在盡可能低的溫度下加熱熔化后讓脂肪在盡可能低的溫度下加熱熔化后，并在恰好高于熔點(diǎn)溫度保持一段時(shí)間，然后冷卻結(jié)晶，并在恰好高于熔點(diǎn)溫度保持一段時(shí)間，然后冷卻結(jié)晶，這樣能形成很多晶核和小晶體，而且稠度穩(wěn)定。這樣能形成很多晶核和小晶體，而且稠度穩(wěn)定。 （5）機(jī)械作用）機(jī)械作用：結(jié)晶的脂肪一般是觸變的，劇烈振蕩以：結(jié)晶的脂肪一般是觸變的，劇烈振蕩以后，脂肪可逆地變得更軟。后，脂肪可逆地變得更軟。 （6）充氣：）充氣：將將N2（占體積分?jǐn)?shù)為占體積分?jǐn)?shù)為10%15%）加入到）加入到塑性起酥油中，可使其有一個(gè)明亮、雪白、不透明的外觀塑性起酥油中，可使其有一個(gè)明亮、雪白、不透明的外觀，并使產(chǎn)品

31、軟而易制。，并使產(chǎn)品軟而易制。5 5塑性脂肪的熔化特性 天然脂肪及其加工產(chǎn)品，只有當(dāng)其中組分明顯不相同時(shí)，天然脂肪及其加工產(chǎn)品，只有當(dāng)其中組分明顯不相同時(shí)，甘油酯才表現(xiàn)出不同的熔化特性。甘油酯才表現(xiàn)出不同的熔化特性。塑性脂肪的膨脹曲線并塑性脂肪的膨脹曲線并非一條平滑的熔化曲線，而是由若干近似直線但斜率不相非一條平滑的熔化曲線，而是由若干近似直線但斜率不相同的線段組成的同的線段組成的（下圖）。（下圖）。 全氫化起酥油（）和人造奶油（）的膨脹曲線 混合015高度硬化棉籽油的普通棉籽油的膨脹曲線的上部分 豬油和乳脂的膨脹曲線 Plastic Fats：v涂抹性涂抹性 v可塑性可塑性 v起酥作用起酥作

32、用* v面團(tuán)體積增加面團(tuán)體積增加*起酥油起酥油(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不不變軟，在低溫下不太硬，不易氧化。變軟，在低溫下不太硬，不易氧化。plasticitypastry 五油脂的乳化和乳化劑 （一）乳狀液（一）乳狀液1、乳狀液的概念：、乳狀液的概念：乳狀液一般是由兩種不互溶的液相組成的分散體乳狀液一般是由兩種不互溶的液相組成的分散體系，其中一相是以直徑系，其中一相是以直徑0.150m的液滴分散在另一相中，以液滴的液滴分散在另一相中，以液滴或液晶的形式存在的液或液晶的形式存在的液相稱為相稱為“內(nèi)內(nèi)”相或分散相相或分散相，使液滴或液晶分散，使

33、液滴或液晶分散的相的相稱為稱為“外外”相或連續(xù)相相或連續(xù)相。 如果油以一定大小的液滴分散在水溶液（連續(xù)相）中，形成了如果油以一定大小的液滴分散在水溶液（連續(xù)相）中，形成了水水包油包油的乳狀液，的乳狀液， 用用O/W表示；如牛奶、稀奶油、冰淇淋等；如果水表示；如牛奶、稀奶油、冰淇淋等；如果水分散在油中，則形成了分散在油中，則形成了油包水油包水的乳狀液，一般用的乳狀液，一般用W/O表示。如奶油、表示。如奶油、人造黃油等。人造黃油等。油水油W/O油水分散相分散相親水端親水端疏水端疏水端O/W2、乳狀液的形成：、乳狀液的形成：當(dāng)互不相溶的兩相組成一個(gè)體系，當(dāng)其當(dāng)互不相溶的兩相組成一個(gè)體系，當(dāng)其中的一相

34、（量少些）分散在連續(xù)相（量多些）中，由于界面中的一相（量少些）分散在連續(xù)相（量多些）中，由于界面面積增加，需要作功?？捎孟铝嘘P(guān)系式表示：面積增加，需要作功?？捎孟铝嘘P(guān)系式表示： W= A （A-界面面積，界面面積， -界面張力界面張力） 為了得到分散度高的乳狀液，必須減少液滴的大小，為了得到分散度高的乳狀液，必須減少液滴的大小，這樣大大地這樣大大地增加了界面積增加了界面積，因此，需要較多的能量，它在熱，因此，需要較多的能量，它在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的。力學(xué)上是不穩(wěn)定的。表面活性劑或稱乳化劑表面活性劑或稱乳化劑的主要作用之一的主要作用之一就是降低界面張力。就是降低界面張力。 3 3、乳狀液穩(wěn)定性、乳

35、狀液穩(wěn)定性 1 1）乳狀液的破乳過程）乳狀液的破乳過程H2OH2O油分散相分散相液滴間液層變薄分散相液滴間液層變薄的過程的過程絮凝與聚結(jié)示意圖絮凝與聚結(jié)示意圖2）影響）影響乳狀液穩(wěn)定性的因素乳狀液穩(wěn)定性的因素（1）界面張力：界面張力：降低界面張力是使乳狀液穩(wěn)定的重要方法。降低界面張力是使乳狀液穩(wěn)定的重要方法。（2）電荷排斥力：電荷排斥力：離子表面活性劑能夠在含有油滴的水相離子表面活性劑能夠在含有油滴的水相中建立起雙電層，能提高中建立起雙電層，能提高O/W型乳狀液的穩(wěn)定性，但對(duì)型乳狀液的穩(wěn)定性，但對(duì)W/O乳狀液的穩(wěn)定性并不重要。乳狀液的穩(wěn)定性并不重要。（3 3）連續(xù)相粘度增加對(duì)穩(wěn)定性的影響連續(xù)相

36、粘度增加對(duì)穩(wěn)定性的影響：任何一種能使乳狀任何一種能使乳狀液連續(xù)相粘度增大的因素都可以明顯地推遲絮凝和聚結(jié)作用液連續(xù)相粘度增大的因素都可以明顯地推遲絮凝和聚結(jié)作用的發(fā)生。如明膠和多種樹膠，對(duì)于的發(fā)生。如明膠和多種樹膠，對(duì)于O/W型乳狀液保持穩(wěn)定型乳狀液保持穩(wěn)定性是極為有利的。性是極為有利的。 （4）大分子物質(zhì)的穩(wěn)定作用：大分子物質(zhì)的穩(wěn)定作用：各種大分子物質(zhì)，包括某些各種大分子物質(zhì)，包括某些樹膠和蛋白質(zhì)，都能在乳狀液液滴的周圍形成厚膜，因此，樹膠和蛋白質(zhì)，都能在乳狀液液滴的周圍形成厚膜，因此，對(duì)聚結(jié)產(chǎn)生物理壘。它們一般有助于對(duì)聚結(jié)產(chǎn)生物理壘。它們一般有助于O/W型乳狀液的形成型乳狀液的形成并使其保

37、持穩(wěn)定。并使其保持穩(wěn)定。 （二）乳化劑（二）乳化劑 食品工業(yè)中的乳化劑分類食品工業(yè)中的乳化劑分類：陰離子型、陽離子型、非離子：陰離子型、陽離子型、非離子型；天然的或合成的；表面活性劑、粘度增強(qiáng)劑或固體吸型；天然的或合成的；表面活性劑、粘度增強(qiáng)劑或固體吸附劑；親油型和親水型等。附劑；親油型和親水型等。 食品加工中乳化劑的作用食品加工中乳化劑的作用：1.1.控制脂肪球滴聚集，提高乳控制脂肪球滴聚集，提高乳狀液的穩(wěn)定性；狀液的穩(wěn)定性；2.2.在焙烤食品中能夠保持軟度，防止在焙烤食品中能夠保持軟度，防止“老老化化”；3.3.與面筋蛋白相互作用，起到強(qiáng)化面團(tuán)的作用；與面筋蛋白相互作用，起到強(qiáng)化面團(tuán)的作用

38、；4.4.控制脂肪結(jié)晶和改善以脂類為基質(zhì)產(chǎn)品的稠度。控制脂肪結(jié)晶和改善以脂類為基質(zhì)產(chǎn)品的稠度。 常用乳化劑介紹常用乳化劑介紹（自學(xué)）自學(xué)） 甘油酯、乳酰單酰甘油甘油酯、乳酰單酰甘油硬脂酰乳酸鈉（硬脂酰乳酸鈉（SSL）、）、乙二醇或丙二醇脂肪酸單酯、脫水山梨醇脂肪酸乙二醇或丙二醇脂肪酸單酯、脫水山梨醇脂肪酸酯與聚氧乙烯脫水山梨醇脂肪酸酯、卵磷脂、酯與聚氧乙烯脫水山梨醇脂肪酸酯、卵磷脂、各各種植物中的水溶性樹膠種植物中的水溶性樹膠 等。等。Section 3 Chemical properties of lipids 一一 脂類的水解脂類的水解 有有水水條件下，脂類化合物在條件下，脂類化合物在酸、

39、堿、酶酸、堿、酶作用或作用或加加熱熱條件下發(fā)生水解，釋放出條件下發(fā)生水解，釋放出游離脂肪酸游離脂肪酸。活體動(dòng)?；铙w動(dòng)物組織中的脂肪實(shí)際上不存在游離脂肪酸。物組織中的脂肪實(shí)際上不存在游離脂肪酸。 R CO O O CO RO CO RH OHOOHOHRCOOH23+油脂中油脂中脂肪酸含量脂肪酸含量的多少是評(píng)價(jià)其質(zhì)量高低的指的多少是評(píng)價(jià)其質(zhì)量高低的指標(biāo)之一，通常用標(biāo)之一，通常用酸值或油酸的含量酸值或油酸的含量表示。表示。 乳脂水解釋放出短鏈脂肪酸，使生牛奶產(chǎn)生酸敗乳脂水解釋放出短鏈脂肪酸，使生牛奶產(chǎn)生酸敗味（味（水解酸敗水解酸?。?，但添加微生物和乳脂酶能產(chǎn)生），但添加微生物和乳脂酶能產(chǎn)生某些典型

40、的干酪某些典型的干酪風(fēng)味風(fēng)味?？刂坪瓦x擇脂解也應(yīng)用于控制和選擇脂解也應(yīng)用于加工其他食品，例如酸牛奶和面包的加工。加工其他食品，例如酸牛奶和面包的加工。 在油炸食品時(shí)，食品中大量水分進(jìn)入油脂，油脂在油炸食品時(shí)，食品中大量水分進(jìn)入油脂，油脂又處在較高溫度條件下產(chǎn)生油脂水解。在油炸過又處在較高溫度條件下產(chǎn)生油脂水解。在油炸過程中，由于游離脂肪酸含量的增加，通常引起程中，由于游離脂肪酸含量的增加，通常引起油油脂發(fā)煙點(diǎn)和表面張力降低脂發(fā)煙點(diǎn)和表面張力降低，以及油炸食品，以及油炸食品品質(zhì)變品質(zhì)變劣劣。 二二 脂類的氧化脂類的氧化 脂類氧化是食品敗壞的主要原因之一。脂類氧化是食品敗壞的主要原因之一。 脂類氧

41、化對(duì)食品的影響：脂類氧化對(duì)食品的影響：1.使食用油脂、含脂肪使食用油脂、含脂肪食品產(chǎn)生各種異味和臭味，統(tǒng)稱為食品產(chǎn)生各種異味和臭味，統(tǒng)稱為酸敗酸敗。2. 降低降低食品的食品的營養(yǎng)價(jià)值營養(yǎng)價(jià)值。3. 某些氧化產(chǎn)某些氧化產(chǎn)物可能具有物可能具有毒性毒性。4.4.形成食品形成食品風(fēng)味風(fēng)味。例如產(chǎn)生典型的干酪或油炸食。例如產(chǎn)生典型的干酪或油炸食品香氣。品香氣。（一）自動(dòng)氧化（一）自動(dòng)氧化（Autoxidation） 1 1、脂類自動(dòng)氧化的自由基鏈反應(yīng)機(jī)理、脂類自動(dòng)氧化的自由基鏈反應(yīng)機(jī)理引發(fā)傳遞終止引發(fā)劑：光、氧氣、金屬離子（光及金屬離子對(duì)氧化的影響將在后面介紹，這里介紹氧的引發(fā)） 脂類自動(dòng)氧化的主要初產(chǎn)

42、物脂類自動(dòng)氧化的主要初產(chǎn)物氫過氧化物氫過氧化物是相對(duì)不是相對(duì)不穩(wěn)定的，能參與很多復(fù)雜的分解和相互作用的反穩(wěn)定的，能參與很多復(fù)雜的分解和相互作用的反應(yīng)，產(chǎn)生許多分子量、風(fēng)味閾值及生物學(xué)意義不應(yīng)，產(chǎn)生許多分子量、風(fēng)味閾值及生物學(xué)意義不同的化合物同的化合物( (下圖）。下圖）。 2 氫過氧化物的分解參參與與鏈鏈?zhǔn)绞椒捶磻?yīng)應(yīng)生醛反應(yīng)還原成醇3 醛的氧化與聚合 醛類是脂肪氧化過程中生成的一類主要化合物，醛類是脂肪氧化過程中生成的一類主要化合物，在氧化的脂肪中存在著多種醛類化合物。飽和醛在氧化的脂肪中存在著多種醛類化合物。飽和醛容易氧化成對(duì)應(yīng)的酸，并發(fā)生二聚和縮合反應(yīng)，容易氧化成對(duì)應(yīng)的酸，并發(fā)生二聚和縮合

43、反應(yīng)，例如三個(gè)己醛分子可結(jié)合成三戊基三惡烷。例如三個(gè)己醛分子可結(jié)合成三戊基三惡烷。3C5H11CHOOOOC5H11C5H11C5H11三戊基三噁烷有強(qiáng)烈的臭味（二）光敏氧化（二）光敏氧化 在含有天然色素或肌紅蛋白的油酯，易發(fā)生光敏在含有天然色素或肌紅蛋白的油酯，易發(fā)生光敏氧化。氧化。（三）脂類的酶促氧化（三）脂類的酶促氧化 脂類的酶促氧化是從脂解開始的，得到的多不飽脂類的酶促氧化是從脂解開始的，得到的多不飽和脂肪酸被和脂肪酸被脂肪氧化酶或環(huán)氧酶脂肪氧化酶或環(huán)氧酶氧化分別生成氫氧化分別生成氫過氧化物或環(huán)過氧化物。接著酶裂解氫過氧化物過氧化物或環(huán)過氧化物。接著酶裂解氫過氧化物或環(huán)過氧化物，生成各

44、種各樣的分解產(chǎn)物，有些或環(huán)過氧化物，生成各種各樣的分解產(chǎn)物，有些分解產(chǎn)物形成某些天然產(chǎn)物的特征風(fēng)味。分解產(chǎn)物形成某些天然產(chǎn)物的特征風(fēng)味。 三 影響食品中脂類氧化速度的因素 脂肪酸組成 游離脂肪酸的含量 氧濃度 溫度 表面積 水分l分子取向分子取向l物理狀態(tài)物理狀態(tài)l分子的遷移率與分子的遷移率與玻璃化轉(zhuǎn)變玻璃化轉(zhuǎn)變l10乳化作用乳化作用l11、抗氧化劑、抗氧化劑l12、光線和輻照光線和輻照 13 助氧化劑助氧化劑 過渡金屬元素過渡金屬元素，特別是那些氧化，特別是那些氧化-還原電位對(duì)脂類還原電位對(duì)脂類氧化適宜的二價(jià)或多價(jià)金屬元素是主要的助氧化氧化適宜的二價(jià)或多價(jià)金屬元素是主要的助氧化劑，例如劑，例

45、如Co、Cu、Fe、Mn和和Ni。此外，此外，羥高鐵羥高鐵血紅素（血紅素（hematin）也是一種重要的助氧化劑。也是一種重要的助氧化劑。關(guān)于金屬催化作用的機(jī)理有以下幾種假設(shè)：關(guān)于金屬催化作用的機(jī)理有以下幾種假設(shè)： a.加速氫過氧化物的分解 Mn+ROOHM(n+1)+OH-+RO Mn+ROOHM(n-1)+H+ROO b.與未被氧化的底物直接發(fā)生反應(yīng) Mn+RHM(n-1)+H+R c.分子氧活化生成單重態(tài)氧和過氧化自由基HO21O2+H-e+_O2(n+1)+MO2+n+M四、抗氧化劑 1、抗氧化劑的定義：抗氧化劑是一種能推遲具有抗氧化劑是一種能推遲具有自動(dòng)氧化能力的食物發(fā)生氧化，并能減慢氧化速自動(dòng)氧化能力的食物發(fā)生氧化，并能減慢氧化速度的物質(zhì)。度的物質(zhì)。 2、抗氧化劑的分類：、抗氧化劑的分類：按其來源分有天然與非天按其來源分有天然與非天然；按其作用機(jī)理分有主抗氧化劑和次抗氧化劑。然；按其作用機(jī)理分有主抗氧化劑和次抗氧化劑。 3、開發(fā)天然抗氧化劑的意義。、開發(fā)天然抗氧化劑的意義。 4、食品中應(yīng)用的幾種主要人工合成的抗氧化劑CH3C)33(CHOHC(CH3)3OHC(CH3)3OCH3OCH3C(CH3)3OHOHOHC(CH3)3OHOHHOCOOC3H7OHC)33(CHOHC(CH3)3OHHOC C3H7OCH2OH2-BHA（2-叔丁基羥基茴香醚）3-BH