第四章 脂質(zhì) 食品化學(xué)課件

Chapter4Lipids

脂質(zhì)Contents3.6ChemistryinProcessingofFatsandOils3.1Introduction3.2StructureandComposition

ofFats3.3PhysicalPropertiesofFats3.4ChemicalPropertiesofFats3.5QualityEvaluationofFats

andOil1.Lipids3.1Introduction2.Classification3.FunctionofLipids1.Lipids3.1Introduction

定義：不溶于水而溶于有機(jī)溶劑的疏水性化合物95%的植物和動(dòng)物脂類是脂肪酸甘油酯，即脂肪（fat）脂：室溫下為固體油：室溫下為液體

3.1IntroductionLipids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。大多具有酯的結(jié)構(gòu)，并以脂肪酸形成的酯最多。都是由生物體產(chǎn)生，并能由生物體所利用（與礦物油不同）。例外：卵磷脂、鞘磷脂和腦苷脂類。3.1Introduction食用脂的兩種形式游離脂，或可見(jiàn)脂肪

是指從植物或動(dòng)物中分離出來(lái)的脂如奶油、豬油或色拉油食品組分

是指存在于食品中，作為食品的一部分不是以游離態(tài)存在例如肉、乳、大豆中的脂3.1Introduction2.Classification

按化學(xué)結(jié)構(gòu)分：

簡(jiǎn)單脂質(zhì)酰基甘油甘油+脂肪酸（占天然脂質(zhì)的95%）（simplelipids）蠟長(zhǎng)鏈脂肪醇+長(zhǎng)鏈脂肪酸

復(fù)合脂質(zhì)磷酸?；视透视?脂肪酸+磷酸鹽+含氮基團(tuán)（complexlipids）鞘磷脂類鞘氨醇+脂肪酸+磷酸鹽+膽堿腦苷脂類鞘氨醇+脂肪酸+糖神經(jīng)節(jié)苷脂類鞘氨醇+脂肪酸+碳水化合物

衍生脂質(zhì)類胡蘿卜素，類固醇，脂溶性維生素等（derivativelipids）真脂類脂3.1Introduction2.Classification

按來(lái)源分：乳脂類、植物脂、動(dòng)物脂、海產(chǎn)品動(dòng)物油、微生物油脂單純?；?，混合酰基油。

按脂肪酸構(gòu)成分：3.1Introduction2.Classification

按不飽和程度分：干性油：碘值大于130，如桐油、亞麻油、紅花油等；半干性油：碘值介于100-130，如棉籽油、大豆油等；不干性油：碘值小于100，如花生油、菜子油等。3.1Introduction3.FunctionofLipids提供必需脂肪酸脂溶性維生素的載體提供滑潤(rùn)的口感，光潤(rùn)的外觀，塑性脂肪的造型功能賦予油炸食品香酥的風(fēng)味，是傳熱介質(zhì)熱量最高的營(yíng)養(yǎng)素(39.58kJ/g)3.2StructureandCompositionofFats1.StructureofFats結(jié)構(gòu)2.Nomenclature命名3.脂肪酸的組成分布3.2StructureandCompositionofFats1.StructureofFatsfat是甘油與脂肪酸生成的一酯,二酯和三酯3.2StructureandCompositionofFats

R1=R2=R3，單純甘油酯；

Ri

不完全相同時(shí)，混合甘油酯；

R1≠R3，C2原子有手性，天然油脂多為L(zhǎng)型。碳原子數(shù)多為偶數(shù)，且多為直鏈脂肪酸3.2StructureandCompositionofFats1.StructureofFats結(jié)構(gòu)2.Nomenclature命名3.脂肪酸的組成分布3.2StructureandCompositionofFats2.命名(Nomenclature)(1)NomenclatureofFattyAcid(FA)(2)NomenclatureofTriacylglycerols(TG)3.2StructureandCompositionofFats2.命名(Nomenclature)

(1)NomenclatureofFattyAcid(FA)

系統(tǒng)命名法

選擇含有羧基（或雙鍵）的最長(zhǎng)碳鏈為主鏈，將羧基C定為C1，明確雙鍵位置

CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH

9,12-十八碳二烯酸

912

數(shù)字命名法

n:m（n-碳鏈數(shù),m-雙鍵數(shù)）例：18:018:118:218:3位置CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH2.命名(Nomenclature)

(1)NomenclatureofFattyAcid(FA)從此端編號(hào)記作:n數(shù)字從此端編號(hào)記作:ω?cái)?shù)字3.2StructureandCompositionofFatsω-命名系統(tǒng)：

分子末端甲基ω碳原子開(kāi)始確定第一個(gè)雙鍵的位置

CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH

亞油酸18：2ω6

或18：2（n－6）3.2StructureandCompositionofFats

天然多烯酸（一般會(huì)有2-6個(gè)雙鍵）的雙鍵都是被亞甲基隔開(kāi)的。

5,8,11,14-二十碳四烯酸，或20:4ω6（或n－6）

4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸或22:6ω3（或n－3）

1411851

63.2StructureandCompositionofFatsc-順式t-反式

幾何構(gòu)型

WHO,FAO,中國(guó)營(yíng)養(yǎng)協(xié)會(huì)推薦

1：1：1飽和脂肪酸單不飽和脂肪酸多不飽和脂肪酸3.2StructureandCompositionofFats2.命名(Nomenclature)

(1)NomenclatureofFattyAcid(FA)

系統(tǒng)命名法

俗名或普通名英文縮寫(xiě)

數(shù)字命名法

表3-1一些常見(jiàn)脂肪酸的命名

數(shù)字命名

系統(tǒng)命名

俗名或普通名

英文縮寫(xiě)

4:0丁酸酪酸（Butyricacid）B6:0己酸己酸(Caproicacid)H8:0辛酸辛酸(Caprylicacid)Oc10:0癸酸癸酸(Capricacid)D12:0十二酸月桂酸(Lauricacid)La14:0十四酸肉豆蔻酸(Myristicacid)M16:0十六酸棕櫚酸(Palmticacid)P16:19-十六烯酸棕櫚油酸(Palmitoleicacid)Po18:0十八酸硬脂酸(Stearicacid)St18:1ω99-十八烯酸油酸(Oleicacid)O18:2ω69,12-十八二烯酸亞油酸(Linoleicacid)L18:3ω39,12,15-十八三烯酸α-亞麻酸(Linolenicacid)α-Ln18:3ω66,9,12-十八三烯酸γ-亞麻酸(Linolenicacid)γ-Ln20:0二十酸花生酸(Arachidicacid)Ad20:4ω65,8,11,14-二十碳四烯酸花生四烯酸(Arachidonicacid)An20:5ω35,8,11,14,17-二十碳五烯酸(Eicosapentanoicacid)EPA22:1ω913-二十二烯酸芥酸(Erucicacid)E22:6ω34,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸(Docosahexanoicacid)DHA植物中最常見(jiàn)的脂肪酸約占脂肪酸總量的

97％

月桂酸

[12：0]

肉豆蔻酸

[14：0]

棕櫚酸

[16：0]

硬脂酸

[18：0]

油酸

[18：1（n-9)]

亞油酸

[18：2（n-6)]

亞麻酸

[18：3（n-3)]棕櫚酸、油酸以及亞油酸含量較高，即不飽和脂肪酸占主要成分

亞油酸（ω-6）、-亞麻酸（ω-3）,不能由人體合成，具有生理活性和營(yíng)養(yǎng)功能，是必需脂肪酸Concept

必需脂肪酸(EssentialFattyAcids,EFA)

Essentialfattyacidscannotbesynthesizedbyhumanbody.Theyincludethemembersoftheω3andω6

families.(L,Ln,An,EPA,DHA)

3.2StructureandCompositionofFats2.命名(Nomenclature)(1)NomenclatureofFattyAcid(FA)(2)NomenclatureofTriacylglycerols(TG)3.2StructureandCompositionofFatsSn-系統(tǒng)命名三?；视虵isher投影式中間的羥基位于中心碳的左邊

Sn命名法

(StereospecificNumbering)Glycerol

①數(shù)字命名:

Sn-16:0-18:1-18:0

②英文縮寫(xiě)命名:

Sn-POSt

③中文命名:

Sn-1-棕櫚酸-2-油酸-3-硬脂酸甘油酯16143.2StructureandCompositionofFats1.StructureofFats結(jié)構(gòu)2.Nomenclature命名3.脂肪酸的組成分布3.2StructureandCompositionofFats3.脂肪酸的組成分布（1）動(dòng)物脂肪乳脂主要的脂肪酸是棕櫚酸,油酸與硬脂酸，含短鏈脂肪酸C4－C12，少量的支鏈、奇數(shù)碳FA。高等陸生動(dòng)物脂大量的C16和C18飽和脂肪酸(P,St)和中等量不飽和FA（O和L),mp較高水產(chǎn)動(dòng)物油脂高不飽和脂肪酸,EPA(20:5),DHA(22:6)。

兩棲類、爬行類、鳥(niǎo)類和嚙齒動(dòng)物

FA的組成介于水產(chǎn)動(dòng)物和陸產(chǎn)高等動(dòng)物之間。

3.2StructureandCompositionofFats3.脂肪酸的組成分布（1）動(dòng)物脂肪3.2StructureandCompositionofFats3.脂肪酸的組成分布（2）植物脂肪植物油脂：大量油酸、亞油酸,飽和脂肪酸均低于20％

亞麻酸酯：豆油、麥胚油、大麻籽油月桂酸酯：月桂酸含量特別高，熔點(diǎn)低，如椰子油。3.2StructureandCompositionofFats3.脂肪酸的組成分布（2）植物脂肪1.Smellandcolour3.3PhysicalPropertiesofFats2.MeltingandBoilingPoints3.Crystallizationproperties4.Meltingproperties1.Smellandcolour

純脂肪無(wú)色、無(wú)味多數(shù)油脂無(wú)揮發(fā)性，氣味多由非脂成分引起的。芝麻油椰子油菜油3.3PhysicalPropertiesofFats2.MeltingPointsandBoilingPoints

天然油脂沒(méi)有敏銳的m.p.和b.p.

m.p.:游離脂肪酸>甘油一酯>二酯>三酯

m.p.最高在40－55℃之間。碳鏈越長(zhǎng)，飽和度越高，則m.p.越高。

m.p.<37℃時(shí)，消化率>96%。

b.p.：180－200℃之間，b.p.隨碳鏈增長(zhǎng)而增高3.3PhysicalPropertiesofFats脂

肪熔點(diǎn)(℃)消化率(%)大豆油-8~-1897.5花生油0~398.3向日葵油-16~1996.5棉籽油3-498奶油28~3698豬油36~5094牛脂42~5089羊脂44~5581人造黃油––87表4-3幾種常用食用油脂的溶點(diǎn)與消化率的關(guān)系3.Crystallizationproperties

油脂的晶體特性3.3PhysicalPropertiesofFats脂肪固化時(shí)，分子高度有序排列，形成三維晶體結(jié)構(gòu)晶體是由晶胞在空間重復(fù)排列而成的晶胞一般是由兩個(gè)短間隔(a,b)和一個(gè)長(zhǎng)間隔(c)組成的長(zhǎng)方體或斜方體。

脂肪酸烴鏈中的最小重復(fù)單位（亞晶胞）是亞乙基(-CH2CH2-)，可用來(lái)描述脂肪中脂肪酸烴鏈的晶體結(jié)構(gòu)的堆積或排列方式

3.Crystallizationproperties

化學(xué)組成相同的物質(zhì)，結(jié)晶晶型不同，但融化后生成相同的液相。concept

同質(zhì)多晶(Polymorphism)

未熔化亞穩(wěn)態(tài)穩(wěn)定態(tài)

穩(wěn)定態(tài)穩(wěn)定態(tài)脂肪酸烴鏈中的最小重復(fù)單位是-CH2CH2-

自發(fā)地取決于溫度脂肪的亞晶胞最常見(jiàn)的堆積方式:

（2）正交β′

（1）三斜β（3）六方αStability：>′>三斜(T)：烴鏈平面是平行的正交(O):烴鏈平面相互垂直六方形（H）

三?；视偷?種晶型最穩(wěn)定

最不穩(wěn)定

易結(jié)晶為β型的脂肪有：大豆油、花生油、椰子油、橄欖油、玉米油、可可脂和豬油。易結(jié)晶為β/型的脂肪有：棉子油、棕櫚油、菜子油、乳脂、牛脂及改性豬油。β/型的油脂適合于制造人造起酥油和人造奶油。3.Crystallizationproperties

油脂的晶體特性甘油三酯在晶格中分子排列成椅式DCLTCL特性′堆積方式正六方正交三斜熔點(diǎn)<′密度<′有序程度<′

表4-4同酸甘油酯同質(zhì)多晶體的特性3.Crystallizationproperties

油脂的晶體特性

調(diào)溫

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)，以增加油脂的利用性和應(yīng)用范圍。Concept可可脂：POSt（40%）、StOSt（30％）以及POP（15％），具有6種同質(zhì)多晶型物（Ⅰ-Ⅵ）

調(diào)溫

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)，以增加油脂的利用性和應(yīng)用范圍。

可可脂：POSt（40%）、StOSt（30％）以及POP（15％），具有6種同質(zhì)多晶型物（Ⅰ-Ⅵ）

Conceptββ’迅速加熱至熔點(diǎn)αPolymorphismofCocoaFats-223.3C′-227.5C

-3V33.8C-3VI36.2CthebestⅠ最不穩(wěn)定，熔點(diǎn)最低Ⅴ型比較穩(wěn)定，介穩(wěn)態(tài)，是所期望的結(jié)構(gòu)，使巧克力涂層具有光澤的外觀VI型比V型的熔點(diǎn)高,最穩(wěn)定,貯藏中V→VI型，導(dǎo)致巧克力的表面形成一層非常薄的“白霜”，是不期望的

加入低濃度表面活性劑，能改變脂肪熔化溫度范圍以及同質(zhì)多晶型物的數(shù)量與類型表面活性劑將穩(wěn)定介穩(wěn)態(tài)的同質(zhì)多晶型物，推遲向VVI型轉(zhuǎn)變。山梨醇硬脂酸一酯和三酯可以抑制巧克力起霜，抑制VVI型。山梨醇硬脂酸三酯可加速介穩(wěn)態(tài)同質(zhì)多晶型物轉(zhuǎn)成V型。3.Crystallizationproperties

油脂的晶體特性4.MeltingProperties

3.3PhysicalPropertiesofFats油脂的熔化固體分?jǐn)?shù)ab/ac液體分?jǐn)?shù)bc/ac固體脂肪指數(shù)(SFI)

SolidFatIndex:

在一定溫度下固液比ab/bc4.MeltingProperties

熱焓或膨脹熔化曲線SFI同食品中脂肪的功能性質(zhì)密切相關(guān)．固體脂肪指數(shù)(SFI)的測(cè)定膨脹率法：精確，費(fèi)時(shí)，只適用于SFI<50%.

核磁共振法

(寬線,脈沖)超聲技術(shù):

固體脂肪的超聲速率大于油.

熱焓或膨脹熔化曲線美國(guó)油脂化學(xué)會(huì)(AOCS):10,21.1,26.7,33.3,37.8℃國(guó)際理論應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IVPAC):

10,15,20,25℃固體脂肪指數(shù)(SFI)5040302010

1021273338

人造奶油復(fù)合起酥油椰子油溫度/℃固體相對(duì)含量/%油脂的塑性

指在一定外力下，表觀固體脂肪具有的抗變形的能力。

油脂塑性的決定因素：固體脂肪指數(shù)（SFI）：固液比適當(dāng)脂肪的晶型：β/晶型可塑性最強(qiáng)熔化溫度范圍：溫差越大，塑性越大4.MeltingProperties

可塑性油脂的作用：涂抹性（涂抹黃油等）可塑性（用于蛋糕的裱花）起酥作用使面團(tuán)體積增加起酥油（Shortening

）：是指用在餅干、糕點(diǎn)、面包中專用的塑性油脂。特性：在40oC不變軟，在低溫下不太硬，不易氧化。PlasticFatsPlasticFats：

涂抹性

概念:塑性油脂在剪切應(yīng)力作用下以薄層形式均勻分布和保留在平面上的能力.

影響因素:

屈服值，人造黃油<4000Pa

shorteningshortening

PastryMargarine

酪化性Concept:

塑性油脂在空氣中高速攪拌時(shí)形成氣泡的能力。酪化值：1g試樣所含空氣毫升數(shù)的1000倍。Example:

乳脂——打擦度

等質(zhì)量的乳脂和蔗糖混合后，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)由專門(mén)的設(shè)備不斷攪打，比容積的增加倍數(shù)。

慣奶油1.9-2.7優(yōu)良1.6-1.9中等1.3-1.6差稀奶油乳脂肪：35-38％攪打溫度：2-8蔗糖：15-20％攪打時(shí)間：8-10min乳化劑:

如卵磷脂穩(wěn)定劑:

如明膠或海藻酸鈉PlasticFats：

起酥作用面團(tuán)體積增加

形成較大面積的薄膜和細(xì)條，使面團(tuán)延展性增強(qiáng)；包含空氣；降低面粉吸水率；

35.4％

8.64％油脂

35.9％油脂

32.4％19.8％PlasticFats：酥性和甜酥性餅干：油30-40％韌性餅干：油10－14%

Concept:起酥油(Shortening)

是指用在餅干、糕點(diǎn)、面包中專用的塑性油脂。

shorteningshortening

PastryMargarine特性：結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的塑性油脂，在40C不變軟，在低溫下不太硬，不易氧化。起酥油(Shortening)

氫化植物油0.1%-0.5%單甘酯0.1%-0.3%大豆磷脂20ml/100g氮?dú)?.2g/KgBHT混合冷卻結(jié)晶捏合塑化排出時(shí)壓力驟降通過(guò)擠壓閥排出白色光滑奶油狀裝入容器---膏狀熟化1-4天低于熔點(diǎn)或高于包裝溫度1-2度5

乳狀液和乳化劑

(EmulsionsandEmulsifiers)

水包油型（O/W，水為連續(xù)相，如：牛乳）乳化劑

油包水型（W/O，油為連續(xù)相，如：奶油）（1）影響乳狀液穩(wěn)定性的因素界面張力電荷排斥力細(xì)微固體粉末的穩(wěn)定作用大分子物質(zhì)的穩(wěn)定作用液晶的穩(wěn)定作用連續(xù)相粘度增加對(duì)穩(wěn)定性的影響A

界面張力

大多數(shù)乳化劑是兩親化合物，它們濃集在油－水界面，明顯地降低界面張力和減少形成乳狀液所需要的能量，因此添加表面活性劑可提高乳狀液的穩(wěn)定性。降低界面張力是使乳狀液保持穩(wěn)定的重要方法之一。

添加表面活性劑可降低界面張力，但界面自由能仍然是正值，因此，還是處在熱力學(xué)的不穩(wěn)定狀態(tài)。B

電荷排斥力

乳狀液保持穩(wěn)定主要取決于乳狀液小液滴的表面電荷互相推斥作用。膠體穩(wěn)定性的DLVO理論：分散的顆粒受到兩種作用力，即范德華吸引力和顆粒表面雙電層所產(chǎn)生的靜電斥力。乳狀液小液滴的表面電荷互相推斥作用C細(xì)微固體粉末的穩(wěn)定作用

與分散的油滴大小相比，是非常小的固體顆粒,其界面吸附可以在液滴的周圍形成物理壘（physicalbarrier），使乳狀液保持穩(wěn)定，同時(shí)，從界面驅(qū)出固體顆粒需要吸收能量，因?yàn)檫@樣會(huì)引起油/水界面增大。

粉末狀硅膠、各種粘土、堿金屬鹽和植物細(xì)胞碎片。D

大分子物質(zhì)的穩(wěn)定作用

各種大分子物質(zhì)，包括某些樹(shù)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)生物理壘當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)被吸附時(shí)可出現(xiàn)伸展并在界面取向，使非極性基團(tuán)朝著油相排列，同時(shí)它們的極性基團(tuán)朝著水相排列。對(duì)乳狀液起穩(wěn)定作用主要取決于蛋白質(zhì)薄膜的流變學(xué)（粘彈性）性質(zhì)和厚度。

多數(shù)大分子乳化劑是水溶性蛋白質(zhì)，它們一般有助于O/W型乳狀液的形成并使其保持穩(wěn)定。蛋白質(zhì)溶液分散體在油中一般是不穩(wěn)定的。因此，增強(qiáng)乳狀液穩(wěn)定性最有效的方法是使被吸附的大分子膜分散在連續(xù)相中，而且這種膜應(yīng)該具有凝膠樣的彈性。E

液晶的穩(wěn)定作用

液晶對(duì)乳狀液穩(wěn)定性具有重要作用，在乳狀液（O/W或W/O）中，乳化劑、油和水之間的微弱相互作用，均可導(dǎo)致油滴周圍形成液晶多分子層，這種界面能壘使得范德華力減弱和乳狀液的穩(wěn)定性提高，當(dāng)液晶粘度比水相粘度大得多時(shí)，這種結(jié)構(gòu)對(duì)于乳狀液穩(wěn)定性將起著更加明顯的作用。F

連續(xù)相黏度或生成有彈性的厚膜

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)作用的發(fā)生。明膠和多種樹(shù)膠能使乳濁液連續(xù)相的黏度增大，蛋白質(zhì)能在分散相周圍形成有彈性的厚膜，可抑制分散相絮凝和聚結(jié)，適用于O/W型乳狀液。如牛乳中的脂肪球外有一層酪蛋白膜起乳化作用(2)乳狀液的失穩(wěn)機(jī)制分層：重力作用可導(dǎo)致密度不同的相分層或沉降；絮凝：分散相表面液滴靜電荷不足導(dǎo)致液滴之間斥力不足，液滴之間相互接近而導(dǎo)致絮凝，但液滴的界面膜尚未破裂；聚結(jié)：液滴的界面膜破裂，液滴與液滴結(jié)合，小液滴變成大液滴，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)完全分相（牛奶的脂肪上浮現(xiàn)象）。（3）乳化劑定義：使兩種互不相溶的兩種液體中的任何一種乳化成0.1～10μm的液體微滴，均勻穩(wěn)定地分散在另一種液體體系中的物質(zhì)。分散體系(dispersesystem)是一種或幾種物質(zhì)高度分散在某種介質(zhì)中所形成的體系。被分散的物質(zhì)稱為分散相(dispersephase),而連續(xù)的介質(zhì)稱為分散介質(zhì)(dispersemedium)。（3）乳化劑乳化劑的作用降低被乳化兩種液體的表面張力；阻止液滴間的相互凝結(jié)，使乳化液穩(wěn)定。乳化液與真溶液的區(qū)別

真溶液中的溶質(zhì)以分子或離子的形式存在，溶液的依數(shù)性有變化；乳化液中多個(gè)溶質(zhì)分子進(jìn)入膠團(tuán)，發(fā)生溶解，溶液的依數(shù)性沒(méi)有變化。（3）乳化劑乳化劑的分類及特征按來(lái)源分

天然

乳化劑

合成按分子量大小分

小分子

乳化劑

大分子（3）乳化劑按電離分

陰離子型

離子型陽(yáng)離子型

乳化劑兩性離子型

非離子型（3）乳化劑陰離子型乳化劑水解時(shí)親水基團(tuán)帶負(fù)電荷，在堿性介質(zhì)中有效特點(diǎn)：親水性強(qiáng)，適用于O/W型，Na+、K+、NH4+可增加油溶性，有利于乳化類別：高級(jí)脂肪酸鹽磺酸鹽硫酸鹽磷酸酯鹽陰離子型乳化劑（3）乳化劑陽(yáng)離子型乳化劑親水基團(tuán)為陽(yáng)離子的乳化劑，酸性介質(zhì)使用，W/O型類別：烷基胺鹽烷基季銨鹽烷基吡啶鹽

陽(yáng)離子型乳化劑（3）乳化劑兩性離子型乳化劑分子中同時(shí)具有可電離的陽(yáng)離子和陰離子。通常陽(yáng)離子部分都是由胺鹽或季銨鹽作親水基，而陰離子部分可以是羧酸鹽、硫酸酯鹽、磺酸鹽等。類別：由胺鹽構(gòu)成陽(yáng)離子部分的叫氨基酸型；由季銨鹽構(gòu)成陽(yáng)離子部分的叫甜菜堿型。（3）乳化劑非離子型乳化劑非離子型表面活性劑含有在水中不電離的-OH和醚鍵-O-，并以它們作為親水基，乳化效果與溶液的pH值無(wú)關(guān)。特點(diǎn)：耐酸、耐堿、受鹽和電解質(zhì)的影響小，O/WorW/O，可與其它乳化劑（如：陰離子）共同使用。類別：聚乙二醇型

多元醇型非離子型乳化劑6乳化劑的性質(zhì)及影響因素

（1）溶解特性膠束（micelles)：當(dāng)溶液內(nèi)表面活性劑分子數(shù)目不斷增加時(shí)，其疏水部分相互吸引，締合在一起，親水部分向著水，幾十個(gè)或更多分子締合在一起形成締合的粒子，稱為膠束。

臨界膠束濃度（

criticalmicellconcentration,CMC）：表面活性劑分子締合形成膠束的最低濃度

Krafft點(diǎn)：離子型表面活性劑的溶解度隨溫度變化的曲線，其特點(diǎn)是，在足夠低的溫度下，溶解度隨溫度升高而慢慢增大，當(dāng)溫度達(dá)到某一定值后，溶解度會(huì)突然增大，這種現(xiàn)象稱為Krafft現(xiàn)象，溶解度開(kāi)始突然增大的溫度稱為Krafft溫度或是Krafft點(diǎn)。

濁點(diǎn)：非離子型表面活性劑溶液的溶解度隨溫度升高而下降，當(dāng)溫度升到一定值時(shí)，溶液突然變成渾濁，此時(shí)的溫度稱為濁點(diǎn)。（2）選擇乳化劑的方法：經(jīng)驗(yàn)法：優(yōu)先選擇離子型乳化劑，帶電→靜電斥力選擇與被乳化物結(jié)構(gòu)相似的乳化劑，在被乳化物中易溶解的乳化劑效果好；乳化劑對(duì)單體有較大的增溶能力。非離子型與離子型配合使用，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。盡量選擇CMC值小的乳化劑，以充分利用乳化劑價(jià)廉易得根據(jù)HLB值HLB值：親水親油平衡值(hydrophile-lipophilebalance，HLB)系表面活性劑分子中親水和親油基團(tuán)對(duì)油或水的綜合親合力，是用來(lái)表示表面活性劑的親水親油性強(qiáng)弱的數(shù)值。數(shù)值范圍：HLB0~40，其中非離子表面活性劑HLB0~20，即石蠟為0，聚氧乙烯為20。十二烷硫酸鈉~40，10附近親水親油平衡。

特性與應(yīng)用親油性表面活性劑的HLB低，親水性表面活性劑的HLB高；親油性或親水性很大的表面活性劑易溶于油或易溶于水；

HLB值在3~6的表面活性劑適合作W/O型乳化劑；

HLB值在8~18的表面活性劑適合作O/W型乳化劑；HLB值在13~18的表面活性劑適合作增溶劑；HLB值在7~9的表面活性劑適合作潤(rùn)濕劑。HLB值計(jì)算(1)對(duì)非離子型表面活性，可能過(guò)經(jīng)驗(yàn)式求得:非離子表面活性劑的HLB具有加和性。

HLBab=(HLBa×Wa+HLBb×Wb)/(Wa+Wb)(2)理論計(jì)算法：如果HLB值是由表面活性劑分子中各種結(jié)構(gòu)基團(tuán)貢獻(xiàn)的總和，則每個(gè)基團(tuán)對(duì)HLB值的貢獻(xiàn)可用數(shù)值表示，此數(shù)值稱為HLB基團(tuán)數(shù)(groupnumber)。

HLB=∑(親水基團(tuán)HLB)+∑(親油基團(tuán)HLB)+71.Smellandcolour3.3PhysicalPropertiesofFats2.MeltingandBoilingPoints3.Crystallizationproperties4.Meltingproperties3.4ChemicalPropertiesofFats4.

輻解(Radiolysis)3.

脂肪在高溫下的化學(xué)反應(yīng)2.氧化反應(yīng)(oxidationReaction)1.水解反應(yīng)(LipolysisReaction)1.水解反應(yīng)(LipolysisReaction)Fats+H2OFreeFattyAcid加熱、酸、堿及脂解酶乳脂水解釋放出短鏈脂肪酸，使生牛奶產(chǎn)生酸敗味；但添加微生物和乳脂酶能產(chǎn)生某些典型的干酪風(fēng)味。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下產(chǎn)生脂解，使游離脂肪酸含量增加，通常引起油脂發(fā)煙點(diǎn)和表面張力降低，以及油炸食品品質(zhì)變劣。油炸發(fā)煙，影響風(fēng)味

水解酸敗動(dòng)物脂肪高溫提煉滅酶

1.水解反應(yīng)(LipolysisReaction)Fats+H2OSaponification

皂化加堿酸價(jià)(AcidValue；AV)：

中和1克油脂中游離FA所需的KOH毫克數(shù)。

AV<5

Concept：1.水解反應(yīng)(LipolysisReaction)游離脂肪酸(%)0.050.100.500.60發(fā)煙點(diǎn)(℃)226.6218.6176.6148.8~160.4

表3-6油脂中游離脂肪酸含量與發(fā)煙點(diǎn)的關(guān)系2.氧化反應(yīng)(oxidationReaction)油脂在食品加工和貯藏期間，因空氣中的氧氣、光照、微生物、酶等的作用，產(chǎn)生令人不愉快的氣味，苦澀味和一些有毒性的化合物的現(xiàn)象。Concept：

與營(yíng)養(yǎng)、風(fēng)味、安全、貯存、經(jīng)濟(jì)有關(guān)食品變質(zhì)的主要原因之一產(chǎn)生揮發(fā)性化合物，不良風(fēng)味受多種因素影響氧化能降低食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，某些氧化產(chǎn)物可能具有毒性；在某些情況下，脂類進(jìn)行有限度的氧化是需要的；例如：產(chǎn)生典型的干酪或油炸食品的香氣；2.氧化反應(yīng)(oxidationReaction)Mechanism：氧化的初產(chǎn)物是氫過(guò)氧化物

(ROOH,Hydroperoxides)。

油脂氫過(guò)氧化物

(ROOH)氧化自動(dòng)氧化光敏氧化酶促氧化

聚合物小分子物質(zhì)分解聚合

ROOH形成途徑2.氧化反應(yīng)(oxidationReaction)Mechanism：自動(dòng)氧化光敏氧化酶促氧化

(1)ROOH形成途徑(2)ROOH的分解(3)ROOH的聚合(4)醛的氧化與聚合相同途徑

自動(dòng)氧化(Autoxidation)自動(dòng)氧化導(dǎo)致含脂食品產(chǎn)生的不良風(fēng)味，稱為哈喇味。有些氧化產(chǎn)物是潛在的毒物有時(shí)為產(chǎn)生油炸食品的香味，希望脂類發(fā)生輕度氧化。AutoxidationMechanism

AutoxidationofUSFA(UnsaturatedFattyAcids)istypical

radicalreaction.Ithas3steps.

?chaininitiation?chainpropagation?chaintermination自由基活化的含烯底物與基態(tài)氧發(fā)生的自由基反應(yīng)。三個(gè)階段：

鏈引發(fā)

鏈傳遞鏈終止

自動(dòng)氧化(Autoxidation)不飽和脂肪酸鏈引發(fā)

鏈傳遞

鏈終止

（誘導(dǎo)期）光、熱、金屬

慢

快

基態(tài)氧

自動(dòng)氧化(Autoxidation)3O2

1O2（三線態(tài)氧）（單線態(tài)氧）

TripletSinglet

基態(tài)激發(fā)態(tài)能量低能量高穩(wěn)定不穩(wěn)定

1O2

可參與光敏氧化，生成ROOH并引發(fā)自動(dòng)氧化鏈反應(yīng)中的自由基。(1)FormationofROOH

①油酸：

先在雙鍵的-C處形成自由基，最終生成四種ROOH。自動(dòng)氧化(1)FormationofROOH②亞油酸：

-C11同時(shí)受到兩個(gè)雙鍵的雙重激活，首先形成自

由基，后異構(gòu)化，生成兩種ROOH。自動(dòng)氧化(1)FormationofROOH③亞麻酸：

在C11、C14處易引發(fā)自由基，最終生成四種

ROOH。其氧化反應(yīng)速度比亞油酸更快。自動(dòng)氧化

FormatiomofROOHinAutoxidationmechanism

先在雙鍵的-C處引發(fā)自由基，自由基共振穩(wěn)定，雙鍵可位移。參與反應(yīng)的是3O2，生成的ROOH的種數(shù)為：

2-亞甲基數(shù)

自動(dòng)氧化(Autoxidation)2.氧化反應(yīng)(oxidationReaction)Mechanism：自動(dòng)氧化光敏氧化酶促氧化

(1)ROOH形成途徑(2)ROOH的分解(3)ROOH的聚合(4)醛的氧化與聚合相同途徑

光敏氧化

Photosensitized

Oxidation是不飽和雙鍵與單線態(tài)氧直接發(fā)生的氧化反應(yīng)。光敏化劑(Sensitizers;簡(jiǎn)寫(xiě)Sens)

3O2

1O2

雙鍵上的任一C原子

過(guò)渡態(tài)六元環(huán)反式構(gòu)型的ROOH

2雙鍵數(shù)

Sens(1)FormationofROOH光敏氧化例子

以亞油酸為例V光敏氧化1500V自動(dòng)氧化

光敏氧化的特征不產(chǎn)生自由基雙鍵的順式構(gòu)型改變成反式構(gòu)型與氧濃度無(wú)關(guān)沒(méi)有誘導(dǎo)期光的影響遠(yuǎn)大于氧濃度的影響受自由基抑制劑的影響，但不受抗氧化劑影響產(chǎn)物是氫過(guò)氧化物

光敏氧化

Photosensitized

Oxidation2.氧化反應(yīng)(oxidationReaction)Mechanism：自動(dòng)氧化光敏氧化酶促氧化

(1)ROOH形成途徑(2)ROOH的分解(3)ROOH的聚合(4)醛的氧化與聚合相同途徑

酶促氧化

Photosensitized

OxidationIntroduction:

酶促氧化

Photosensitized

Oxidation

脂肪氧合酶（Lox）：

專一性地作用于具有1,4-順、順-戊二烯結(jié)構(gòu)的脂肪酸的中心亞甲基處。

酮型酸?。é?氧化作用）

由脫氫酶、脫羧酶、水合酶等引起的飽和脂肪酸的氧化反應(yīng)。

脂肪氧合酶

Lox

多不飽和脂肪酸（1,4-順、順-戊二烯）

脫氫游離基

反式ROOH異構(gòu)化中心亞甲基酮型酸?。?氧化作用

飽和脂肪酸酮酸＋甲基酮2.氧化反應(yīng)(oxidationReaction)Mechanism：自動(dòng)氧化光敏氧化酶促氧化

(1)ROOH形成途徑(2)ROOH的分解(3)ROOH的聚合(4)醛的氧化與聚合(2)DecompositionofROOH

ROOH的分解(2)DecompositionofROOH

ROOH的分解氫過(guò)氧化物分解產(chǎn)生的小分子醛、酮、醇、酸等具有令人不愉快的氣味即哈喇味，導(dǎo)致油脂酸敗。

(3)FormationofPolymers

醛的氧化與聚合：醛酸,二聚或縮合,使粘度增大。例子

粘度加大顏色加深產(chǎn)生異味

氫過(guò)氧化物的聚合①CompositionandStructure影響油脂氧化速率的因素:

不飽和脂肪酸>飽和脂肪酸順式構(gòu)型>反式構(gòu)型共軛雙鍵>非共軛雙鍵游離脂肪酸>甘油酯甘油酯中FA的無(wú)規(guī)分布使氧化↓

雙鍵數(shù)∝氧化脂肪酸雙鍵數(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)31.342500表3-7脂肪酸在25C時(shí)的誘導(dǎo)期和相對(duì)氧化速率影響油脂氧化速率的因素:②O21O2的V氧化1500

3O2的V氧化。V氧化氧壓③Temperature

溫度∝V氧化SFA（飽和脂肪酸）室溫下穩(wěn)定，高溫下會(huì)顯著的氧化。④Aw⑤SurfaceArea

表面積∝V氧化⑥Catalyst（催化劑,助氧化劑）

Mn+(n≧2,過(guò)渡金屬離子)是助氧化劑。a.促進(jìn)ROOH分解b.直接與RH未氧化物質(zhì)作用

Mn++RHM(n-1)++H++R

c.使3O2活化，產(chǎn)生1O2和HO2?金屬催化能力強(qiáng)弱排序如下：鉛＞銅＞黃銅＞錫＞鋅＞鐵＞鋁＞不銹鋼＞銀

光和射線

促使氫過(guò)氧化物分解引發(fā)游離基抗氧化劑

延緩和減慢油脂氧化速率

影響油脂氧化速率的因素:過(guò)氧化脂質(zhì)的危害:

過(guò)氧化脂質(zhì)幾乎能和食品中的任何成分反應(yīng)，使食品品質(zhì)降低。過(guò)氧化物的分解產(chǎn)物丙二醛能與蛋白質(zhì)中的賴氨酸的ε-NH2反應(yīng)，使大分子交聯(lián)。RO+PrPr+ROH2Pr

Pr-Pr

過(guò)氧化脂質(zhì)的危害:ROOH幾乎可與人體內(nèi)所有分子或細(xì)胞反應(yīng)，破壞DNA和細(xì)胞結(jié)構(gòu)。

酶分子中的-NH2與丙二醛發(fā)生前述交聯(lián)反應(yīng)而失去活性，蛋白質(zhì)交聯(lián)后喪失生物功能，這些破壞了的細(xì)胞成分被溶酶體吞噬后，又不能被水解酶消化，在體內(nèi)積累產(chǎn)生老年色素（脂褐素）脂質(zhì)常溫及高溫氧化均有有害物產(chǎn)生。天然抗氧化劑抗氧化劑

（按來(lái)源分）合成抗氧化劑按抗氧化機(jī)理游離基清除劑單線態(tài)氧淬滅劑氫過(guò)氧化物分解劑金屬螯合劑酶抑制劑氧清除劑酶抗氧化劑紫外線吸收劑抗氧化劑游離基清除劑（氫供體、電子供體）抗氧化劑-抗氧化劑的抗氧化機(jī)理當(dāng)酚羥基鄰位有叔丁基時(shí)，空間位阻阻礙了O2的進(jìn)攻。單線態(tài)氧（1O2）淬滅劑

1O2+1類胡蘿卜素3O2+3類胡蘿卜素

3類胡蘿卜素1類胡蘿卜素+能量1類胡蘿卜素+3Sen*

3類胡蘿卜素+1Sen

α-胡蘿卜素β-胡蘿卜素抗氧化劑-抗氧化機(jī)理氫過(guò)氧化物分解劑R2S+R′OOHR2S=O+R′OHR2S=O+R′OOHR2SO2+R′OH金屬螯合劑

檸檬酸、酒石酸、抗壞血酸等與過(guò)渡金屬離子螯合而使之鈍化，從而抑制油脂的氧化。硫代二丙酸、月桂酸或硬脂酸形成的酯可將氫過(guò)氧化物轉(zhuǎn)化為非活性物質(zhì)抗氧化劑-抗氧化機(jī)理氧清除劑

抗壞血酸除了具有螯合金屬離子的作用外，還是有效的氧清除劑酶抗氧化劑

超氧化物歧化酶（SOD）可將超氧化物自由基(?O2-)轉(zhuǎn)變?yōu)?O2和H2O2,生成的H2O2在H2O2酶的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)樗?O2

?O2-+2H+3O2

+H2O2

2H2O22H2O

+3O2SOD、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶、過(guò)氧化氫酶、葡萄糖氧化酶等均屬酶抗氧化劑抗氧化劑-抗氧化機(jī)理SOD過(guò)氧化氫酶增效劑

在實(shí)際應(yīng)用抗氧化劑時(shí)，常同時(shí)使用兩種或兩種以上的抗氧化劑。幾種抗氧化劑之間產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，導(dǎo)致抗氧化效果優(yōu)于單獨(dú)使用一種抗氧化劑，這種效應(yīng)稱為增效作用。增效機(jī)理：（1）酚類+酚類如：BHA+BHT（增效劑）（2）酚類+金屬離子螯合劑（增效劑）抗氧化劑-抗氧化機(jī)理常用的抗氧化劑天然抗氧化劑人工合成抗氧化劑BHABHTPGTBHQD-抗壞血酸抗氧化劑3.4ChemicalPropertiesofFats4.

輻解(Radiolysis)3.

脂肪在高溫下的化學(xué)反應(yīng)2.氧化反應(yīng)(OxidationReaction)1.水解反應(yīng)(LipolysisReaction)3.

脂肪在高溫下的化學(xué)反應(yīng)

熱分解、熱聚合、縮合、水解、氧化反應(yīng)等。油脂經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間加熱，顏色變暗，粘度↑，碘值↓，酸價(jià)↑，發(fā)煙點(diǎn)↓，泡沫量↑。

ThermalDecomposition

熱分解作用

氧化熱解非氧化熱解(2)ThermalPolymerization

熱聚合作用氧化熱聚合非氧化熱聚合(1)ThermalDecompositionIntroduction:①飽和脂肪

非氧化熱解有毒①飽和脂肪

氧化熱解②不飽和脂肪

非氧化熱解

主要生成一些低分子量的物質(zhì)；此外還有二聚體。氧化熱解

與低溫下的Autoxidation類似，但ROOH的分解速率更快。非氧化熱解(1)ThermalDecomposition脂肪的熱分解作用小結(jié)：氧化熱解飽和脂肪酸、烯醛、酮不飽和脂肪低分子量物質(zhì)、二聚體飽和脂肪ROOH不飽和脂肪ROOH（自動(dòng)氧化）油脂加熱溫度應(yīng)T<150℃

非氧化熱聚合是Diels-Alder反應(yīng)氧化熱聚合聚合成二聚體。導(dǎo)致油脂粘度增大，泡沫增多油脂檢驗(yàn)含羥基化合物（乙酰化值），環(huán)狀化合物的含量

(2)ThermalPolymerization3.

脂肪在高溫下的化學(xué)反應(yīng)(1)ThermalDecomposition

熱分解作用

氧化熱解非氧化熱解(2)ThermalPolymerization

熱聚合作用氧化熱聚合非氧化熱聚合(3)

油脂的縮合反應(yīng)

(3)油脂的縮合反應(yīng)

小結(jié)：油炸食品中香氣的形成與油脂在高溫下的某些反應(yīng)有關(guān)。油脂在高溫下過(guò)度反應(yīng)，則是十分不利的。加工中宜控制t<150℃。醚類化合物

油脂在油炸條件下的化學(xué)變化：3.4ChemicalPropertiesofFats4.

輻解(Radiolysis)3.

脂肪在高溫下的化學(xué)反應(yīng)2.氧化反應(yīng)(OxidationReaction)1.水解反應(yīng)(LipolysisReaction)目的：消滅微生物和延長(zhǎng)貨架壽命

高劑量10－50kGy

中等劑量1－10kGy

低劑量<3kGy

4.

輻解(Radiolysis)

防止馬鈴薯和洋蔥發(fā)芽；延遲水果成熟；殺死調(diào)味料,谷物，豌豆和菜豆中的昆蟲(chóng)；肉和肉制品殺菌；延長(zhǎng)食品貨架壽命如：冷藏新鮮魚(yú),雞,水果及蔬菜

輻射劑量越大，影響越嚴(yán)重

輻照和加熱生成的降解產(chǎn)物有些相似，但后者分解產(chǎn)物更多。(250kGy<180℃油炸1h)

按巴氏滅菌劑量輻照含脂肪食品，不會(huì)有毒性危險(xiǎn)。4.

輻解(Radiolysis)3.4ChemicalPropertiesofFats4.

輻解(Radiolysis)3.

脂肪在高溫下的化學(xué)反應(yīng)2.氧化反應(yīng)(OxidationReaction)1.水解反應(yīng)(LipolysisReaction)①過(guò)氧化值（POV）

是指1kg油脂中所含氫過(guò)氧化物的毫克當(dāng)量數(shù)。POV值宜用于衡量油脂氧化初期的氧化程度。

ROOH+2KIROH+I2+K2OI2+2Na2S2O3

2NaI+Na2S4O6Method13.5QualityEvaluationofFatsandOil②硫代巴比妥酸（TBA）法

醛類+TBA→有色化合物丙二醛的有色物在530nm處有最大吸收其它醛的有色物最大吸收在450nm處此法不宜評(píng)價(jià)不同體系的氧化情況。Method23.5QualityEvaluationofFatsandOil③碘值（IV）指100g油脂吸收碘的克數(shù)，是衡量油脂中雙鍵數(shù)的指標(biāo)。

IBr+KII2+KBrI2+2Na2S2O3

2NaI+Na2S4O6碘值↓，說(shuō)明雙鍵減少，油脂發(fā)生了氧化。3.5QualityEvaluationofFatsandOilMethod3酸價(jià)（AV）

是指中和1g油脂中游離脂肪酸所需的KOH毫克數(shù)。

（國(guó)標(biāo)規(guī)定，食用植物油的酸價(jià)不得超過(guò)5

）皂化價(jià)

完全皂化1g油脂所需KOH的毫克數(shù)。酯值

皂化1g油脂中的甘油酯所需KOH的毫克數(shù)。乙酰化值

表示油脂中含羥基化合物的含量。3.5QualityEvaluationofFatsandOil皂化價(jià)＝酸價(jià)＋酯值油炸油品質(zhì)檢查：當(dāng)石油醚不溶物≥0.7％，發(fā)煙點(diǎn)低于170℃，或石油醚不溶物≥1.0%，無(wú)論其發(fā)煙點(diǎn)是否改變，均可認(rèn)為油已經(jīng)變質(zhì)。

3.5QualityEvaluationofFatsandOil1、油脂的提取2、油脂的精制3、油脂的改良3.6ChemistryinProcessingofFatsandOils1、油脂的提?。‥xtraction）

壓榨法熬煉法浸出法（萃取法）機(jī)械分離法（離心法）植物油的榨取動(dòng)物油脂的加工植物油的榨取含油量低的作物從液態(tài)原