食品中的脂類物質(zhì)第一部分概述課件

第五章食品中的脂類物質(zhì)

第一節(jié)概述

1a第五章食品中的脂類物質(zhì)

第一節(jié)概述

1a5.1.1脂類化合物的組成及結(jié)構(gòu)一、分類*按來源分：乳脂類、植物脂類、動(dòng)物脂類、微生物脂類等**按結(jié)構(gòu)中的不飽和程度分：干性油（不飽和程度高，碘值＞130、半干性油（碘值在100～130）及亞不干性油（不飽和程度低碘值＜100）。2a5.1.1脂類化合物的組成及結(jié)構(gòu)2a***按其結(jié)構(gòu)和組成分：見下表3a***按其結(jié)構(gòu)和組成分：見下表3a二、基本結(jié)構(gòu)。4a二、基本結(jié)構(gòu)。4a

按照甘油三酯中R基之間的差別，又可將其分為單純甘油酯（R1=R2=R3)和混合甘油酯（R不完全相同）；當(dāng)其中的R1≠R3時(shí)，甘油中的2-C為手性C，導(dǎo)致甘油三酯具有手性和旋光性。天然油脂多為L(zhǎng)構(gòu)型5a按照甘油三酯中R基之間的差別，又可將其分為單純甘6a6a

三、脂肪酸的常見種類和結(jié)構(gòu)

A、飽和脂肪酸

a.常見種類：酪酸（4C）、己酸（6C）、辛酸（8C）、羊脂酸（10C）、月桂酸（12C）、肉豆蔻酸（14C）、棕櫚酸（16C，軟脂酸）、硬脂酸（18C）、花生酸（20C）、山崳酸（22C）

7a三、脂肪酸的常見種類和結(jié)構(gòu)7ab.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：偶數(shù)C、直鏈、不含C=C。B、不飽和脂肪酸

a.常見種類：一烯酸：月桂烯酸（C12、順9）、豆蔻烯酸（C14，順9）、棕櫚油酸（C16，順9）、油酸（C18，順9）、反油酸（C18，反9）、芥酸（C22，順13）；二烯酸：亞油酸（C18，順9、順12）、癸二烯酸（C10，反2、順4）、十二碳二烯酸（順2、順4）；8ab.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：偶數(shù)C、直鏈、不含C=C。8a三烯酸：α–亞麻酸（C18，順9、順12、順15）、γ–亞麻酸（C18，順6、順9、順12）、α–桐酸（C18，順9、反11、反13）、β–桐酸（C18，反9、反11、反13）多烯酸：花生四烯酸（C20，5,8,11,14）、EPA（C20，5,8,11,14,17）、

DHA（C22，4,7,10,13,16,19)9a三烯酸：α–亞麻酸（C18，順9、順12、順15）、γ–5.1.2脂肪酸及甘油三酯的命名一、脂肪酸的命名

a.來源名稱：如棕櫚酸、油酸、亞麻酸、蓖麻酸等。

b.系統(tǒng)命名法：如DHA系統(tǒng)名稱為：4順,7順,10順,13順,16順,19順-二十二碳六烯酸。10a5.1.2脂肪酸及甘油三酯的命名10ac.數(shù)字命名法：（1）雙鍵位次構(gòu)型-n(C總數(shù)）:m(雙鍵數(shù)）如：硬脂酸：18:0棕櫚酸：16:0

亞油酸：9c,12c-18:2DHA：4c,7c,10c,13c,16c,19c-22:6

對(duì)于只存在順式雙鍵及無共軛體系的不飽和脂肪酸也有從末端C開始編號(hào)的，表示為：n:mωx(末端雙鍵位次）或n:m(n-x)如：亞油酸：18:2ω6或18:2(n-6)α-亞麻酸：18:3ω3或18:3(n-3)

11ac.數(shù)字命名法：如：亞油酸：18:2ω6或18:2(n-65.1.3脂類物質(zhì)基本的理化性質(zhì)

一、物理性質(zhì)：蠟狀固態(tài)或液態(tài)；沸點(diǎn)低，小分子脂類容易揮發(fā)而形成特征的風(fēng)味；不溶于水（有例外），溶于乙醚、石油醚、氯仿、丙酮等有機(jī)溶劑；

二、化學(xué)性質(zhì)：酯鍵容易被水解或酶解而斷裂；C=C容易發(fā)生構(gòu)型轉(zhuǎn)化、位置移動(dòng)、親電加成、氧化等反應(yīng)。12a5.1.3脂類物質(zhì)基本的理化性質(zhì)12a第五章食品中的脂類物質(zhì)第二節(jié)油脂類物質(zhì)的理化性質(zhì)

主要介紹油脂類物質(zhì)與食品相關(guān)的理化性質(zhì)13a第五章食品中的脂類物質(zhì)13a5.2.1物理性質(zhì)一、氣味和色澤14a5.2.1物理性質(zhì)14a二、熔點(diǎn)和沸點(diǎn)天然油脂無固定的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，而只有一定的熔點(diǎn)范圍和沸點(diǎn)范圍。這是因?yàn)樘烊挥椭腔旌衔锴掖嬖谟型|(zhì)多晶現(xiàn)象。油脂組成中脂肪酸的碳鏈越長(zhǎng)、飽和程度越高，熔點(diǎn)越高；反式脂肪酸、共軛脂肪酸含量高的油脂，其熔點(diǎn)較高；

油脂沸點(diǎn)一般在180—200℃之間，沸點(diǎn)隨脂肪酸碳鏈增長(zhǎng)而增高。碳鏈長(zhǎng)度相同，飽和度不同的脂肪酸，其沸點(diǎn)變化不大。15a二、熔點(diǎn)和沸點(diǎn)油脂沸點(diǎn)一般在180—200℃之間

三、煙點(diǎn)、閃點(diǎn)及著火點(diǎn)煙點(diǎn)：不通風(fēng)條件下油脂發(fā)煙時(shí)的溫度；閃點(diǎn)：油脂中揮發(fā)性物質(zhì)能被點(diǎn)燃而不能維持燃燒的溫度；著火點(diǎn)：油脂中揮發(fā)性物質(zhì)能被點(diǎn)燃并維持燃燒時(shí)間不少于5s時(shí)的溫度。油脂的純度越高，其煙點(diǎn)、閃點(diǎn)及著火點(diǎn)均提高。16a三、煙點(diǎn)、閃點(diǎn)及著火點(diǎn)16a

四、結(jié)晶特性同質(zhì)多晶現(xiàn)象：化學(xué)組成相同的物質(zhì)可以形成不同形態(tài)晶體，但融化后生成相同液相的現(xiàn)象叫同質(zhì)多晶現(xiàn)象，例如由單質(zhì)碳形成石墨和金剛石兩種晶體。油脂在固態(tài)的情況下也有同質(zhì)多晶現(xiàn)象。*可能形成的晶體形態(tài)：主要有α型、βˊ型、和β型三種。

17a四、結(jié)晶特性17a**幾種晶體的基本特點(diǎn)：α型：有點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)但脂肪酸側(cè)鏈呈現(xiàn)不規(guī)則排列β型：有點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)且脂肪酸側(cè)鏈全部朝著一個(gè)方向傾斜。按照序列內(nèi)分子間交錯(cuò)排列的緊密程度，還有“二倍碳鏈長(zhǎng)（β-2）”和“三倍碳鏈長(zhǎng)（β-3）”之分。18a**幾種晶體的基本特點(diǎn)：18a

19a19a②含有不同脂肪酸的三?；视偷摩隆偷娜埸c(diǎn)比β型高。③混合型的三?；视偷耐|(zhì)多晶體結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。20a②含有不同脂肪酸的三?；视偷摩隆偷娜埸c(diǎn)比β型高。③混五、脂的熔融特（一）熔化

簡(jiǎn)單甘油三酯（即所含三個(gè)脂肪酸種類相同）是一類純的物質(zhì)，其熔融行為符合純物質(zhì)的熔融特性，即從固體變?yōu)橐后w時(shí)，熱焓對(duì)物料溫度的曲線為S形，即固體開始熔融前加熱，固體溫度上升，但當(dāng)熔融開始時(shí)，加熱所提供的熱量，用來克服相變所需的能量，狀態(tài)發(fā)生變化但溫度不發(fā)生變化；全部變?yōu)橐后w后繼續(xù)加熱液體溫度繼續(xù)上升。在這個(gè)過程中也會(huì)出現(xiàn)不同晶形相互轉(zhuǎn)化的問題。

21a五、脂的熔融特21a

天然油脂由于是混合物，其熔融行為和簡(jiǎn)單酯的行為有些差別。首先相變過程變得不明顯，當(dāng)出現(xiàn)固液混合體系時(shí)，溫度仍有所上升；其次，天然脂熔融時(shí)體積會(huì)發(fā)生變化。22a天然油脂由于是混合物，其熔融行為和簡(jiǎn)單23a23a（二）油脂的塑性油脂的塑性是與油脂的加工和使用特性緊密相關(guān)的物理屬性。其定義為在一定外力的作用下，表觀固體脂肪所具有的抗變形的能力。決定油脂塑性的因素：(1)固體脂肪指數(shù)(SFI)：即在一定溫度下脂肪中固體和液體所占份數(shù)的比值，可以通過脂肪的熔化曲線來求出。SFI太大或太小，油脂的塑性都比較差，只有固液比適當(dāng)時(shí)，油脂才會(huì)有比較好的塑性。24a（二）油脂的塑性24a(2)脂肪的晶形：βˊ晶形的油脂其可塑性比β晶形要好，這是因?yàn)棣篓@晶形中脂分子排列比較松散，存在大量的氣泡，而β晶形分子排列致密，不允許有氣泡存在；(3)熔化溫度范圍：熔化溫度范圍越寬的脂肪其塑性越好。如果SFI太大，固脂含量很高，脂肪太硬且變脆。如果SFI太小，固脂含量很低，脂肪過軟且非常容易熔化只有當(dāng)固液比適當(dāng)時(shí)，油脂才會(huì)有比較理想的塑性。一般來說，食用脂肪固體含量在10%-30%。25a(2)脂肪的晶形：βˊ晶形的油脂其可塑性比β晶形要好，這是因塑性脂肪舉例人造奶油是由含有高含量反式油酸與反式亞油酸的油進(jìn)行選擇性氫化直接混合制成的。2006年9月，紐約市衛(wèi)生局公布了一項(xiàng)新規(guī)定，所有餐館在07年7月前去除食用油、人造黃油、起酥油中的反式脂肪成分。08年7月前去除所有食品中的反式脂肪成分26a塑性脂肪舉例人造奶油是由含有高含量反式油酸與反式亞油酸的油27a27a六、油脂的液晶態(tài)油脂除了存在固態(tài)、液態(tài)外，還有一種介于固態(tài)和液態(tài)之間的相態(tài)，稱為液晶態(tài)。油脂液晶態(tài)的存在是由油脂的結(jié)構(gòu)決定的。

此時(shí)，分子排列處于有序和無序之間的一種狀態(tài)，即相互作用力弱的烴鏈區(qū)熔化，而相互作用力大的極性基團(tuán)區(qū)未熔化時(shí)的狀態(tài)。脂類在水中也能形成類似于表面活性物質(zhì)存在方式的液晶結(jié)構(gòu)。28a六、油脂的液晶態(tài)28a由于乳化劑是典型的兩親分子（分子含有極性和非極性部分），也可形成液晶態(tài)。29a由于乳化劑是典型的兩親分子（分子含有極性和非極性部分），29七、油脂的乳化和乳化劑油脂和水在一定條件下可以形成一種均勻分散的介穩(wěn)的狀態(tài)－乳濁液，乳濁液形成的基本條件是一種能以直徑為0.1~50μm的小滴在另一種中分散，這種分散一般成為內(nèi)相或分散相，分散小滴外邊包圍的液體成為連續(xù)相。30a七、油脂的乳化和乳化劑30a31a31a

乳濁液是一種介穩(wěn)的狀態(tài)，在一定的條件下會(huì)出現(xiàn)分層、絮凝甚至聚結(jié)等現(xiàn)象。其原因?yàn)椋孩賰上嗟拿芏炔煌?，如受重力的影響，?huì)導(dǎo)致分層或沉淀；②改變分散相液滴表面的電荷性質(zhì)或量會(huì)改變液滴之間的斥力，導(dǎo)致因斥力不足而絮凝；③兩相間界面膜破裂導(dǎo)致分散相液滴相互聚合而分層。

32a乳濁液是一種介穩(wěn)的狀態(tài)，在一定的條件下會(huì)出現(xiàn)分層、絮凝33a33a34a34a35a35a36a36a37a37a乳濁液穩(wěn)定性同液滴間引力與斥力的平衡有關(guān)，如果液滴間斥力大于引力，則乳濁液有較好的穩(wěn)定性。38a乳濁液穩(wěn)定性同液滴間引力與斥力的平衡有關(guān)，38a39a39a40a40a41a41a5.2.2油脂在食品加工貯藏中的氧化反應(yīng)

42a5.2.2油脂在食品加工貯藏中的氧化反應(yīng)42a5.2.2.1油脂的自動(dòng)氧化油脂的自動(dòng)氧化指活化的含烯底物（油脂分子中的不飽和脂肪酸）與空氣中氧（基態(tài)氧）之間所發(fā)生的自由基類型的反應(yīng)。此類反應(yīng)無需加熱，也無需加特殊的催化劑.43a5.2.2.1油脂的自動(dòng)氧化43a44a44a45a45a46a46a47a47a

在自動(dòng)氧化的情況下，由引發(fā)劑與不飽和脂肪酸反應(yīng)得到的烷基自由基是與基態(tài)氧進(jìn)行氧化反應(yīng)的，基態(tài)氧就是空氣中存在的常態(tài)氧，其分子中電子的排布方式為：

氧分子中電子的這種排布方式成為三線態(tài)，與之相對(duì)應(yīng)的是單線態(tài)：

由于三線態(tài)中電子的排布符合洪特規(guī)則，因此能量較低，比較穩(wěn)定。

48a在自動(dòng)氧化的情況下，由引發(fā)劑與不飽和脂肪酸反應(yīng)得到的二、常見脂的氫過氧化合物的形成

a.油酸氫過氧化合物49a二、常見脂的氫過氧化合物的形成49ab.亞油酸的氫過氧化合物50ab.亞油酸的氫過氧化合物50a51a51a5.2.2.2光敏氧化光敏氧化即是在光的作用下（不需要引發(fā)劑）不飽和脂肪酸與氧（單線態(tài)）之間發(fā)生的反應(yīng)。光所起的直接作用是提供能量使三線態(tài)的氧變?yōu)榛钚暂^高的單線態(tài)氧。但在此過程中需要更容易接受光能的物質(zhì)首先接受光能，然后將能量轉(zhuǎn)移給氧。將此類物質(zhì)成為光敏劑。食品中具有大的共軛體系的物質(zhì)，如葉綠素、血紅蛋白等可以起光敏劑的作用。52a5.2.2.2光敏氧化52a53a53a54a54a

此反應(yīng)的基本特點(diǎn)是：雙鍵鄰位C上的氫參與了反應(yīng)，但形成的氫過氧鍵不在雙鍵鄰位C上，而是直接在雙鍵C上；反應(yīng)中雙鍵移位，原先鄰位飽和C變?yōu)榱穗p鍵不飽和碳；單線態(tài)氧首先和鄰位C上的氫結(jié)合，然后未與氫結(jié)合的另一個(gè)氧原子進(jìn)攻并打開雙鍵，同時(shí)雙鍵移位并H從鄰位C上斷下，形成產(chǎn)物；如果雙鍵兩邊均有鄰位C，則有不同的反應(yīng)方式，這正是理解教材所舉例子的關(guān)鍵。對(duì)于同樣的反應(yīng)底物，光敏反應(yīng)的速度大于自動(dòng)氧化（約1500倍）。55a此反應(yīng)的基本特點(diǎn)是：雙鍵鄰位C上的氫參與了反應(yīng)，但形5.2.2.3酶促氧化一、脂肪氧合酶催化的反應(yīng)脂肪氧合酶專一性的催化具有1,4-順,順-二烯結(jié)構(gòu)的多不飽和脂肪酸發(fā)生氧化反應(yīng)。例如亞油酸所發(fā)生的反應(yīng)：56a5.2.2.3酶促氧化56a57a57a5.2.2.4氫過氧化合物的反應(yīng)氫過氧化合物既可以通過分解反應(yīng)，也可以通過聚合反應(yīng)而進(jìn)一步發(fā)生變化。

58a5.2.2.4氫過氧化合物的反應(yīng)58a

通過過氧鍵的均裂，得到烷氧自由基，進(jìn)一步反應(yīng)可以得到小分子的醛、酮、羧酸等化合物。

氫過氧化合物的聚合可以有不同的形式和過程。可以是氫過氧化合物的聚合，也可以是得到氫過氧化合物過程中的不同自由基的聚合；還可以是氫過氧化合物分解產(chǎn)物的聚合。59a通過過氧鍵的均裂，得到烷氧自由基，進(jìn)一步反應(yīng)可以得到5.2.2.5影響油脂氧化的因素

一、脂肪酸的組成及結(jié)構(gòu)

60a5.2.2.5影響油脂氧化的因素60a二、氧低氧濃度（分壓）時(shí)，油脂氧化與氧濃度（分壓）近似正比；單線態(tài)氧反應(yīng)速度比三線態(tài)快（1500倍）。61a二、氧61a三、溫度溫度增加，油脂的氧化速度提高；這是因?yàn)闇囟忍岣哂欣谧杂苫纳珊头磻?yīng)。油脂加工時(shí)的溫度條件也能影響其以后的加工和貯藏特性。62a三、溫度62a63a63a四、水分水分特別是水分活度對(duì)于油脂氧化速度的影響，在第三章已經(jīng)介紹?？偟内厔?shì)是當(dāng)水分活度在0.33時(shí)，油脂的氧化反應(yīng)速度最慢。隨著水分活度的降低和升高，油脂氧化的速度均有所增加。

五、表面積油脂表面積越大，氧化反應(yīng)速度越快；這也是油性食品貯藏期遠(yuǎn)比純油脂短的原因。64a四、水分五、表面積64a六、助氧化劑一些二價(jià)或多價(jià)，如Cu2+、Zn2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Pb2+等的金屬離子?？纱龠M(jìn)油脂氧化反應(yīng)的進(jìn)行，稱這些金屬離子為助氧化劑。金屬離子在油脂氧化中通過下面三種方式發(fā)揮促進(jìn)的作用：

65a六、助氧化劑65a（二）直接使有機(jī)物氧化：（三）活化氧分子：。（一）促進(jìn)氫過氧化物分解，產(chǎn)生新的自由基：66a（二）直接使有機(jī)物氧化：（三）活化氧分子：。（一

七、光和射線：光線或射線是能量，可以促使油脂產(chǎn)生自由基或促使氫過氧化物分解。

八、抗氧化劑：即能防止或抑制油脂氧化反應(yīng)的物質(zhì)。這類物質(zhì)可以通過不同方式發(fā)揮作用，有天然和人工合成兩大類.67a七、光和射線：光線或射線是能量，可以促使油脂產(chǎn)生5.2.3油脂在加工貯藏中的其它化學(xué)變化

一、油脂的水解油脂水解主要的特點(diǎn)是游離脂肪酸含量增加。這會(huì)導(dǎo)致油脂的氧化速度提高，加速變質(zhì)；也能降低油脂的發(fā)煙點(diǎn)；使油脂的風(fēng)味變差。

68a5.2.3油脂在加工貯藏中的其它化學(xué)變化油脂水解主要的69a69a70a70a71a71a72a72a二、高溫下的反應(yīng)油脂在加熱的條件下會(huì)發(fā)生分解、聚合、縮合、水解、氧化反應(yīng)等。這些反應(yīng)均是機(jī)理比較復(fù)雜的反應(yīng)。

（一）熱分解脂類在加熱情況下可以發(fā)生非氧化熱分解和氧化熱分解兩種形式的反應(yīng)。73a二、高溫下的反應(yīng)73a飽和脂肪的非氧化熱分解可以表示為：

74a飽和脂肪的非氧化熱分解可以表示為：74a飽和脂肪酸的氧化熱（150℃以上）分解可以表示為：75a飽和脂肪酸的氧化熱（150℃以上）分解可以表示為：75a不飽和脂肪也能發(fā)生兩種形式的熱分解反應(yīng)：在無氧條件下，發(fā)生復(fù)雜分解得到小分子物質(zhì)，也有二聚體形成；在有氧條件下的熱分解反應(yīng)和自動(dòng)氧化的主要過程相同。二、熱聚合反應(yīng)油脂在加熱條件下不僅可以發(fā)生分解反應(yīng)，也能發(fā)生聚合反應(yīng)。熱聚合也有氧化熱聚合和非氧化熱聚合兩類。76a不飽和脂肪也能發(fā)生兩種形式的熱分解反應(yīng)：在無氧條件下，發(fā)生

非氧化熱聚合主要發(fā)生在脂分子內(nèi)或分子間的兩個(gè)不飽和脂肪酸之間，反應(yīng)形式主要是共軛烯鍵與單烯鍵之間的Diels-Alder反應(yīng)。如：分子內(nèi)：77a77a

氧化熱聚合反應(yīng)主要發(fā)生在不飽和鍵的α-C上，通過這種C之間的自由基結(jié)合而形成二聚體。油脂在加熱條件下還能發(fā)生縮合反應(yīng)，在輻射條件下還能發(fā)生降解反應(yīng)等。78a氧化熱聚合反應(yīng)主要發(fā)生在不飽和鍵的α-C上，通5.2.4油脂質(zhì)量評(píng)價(jià)中的一些重要參數(shù)5.2.4.1過氧化值過氧化值（peroxidationvalue,POV)：指1kg油脂中所含氫過氧化合物的毫克當(dāng)量數(shù)。這個(gè)值在油脂的氧化初期隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，而在后期則由于氫過氧化物分解速度的加快，其實(shí)際存在量會(huì)降低。因此用過氧化值評(píng)價(jià)油脂氧化的趨勢(shì)多用于氧化的初期。直接測(cè)定法：碘量法

79a5.2.4油脂質(zhì)量評(píng)價(jià)中的一些重要參數(shù)79a間接測(cè)量法－硫代巴比妥酸法脂質(zhì)氧化中典型的分解產(chǎn)物是可以得到一些醛類，如丙二醛（MDA)這些醛可與硫代巴比妥酸發(fā)生下列反應(yīng)而顯色。80a間接測(cè)量法－硫代巴比妥酸法80a5.2.4.2碘值碘值：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：81a5.2.4.2碘值利用碘量法測(cè)定消耗的碘量：81a

5.2.4.3酸價(jià)酸價(jià)（acidvalue,AV)：中和1g油脂中游離脂肪酸所需的KOH的毫克數(shù)。酸價(jià)與油脂中游離脂肪酸的量成正比。反映了油脂品質(zhì)的優(yōu)劣。一般新鮮油脂的酸價(jià)較低（小于5）。82a5.2.4.3酸價(jià)82a5.2.4.4皂化價(jià)皂化價(jià)：1g油脂完全皂化所需的KOH的毫克數(shù)。油脂的皂化價(jià)與油脂的平均分子量成反比，即皂化價(jià)越大，油脂的平均分子量越小。5.2.4.5二烯值二烯值也可稱為共軛二烯值，即具有共軛二烯結(jié)構(gòu)的不飽和脂肪酸與丁烯二酸酐反應(yīng)時(shí)需要丁烯二酸酐的量換算成所需碘的量。反映了不飽和脂肪酸中是否存在有共軛二烯結(jié)構(gòu)及此結(jié)構(gòu)的數(shù)量83a5.2.4.4皂化價(jià)83a第三節(jié)油脂加工化學(xué)

84a第三節(jié)油脂加工化學(xué)

84a5.3.1油脂的精煉85a5.3.1油脂的精煉85a86a86a87a87a88a88a89a89a90a90a5.3.2油脂的改性油脂的改性是油脂工業(yè)的重要項(xiàng)目，主要包括氫化、酯交換等。油脂的氫化是通過催化加氫的過程使油脂分子中的不飽和脂肪酸變?yōu)轱柡椭舅幔瑥亩岣哂椭埸c(diǎn)的方法。91a5.3.2油脂的改性91a92a92a93a93a94a94a95a95a96a96a酯交換97a酯交換97a98a98a99a99a100a100a101a101a第五章食品中的脂類物質(zhì)

第一節(jié)概述

102a第五章食品中的脂類物質(zhì)

第一節(jié)概述

1a5.1.1脂類化合物的組成及結(jié)構(gòu)一、分類*按來源分：乳脂類、植物脂類、動(dòng)物脂類、微生物脂類等**按結(jié)構(gòu)中的不飽和程度分：干性油（不飽和程度高，碘值＞130、半干性油（碘值在100～130）及亞不干性油（不飽和程度低碘值＜100）。103a5.1.1脂類化合物的組成及結(jié)構(gòu)2a***按其結(jié)構(gòu)和組成分：見下表104a***按其結(jié)構(gòu)和組成分：見下表3a二、基本結(jié)構(gòu)。105a二、基本結(jié)構(gòu)。4a

按照甘油三酯中R基之間的差別，又可將其分為單純甘油酯（R1=R2=R3)和混合甘油酯（R不完全相同）；當(dāng)其中的R1≠R3時(shí)，甘油中的2-C為手性C，導(dǎo)致甘油三酯具有手性和旋光性。天然油脂多為L(zhǎng)構(gòu)型106a按照甘油三酯中R基之間的差別，又可將其分為單純甘107a6a

三、脂肪酸的常見種類和結(jié)構(gòu)

A、飽和脂肪酸

a.常見種類：酪酸（4C）、己酸（6C）、辛酸（8C）、羊脂酸（10C）、月桂酸（12C）、肉豆蔻酸（14C）、棕櫚酸（16C，軟脂酸）、硬脂酸（18C）、花生酸（20C）、山崳酸（22C）

108a三、脂肪酸的常見種類和結(jié)構(gòu)7ab.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：偶數(shù)C、直鏈、不含C=C。B、不飽和脂肪酸

a.常見種類：一烯酸：月桂烯酸（C12、順9）、豆蔻烯酸（C14，順9）、棕櫚油酸（C16，順9）、油酸（C18，順9）、反油酸（C18，反9）、芥酸（C22，順13）；二烯酸：亞油酸（C18，順9、順12）、癸二烯酸（C10，反2、順4）、十二碳二烯酸（順2、順4）；109ab.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：偶數(shù)C、直鏈、不含C=C。8a三烯酸：α–亞麻酸（C18，順9、順12、順15）、γ–亞麻酸（C18，順6、順9、順12）、α–桐酸（C18，順9、反11、反13）、β–桐酸（C18，反9、反11、反13）多烯酸：花生四烯酸（C20，5,8,11,14）、EPA（C20，5,8,11,14,17）、

DHA（C22，4,7,10,13,16,19)110a三烯酸：α–亞麻酸（C18，順9、順12、順15）、γ–5.1.2脂肪酸及甘油三酯的命名一、脂肪酸的命名

a.來源名稱：如棕櫚酸、油酸、亞麻酸、蓖麻酸等。

b.系統(tǒng)命名法：如DHA系統(tǒng)名稱為：4順,7順,10順,13順,16順,19順-二十二碳六烯酸。111a5.1.2脂肪酸及甘油三酯的命名10ac.數(shù)字命名法：（1）雙鍵位次構(gòu)型-n(C總數(shù)）:m(雙鍵數(shù)）如：硬脂酸：18:0棕櫚酸：16:0

亞油酸：9c,12c-18:2DHA：4c,7c,10c,13c,16c,19c-22:6

對(duì)于只存在順式雙鍵及無共軛體系的不飽和脂肪酸也有從末端C開始編號(hào)的，表示為：n:mωx(末端雙鍵位次）或n:m(n-x)如：亞油酸：18:2ω6或18:2(n-6)α-亞麻酸：18:3ω3或18:3(n-3)

112ac.數(shù)字命名法：如：亞油酸：18:2ω6或18:2(n-65.1.3脂類物質(zhì)基本的理化性質(zhì)

一、物理性質(zhì)：蠟狀固態(tài)或液態(tài)；沸點(diǎn)低，小分子脂類容易揮發(fā)而形成特征的風(fēng)味；不溶于水（有例外），溶于乙醚、石油醚、氯仿、丙酮等有機(jī)溶劑；

二、化學(xué)性質(zhì)：酯鍵容易被水解或酶解而斷裂；C=C容易發(fā)生構(gòu)型轉(zhuǎn)化、位置移動(dòng)、親電加成、氧化等反應(yīng)。113a5.1.3脂類物質(zhì)基本的理化性質(zhì)12a第五章食品中的脂類物質(zhì)第二節(jié)油脂類物質(zhì)的理化性質(zhì)

主要介紹油脂類物質(zhì)與食品相關(guān)的理化性質(zhì)114a第五章食品中的脂類物質(zhì)13a5.2.1物理性質(zhì)一、氣味和色澤115a5.2.1物理性質(zhì)14a二、熔點(diǎn)和沸點(diǎn)天然油脂無固定的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，而只有一定的熔點(diǎn)范圍和沸點(diǎn)范圍。這是因?yàn)樘烊挥椭腔旌衔锴掖嬖谟型|(zhì)多晶現(xiàn)象。油脂組成中脂肪酸的碳鏈越長(zhǎng)、飽和程度越高，熔點(diǎn)越高；反式脂肪酸、共軛脂肪酸含量高的油脂，其熔點(diǎn)較高；

油脂沸點(diǎn)一般在180—200℃之間，沸點(diǎn)隨脂肪酸碳鏈增長(zhǎng)而增高。碳鏈長(zhǎng)度相同，飽和度不同的脂肪酸，其沸點(diǎn)變化不大。116a二、熔點(diǎn)和沸點(diǎn)油脂沸點(diǎn)一般在180—200℃之間

三、煙點(diǎn)、閃點(diǎn)及著火點(diǎn)煙點(diǎn)：不通風(fēng)條件下油脂發(fā)煙時(shí)的溫度；閃點(diǎn)：油脂中揮發(fā)性物質(zhì)能被點(diǎn)燃而不能維持燃燒的溫度；著火點(diǎn)：油脂中揮發(fā)性物質(zhì)能被點(diǎn)燃并維持燃燒時(shí)間不少于5s時(shí)的溫度。油脂的純度越高，其煙點(diǎn)、閃點(diǎn)及著火點(diǎn)均提高。117a三、煙點(diǎn)、閃點(diǎn)及著火點(diǎn)16a

四、結(jié)晶特性同質(zhì)多晶現(xiàn)象：化學(xué)組成相同的物質(zhì)可以形成不同形態(tài)晶體，但融化后生成相同液相的現(xiàn)象叫同質(zhì)多晶現(xiàn)象，例如由單質(zhì)碳形成石墨和金剛石兩種晶體。油脂在固態(tài)的情況下也有同質(zhì)多晶現(xiàn)象。*可能形成的晶體形態(tài)：主要有α型、βˊ型、和β型三種。

118a四、結(jié)晶特性17a**幾種晶體的基本特點(diǎn)：α型：有點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)但脂肪酸側(cè)鏈呈現(xiàn)不規(guī)則排列β型：有點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)且脂肪酸側(cè)鏈全部朝著一個(gè)方向傾斜。按照序列內(nèi)分子間交錯(cuò)排列的緊密程度，還有“二倍碳鏈長(zhǎng)（β-2）”和“三倍碳鏈長(zhǎng)（β-3）”之分。119a**幾種晶體的基本特點(diǎn)：18a

120a19a②含有不同脂肪酸的三?；视偷摩隆偷娜埸c(diǎn)比β型高。③混合型的三酰基甘油的同質(zhì)多晶體結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。121a②含有不同脂肪酸的三?；视偷摩隆偷娜埸c(diǎn)比β型高。③混五、脂的熔融特（一）熔化

簡(jiǎn)單甘油三酯（即所含三個(gè)脂肪酸種類相同）是一類純的物質(zhì)，其熔融行為符合純物質(zhì)的熔融特性，即從固體變?yōu)橐后w時(shí)，熱焓對(duì)物料溫度的曲線為S形，即固體開始熔融前加熱，固體溫度上升，但當(dāng)熔融開始時(shí)，加熱所提供的熱量，用來克服相變所需的能量，狀態(tài)發(fā)生變化但溫度不發(fā)生變化；全部變?yōu)橐后w后繼續(xù)加熱液體溫度繼續(xù)上升。在這個(gè)過程中也會(huì)出現(xiàn)不同晶形相互轉(zhuǎn)化的問題。

122a五、脂的熔融特21a

天然油脂由于是混合物，其熔融行為和簡(jiǎn)單酯的行為有些差別。首先相變過程變得不明顯，當(dāng)出現(xiàn)固液混合體系時(shí)，溫度仍有所上升；其次，天然脂熔融時(shí)體積會(huì)發(fā)生變化。123a天然油脂由于是混合物，其熔融行為和簡(jiǎn)單124a23a（二）油脂的塑性油脂的塑性是與油脂的加工和使用特性緊密相關(guān)的物理屬性。其定義為在一定外力的作用下，表觀固體脂肪所具有的抗變形的能力。決定油脂塑性的因素：(1)固體脂肪指數(shù)(SFI)：即在一定溫度下脂肪中固體和液體所占份數(shù)的比值，可以通過脂肪的熔化曲線來求出。SFI太大或太小，油脂的塑性都比較差，只有固液比適當(dāng)時(shí)，油脂才會(huì)有比較好的塑性。125a（二）油脂的塑性24a(2)脂肪的晶形：βˊ晶形的油脂其可塑性比β晶形要好，這是因?yàn)棣篓@晶形中脂分子排列比較松散，存在大量的氣泡，而β晶形分子排列致密，不允許有氣泡存在；(3)熔化溫度范圍：熔化溫度范圍越寬的脂肪其塑性越好。如果SFI太大，固脂含量很高，脂肪太硬且變脆。如果SFI太小，固脂含量很低，脂肪過軟且非常容易熔化只有當(dāng)固液比適當(dāng)時(shí)，油脂才會(huì)有比較理想的塑性。一般來說，食用脂肪固體含量在10%-30%。126a(2)脂肪的晶形：βˊ晶形的油脂其可塑性比β晶形要好，這是因塑性脂肪舉例人造奶油是由含有高含量反式油酸與反式亞油酸的油進(jìn)行選擇性氫化直接混合制成的。2006年9月，紐約市衛(wèi)生局公布了一項(xiàng)新規(guī)定，所有餐館在07年7月前去除食用油、人造黃油、起酥油中的反式脂肪成分。08年7月前去除所有食品中的反式脂肪成分127a塑性脂肪舉例人造奶油是由含有高含量反式油酸與反式亞油酸的油128a27a六、油脂的液晶態(tài)油脂除了存在固態(tài)、液態(tài)外，還有一種介于固態(tài)和液態(tài)之間的相態(tài)，稱為液晶態(tài)。油脂液晶態(tài)的存在是由油脂的結(jié)構(gòu)決定的。

此時(shí)，分子排列處于有序和無序之間的一種狀態(tài)，即相互作用力弱的烴鏈區(qū)熔化，而相互作用力大的極性基團(tuán)區(qū)未熔化時(shí)的狀態(tài)。脂類在水中也能形成類似于表面活性物質(zhì)存在方式的液晶結(jié)構(gòu)。129a六、油脂的液晶態(tài)28a由于乳化劑是典型的兩親分子（分子含有極性和非極性部分），也可形成液晶態(tài)。130a由于乳化劑是典型的兩親分子（分子含有極性和非極性部分），29七、油脂的乳化和乳化劑油脂和水在一定條件下可以形成一種均勻分散的介穩(wěn)的狀態(tài)－乳濁液，乳濁液形成的基本條件是一種能以直徑為0.1~50μm的小滴在另一種中分散，這種分散一般成為內(nèi)相或分散相，分散小滴外邊包圍的液體成為連續(xù)相。131a七、油脂的乳化和乳化劑30a132a31a

乳濁液是一種介穩(wěn)的狀態(tài)，在一定的條件下會(huì)出現(xiàn)分層、絮凝甚至聚結(jié)等現(xiàn)象。其原因?yàn)椋孩賰上嗟拿芏炔煌缡苤亓Φ挠绊?，?huì)導(dǎo)致分層或沉淀；②改變分散相液滴表面的電荷性質(zhì)或量會(huì)改變液滴之間的斥力，導(dǎo)致因斥力不足而絮凝；③兩相間界面膜破裂導(dǎo)致分散相液滴相互聚合而分層。

133a乳濁液是一種介穩(wěn)的狀態(tài)，在一定的條件下會(huì)出現(xiàn)分層、絮凝134a33a135a34a136a35a137a36a138a37a乳濁液穩(wěn)定性同液滴間引力與斥力的平衡有關(guān)，如果液滴間斥力大于引力，則乳濁液有較好的穩(wěn)定性。139a乳濁液穩(wěn)定性同液滴間引力與斥力的平衡有關(guān)，38a140a39a141a40a142a41a5.2.2油脂在食品加工貯藏中的氧化反應(yīng)

143a5.2.2油脂在食品加工貯藏中的氧化反應(yīng)42a5.2.2.1油脂的自動(dòng)氧化油脂的自動(dòng)氧化指活化的含烯底物（油脂分子中的不飽和脂肪酸）與空氣中氧（基態(tài)氧）之間所發(fā)生的自由基類型的反應(yīng)。此類反應(yīng)無需加熱，也無需加特殊的催化劑.144a5.2.2.1油脂的自動(dòng)氧化43a145a44a146a45a147a46a148a47a

在自動(dòng)氧化的情況下，由引發(fā)劑與不飽和脂肪酸反應(yīng)得到的烷基自由基是與基態(tài)氧進(jìn)行氧化反應(yīng)的，基態(tài)氧就是空氣中存在的常態(tài)氧，其分子中電子的排布方式為：

氧分子中電子的這種排布方式成為三線態(tài)，與之相對(duì)應(yīng)的是單線態(tài)：

由于三線態(tài)中電子的排布符合洪特規(guī)則，因此能量較低，比較穩(wěn)定。

149a在自動(dòng)氧化的情況下，由引發(fā)劑與不飽和脂肪酸反應(yīng)得到的二、常見脂的氫過氧化合物的形成

a.油酸氫過氧化合物150a二、常見脂的氫過氧化合物的形成49ab.亞油酸的氫過氧化合物151ab.亞油酸的氫過氧化合物50a152a51a5.2.2.2光敏氧化光敏氧化即是在光的作用下（不需要引發(fā)劑）不飽和脂肪酸與氧（單線態(tài)）之間發(fā)生的反應(yīng)。光所起的直接作用是提供能量使三線態(tài)的氧變?yōu)榛钚暂^高的單線態(tài)氧。但在此過程中需要更容易接受光能的物質(zhì)首先接受光能，然后將能量轉(zhuǎn)移給氧。將此類物質(zhì)成為光敏劑。食品中具有大的共軛體系的物質(zhì)，如葉綠素、血紅蛋白等可以起光敏劑的作用。153a5.2.2.2光敏氧化52a154a53a155a54a

此反應(yīng)的基本特點(diǎn)是：雙鍵鄰位C上的氫參與了反應(yīng)，但形成的氫過氧鍵不在雙鍵鄰位C上，而是直接在雙鍵C上；反應(yīng)中雙鍵移位，原先鄰位飽和C變?yōu)榱穗p鍵不飽和碳；單線態(tài)氧首先和鄰位C上的氫結(jié)合，然后未與氫結(jié)合的另一個(gè)氧原子進(jìn)攻并打開雙鍵，同時(shí)雙鍵移位并H從鄰位C上斷下，形成產(chǎn)物；如果雙鍵兩邊均有鄰位C，則有不同的反應(yīng)方式，這正是理解教材所舉例子的關(guān)鍵。對(duì)于同樣的反應(yīng)底物，光敏反應(yīng)的速度大于自動(dòng)氧化（約1500倍）。156a此反應(yīng)的基本特點(diǎn)是：雙鍵鄰位C上的氫參與了反應(yīng)，但形5.2.2.3酶促氧化一、脂肪氧合酶催化的反應(yīng)脂肪氧合酶專一性的催化具有1,4-順,順-二烯結(jié)構(gòu)的多不飽和脂肪酸發(fā)生氧化反應(yīng)。例如亞油酸所發(fā)生的反應(yīng)：157a5.2.2.3酶促氧化56a158a57a5.2.2.4氫過氧化合物的反應(yīng)氫過氧化合物既可以通過分解反應(yīng)，也可以通過聚合反應(yīng)而進(jìn)一步發(fā)生變化。

159a5.2.2.4氫過氧化合物的反應(yīng)58a

通過過氧鍵的均裂，得到烷氧自由基，進(jìn)一步反應(yīng)可以得到小分子的醛、酮、羧酸等化合物。

氫過氧化合物的聚合可以有不同的形式和過程?？梢允菤溥^氧化合物的聚合，也可以是得到氫過氧化合物過程中的不同自由基的聚合；還可以是氫過氧化合物分解產(chǎn)物的聚合。160a通過過氧鍵的均裂，得到烷氧自由基，進(jìn)一步反應(yīng)可以得到5.2.2.5影響油脂氧化的因素

一、脂肪酸的組成及結(jié)構(gòu)

161a5.2.2.5影響油脂氧化的因素60a二、氧低氧濃度（分壓）時(shí)，油脂氧化與氧濃度（分壓）近似正比；單線態(tài)氧反應(yīng)速度比三線態(tài)快（1500倍）。162a二、氧61a三、溫度溫度增加，油脂的氧化速度提高；這是因?yàn)闇囟忍岣哂欣谧杂苫纳珊头磻?yīng)。油脂加工時(shí)的溫度條件也能影響其以后的加工和貯藏特性。163a三、溫度62a164a63a四、水分水分特別是水分活度對(duì)于油脂氧化速度的影響，在第三章已經(jīng)介紹?？偟内厔?shì)是當(dāng)水分活度在0.33時(shí)，油脂的氧化反應(yīng)速度最慢。隨著水分活度的降低和升高，油脂氧化的速度均有所增加。

五、表面積油脂表面積越大，氧化反應(yīng)速度越快；這也是油性食品貯藏期遠(yuǎn)比純油脂短的原因。165a四、水分五、表面積64a六、助氧化劑一些二價(jià)或多價(jià)，如Cu2+、Zn2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Pb2+等的金屬離子?？纱龠M(jìn)油脂氧化反應(yīng)的進(jìn)行，稱這些金屬離子為助氧化劑。金屬離子在油脂氧化中通過下面三種方式發(fā)揮促進(jìn)的作用：

166a六、助氧化劑65a（二）直接使有機(jī)物氧化：（三）活化氧分子：。（一）促進(jìn)氫過氧化物分解，產(chǎn)生新的自由基：167a（二）直接使有機(jī)物氧化：（三）活化氧分子：。（一

七、光和射線：光線或射線是能量，可以促使油脂產(chǎn)生自由基或促使氫過氧化物分解。

八、抗氧化劑：即能防止或抑制油脂氧化反應(yīng)的物質(zhì)。這類物質(zhì)可以通過不同方式發(fā)揮作用，有天然和人工合成兩大類.168a七、光和射線：光線或射線是能量，可以促使油脂產(chǎn)生5.2.3油脂在加工貯藏中的其它化學(xué)變化

一、油脂的水解油脂水解主要的特點(diǎn)是游離脂肪酸含量增加。這會(huì)導(dǎo)致油脂的氧化速度提高，加速變質(zhì)；也能降低油脂的發(fā)煙點(diǎn)；使油脂的風(fēng)味變差。

169a5.2.3油脂在加工貯藏中的其它化學(xué)變化油脂水解主要的170a69a171a70a172a71a173a7