食品化學(xué)-第四章酯類

第四章脂類(Lipids)

第一節(jié)概述第二節(jié)油脂的物理性質(zhì)與功能性質(zhì)第三節(jié)油脂的化學(xué)性質(zhì)第四節(jié)油脂加工化學(xué)第一節(jié)概述一脂類化合物的特征：不溶于水，溶于有機(jī)溶劑大多具有酯的結(jié)構(gòu)由生物體產(chǎn)生和利用二脂質(zhì)在食品中的功能熱量最高的營(yíng)養(yǎng)素(39.58kJ/g)必需脂肪酸：亞油酸、α-亞麻酸脂溶性維生素的載體滑潤(rùn)的口感，光潤(rùn)的外觀，塑性脂肪的造型功能油炸食品香氣，酥脆的風(fēng)味，高效傳熱介質(zhì)。三油脂分類大類亞類組成簡(jiǎn)單脂類?；视王ジ视?脂肪酸（占脂類的99%）蠟長(zhǎng)鏈脂肪醇+長(zhǎng)鏈脂肪酸復(fù)合脂類磷酸甘油酯甘油+脂肪酸+磷酸+含氮物鞘磷脂類鞘氨醇+脂肪酸+磷酸+膽堿腦苷脂類鞘氨醇+脂肪酸+糖神經(jīng)節(jié)苷脂鞘氨醇+脂肪酸+碳水化合物衍生脂類脂溶性維生素、類固醇等四油脂的結(jié)構(gòu)與命名

系統(tǒng)命名俗名速記表示相對(duì)分子質(zhì)量熔點(diǎn)/℃來(lái)源正丁酸(butanoic)酪酸(butyric)C4︰088.10-7.9乳脂十二烷酸(dodecanoic)月桂酸(lauric)C12︰0200.3144.2椰子油、棕櫚仁油十四烷酸(tetradecanoic)豆蔻酸(myristic)C14︰0228.3653.9肉豆蔻種子油十六烷酸(hexadecanoic)棕櫚酸(palmitic)C16︰0256.4263.1所有動(dòng)、植物油十八烷酸(octadecanoic)硬脂酸(stearic)C18︰0284.4769.6所有動(dòng)、植物油系統(tǒng)命名俗名速記表示相對(duì)分子質(zhì)量熔點(diǎn)/℃來(lái)源一烯酸順-9-十六碳烯酸cis-9-hexadecenoic棕櫚油酸palmtoleic-16︰1254—?jiǎng)游锶橹?、海洋?dòng)物油(60%-70%)、種子油、牛脂等順-9-十八碳烯酸cis-9-octadecenoic油酸oleic-18︰128214.16橄欖油、山核桃油、各種動(dòng)植物油脂反-11-十八碳烯酸t(yī)rans-11-octadecenoic11t-十八碳烯酸vassenic11t-18︰128244奶油、牛油順-13-二十二碳烯酸cis-13-docosenoic芥酸erucic-22︰133833.5十字花科芥子屬(40%)以上二烯酸順-2,順-4-十二碳二烯酸cis-2,cis-4-dodecdienoic癸二烯酸decadienoic,-12︰2196烏柏籽仁油順-9,順-12-十八碳二烯酸cis-9,cis-12-octadecadienoic亞油酸linoleic,-18︰2280-5存在于多種植物油，如豆油、紅花油、核桃油、葵花油等系統(tǒng)命名俗名速記表示相對(duì)分子質(zhì)量熔點(diǎn)/℃來(lái)源順-9,順-12,順-14-十八碳三烯酸cis-9,cis-12,cis-14-octadecatrienoicα-亞麻酸α-linolenic,,-18︰318︰3(n-3)278-10～-11.3亞麻籽油、蘇籽油順-6,順-9,順-12-十八碳三烯酸cis-6,cis-9,cis-12-octadecatrienoicγ-亞麻酸γ-linolenic,,-18︰318︰3(n-6)278—月見(jiàn)草油順-5,順-8,順-11,順-14-二十碳四烯酸花生四烯酸arachidonic,,,-20︰420︰4(n-6)304—海洋魚油、豬脂、牛脂順-5,順-8,順-11,順-14,順-17-二十碳五烯酸cis-5,cis-8,cis-11,cis-14,cis-17-eicosapentaenoicEPA,,,,-20︰520︰5(n-3)302—鱈魚肝油順-4,順-7,順-10,順-13,順-16,順-19-二十二碳六烯酸DHA,,,,,-22︰622︰6(n-3)328—日本沙丁魚甘油、鱈魚肝油、鯡魚油14∶016∶018∶020∶016∶118∶118∶218∶320∶1其他不飽和FA牛脂肪豬脂肪羊脂肪鱈魚油大比目魚油6.31.84.61.40.827.421.824.619.69.614.18.930.53.89.0－0.8－－－－4.2－3.52.549.653.436.013.812.32.56.64.30.7－－0.8－0.1－－0.8－4.0>50>55大豆油玉米油棉籽油可可脂芝麻油－－1－111229247～10444354～6－－－－－22529243835～505154402.137～499－－3.0脂類的命名Sn-甘油-1-硬脂酸酯-2-油酸酯-3-肉豆蔻酸酯Sn-甘油-1-硬脂酰-2-油酰-3-肉豆蔻酰Sn-18:0-18:1-14:0硬脂酸油酸肉豆蔻酸來(lái)源命名：花生油、葵花籽油。。。。用途命名：起酥油、色拉油第二節(jié)油脂的物理性質(zhì)一、感官性質(zhì)：氣味和色澤二、熔點(diǎn)三、晶型；塑性；乳化性一油脂中的氣味與色澤顏色：葉綠素、類胡蘿卜素

芝麻油椰子油菜油

油脂中的氣味：二熱性質(zhì)煙點(diǎn)：不通風(fēng)條件下觀察到試樣發(fā)煙的溫度閃點(diǎn)：試樣中揮發(fā)性物質(zhì)能被點(diǎn)燃但不能維持燃燒的溫度著火點(diǎn):試樣中揮發(fā)性物質(zhì)能被點(diǎn)燃且維持燃燒不少于5秒的溫度。煙點(diǎn)溫度〈閃點(diǎn)溫度〈著火點(diǎn)溫度油脂的熔點(diǎn)熔點(diǎn)：脂肪沒(méi)有確定的熔點(diǎn)，只有一個(gè)溫度范圍。分子間作用力強(qiáng)，則熔點(diǎn)提高。無(wú)銳熔點(diǎn)。油脂的沸點(diǎn)一般為：180℃～200℃。脂肪種類熔點(diǎn)大豆油-1～-18花生油0～3向日葵油-16～19奶油28～36豬油36～50羊油44～50可可脂的晶型與熔點(diǎn)晶型γΑα+γ熔點(diǎn)16-1821-2425.5-27.1晶型β’’β’β熔點(diǎn)27-2930-33.834-36.21油脂的塑性在一定的外力作用下，固體脂肪具有的抗變形的能力。影響油脂塑性的因素：SFI（solidfatindex)適當(dāng)（固體10%-30%），塑性最佳脂肪的晶型：β'熔化溫度范圍寬則脂肪的塑性越大。油脂塑性的應(yīng)用涂抹性可塑性起酥作用面團(tuán)體積增加固體脂肪指數(shù)SFI：一定溫度下的油脂中，固體脂肪和液體脂肪所占比例的比值。四、加工性質(zhì)水油油水連續(xù)相分散相親水端疏水端W/O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)乳化劑Emulsifiers常用的乳化劑單酰甘油、乙二醇或丙二醇脂肪酸單酯、脫水山梨醇脂肪酸酯(span)聚氧乙烯脫水山梨醇脂肪酸酯(tween)。卵磷脂、各種植物中的水溶性樹膠等。第三節(jié)油脂的化學(xué)性質(zhì)一、油脂水解二、油脂的氧化自動(dòng)氧化、光敏氧化、酶促氧化氧化的影響因素抗氧化劑三、油脂在加工和儲(chǔ)藏中的其他化學(xué)反應(yīng)油脂水解、高溫反應(yīng)（分解、聚合、縮合）一、油脂水解（Lipolysis）通過(guò)加熱或酶和水分的作用，脂類中的酯鍵發(fā)生水解游離脂肪酸比甘油酯更容易氧化，產(chǎn)生水解酸敗味油炸易發(fā)煙，影響風(fēng)味

油脂中脂肪酸的含量的多少是評(píng)價(jià)其質(zhì)量高低的指標(biāo)之一，通常用酸價(jià)來(lái)表示。二油脂氧化（oxidation）1、油脂的自動(dòng)氧化2、油脂的光氧化3、油脂的酶促氧化4、氫過(guò)氧化物的分解和聚合5、油脂氧化的影響因素（一）自動(dòng)氧化(autoxidation)脂類的自動(dòng)氧化是典型的自由基反應(yīng)，其反應(yīng)機(jī)理如下：鏈終止：R+R

R-R(4)R+ROO

ROOR(5)ROO+ROO

ROOR+O2(6)鏈引發(fā)

(誘導(dǎo)期)：RHR·+H·(1)引發(fā)劑鏈傳遞：R+O2ROO(2)ROO+RHROOH+R(3)R·烷基自由基ROO過(guò)氧化自由基ROOR非自由基產(chǎn)物油酸酯形成氫過(guò)氧化物8，11位氫過(guò)氧化物（26％～28％）9，10位氫過(guò)氧化物（22％～24％）。亞油酸酯形成氫過(guò)氧化物（二）光敏氧化(PhotosensitizedOxidation)油脂中的天然色素類類光敏化合物光照時(shí)產(chǎn)生單線態(tài)氧，單線態(tài)氧首先和α-C上的氫結(jié)合，另一個(gè)氧原子進(jìn)攻雙鍵，同時(shí)雙鍵移位，形成氫過(guò)氧化物。光敏氧化與自動(dòng)氧化產(chǎn)生氫過(guò)氧化物異構(gòu)體的比較光敏氧化反應(yīng)的速率比自動(dòng)氧化反應(yīng)速率約快1500倍油脂的酶促氧化

(enzymaticoxidation)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)5、影響食品中脂類氧化速度的因素1、組成：不飽和脂肪酸>飽和脂肪酸多雙鍵脂肪酸>少雙鍵順式構(gòu)型>反式構(gòu)型脂肪酸雙鍵數(shù)誘導(dǎo)期(h)相對(duì)氧化速率18:00

118:1(9)18210018:2(9,12)219120018:3(9,12,15)31.3425002、氧：?jiǎn)尉€態(tài)氧>三線態(tài)氧約1500倍低濃度時(shí)氧氣分壓增加，油脂氧化速度加快高氧濃度時(shí)氧化速率與氧濃度無(wú)關(guān)油脂與空氣接觸的表面積越大氧化反應(yīng)越快3、溫度溫度升高游離基易于生成，過(guò)氧化物易于分解，油脂氧化速度加快。0.3~0.4時(shí),水降低催化效率而反應(yīng)速度最小0～0.3微量水增加催化效率0.33~0.73有利于氧的融解0.73以后反應(yīng)物及催化劑稀釋5、助氧化劑:二價(jià)或多價(jià)過(guò)渡金屬使油脂氧化速度加快。a、促進(jìn)氫過(guò)氧化物分解b、直接與未氧化物質(zhì)作用

c、激活氧分子鉛>銅>錫>鋅>鐵>鋁>不銹鋼>銀6、光和射線:均增加油脂氧化速度4、水分抗氧化劑抗氧化劑分類：游離基清除劑（氫原子和電子供體）單線態(tài)氧淬滅劑（類胡蘿卜素等）金屬螯合劑（有機(jī)酸等）氧清除劑（Vc等）抗氧化酶類（SOD、谷胱甘肽酶等）常用商業(yè)抗氧化劑：以酚類物質(zhì)為主。主抗氧化劑自由基接受體，可以延遲或抑制自動(dòng)氧化的引發(fā)或停止自動(dòng)氧化的傳遞BHA、BHT、PG、TBHQ天然食品組分：VE、胡蘿卜素次抗氧化劑（協(xié)同劑、增效劑）增加主抗氧化劑的活性檸檬酸、VC、酒石酸、卵磷脂常用合成抗氧化劑三、油脂在高溫下的氧化聚合和分解1）油脂的熱分解、熱聚合和熱氧化聚合2）油脂的縮合3）熱氧化分解熱分解熱分解與氧化反應(yīng)同時(shí)存在飽和脂肪的非氧化熱分解可以表示為：飽和脂肪酸的熱氧化（150℃以上）分解可以表示為：共軛烯鍵與單烯鍵之間的Diels-Alder反應(yīng)第四節(jié)油脂加工化學(xué)一、油脂的精煉沉降：過(guò)濾除去不溶性雜質(zhì)脫膠（Degumming）：用水除去毛油中的磷脂和蛋白質(zhì)膠體狀雜質(zhì)?脫酸（Deacidification）：用堿中和毛油中的游離脂肪酸?脫色（Bleaching）：用活性白土等脫去雜色素和棉酚?脫臭（Deodorization）：真空脫氣二油脂的改性（

ModificationofLipids）

1、氫化（Hydrogenation

）雙鍵被吸附（π鍵相互作用）到金屬催化劑表面；金屬表面氫原子轉(zhuǎn)移到雙鍵的一個(gè)碳上，雙鍵的另一個(gè)碳與金屬表面鍵合（σ鍵）；第二個(gè)氫原子進(jìn)行轉(zhuǎn)移，得到飽和產(chǎn)品。氫化機(jī)理

反式脂肪酸（TransFattyAcid，TFA）

在氫化油脂生產(chǎn)過(guò)程中，部分雙鍵的順式構(gòu)型轉(zhuǎn)變?yōu)榉词?，產(chǎn)生幾何異構(gòu)體反式脂肪酸，膳食中80%的反式脂肪酸來(lái)源于氫化油脂。油脂的酯交換反應(yīng)機(jī)理：催化劑作用下，酯鍵分解產(chǎn)生游離脂肪酸，然后在隨機(jī)位置