食品化學(xué)課件-脂質(zhì)

第三章脂質(zhì)第一節(jié)概述一概念二分類一類低溶于水而高溶于非極性有機溶劑的生物有機分子?；瘜W(xué)組成復(fù)合脂質(zhì)

衍生脂質(zhì)不飽和程度半干性油不干性油碘值＞１３０碘值１００－１３０碘值＜１００第三章脂質(zhì)第一節(jié)概述一概念1三功能（一）對生物體的功能供給熱能保持體溫機體細(xì)胞膜組成成分

提供必需脂肪酸脂溶性維生素的載體三功能（一）對生物體的功能供給熱能2（二）在食品工業(yè)中的應(yīng)用提供滑潤的口感，光潤的外觀塑性脂肪還具有造型功能賦予油炸食品香酥的風(fēng)味是傳熱介質(zhì)（二）在食品工業(yè)中的應(yīng)用3四組成－脂肪酸（一）分類按碳鏈長度按飽和程度

長鏈脂肪酸：C≥14

中鏈脂肪酸：C=6～1３短鏈脂肪酸：C≤5飽和脂肪酸

不飽和脂肪酸低級C≤１０高級＞１０

單不飽和

多不飽和－ＣＨ２＝ＣＨ－ＣＨ＝ＣＨ２－順式、反式共軛、非共軛食用油脂中的飽和脂肪酸主要是長鏈（C≥14）、直鏈、具有偶數(shù)碳原子的脂肪酸。乳脂例外。天然脂肪大多為順式、非共軛的，在貯藏、加工過程中會部分轉(zhuǎn)變?yōu)榉词?、共軛，營養(yǎng)價值、安全性降低四組成－脂肪酸（一）分類按碳鏈長度按飽和程度長鏈脂肪酸418：2（9c，12c）18：2ω6或18：2（n－6）（二）命名

9－順,12－順-十八碳二烯酸俗名：亞油酸英文縮寫：Ｌ９１１２１８只適用于順式，非共軛結(jié)構(gòu)亞油酸：ω6系脂肪酸前體物質(zhì)→γ-亞麻酸、花生四烯酸18：2（9c，12c）（二）命名9－順,12－順-十八碳5CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH9-順,12－順，１５－順-十八碳三烯酸18：3（9c，12c,15c）18：3ω3或18：3（n－3）α-亞麻酸α-Lnα-亞麻酸：ω3系脂肪酸前體物質(zhì)→ＤＨＡＥＰＡω6系和ω3系脂肪酸統(tǒng)稱為必需脂肪酸必需脂肪酸：人體自身不能合成或合成數(shù)量不能滿足人體的需要，必須從食物中攝取的脂肪酸。CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH6食品化學(xué)課件——脂質(zhì)7六脂肪（一）結(jié)構(gòu)R1=R2=R3，單純甘油酯Ri不完全相同時，混合甘油酯天然脂肪多數(shù)為Ｌ型六脂肪（一）結(jié)構(gòu)R1=R2=R3，單純甘油酯天然8（二）命名Sn命名法Sn-16:0-18:1-18:0Sn-POStSn-1-棕櫚酸-2-油酸-3-硬脂酸甘油酯1－棕櫚酰－2－油酰－3－硬脂酰－Sn－甘油

（二）命名Sn命名法9（三）動物脂中脂肪酸的構(gòu)成（四）植物油中脂肪酸的分布棕櫚酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、芥酸。短鏈、支鏈、奇數(shù)碳脂肪酸組成多不飽和C18飽和、Po、St介于前后之間（三）動物脂中脂肪酸的構(gòu)成（四）植物油中脂肪酸的分布棕櫚酸10第二節(jié)脂肪的物理性質(zhì)一氣味和色澤二熱性質(zhì)純凈的油脂是無色無味的。（一）熔點（二）沸點（三）煙點，閃點，著火點40～55℃結(jié)構(gòu)和組成消化率180～200℃240℃、340℃、370℃100℃、200℃、250℃第二節(jié)脂肪的物理性質(zhì)一氣味和色澤二熱性質(zhì)純凈的油脂是無11脂肪熔點(℃)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脂肪熔點(℃)消化率(%)大豆油-8～-1897.512三密度四折光性脂肪密度小于水折光率表示不飽和脂肪酸＞飽和脂肪酸大分子量＞小分子量判斷油脂純度三密度四折光性脂肪密度小于水折光率表示不飽和脂肪酸＞飽和13五結(jié)晶特性（二）天然油脂晶型

α型，β’型和β型α型為六方堆切型β’型為正交排列，口感好β型為三斜型排列，口感粗糙三種晶型的密度、穩(wěn)定性、熔點按α－β’－β依次增大（一）同質(zhì)多晶現(xiàn)象化學(xué)組成相同的物質(zhì)，可以有不同的結(jié)晶方式，但融化后生成相同的液相。

五結(jié)晶特性（二）天然油脂晶型α型為六方堆切型三種晶型的密度14β型結(jié)晶呈椅式結(jié)構(gòu)，晶胞的長間距為脂肪酸的2倍或3倍。R2R1R3β型結(jié)晶呈椅式結(jié)構(gòu)，晶胞的長間距為脂肪酸的2倍或3倍。R2R15同酸甘油酯以β-2最穩(wěn)定在甘油酯的1、3位的脂肪酸相同，而2位不同，則以β-3最穩(wěn)定當(dāng)甘油的2、3位或1、2位被類似的脂肪酸占據(jù)時則以β′-3穩(wěn)定同酸甘油酯以β-2最穩(wěn)定16（三）決定油脂晶型的因素油脂分子的結(jié)構(gòu)單純甘油酯易形成β-2型結(jié)晶混合甘油酯易形成β’-3型結(jié)晶油脂的來源β型：大豆油、花生油、玉米油、橄欖油、椰子油、可可脂、豬油β’型：棉子油、棕櫚油、菜子油、乳脂、牛脂、改性豬油，起酥油、人造奶油（三）決定油脂晶型的因素油脂分子的結(jié)構(gòu)單純甘油酯易形成β-217油脂加工工藝調(diào)溫：通過控制結(jié)晶溫度、時間和速度來改變結(jié)晶方式，從而改變油脂的性質(zhì)，以得到理想的同質(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。油脂晶型由熔化油脂冷卻時的溫度和速度決定油脂加工工藝調(diào)溫：通過控制結(jié)晶溫度、時間和速度來改變結(jié)晶方18六熔融特性(一)熔化同酸甘油酯熱焓曲線MNP六熔融特性(一)熔化同酸甘油酯熱焓曲線MNP19固體分?jǐn)?shù):ab/ac液體分?jǐn)?shù):bc/ac固體脂肪指數(shù)(SFI):ab/bc固體分?jǐn)?shù):ab/ac20(二)油脂的塑性概念在一定壓力下，脂肪具有抗變形的能力塑性脂肪良好的涂抹性、可塑性、起酥性起酥油:焙烤食品專用油脂40℃不變軟;低溫不太硬;不易氧化由液體油和固體脂均勻融合并經(jīng)一定加工而成的脂肪稱塑性脂肪(二)油脂的塑性概念塑性脂肪良好的涂抹性、可塑性、起酥性21影響塑性的因素SFI=10～25塑性最好SFI=40～50硬SFI＜5軟β’＞β熔化開始到熔化結(jié)束溫差越大,脂肪塑性越好固體脂肪指數(shù)脂肪的晶型熔化溫度范圍影響塑性的因素SFI=10～25塑性最好β’＞β熔化開22七油脂的液晶態(tài)(一)概念物理特性介于固態(tài)和液態(tài)之間的相態(tài)(二)脂類-水體系中，液晶相的結(jié)構(gòu)七油脂的液晶態(tài)(一)概念物理特性介于固態(tài)和液態(tài)之間的23生物體系中，液晶態(tài)對于許多生理過程很重要。液晶會影響細(xì)胞膜的可滲透性生物體系中，液晶態(tài)對于許多生理過程很重要。24八油脂的乳化及乳化劑(一）乳濁液類型形成油、水不相溶的兩相體系可形成乳濁液

油包水型(W/O，油為連續(xù)相)

乳濁液水包油型(O/W，水為連續(xù)相)八油脂的乳化及乳化劑(一）乳濁液類型形成油、水不相溶的25不穩(wěn)定的原因重力作用分散相液滴表面靜電荷不足兩相界面膜破裂導(dǎo)致聚結(jié)不穩(wěn)定的原因重力作用26（二）乳化劑的乳化作用穩(wěn)定乳濁液的原因增大分散相之間的靜電斥力減小兩相間的界面張力

增大連續(xù)相的粘度或生成有彈性的厚膜微小的固體粉末的穩(wěn)定作用

形成液晶相（二）乳化劑的乳化作用穩(wěn)定乳濁液的原因增大分散相之間的靜電斥27乳化劑的選擇HLB值法HLB：一個兩親物質(zhì)的親水-親油平衡值HLB值具有加和性HLB值適用性1.5～3消泡劑3.5～6W/O型乳化劑7～9濕潤劑8～18O/W型乳化劑13～15洗滌劑15～18溶化劑乳化劑的選擇HLB值法HLB：一個兩親物質(zhì)的親水-親油平衡值28食品中常見的乳化劑甘油酯及其衍生物蔗糖脂肪酸酯山梨醇酐脂肪酸酯及其衍生物（司班、吐溫）丙二酸脂肪酸酯硬脂酰乳酸鈉食品中常見的乳化劑29大豆磷脂冰淇淋、巧克力、焙烤食品、人造奶油大豆磷脂冰淇淋、巧克力、焙烤食品、人造奶油30第三節(jié)油脂的化學(xué)性質(zhì)一氧化反應(yīng)（一）概念

也稱為油脂的酸敗。油脂或含油脂食品在加工貯藏中，因為空氣中氧氣、光照、微生物或酶等作用，產(chǎn)生不愉快氣味，苦澀味和一些有毒化合物。自動氧化、光氧化、酶促氧化第三節(jié)油脂的化學(xué)性質(zhì)一氧化反應(yīng)（一）概念也稱為油脂的31（二）自動氧化氧化不飽和脂肪或脂肪酸反應(yīng)機理鏈引發(fā)(誘導(dǎo)期)：RH引發(fā)劑R·+H·(1)鏈增殖：R

+O2

ROO

(2)ROO

+RH

ROOH+R

(3)鏈終止：R

+R

R-R(4)R

+ROO

ROOR(5)ROO

+ROO

ROOR+O2(6)大量積累光、金屬、熱參與反應(yīng)的是三線態(tài)氧所有氧化反應(yīng)都經(jīng)歷氫過氧化物的生成和分解兩個階段（二）自動氧化氧化不飽和脂肪或脂肪酸反應(yīng)機理鏈引發(fā)(誘導(dǎo)期32

油酸氫過氧化物的形成

反式異構(gòu)體占70％順式異構(gòu)體占30％Example油酸氫過氧化物的形成反式異構(gòu)體占70％Example33

亞油酸氫過氧化物的形成Example亞油酸氫過氧化物的形成Example34

亞麻酸氫過氧化物的形成Example亞麻酸氫過氧化物的形成Example35特點３首先不飽和脂肪酸雙鍵在α-C處引發(fā)自由基，雙鍵可位移。純脂肪物質(zhì)的氧化需要一個相當(dāng)長的誘導(dǎo)期。參與反應(yīng)是O2，ROOH＝2×活化α-亞甲基數(shù)。干擾自由基反應(yīng)的物質(zhì)抑制氧化，光等物質(zhì)催化氧化。特點３首先不飽和脂肪酸雙鍵在α-C處引發(fā)自由基，36(三）光敏氧化反應(yīng)機理葉綠素、肌紅蛋白、赤蘚紅

光敏化劑（基態(tài)）+hυ→光敏化劑*（激發(fā)態(tài)）光敏化劑*（激發(fā)態(tài)）+O2→光敏化劑（基態(tài)）+O2不飽和脂肪酸+O2→氫過氧化物３１氧化不飽和脂肪或脂肪酸１Example順－反亞油酸的光敏氧化(三）光敏氧化反應(yīng)機理葉綠素、肌紅蛋白、赤蘚紅光敏化劑（基37特征１１非自由基反應(yīng)，反應(yīng)沒有誘導(dǎo)期光敏化劑誘導(dǎo)出O2，O2進(jìn)攻雙鍵上的碳原子，形成ROOH，雙鍵位移由順式變?yōu)榉词綐?gòu)型，生成的ROOH＝2×雙鍵數(shù)反應(yīng)與氧濃度無關(guān)光對反應(yīng)的影響遠(yuǎn)大于氧濃度對反應(yīng)的影響光敏氧化速度約是自動氧化速度的１５００倍特征１１非自由基反應(yīng)，反應(yīng)沒有誘導(dǎo)期38（四）酶促氧化脂肪氧合酶專一催化

分子量約10，pI＝5.4，是含F(xiàn)e的蛋白質(zhì)0～20℃活性很高1，4-順，順-戊二烯結(jié)構(gòu)多不飽和脂肪酸５2+（四）酶促氧化脂肪氧合酶專一催化分子量約10，pI39酮型酸敗氧化飽和脂肪酸微生物繁殖時產(chǎn)生酶：硫激酶、脫氫酶、脫羧酶、水合酶酮型酸敗氧化飽和脂肪酸微生物繁殖時產(chǎn)生酶：40（五）氫過氧化物的分解與聚合分解酮醇ROOH分解產(chǎn)生的小分子醛、酮、醇、酸等有哈喇味。（五）氫過氧化物的分解與聚合分解酮醇ROOH分解產(chǎn)生的小分子41聚合油脂氧化產(chǎn)生的小分子化合物可聚合生成二聚體或多聚體，使粘度增大，產(chǎn)生有毒物質(zhì)。亞油酸氧化產(chǎn)物己醛聚合產(chǎn)物有強烈臭味。聚合油脂氧化產(chǎn)生的小分子化合物可聚合生成二聚體或多聚體，使粘42（六）影響脂肪氧化的因素油脂的脂肪酸組成不飽和脂肪酸＞飽和脂肪酸順式脂肪酸＞反式脂肪酸共軛脂肪酸＞非共軛脂肪酸游離的脂肪酸＞結(jié)合的脂肪酸（六）影響脂肪氧化的因素油脂的脂肪酸組成不飽和脂肪酸＞飽和脂43脂肪酸雙鍵數(shù)誘導(dǎo)(h)相對氧化速率18:00

118:1(9)18210018:2(9,12)219120018:3(9,12,15)31.342500脂肪酸雙鍵數(shù)誘導(dǎo)(h)相對氧化速率18:00

118:1(44溫度

氧氣水分活度溫度越高，氧化速度越快１＞３Ｏ２Ｏ２氧濃度低，氧化速度與氧氣濃度呈正比氧濃度高，氧化速度與氧氣濃度無關(guān)Ａw=0～0.33→Ａw↑→V↓Ａw=0.33～0.73→Ａw↑→V↑Ａw＞0.33→Ａw↑→V↓溫度氧氣水分活度溫度越高，氧化速度越快１＞３Ｏ２Ｏ45表面積助氧化劑Mn++RH

M(n-1)++H++R

油脂與空氣接觸的表面積越大，氧化速度越快二價或多價過渡金屬離子，可加速氧化反應(yīng)促進(jìn)氫過氧化物的分解促進(jìn)未被氧化的底物產(chǎn)生游離基

將Ｏ2轉(zhuǎn)變?yōu)椋希?１pb>Cu>黃銅>Sn>Zn>Fe>Al>不銹鋼>Ag血紅素、酶促氧化的酶均是助氧化劑。表面積助氧化劑Mn++RHM(n-1)++46光和射線抗氧化劑一些能夠延緩和減慢氧化速率的物質(zhì)促進(jìn)脂肪氧化自由基清除劑(氫供體、電子供體)酚類物質(zhì)－Ｃ（ＣＨ３）３光和射線抗氧化劑一些能夠延緩和減慢氧化速率的物質(zhì)促進(jìn)脂肪氧化47ROO·+AH2→ROOH+AH·AH·＋AH·→

A＋AＨ２金屬螯合劑可與金屬形成螯合物有機酸、抗壞血酸等奪取一個電子弱氧化劑ROO·+AH2→ROOH+AH·金屬螯合劑可48氧清除劑單線態(tài)氧淬滅劑與氧氣反應(yīng)而清除體系中的氧氣。ＶＣ類胡蘿卜素氫過氧化物分解劑硫代二丙酸的月桂酸酯及硬脂酸酯ROOH

ROH

R'2S+ROOH

R'2S=O+ROHR'2S=O+ROOH

R'2SO2+ROH氧清除劑單線態(tài)氧淬滅劑與氧氣反應(yīng)而清除體系中的氧氣。ＶＣ類胡49酶抗氧化劑超氧化歧化酶（SOD)過氧化氫酶谷胱甘肽過氧化物酶葡萄糖氧化酶酶抗氧化劑超氧化歧化酶（SOD)谷胱甘肽過氧化物酶葡萄糖氧50增效劑增效作用：幾種抗氧化劑混合使用效果優(yōu)于單獨使用一種抗氧化劑的作用。增效劑使主抗氧化劑再生金屬螯合劑酚類抗氧化劑之間具有此作用螯合金屬離子酚類：主抗氧化劑ＶＣ：增效劑增效劑增效作用：幾種抗氧化劑混合使用效果優(yōu)于單獨使用一種抗51BHA（主）:丁基羥基茴香醚BHT：二丁基羥基甲苯ＢＨＡBHA（主）:丁基羥基茴香醚ＢＨＡ52常用的抗氧化劑3-叔丁基茴香醚(3-BHA)

2-叔丁基茴香醚(2-BHA)2,6-二叔丁基對甲基苯(BHT)沒食子酸丙酯(PG)2-叔丁基對苯二酚(TBHQ)2,4,5-三羥基苯丁酮(THBP)

常用的抗氧化劑3-叔丁基茴香醚(3-BHA)2-叔丁基茴香53抗氧化劑使用注意事項抗氧化劑應(yīng)盡早加入使用要注意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選擇抗氧化劑應(yīng)注意溶解性常將幾種抗氧化劑合用效果良好的抗氧化劑一般用量很少α－生育酚：50～500mg/kgVc:小于10mol/lβ-胡蘿卜素：小于5×10mol/l

-5-5抗氧化劑使用注意事項抗氧化劑應(yīng)盡早加入α－生育酚：50～5054（七）過氧化脂質(zhì)對人體的危害

脂質(zhì)氧化中間產(chǎn)物可作為引發(fā)劑通過抽氫使蛋白質(zhì)分子變成自由基，自由基可與蛋白質(zhì)引起聚合式鏈反應(yīng)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)聚合．（七）過氧化脂質(zhì)對人體的危害脂質(zhì)氧化中間產(chǎn)物可作為引發(fā)劑通55脂質(zhì)氧化終產(chǎn)物丙二醛導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子的交聯(lián)脂質(zhì)過氧化對膜的損害脂質(zhì)過氧化與動脈粥樣硬化脂質(zhì)過氧化與衰老脂質(zhì)氧化終產(chǎn)物丙二醛導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子的交聯(lián)脂質(zhì)過氧化對膜的損害56思考：如何預(yù)防脂肪氧化思考：如何預(yù)防脂肪氧化57二水解反應(yīng)油脂在熱、酸、堿或脂水解酶和水分作用下，發(fā)生水解生成游離脂肪酸和甘油的過程。三在高溫下的反應(yīng)（一）熱分解皂化反應(yīng)：油脂在堿性條件下水解反應(yīng)食品工業(yè)中有利影響食品工業(yè)中不利影響二水解反應(yīng)油脂在熱、酸、堿或脂水解酶和水分作用下，發(fā)生水解58體低分子量物質(zhì)體低分子量物質(zhì)59食品化學(xué)課件——脂質(zhì)60食品化學(xué)課件——脂質(zhì)61（二）熱聚合分子間反應(yīng)分子內(nèi)反應(yīng)無氧條件下：狄爾斯-阿德爾反應(yīng)（二）熱聚合分子間反應(yīng)分子內(nèi)反應(yīng)無氧條件下：狄爾斯-阿德爾62二聚物類型：ABACADBCBDCDAABBCCDD有氧條件下（氧化→聚合）二聚物類型：ABACADBCBDCDAABB63游離基與雙鍵加成，產(chǎn)生環(huán)狀或非環(huán)狀化合物游離基與雙鍵加成，產(chǎn)生環(huán)狀或非環(huán)狀化合物64（三）縮合（三）縮合65總結(jié)：油脂經(jīng)高溫長時間加熱，發(fā)生各種反應(yīng)如生成低級脂肪酸、羥基酸、酯、醛等及二聚體、三聚體，導(dǎo)致油脂顏色加深、折光率和粘度加大，酸價升高，碘值降低并有刺激性氣味,平均分子量增加。油脂加熱溫度控制在150℃以下總結(jié)：油脂經(jīng)高溫長時間加熱，發(fā)生各種反應(yīng)如生成低級脂肪酸、羥66棉子油在225°C加熱時的質(zhì)量變化質(zhì)量參數(shù)加熱時間（小時）072194平均分子量85010801510粘度0.62.118.1碘值1109173過氧化值2.51.50棉子油在225°C加熱時的質(zhì)量變化質(zhì)量參數(shù)加熱時間（小時）067第四節(jié)油脂的質(zhì)量評價一酸價中和1克油脂所需要的KOH的毫克數(shù)二皂化值完全皂化1克油脂所需KOH的毫克數(shù)三碘值100克油脂完全加成碘化鉀所需碘的克數(shù)判斷油脂的不飽和程度判斷油脂的酸敗程度判斷油脂的分子量第四節(jié)油脂的質(zhì)量評價一酸價中和1克油脂所需要的KOH的毫68四二烯值100克油脂中所需順丁烯二酸酐換算成碘的克數(shù)。五過氧化值每千克油脂中所含氫過氧化物的毫摩爾數(shù)。六硫代巴比妥酸法紅色：530nm其他：黃色450nm判斷油脂所含共軛結(jié)構(gòu)的情況判斷油脂氧化初級階段的氧化程度判斷油脂氧化程度四二烯值100克油脂中所需順丁烯二酸酐換算成碘的克數(shù)。五69七活性氧法八史卡爾法九儀器分析法單位都是時間評價油脂抗氧化性能評價油脂氧化程度七活性氧法八史卡爾法九儀器分析法單位都是時間評價油脂抗70第五節(jié)油脂的加工化學(xué)一提取壓榨法、熬煉法、有機溶劑浸提、離心分離二精煉沉降：除去不溶性雜質(zhì)脫膠：除去膠溶性雜質(zhì)（磷脂、部分蛋白質(zhì)）脫酸：除去游離脂肪酸，膠質(zhì)、色素脫色：除去色素，磷脂、皂角、氧化產(chǎn)物脫臭：除去異味物質(zhì)第五節(jié)油脂的加工化學(xué)一提取壓榨法、熬煉法、71三分提

概念在一定溫度下，利用油脂中各種三?；视偷娜埸c差異及在不同溶劑中溶解度的差異，通過分步結(jié)晶，使不同的三?；视鸵蚍窒喽蛛x的加工方法。分提方法干法分提溶劑分提表面活性劑分提冬化：5.5℃使高熔點的三?；视徒Y(jié)晶析出脫蠟：10℃下使油脂中的蠟結(jié)晶析出三分提概念在一定溫度下，利用油脂中各種三?；视偷娜埸c差72四油脂的改性氫化概念對油脂中的不飽和雙鍵進(jìn)行加氫的反應(yīng)的過程。類型全氫化油脂部分氫化油脂原料油脂必須是精煉、脫色、低皂及干燥的氫氣也須是干燥，不含硫、SO2和NH3催化劑是Ni、鉑族元素或銅、銅鉻混合物制肥皂制人造奶油、起酥油四油脂的改性氫化概念對油脂中的不飽和雙鍵進(jìn)行加氫的反應(yīng)的73氫化后的油脂的性質(zhì)改變Advantage穩(wěn)定性↑顏色變淺風(fēng)味改變便于運輸和