食品化學(xué)：油脂課件

主要內(nèi)容概述油脂的結(jié)構(gòu)與組成油脂的物理性質(zhì)油脂在儲藏加工過程中的化學(xué)變化油脂的質(zhì)量評價油脂加工化學(xué)油脂中的功能性成分油脂代用品第四章油脂主要內(nèi)容概述第四章油脂第一節(jié)概述存在于生物體中或食品中微溶于水，能溶于大部分有機溶劑99％是酰基甘油第一節(jié)概述存在于生物體中或食品中一、油脂的分類1、按物理狀態(tài)（常溫）分：脂肪油2、按化學(xué)結(jié)構(gòu)分：簡單脂質(zhì)；復(fù)合脂質(zhì)；衍生脂質(zhì)。一、油脂的分類1、按物理狀態(tài)（常溫）分：食品化學(xué)：油脂ppt課件3、按來源分：乳脂類、植物脂、動物脂、海產(chǎn)品動物油、微生物油脂。3、按來源分：4、按不飽和程度分：

干性油：碘值>130，如桐油、亞麻籽油、紅花油等；半干性油：100<碘值<130，如棉籽油、大豆油等；

不干性油：碘值<100，如花生油、菜子油、蓖麻油等。5、按構(gòu)成的脂肪酸分：單純甘油酯，混合甘油酯。4、按不飽和程度分：二、油脂的功能1、生命功能：能量貯存形式；2、營養(yǎng)功能：必需脂肪酸、熱量、脂溶性維生素；3、風(fēng)味功能：風(fēng)味、塑性油脂、傳熱介質(zhì)。二、油脂的功能1、生命功能：能量貯存形式；第二節(jié)油脂的結(jié)構(gòu)與組成第二節(jié)油脂的結(jié)構(gòu)與組成一、脂肪酸的結(jié)構(gòu)和命名（一）脂肪酸的結(jié)構(gòu)

1、飽和(saturated)脂肪酸(fattyacid)

主要是長鏈（碳數(shù)>14）、直鏈、具有偶數(shù)碳原子的脂肪酸。但在乳脂中含有一定數(shù)量的短鏈脂肪酸。

一、脂肪酸的結(jié)構(gòu)和命名（一）脂肪酸的結(jié)構(gòu)2、不飽和(unsaturated)脂肪酸常含有一個或多個烯丙基結(jié)構(gòu)（非共軛雙鍵），多為順式。在加工和貯藏中，油脂的部分雙鍵會轉(zhuǎn)變?yōu)榉词讲⒊霈F(xiàn)共軛雙鍵，這種形式的不飽和脂肪酸對人體無營養(yǎng)。

2、不飽和(unsaturated)脂肪酸（二）脂肪酸的命名1、系統(tǒng)命名法：

含有羧基和雙鍵最長的碳鏈為主鏈，從羧基端開始編號，并標(biāo)出不飽和鍵的位置：CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH9-十八碳一烯酸(油酸)

（二）脂肪酸的命名1、系統(tǒng)命名法：2、數(shù)字命名法

n:m(n為碳原子數(shù)，m為雙鍵數(shù))如18:118：1ω9（甲基端開始編號）3、俗名或普通名

如花生油（20:0），棕櫚酸(16:0)4、英文縮寫

如二十碳五烯酸（EPA），二十二碳六烯酸（DHA）2、數(shù)字命名法食品化學(xué)：油脂ppt課件（三）食用油脂中脂肪酸的組成植物油脂的脂肪酸主要是16和18個碳原子的直鏈脂肪酸（含量大于10%為主要脂肪酸）；動物油脂的不同碳鏈脂肪酸則分布較廣（4~22個碳原子），但以16和18個碳原子為主。（三）食用油脂中脂肪酸的組成植物油脂的脂肪酸主要是16和18

二、油脂的結(jié)構(gòu)和命名

（一）油脂的結(jié)構(gòu)：主要是甘油與脂肪酸生成的三酯，即三?；视?。Sn-1Sn-2Sn-3二、油脂的結(jié)構(gòu)和命名（一）油脂的結(jié)構(gòu)：主要是甘油與（二）三?；视偷拿⊿n命名法）

此法規(guī)定甘油的寫法：碳原子編號自上而下為1~3，C2的羥基寫在左邊。則三酰甘油的命名為：1、數(shù)字命名：Sn-18:0-18:0-18:02、英文縮寫：Sn-StStSt

（二）三?；视偷拿⊿n命名法）此法規(guī)定甘油的寫法

3、中文命名：Sn-甘油-1-硬脂酸酯-2-硬脂酸酯-3-硬脂酸酯1-硬脂酸酯-2-硬脂酸酯-3-硬脂酸酯-Sn-甘油

C1位和C3位稱為α位，C2位稱為β位。3、中文命名：C1位和C3位稱為α位，C2位稱為β位。第三節(jié)油脂的物理性質(zhì)第三節(jié)油脂的物理性質(zhì)一、氣味和色澤純潔的脂肪是無色無味。天然油脂黃綠色是由脂溶性色素引起的。多數(shù)油脂無揮發(fā)性，油脂的氣味是由非脂成分引起的。芝麻油的香氣：乙酰吡嗪，椰子油的香氣：壬基甲酮，菜油受熱產(chǎn)生的刺激性氣味：黑芥子苷。

一、氣味和色澤純潔的脂肪是無色無味。乙酰吡嗪壬基甲酮黑芥子苷葡萄糖基乙酰吡嗪壬基甲酮黑芥子苷葡萄糖基二、油脂的晶體特性（一）油脂的晶型同質(zhì)多晶現(xiàn)象：同一種物質(zhì)具有不同固體形態(tài)的現(xiàn)象。固態(tài)油脂具有同質(zhì)多晶現(xiàn)象。二、油脂的晶體特性（一）油脂的晶型天然油脂一般都存在3-4種晶型。熔點增加的順序依次為：玻璃質(zhì)固體（亞α型或γ型），α型，β’型和β型。其中α型，β’型和β型為真正的晶體。天然油脂一般都存在3-4種晶型。α型

熔點最低，密度最小，不穩(wěn)定，為正六方堆積型。β’和β型

熔點高，密度大，穩(wěn)定性好。

β’型為正交排列；β型為三斜型排列。

食品化學(xué)：油脂ppt課件食品化學(xué)：油脂ppt課件經(jīng)X衍射發(fā)現(xiàn)：α型的脂肪酸側(cè)鏈無序排列β’型和β型脂肪酸側(cè)鏈有序排列特別是β型油脂的脂肪酸側(cè)鏈均朝一個方向傾斜。經(jīng)X衍射發(fā)現(xiàn)：食品化學(xué)：油脂ppt課件食品化學(xué)：油脂ppt課件三酰甘油Sn-1、Sn-3位與Sn-2位上的脂肪酸方向相反，在晶格中三酰甘油分子排列成椅式。在β晶格中，脂肪酸以兩種方式排列：一種是兩倍碳鏈長（DCL），β-2型一種是三倍碳鏈長（TCL），β-3型三酰甘油Sn-1、Sn-3位與Sn-2位上的脂肪酸方向相食品化學(xué)：油脂ppt課件（二）影響油脂晶型的因素1、油脂分子的結(jié)構(gòu)：單純?；视王ウ滦徒Y(jié)晶，β-2型，DCL排列?；旌硝；视王ウ隆徒Y(jié)晶，β-3型，TCL排列。（二）影響油脂晶型的因素1、油脂分子的結(jié)構(gòu)：

2、油脂的來源：

不同來源的油脂形成晶型的傾向不同。

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、菜籽油、乳脂、牛脂及改性豬油。

食品化學(xué)：油脂ppt課件3、油脂的加工工藝：熔融狀態(tài)的油脂冷卻時的溫度和速度將對油脂的晶型產(chǎn)生顯著的影響。油脂（熔融狀態(tài)）α型

融化β’型融化逐漸冷卻緩慢加熱逐漸冷卻緩慢加熱逐漸冷卻β型3、油脂的加工工藝：逐漸冷卻緩慢加熱逐漸冷卻緩慢加熱逐實際應(yīng)用的例子：

巧克力：表面光滑，35℃以下不變軟，入口內(nèi)時容易熔化，無油膩感?？煽芍?/p>

β晶體熔點為35℃左右。加工中要求嚴(yán)格的條件，形成穩(wěn)定的晶型、不使晶體顆粒過分粗大。實際應(yīng)用的例子：巧克力：表面光滑，35℃以下不變軟，入口在油脂加工中，期望通過這種精制過程得到盡可能多的穩(wěn)定晶型，這種方法稱為調(diào)溫。可可脂55℃全部熔化緩慢冷卻29℃加熱33℃緩慢冷卻29℃加熱33℃β型結(jié)晶在油脂加工中，期望通過這種精制過程得到盡可能多的穩(wěn)定晶型，這三、油脂的熱性質(zhì)1、熔點

一般的化合物，熔點=凝固點。具有粘滯性的同質(zhì)多晶體，凝固點<熔點。

油脂的凝固點比其熔點低1℃~5℃。

三、油脂的熱性質(zhì)1、熔點油脂中熔點：

甘油三酯<甘油二酯<甘油一酯<游離脂肪酸。脂肪酸的飽和程度越高，熔點越高。反式結(jié)構(gòu)的熔點高于順式結(jié)構(gòu)，共軛雙鍵比非共軛雙鍵熔點高。天然油脂的熔點一般為一范圍，油脂一般為混合物，并有同質(zhì)多晶現(xiàn)象。一般油脂的熔點<37℃，消化率達(dá)96%，熔點高于37℃越多，越不易消化。油脂中熔點：甘油三酯<甘油二酯<甘油一酯<游離脂肪酸。食品化學(xué)：油脂ppt課件2、沸點一般在180℃~200℃之間。油脂的沸點：甘油三酯>甘油二酯>甘油一酯>游離脂肪酸。沸點隨脂肪酸碳鏈增長而增高。2、沸點3、煙點、閃點、著火點

衡量油脂在接觸空氣加熱時的熱穩(wěn)定性。

煙點：在不通風(fēng)的情況下觀察到試樣發(fā)煙時的溫度，一般為240℃；

閃點：試樣揮發(fā)的物質(zhì)能被點燃但不能維持燃燒的溫度，一般為340℃；著火點：試樣揮發(fā)的物質(zhì)能被點燃并能維持燃燒不少于5秒的溫度，一般為370℃。未精煉的油脂，特別是游離脂肪酸含量高的油脂，煙點、閃點和著火點都大大下降。3、煙點、閃點、著火點四、熔融特性1、熔化單純甘油酯熔化得到的熱焓曲線。四、熔融特性1、熔化食品化學(xué)：油脂ppt課件脂肪在熔化時體積膨脹，在同質(zhì)多晶型轉(zhuǎn)變時體積收縮，比體積的改變（膨脹度）對溫度作圖得到膨脹曲線。存在幾種不同熔點的組分，熔化的溫度范圍很廣，得下圖所示的膨脹熔化曲線。脂肪在熔化時體積膨脹，在同質(zhì)多晶型轉(zhuǎn)變時體積收縮，比體積的改

固體在X點開始熔化，Y點全部變?yōu)橐后w，b點是ＸＹ上的任何一點其對應(yīng)溫度為t。在該溫度下，固液比為ab/bc（又稱固體脂肪指數(shù)，SFI）固體在X點開始熔化，Y點全部變?yōu)橐后w，b點是ＸＹ上的2、油脂的塑性油脂的塑性：在一定外力下，表觀固體脂肪具有的抗變形的能力。油脂的塑性取決于：

(1)脂肪的晶型(2)SFI(3)熔化溫度范圍

2、油脂的塑性油脂的塑性：在一定外力下，表觀固體脂肪具有的(1)脂肪的晶型

β’型時，可塑性最強，因為β’型在結(jié)晶時將大量小空氣泡引入產(chǎn)品，賦予產(chǎn)品較好的塑性；β型結(jié)晶所含的氣泡少且大，塑性較差。(2)SFI固液比適當(dāng)時，塑性最好；固體脂過多，則過硬，塑性不好；液體油過多，則過軟，塑性不好。(3)熔化溫度范圍從熔化開始到熔化結(jié)束之間溫差越大，脂肪的塑性越大。(1)脂肪的晶型塑性油脂有良好的涂抹性（涂抹黃油等）和可塑性（用于蛋糕的裱花），用于焙烤食品中，具有起酥作用。在餅干、糕點、面包生產(chǎn)中專用的塑性油脂稱為起酥油，具有在40℃不變軟，在低溫下不變硬、不易氧化的特性。塑性油脂有良好的涂抹性（涂抹黃油等）和可塑性（用于蛋糕的裱花五、油脂的液晶態(tài)（一）油脂的液晶態(tài)在固態(tài)時，脂類分子在空間有規(guī)則地排列成高度有序的結(jié)構(gòu)，在液態(tài)時，脂類分子處于幾乎完全無序的狀態(tài)。在某種特定條件下，會產(chǎn)生介于液態(tài)和固態(tài)之間的相，這種相稱為介晶相或液晶態(tài)。五、油脂的液晶態(tài)（一）油脂的液晶態(tài)形成液晶態(tài)的原因是：

油脂加熱至最終熔點到達(dá)前，烴區(qū)域先熔化（即它轉(zhuǎn)變成類似液態(tài)的無序狀態(tài)），極性區(qū)不熔化，形成液晶態(tài)。

因為極性基團(tuán)之間存在的一些較強的氫鍵,烴鏈之間僅存在著相當(dāng)弱的范德華作用力。形成液晶態(tài)的原因是：有水存在時，在烴區(qū)域熔點以上的溫度時，三酰甘油烴鏈轉(zhuǎn)變成無序態(tài)，而水穿透至有序的極性基團(tuán)之間。在脂類—水體系中，液晶結(jié)構(gòu)主要有3種：層狀液晶、六方液晶和立方液晶。有水存在時，在烴區(qū)域熔點以上的溫度時，三酰甘油烴鏈轉(zhuǎn)變成無序食品化學(xué)：油脂ppt課件層狀液晶結(jié)構(gòu)類似生物雙層膜，一層水被夾在兩層排列有序的脂類分子層中間。層狀液晶在加熱時具有轉(zhuǎn)變成六方形Ⅱ或立方形的介晶相的傾向。層狀液晶六方液晶結(jié)構(gòu)中脂類以六方形排列成柱狀。在六方Ⅰ形結(jié)構(gòu)中，非極性基團(tuán)朝著六方柱內(nèi)，極性基團(tuán)朝外，水處在六方柱之間的空間中。在六方Ⅱ形結(jié)構(gòu)中，水被包裹在六方柱內(nèi)部，油的極性端包圍著水，非極性的烴區(qū)朝外。六方液晶六方Ⅰ形液晶水稀釋，形成球狀膠囊，六方Ⅱ形液晶不可能用水稀釋的。立方液晶脂類分子組成的棒狀體搭建成三維晶格，水圍繞在晶格之間。六方Ⅰ形液晶六、油脂的乳化及乳化劑油、水本互不相溶，但在一定條件下，兩者可以形成介穩(wěn)定的乳濁液。其中一相以直徑0.1～50μm的小滴分散在另一相中，前者被稱為內(nèi)相或分散相，后者被稱為外相或連續(xù)相。乳濁液分為水包油型（O/W，水為連續(xù)相）和油包水型（W/O，油為連續(xù)相）。牛乳是典型的O/W型乳濁液，而奶油為W/O型乳濁液。六、油脂的乳化及乳化劑油、水本互不相溶，但在一定條件下，兩者（一）乳濁液的失穩(wěn)機制乳濁液是熱力學(xué)的不穩(wěn)定體系，在一定條件下會出現(xiàn)分層，絮凝，甚至聚結(jié)，主要因為：1、重力作用導(dǎo)致分層；2、分散相液滴表面靜電荷不足導(dǎo)致絮凝；3、兩相間界面破裂導(dǎo)致聚結(jié)。（一）乳濁液的失穩(wěn)機制（二）乳化劑的乳化作用1、增大分散相之間的靜電斥力2、增大連續(xù)相的黏度或生成有彈性的厚膜3、減小兩相間的界面張力4、微小固體粉末的穩(wěn)定作用5、形成液晶相（二）乳化劑的乳化作用（三）乳化劑的選擇乳化劑可根據(jù)衡量乳化性能的指標(biāo)親水—親脂平衡（HLB）性質(zhì)選擇。HLB值可以表示乳化劑的親水親脂能力，具有代數(shù)加和性。混合乳化劑的HLB值可通過計算得到。通?；旌先榛瘎┍染哂邢嗤琀LB值的單一乳化劑的乳化效果好。（三）乳化劑的選擇（四）食品中常見的乳化劑1、甘油酯及其衍生物2、蔗糖脂肪酸酯3、山梨酸酐脂肪酸酯及其衍生物4、丙二醇脂肪酸酯5、大豆磷脂（四）食品中常見的乳化劑第四節(jié)油脂在儲藏加工過程中的化學(xué)變化脂解氧化在高溫下的化學(xué)反應(yīng)輻照第四節(jié)油脂在儲藏加工過程中的化學(xué)變化脂解一、油脂水解油脂在有水存在下，在加熱、酸、堿及脂酶的作用下，可發(fā)生水解反應(yīng)而生成游離脂肪酸。+H2O＋3RCOOH一、油脂水解油脂在有水存在下，在加熱、酸、堿及脂酶的作用下，動物油脂應(yīng)該盡快熬煉，因高溫熬煉可使脂酶失活，減少游離脂肪酸的含量。大多數(shù)植物油脂在收獲時油脂已發(fā)生明顯水解，產(chǎn)生游離脂肪酸，在精煉時需要加堿中和。動物油脂應(yīng)該盡快熬煉，因高溫熬煉可使脂酶失活，減少游離脂肪酸在油炸過程中，食品中含有大量水分、溫度較高，脂解成為較為重要的反應(yīng)。油炸過程中，游離脂肪酸含量增加，引起油脂發(fā)煙點降低,油脂品質(zhì)變劣，風(fēng)味變差。游離脂肪酸比甘油酯對氧化更為敏感。在油炸過程中，食品中含有大量水分、溫度較高，脂解成為較為重要乳脂水解產(chǎn)生一些短鏈脂肪酸，產(chǎn)生酸敗味。在有些食品的加工中，輕度水解是有利的，如巧克力、干酪及酸奶的生成。乳脂水解產(chǎn)生一些短鏈脂肪酸，產(chǎn)生酸敗味。二、油脂氧化油脂在食品加工和貯藏期間，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、苦澀味和一些有毒的化合物的現(xiàn)象，油脂的氧化（酸?。?。二、油脂氧化油脂在食品加工和貯藏期間，空氣中的氧氣、光照、油脂氫過氧化物分解聚合小分子化合物有毒物質(zhì)油脂氧化的初級產(chǎn)物氫過氧化物；其形成途徑有自動氧化、光敏氧化和酶促氧化。氫過氧化物不穩(wěn)定，易進(jìn)一步發(fā)生分解和聚合。油脂氫過氧化物分解聚合小分子化合物有毒物質(zhì)油脂氧化的初1、油脂自動氧化的機理油脂自動氧化活化的含烯底物（如不飽和油脂）與基態(tài)氧發(fā)生的游離基反應(yīng)，包括鏈引發(fā)、鏈傳遞和鏈終止3個階段。（一）自動氧化1、油脂自動氧化的機理（一）自動氧化（1）鏈引發(fā)(2)鏈傳遞(3)鏈終止RH引發(fā)劑R·+H·R·+O2→ROO·ROO·+RH→ROOH+R·R·+R·→R?RR·+ROO·→ROORROO·+ROO·→ROOR+O2（1）鏈引發(fā)RH引發(fā)劑R·+H·R·+O22、氫過氧化物的形成（1）油酸酯2、氫過氧化物的形成（1）油酸酯（2）亞油酸酯（2）亞油酸酯（3）亞麻酸酯（3）亞麻酸酯3、單重態(tài)氧的氧化作用不飽和脂肪酸的氧化主要途徑為自動氧化，闡明氫過氧化物的形成和分解的鏈反應(yīng)；但很難解釋開始進(jìn)行反應(yīng)時所必需的起始自由基的形成?；钚詥尉€態(tài)氧（1O2）可引發(fā)油脂的光氧化變質(zhì)。3、單重態(tài)氧的氧化作用不飽和脂肪酸的氧化主要途徑為自動氧化，食品化學(xué)：油脂ppt課件食品化學(xué)：油脂ppt課件一對自旋平行的電子,自旋大小為+1或-1一個自旋電子如為1/2，則與它自旋相同的為1/2，自旋相反的為－1/2

s為總自旋，電子的總角動量為2s＋1。單線（重）態(tài)氧2s＋1＝2（1/2－1/2）＋1=1三線（重）態(tài)氧2s＋1＝2（1/2＋1/2）＋1=3一對自旋平行的電子,自旋大小為+1或-1（二）光敏氧化光氧化：不飽和脂肪酸與單線態(tài)氧直接發(fā)生氧化反應(yīng)。食品中存在的天然色素，葉綠素、血紅蛋白是光敏化劑，受到光照后可將基態(tài)氧（3O2）轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)氧（1O2）。（二）光敏氧化光氧化：不飽和脂肪酸與單線態(tài)氧直接發(fā)生氧化反應(yīng)單線態(tài)氧具有極強的親電性，以極快的速度與脂類分子中具有高電子密度的部位（雙鍵）發(fā)生結(jié)合，形成六元環(huán)過渡態(tài)，雙鍵位移形成反式構(gòu)型的氫過氧化物。生成的氫過氧化物種類數(shù)為2×雙鍵數(shù)。單線態(tài)氧具有極強的親電性，以極快的速度與脂類分子中具有高電子食品化學(xué)：油脂ppt課件激發(fā)態(tài)氧（1O2）的能量高，反應(yīng)活性大，光敏氧化反應(yīng)的速度比自動氧化反應(yīng)速度約快1500倍。光氧化反應(yīng)產(chǎn)生的氫過氧化物再裂解，引發(fā)自動氧化歷程的游離基鏈反應(yīng)。激發(fā)態(tài)氧（1O2）的能量高，反應(yīng)活性大，光敏氧化反應(yīng)的速度比(三)酶促氧化酶促氧化：脂肪在酶參與下所發(fā)生的氧化反應(yīng)。脂肪氧合酶（Lox）專一性地作用具有1，4-順，順-戊二烯結(jié)構(gòu)的多不飽和脂肪酸，在1，4-戊二烯的中心亞甲基處脫氫形成游離基，異構(gòu)化使雙鍵位置轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)變成反式構(gòu)型，形成具有共軛雙鍵的氫過氧化物。(三)酶促氧化酶促氧化：脂肪在酶參與下所發(fā)生的氧化反應(yīng)。食品化學(xué)：油脂ppt課件酮型酸敗在某些微生物繁殖時產(chǎn)生的一系列酶，如脫氫酶、脫羧酶、水合酶的作用下，在飽和脂肪酸的α-和β-碳位之間發(fā)生氧化反應(yīng)，最終產(chǎn)物酮酸和甲基酮，具有令人不愉快的氣味。酮型酸敗+CoA·SH－H2O硫激酶脫氫酶－2H＋H2O水合酶脫氫酶－2H＋H2O+CoA·SH脫羧酶＋CO2+CoA·SH酮酸甲基酮+CoA·SH－H2O硫激酶脫氫酶－2H＋H2(四)氫過氧化物的分解及聚合氫過氧化物不穩(wěn)定，可裂解產(chǎn)生許多分解產(chǎn)物。氫過氧化物在氧－氧鍵處均裂，產(chǎn)生烷氧游離基和羥基游離基：+·OH(四)氫過氧化物的分解及聚合氫過氧化物不穩(wěn)定，可裂解產(chǎn)生許多烷氧游離基在與氧相連的碳原子兩側(cè)發(fā)生碳－碳斷裂，生成醛、酸、醇、酮、烴等化合物。+

·R2COOH+

R1

·R3O·+R3OHR4H+R4

·烷氧游離基在與氧相連的碳原子兩側(cè)發(fā)生碳－碳斷裂，生成醛、酸、氫過氧化物分解產(chǎn)生的小分子醛、酮、醇、酸等具有令人不愉快的氣味，哈喇味，導(dǎo)致油脂酸敗。小分子化合物進(jìn)一步發(fā)生聚合，生成二聚體或多聚體。3C5H11CHO氫過氧化物分解產(chǎn)生的小分子醛、酮、醇、酸等具有令人不愉快的氣食品化學(xué)：油脂ppt課件(五)影響油脂氧化的因素1、油脂的脂肪酸組成不飽和脂肪酸的氧化速度比飽和脂肪酸快，花生四烯酸：亞麻酸：亞油酸：油酸=40：20：10：1，順式脂肪酸的氧化速度比反式脂肪酸快，共軛脂肪酸比非共軛脂肪酸快，游離的脂肪酸比結(jié)合的脂肪酸快。在室溫下，當(dāng)不飽和脂肪酸產(chǎn)生明顯的氧化酸敗時，飽和脂肪酸保持不變，高溫下，飽和脂肪酸產(chǎn)生顯著的氧化，其氧化速率隨溫度而定。(五)影響油脂氧化的因素1、油脂的脂肪酸組成2、溫度：溫度越高，氧化速度越快，在21-63℃范圍內(nèi)，溫度每上升16℃，氧化速度加快1倍。3、氧氣：有限供氧的條件下，氧化速度與氧氣濃度呈正比，在無限供氧的條件下，氧化速度與氧氣濃度無關(guān)。2、溫度：4、水分：5、表面積：與空氣接觸的表面積與油脂氧化速度成正比。4、水分：6、助氧化劑：過渡金屬：Cu、Fe、Mn、Co等，可以促進(jìn)氫過氧化物的分解，促進(jìn)脂肪酸中活性亞甲基的C-H鍵斷裂，使氧分子活化。助氧化順序:Pb>Cu>Sn>Zn>Fe>Al>Ag。6、助氧化劑：7、光和射線：光、紫外線和射線都能加速氧化；8、抗氧化劑：即能延緩和減慢油脂氧化速率的物質(zhì)。7、光和射線：(六)過氧化脂質(zhì)的危害油脂自動氧化是自由基鏈反應(yīng)，自由基的高反應(yīng)活性，可導(dǎo)致機體損傷、細(xì)胞破壞、人體衰老；油脂氧化過程中產(chǎn)生的過氧化脂質(zhì)，能導(dǎo)致食品的外觀、質(zhì)地和營養(yǎng)質(zhì)量變劣，甚至?xí)a(chǎn)生致突變的物質(zhì)。(六)過氧化脂質(zhì)的危害油脂自動氧化是自由基鏈反應(yīng)，自由基的高1、過氧化脂質(zhì)幾乎能與食品中的任何成分反應(yīng)，使食品品質(zhì)降低2、氫過氧化物幾乎可與人體內(nèi)所有分子或細(xì)胞反應(yīng)，破壞DNA和細(xì)胞結(jié)構(gòu)3、脂質(zhì)在常溫及高溫下氧化均產(chǎn)生有害物1、過氧化脂質(zhì)幾乎能與食品中的任何成分反應(yīng)，使食品品質(zhì)降低（七）防止油脂氧化的方法1、包裝（充氮氣、真空、防光和射線）2、控制水分3、加入金屬螯合劑4、加入抗氧化劑5、低溫6、精煉（七）防止油脂氧化的方法1、包裝（充氮氣、真空、防光和射線）（八）抗氧化劑1、抗氧化劑的抗氧化機理（1）游離基清除劑（氫供體、電子供體）+ROO·ROOH+（八）抗氧化劑1、抗氧化劑的抗氧化機理+ROO·ROOH(2)單線態(tài)氧淬滅劑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1類胡蘿卜素＋3Sen*3類胡蘿卜素＋1Sen(2)單線態(tài)氧淬滅劑1O2+1類胡蘿卜素3O2+(3)氫過氧化物分解劑(4)金屬螯合劑(5)氧清除劑(6)酶抗氧化劑R2S+R‘OOH

R2S=O+R‘OHR2S=O+R‘OOHR2SO2+R‘OH2O2?·+2H+SOD3O2+H2O22H2O2過氧化氫酶2H2O+3O2(3)氫過氧化物分解劑R2S+R‘OOHR2S=O+(7)增效劑能夠提高抗氧化劑的抗氧化效率的物質(zhì)。①抗氧化劑還原劑本身不具有抗氧化作用，可使氧化狀態(tài)的抗氧化劑還原為還原態(tài)的抗氧化劑，增長其壽命；②抗氧化劑混用劑本身可以抗氧化如BHA，BHT等，具有協(xié)同效應(yīng)；③金屬螯合劑檸檬酸、磷酸、Vc、EDTA等(7)增效劑2、常用的抗氧化劑生育酚（維生素E）茶多酚L－抗壞血酸BHABHTPG2、常用的抗氧化劑生育酚（維生素E）3、抗氧化劑使用的注意事項抗氧化劑應(yīng)盡早加入抗氧化劑的使用要注意劑量問題選擇抗氧化劑時應(yīng)注意溶解性在實際應(yīng)用中常使用兩種或兩種以上的抗氧化劑作為添加劑使用的抗氧化劑必須有較好的抗氧化性能3、抗氧化劑使用的注意事項抗氧化劑應(yīng)盡早加入4、抗氧化與促氧化低濃度酚類物質(zhì)可清除游離基高濃度酚有促氧化作用4、抗氧化與促氧化低濃度酚類物質(zhì)可清除游離基三、油脂在高溫下的化學(xué)反應(yīng)油脂在高溫下，會發(fā)生各種化學(xué)反應(yīng)，熱分解、熱聚合、熱氧化聚合、縮和、水解、氧化反應(yīng)等。經(jīng)長時間加熱，導(dǎo)致油脂的品質(zhì)降低，黏度增大，碘值降低，酸價升高，發(fā)煙點降低，泡沫量增多。三、油脂在高溫下的化學(xué)反應(yīng)油脂在高溫下，會發(fā)生各種化學(xué)反應(yīng)，脂肪酸、酯類和三?；视筒伙柡偷娘柡偷腛2攻擊α,β,γ,δ位熱解反應(yīng)酸、烴、丙烯二醇酯、丙烯醛和酮長鏈烷烴、醛、酮和內(nèi)酯熱解反應(yīng)無環(huán)和環(huán)狀二聚物O2自動氧化物的揮發(fā)性化合物和二聚產(chǎn)物脂肪酸、酯類和三酰基甘油不飽和的飽和的O2攻擊α,β油在高溫下發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，并不一定都是負(fù)面的，油炸食品中香氣的形成與油脂在高溫下的某些反應(yīng)產(chǎn)物有關(guān)，通常油炸食品香氣的主要成分是羰基化合物，如烯醛類。在食品加工工藝中，一般宜將油脂的加熱溫度控制在150℃以下。油在高溫下發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，并不一定都是負(fù)面的，四、輻照在輻照過程中，油脂分子吸收輻射能，形成離子和激化分子，激化分子可進(jìn)一步降解產(chǎn)生游離基。游離基之間可結(jié)合，生成非游離基化合物。飽和脂肪酸酯輻解首先在羰基附近α、β、γ位置處斷裂，生成的輻解產(chǎn)物有烴、醛、酸、酯等。在有氧時，輻照可加速油脂的自動氧化，使抗氧化劑遭到破壞。四、輻照在輻照過程中，油脂分子吸收輻射能，形成離子和激化分子第五節(jié)油脂的質(zhì)量評價油脂質(zhì)量要求包括4個方面：特征指標(biāo)，質(zhì)量指標(biāo)，衛(wèi)生指標(biāo)和其他（摻偽試驗）。成品食用油脂的質(zhì)量指標(biāo)中，主要項目包括色澤、氣味、滋味、透明度、水分及揮發(fā)物、不溶性雜質(zhì)、酸價、過氧化值、加熱試驗、含皂量、煙點、冷凍試驗和溶劑殘留量。第五節(jié)油脂的質(zhì)量評價油脂質(zhì)量要求包括4個方面：特征指標(biāo)一、油脂特征值的分析1、酸價（AV）中和1g油脂所需要的KOH的毫克數(shù)。新鮮油脂的酸價很小，隨著貯藏期的延長和油脂的酸敗，酸價增大。一、油脂特征值的分析1、酸價（AV）酸價的大小可直接說明油脂的新鮮度和質(zhì)量的好壞，酸價是檢驗油脂質(zhì)量的重要指標(biāo)。我國食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：食用植物油脂的酸價≤5。

酸價的大小可直接說明油脂的新鮮度和質(zhì)量的好壞，酸價是檢驗油脂2、皂化值（SV）完全皂化1g油脂所需KOH的毫克數(shù)。皂化值的大小與油脂的平均分子質(zhì)量成反比，油脂的皂化值一般都在200左右。皂化值越大的食用油脂，熔點較低，消化率較高。2、皂化值（SV）3、碘值（IV）100g油脂完全加成碘化所需要的I2的克數(shù)，這與油脂的不飽和程度呈正比。由于碘與脂肪酸中雙鍵的加成速度低，測定時，用氫化碘或溴化碘。+IBrIBr+KI

I2+KBrI2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O63、碘值（IV）+IBrIBr+KII2+4、二烯值（DV）100g油脂中所需順—丁烯二酸酐換算成碘的克數(shù)。順—丁烯二酸酐可與油脂中共軛雙鍵進(jìn)行反應(yīng)，二烯值是鑒定油脂不飽和脂肪酸中共軛體系的特征指標(biāo)。4、二烯值（DV）二、油脂氧化穩(wěn)定程度的測定1、過氧化值(POV)1Kg油脂中所含氫過氧化物的毫克數(shù)。在氧化初期,POV值隨氧化加深而增高。當(dāng)油脂深度氧化時，POV值會降低。宜用于衡量油脂氧化初期的氧化程度。常用碘量法測定ROOH+2KI

ROH+I2+K2OI2+2Na2S2O3

2NaI+Na2S4O6二、油脂氧化穩(wěn)定程度的測定1、過氧化值(POV)ROOH2、硫代巴比妥酸法(TBA)油脂氧化產(chǎn)物醛類可與TBA生成有色化合物。丙二醛生成的有色物在530nm處有最大吸收，其他醛生成的有色物在450nm處有最大吸收，在兩個波長處測定有色物的吸光度值，衡量油脂氧化程度。+2H+?2、硫代巴比妥酸法(TBA)+2H+?三、油脂氧化穩(wěn)定性的測定1、活性氧法(AOM)：在97.8℃下，以2.33ml/s的速度向油脂中通入空氣，測定當(dāng)過氧化值達(dá)到100（植物油）或20（動物油）時的時間。2、Schaal法：油脂在60℃下貯存達(dá)到一定過氧化值所需要的時間。三、油脂氧化穩(wěn)定性的測定1、活性氧法(AOM)：第六節(jié)油脂加工化學(xué)第六節(jié)油脂加工化學(xué)一、油脂的精煉從油料作物和動物脂肪中采用有機溶劑浸出、壓榨、熬煉和機械分離等提取得粗油或毛油。粗油中含有磷脂、色素、蛋白質(zhì)、碳水化合物、游離脂肪酸及其他有色有異味的物質(zhì)，甚至存在有毒物質(zhì)。對粗油進(jìn)行精制，可提高油的品質(zhì)，改善風(fēng)味，延長貨架期。一、油脂的精煉從油料作物和動物脂肪中采用有機溶劑浸出、壓榨、1、沉降靜置沉降，用過濾法或離心等法除去粗油中不溶性雜質(zhì)。2、脫膠應(yīng)用物理、化學(xué)或物理化學(xué)方法將粗油中的膠溶性雜質(zhì)脫除的工藝過程。脫膠原因脫膠原理脫膠方法1、沉降3、脫酸粗油中含有游離脂肪酸，需用堿中和。中和反應(yīng)生成的脂肪酸鹽（皂角）進(jìn)入水相，分離水相。該過程同時還可吸附一部分膠質(zhì)和色素。4、脫色用活性炭、白土等吸附劑可吸附粗油中含有的色素。吸附劑還可吸附磷脂、皂角及一些氧化產(chǎn)物，最后過濾除去吸附劑。3、脫酸5、脫臭油脂中存在一些異味物質(zhì)，主要來源于油脂氧化產(chǎn)物，采用減壓蒸餾的方法，并添加檸檬酸螯合過渡金屬離子，抑制氧化作用。此方法可除去揮發(fā)性的異味物，可使非揮發(fā)性的異味物熱分解轉(zhuǎn)為揮發(fā)物，蒸餾除去。油脂精煉后品質(zhì)提高，但是有一些負(fù)面的影響。5、脫臭二、油脂的改性（一）油脂的氫化?；视蜕喜伙柡椭舅岬碾p鍵在Ni,Pt等的催化下，在高溫下與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，不飽和程度降低，把在室溫下呈液態(tài)的油變成固態(tài)的脂的過程。二、油脂的改性（一）油脂的氫化1、油脂氫化的機理碳－金屬復(fù)合物半氫化狀態(tài)飽和產(chǎn)品1、油脂氫化的機理碳－金屬復(fù)合物半氫化狀態(tài)飽和產(chǎn)品氫化最常見的催化劑是鎳，鉑的催化效率比鎳高，但價格昂貴，并不適用；銅對大豆油中亞麻酸有較好的選擇性，但銅易中毒，反應(yīng)結(jié)束后不易除去。催化劑中毒：指油脂與氫氣中的雜質(zhì)吸附于催化劑表面，解吸困難，使催化劑活性中心喪失機能的現(xiàn)象。氫化最常見的催化劑是鎳，鉑的催化效率比鎳高，但價格昂貴，并不油脂中的毒素主要是含硫、氮、磷、氯的化合物、膠質(zhì)、皂角、氧化分解產(chǎn)物、游離脂肪酸、水等；氫氣中的毒素主要是H2S、CO2、SO2等。油脂經(jīng)精煉后不含硫化物，鎳催化劑可反復(fù)使用50次。油脂中的毒素主要是含硫、氮、磷、氯的化合物、膠質(zhì)、皂角、氧化2、氫化的選擇性氫化反應(yīng)的產(chǎn)物十分復(fù)雜，反應(yīng)物的雙鍵越多，產(chǎn)物越多。三烯可轉(zhuǎn)變?yōu)槎?，二烯可轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌?，直至達(dá)到飽和。三烯K3二烯K2一烯飽和K12、氫化的選擇性氫化反應(yīng)的產(chǎn)物十分復(fù)雜，反應(yīng)物的雙鍵越多，產(chǎn)以α－亞麻酸的氫化為例，可生成7種產(chǎn)物：18:3(9,12,15)18:2(9,12)18:2(12,15)18:2(9,15)18:1(9)18:1(12)18:1(15)18:0以α－亞麻酸的氫化為例，可生成7種產(chǎn)物：18:3(9,12,生成某種產(chǎn)物的選擇性，用兩步氫化反應(yīng)的氫化速度之比Sij=Ki/Kj來衡量：

S32=K3/K2;S21=K2/K1;S31=K3/K1說明亞油酸的氫化速度比油酸的氫化速度快12.2倍。亞麻酸K3亞油酸K2油酸K1硬脂酸S21=K2/K1=0.159/0.013=12.2生成某種產(chǎn)物的選擇性，亞麻酸K3亞油酸K2油酸K1硬脂酸各反應(yīng)K值的大小，與催化劑及反應(yīng)條件有關(guān)，通過選擇合適的催化劑及反應(yīng)條件，可提高反應(yīng)的選擇性。如銅作催化劑時對孤立雙鍵不起作用，可避免全飽和產(chǎn)物的產(chǎn)生。各反應(yīng)K值的大小，與催化劑及反應(yīng)條件有關(guān)，通過選擇合適的催化由于氫化條件不同，可全部氫化，也可部分氫化。完全氫化是采用骨架鎳作催化劑，在8大氣壓，250℃下進(jìn)行，主要用于肥皂工業(yè)。部分氫化可用鎳粉，在1.5－2.5個大氣壓，125℃－190℃下進(jìn)行氫化，主要應(yīng)用于食品工業(yè)，制造人造奶油、起酥油。由于氫化條件不同，可全部氫化，也可部分氫化。（二）酯交換反應(yīng)天然脂肪中脂肪酸在甘油酯分子中是規(guī)則分布的。脂肪的物理特性在很大程度上依賴于組成它的脂肪酸的性質(zhì)，還取決于它們在三酰甘油分子中的分布。有些天然脂肪中脂肪酸的分布形式限制了它們在工業(yè)上的應(yīng)用。酯交換可以改變脂肪酸的分布模式，以適應(yīng)特定的需要。（二）酯交換反應(yīng)天然脂肪中脂肪酸在甘油酯分子中是規(guī)則分布的。酯交換可以在分子內(nèi)進(jìn)行，可以在不同分子之間進(jìn)行。酯交換一般采用甲醇鈉作催化劑，在50～70℃下，不太長的時間內(nèi)就能完成?，F(xiàn)在也開始用酶。（1）酯交換反應(yīng)機理U3+NaOCH3

U2ONa+U-CH3S3+U2ONaSU2+S2ONa酯交換可以在分子內(nèi)進(jìn)行，可以在不同分子之間進(jìn)行。U3+N(2)隨機酯交換酯化反應(yīng)在高于油脂熔點時進(jìn)行，脂肪酸的重排是隨機的，產(chǎn)物很多。StStSt+OOO(50%)(50%)NaOCH3StStSt(12.5%)StOSt(12.5%)OStSt(25%)StOO(25%)OStO(12.5%)OOO(12.5%)(2)隨機酯交換StStSt+OOONaOCH3(3)定向酯交換酯交換反應(yīng)在油脂熔點溫度以下進(jìn)行時，脂肪酸的重排是定向的。反應(yīng)中形成的高熔點的三飽和脂肪酸酯結(jié)晶析出，直至飽和脂肪酸全部生成三飽和脂肪酸酯，實現(xiàn)定向酯交換。OStONaOCH3StStSt(33.3%)OOO(66.7%)(3)定向酯交換OStONaOCH3StStSt(33.脂水解酶在一定條件下，可進(jìn)行脂合成。以無選擇性的脂水解酶進(jìn)行的酯交換是隨機反應(yīng)，以選擇性脂水解酶作催化劑，反應(yīng)是有方向的。以Sn-1,3位的脂水解酶進(jìn)行脂合成只能與Sn-1,3位交換，而Sn-2位不變。＋C＋＋＋C+A脂水解酶在一定條件下，可進(jìn)行脂合成。＋C＋＋＋C+A第七節(jié)油脂中的功能性成分食用油脂中除占總量95％以上的三酰基甘油外，其他成分還有游離脂肪酸、一酰基甘油酯、二?；视王ァ⒘字?、甾醇、脂肪醇、脂溶性維生素及色素等。這些成分中很多是人體營養(yǎng)、健康所必需，并對現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的人體一些相應(yīng)缺乏癥和內(nèi)源性疾病，特別是對如高血壓、心臟病、癌癥、糖尿病等有積極防治作用，因此稱之為油脂中的功能性成分。第七節(jié)油脂中的功能性成分食用油脂中除占總量95％以上的三酰一、功能性脂肪酸1、多不飽和脂肪酸多不飽和脂肪酸一般是指含兩個或兩個以上的雙鍵、碳鏈長度在十八或十八碳原子以上的脂肪酸，它們是功能性脂肪酸研究和開發(fā)的主體與核心，根據(jù)其結(jié)構(gòu)又分為n-6和n-3兩大主要系列。一、功能性脂肪酸1、多不飽和脂肪酸n-6系列的亞油酸和n-3系列的α-亞麻酸是人體不可缺少的必需脂肪酸，它們在體內(nèi)代謝、轉(zhuǎn)化或在特定食物資源中有相對豐富存在的，幾種多烯酸在人體生理中起著極為重要的作用，與一些疾病的發(fā)生與調(diào)息相關(guān)。n-6系列的亞油酸和n-3系列的α-亞麻酸是人體不可缺少的必食品化學(xué)：油脂ppt課件n-6脂肪酸主要包括亞油酸、花生四烯酸、二高-γ-亞麻酸和γ-亞麻酸。亞油酸有較強的降低低密度脂蛋白－膽固醇濃度的作用，在防治高血壓及心肌梗死方面也有作用。花生四烯酸是神經(jīng)組織和腦中占據(jù)絕對優(yōu)勢的多不飽和脂肪酸，它自身及其代謝產(chǎn)物對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有重要影響。此外，與DHA一起對維護(hù)視網(wǎng)膜的正常功能起決定作用。n-6脂肪酸主要包括亞油酸、花生四烯酸、二高-γ-亞麻酸和γ二高-γ-亞麻酸是前列腺素的前體，在正常人體血漿中，二高-γ-亞麻酸約占脂質(zhì)總量的20％。γ-亞麻酸具有降血脂、防止血栓形成作用，因其在體內(nèi)可刺激棕色脂肪組織中線粒體活性，使體內(nèi)過多熱量能得以釋放，因而還具有防止肥胖作用。二高-γ-亞麻酸是前列腺素的前體，在正常人體血漿中，二高-γ食品化學(xué)：油脂ppt課件膳食脂質(zhì)中的n-3脂肪酸主要是α-亞麻酸、DHA和EPA，它們與包括人體在內(nèi)的哺乳動物的正常生理功能息息相關(guān)。n-3脂肪酸用作補充劑和治療藥物被認(rèn)為是脂肪酸營養(yǎng)研究領(lǐng)域的重點。膳食脂質(zhì)中的n-3脂肪酸主要是α-亞麻酸、DHA和EPA，DHA和EPA具有維持和改善視力，提高記憶、學(xué)習(xí)等能力，抑制中老年癡呆癥的生理學(xué)效果，具有降低血脂總膽固醇、低密度脂蛋白－膽固醇、血液黏度、血小板凝聚力及增加高密度脂蛋白－膽固醇的生理功能，從而降低心血管疾病發(fā)生的概率。α-亞麻酸是n-3系列多不飽和脂肪酸的母體，在體內(nèi)代謝可生成DHA和EPA。DHA和EPA具有維持和改善視力，提高記憶、學(xué)習(xí)等能力，抑制2、中鏈脂肪酸中鏈脂肪酸指碳鏈長度為8～12的飽和脂肪酸，在體內(nèi)主要以游離形式被吸收。由于碳鏈短，中鏈脂肪酸較長鏈脂肪酸水溶性好而容易被胃腸吸收。含中鏈脂肪酸的油脂，一入口就在舌脂肪酶作用下消化并在胃中繼續(xù)水解，舌脂肪酶對富含中鏈脂肪酸的甘油三酯水解具有專一性，從腸內(nèi)水解吸收到血液中需0.5h，2.5h可達(dá)最高峰，是長鏈脂肪酸耗時的一半。2、中鏈脂肪酸在肝臟中，中鏈脂肪酸幾乎不被合成脂肪，大部分趨向合成酮體，其生酮作用強于長鏈脂肪酸，而且不受甘油、乳酸鹽、葡萄糖－胰島素等抗生酮物質(zhì)的影響。由于中鏈脂肪酸生化代謝相對快速，可作為快速能量來源，特別是對膳食油脂中長鏈脂肪酸難以消化或脂質(zhì)代謝紊亂的個體，如無膽汁癥、胰腺炎、原發(fā)性膽汁肝硬化、結(jié)腸病、小腸切除、缺乏脂肪酶的早產(chǎn)兒等病人等。在肝臟中，中鏈脂肪酸幾乎不被合成脂肪，大部分趨向合成酮體，其中鏈脂肪酸的另一重要作用是酮體效應(yīng)，所有肝組織可利用它迅速氧化產(chǎn)生的大量酮體，手術(shù)后病人可利用它來提供熱量，妊娠婦女可通過注射中鏈脂肪酸補充胎兒消耗酮體較多的需求。此外，中鏈脂肪酸生成的酮體具有麻醉和抗驚厥作用，在臨床上已被用作無抗藥性的癲癇治療藥物。中鏈脂肪酸的另一重要作用是酮體效應(yīng)，所有肝組織可利用它迅速氧二、卵磷脂

磷脂是含磷脂類的總稱，分為甘油磷脂和非甘油