脂類化學專業(yè)知識專家講座

第四章脂類脂類化學專業(yè)知識專家講座第1頁第一節(jié)概述脂類化學專業(yè)知識專家講座第2頁一、概念：脂質：脂肪酸和醇所形成酯類及其衍生物。是一類不溶于水（或低溶于水）而高溶于非極性溶劑生物有機分子。含有二個特征：不溶于水而溶于有機溶劑為脂肪酸和醇所組成酯類脂類化學專業(yè)知識專家講座第3頁二．脂質元素組成

元素組成：C、H、O，有還含有N、P等。如：磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇等；化學觀點:脂肪酸+醇→酯，酯衍生物。脂類化學專業(yè)知識專家講座第4頁三、脂類生物功效：1．提供能量。人體內氧化1g脂肪可得到39(38)KJ熱能,氧化1g糖或蛋白質只能得到17KJ熱能；2．保護作用和御寒作用；3．為脂溶性物質提供溶劑，促進人及動物體吸收脂溶性物質；4．為生物體提供必需脂酸；

脂類化學專業(yè)知識專家講座第5頁三、脂類生物功效：5．構建生物膜；6．脂類作為細胞表面物質，與細胞識別、免疫等親密相關；脂類化學專業(yè)知識專家講座第6頁依據(jù)組成脂類不一樣組份能夠將脂類分為三大類：一、單脂(單純脂質）：脂肪酸和醇所形成酯。最常見脂類物質有：（1）甘油三酯：三分子脂肪酸和一分子甘油所組成酯；（2）蠟：由高級脂肪酸和高級一元醇組成酯。分動物蠟和植物蠟。脂類化學專業(yè)知識專家講座第7頁二、復脂：除醇類和脂肪酸外尚含有其它物質。（1）磷脂：分為甘油醇磷脂和鞘胺醇磷脂；（2）糖脂：分為鞘糖脂和甘油糖脂；三、類脂化合物:上述脂類物質衍生而來或關系親密。（1）固醇類；（2）萜類；（3）其它：如維生素A、D、E、K。脂類化學專業(yè)知識專家講座第8頁第二節(jié)單純脂脂類化學專業(yè)知識專家講座第9頁脂酰甘油:即脂肪酸和甘油所形成脂。包含：單脂酰甘油，二脂酰甘油和三脂酰甘油三種。其中，三酯酰甘油是脂類中最豐富一大類，其結構如圖所表示:脂類化學專業(yè)知識專家講座第10頁脂類化學專業(yè)知識專家講座第11頁三酰甘油個空間結構：脂類化學專業(yè)知識專家講座第12頁脂類化學專業(yè)知識專家講座第13頁1、當前已發(fā)覺100余種脂肪酸，它們主要在鏈長度和飽和度方面有差異。2、在自然界中游離脂肪酸較為少見，絕大部分脂肪酸是以結合形式存在。按照其飽和程度脂肪酸可分成：飽和脂肪酸；不飽和脂肪酸。（一）脂肪酸：脂類化學專業(yè)知識專家講座第14頁2、結構特點：（1）碳原子數(shù)為偶數(shù)（2）碳鏈為直鏈（3）碳鏈長度在C14～C20之間（4）不飽和雙鍵主要以順式構型為主。脂類化學專業(yè)知識專家講座第15頁表示方法：（1）Cx：y(不能確定雙鍵位置)（2）x:y（z）（3）x:y△Zx表示脂肪酸中碳原子數(shù)目y表示雙鍵數(shù)目z表示雙鍵位置脂類化學專業(yè)知識專家講座第16頁必需脂肪酸1、定義：我們把含有特殊生理功效，在人體內不能合成，必需由食物供給脂肪酸稱為必需脂肪酸。脂類化學專業(yè)知識專家講座第17頁必需脂肪酸亞油酸CH3(CH2)3(CH2CH=CH)2(CH2)7COOH花生四烯酸CH3(CH2)3(CH2CH＝CH)4(CH2)3COOH亞麻酸CH3(CH2CH=CH)3(CH2)7COOH脂類化學專業(yè)知識專家講座第18頁必需脂肪酸起源必需脂肪酸最好起源是植物油。在棉籽油、大豆油、玉米胚油、芝麻油、米糠油中都含有較多亞油酸，近年來還發(fā)覺紅花籽油中含亞油酸可到達70％以上，加入紅花籽油調和油很受消費者歡迎。脂類化學專業(yè)知識專家講座第19頁（二）、甘油三酯物理化學性質：（一）油脂顏色純凈油脂是無色。油脂色澤來自脂溶性維生素。假如油料中含有葉綠素，油就展現(xiàn)綠色；如含有是類胡蘿卜素，油顏色就展現(xiàn)黃到紅色。脂類化學專業(yè)知識專家講座第20頁（二）油脂味—滋味純凈油脂也是無味。油脂味來自兩方面：1、天然油脂中因為含有各種微量成份，造成出現(xiàn)各種異味。2、經過貯存油脂酸敗后會出現(xiàn)苦味、澀味。脂類化學專業(yè)知識專家講座第21頁3、塑性塑性：在外力作用下，可改變形狀性質塑性脂肪在較小力作用下不流動，較大力下可流動（如奶油）。在強力下可成型，小力下不成型（如巧克力）。脂類化學專業(yè)知識專家講座第22頁起酥油(Shortening)脂類化學專業(yè)知識專家講座第23頁4、熔點1、定義：固體脂變成液體油時溫度。油脂是混合甘油酯混合物，所以沒有確切熔點，而只是一個大致范圍。脂類化學專業(yè)知識專家講座第24頁（1）熔點低于37℃，消化吸收率為97～98％，原因是易乳化。（2）熔點在40～50℃，消化吸收率為90％。（3）熔點高于50℃，極難消化吸收。因為熔點較高油脂尤其是熔點高于體溫油脂較難消化吸收，假如不趁熱食用，就會降低其營養(yǎng)價值。油脂熔點與人體消化吸收率之間關系：脂類化學專業(yè)知識專家講座第25頁5、發(fā)煙點（一）發(fā)煙點：發(fā)煙點是指在防止通風并備用特殊照明試驗裝置中覺察到冒煙時最低加熱溫度。油脂大量冒煙溫度通常略高于油脂發(fā)煙點。油脂使用溫度――發(fā)煙點食用油脂發(fā)煙原因――小分子物質揮發(fā)引發(fā)。

脂類化學專業(yè)知識專家講座第26頁小分子物質起源：1、原先油脂中混有，2、因為油脂熱不穩(wěn)定性，造成出現(xiàn)熱分解產生。所以，油炸用油應該盡可能選擇精煉油，防止使用沒有經過精煉毛油，同時還應該盡可能選擇熱穩(wěn)定性高油脂。脂類化學專業(yè)知識專家講座第27頁（二）化學性質水解和皂化：將脂酰甘油與酸或堿共煮或經脂酶作用時都能夠發(fā)生水解,當用堿水解酯酰甘油時，可產生脂肪酸鹽類即肥皂，故稱之為皂化反應。水解皂化反應脂類化學專業(yè)知識專家講座第28頁皂化值：

（1）定義：完全皂化1g油脂所消耗氫氧化鉀毫克數(shù)稱為皂化值。（2）表示式：油脂皂化值能夠用下式表示：

皂化值＝其中3代表1分子脂肪脂肪酸數(shù)目，56是氫氧化鉀摩爾質量。脂類化學專業(yè)知識專家講座第29頁意義：油脂皂化值是評價油脂組成主要指標。a、油脂皂化值與油脂脂肪酸平均相對分子質量成反比。油脂皂化值越大，說明組成油脂脂肪酸平均相對分子質量越小，碳鏈越短。b、每一個油脂都有其對應皂化值，假如實測值與標準值不符，說明摻有雜質。對大多數(shù)食用油脂來說，脂肪酸平均相對分子質量為200左右。乳脂中含有較多低級脂肪酸，所以，乳脂皂化值較大。脂類化學專業(yè)知識專家講座第30頁二、加成和氫化反應

1、加成反應：脂肪不飽和程度越高，加成碘量也就越大。II－

C＝C－+I2

－

C－C－脂類化學專業(yè)知識專家講座第31頁鹵化和碘值油脂能夠與囪素發(fā)生加成作用。生成鹵代脂肪酸，稱為鹵化作用?！狢H＝CH－

＋I2—CH－CH－II脂類化學專業(yè)知識專家講座第32頁碘價（碘值）：（1）定義：碘價是指l00g脂肪所能吸收I2克數(shù)。（2）表示式：碘價能夠用下式表示：碘值=脂類化學專業(yè)知識專家講座第33頁意義：①從上式能夠看出，油脂碘價與油脂不飽和脂肪酸所含雙鍵數(shù)目，即不飽和度成正比，與組成油脂脂肪酸平均相對分子質量成反比。組成油脂脂肪酸不飽和程度越高，油脂碘價越大。②依據(jù)測定油脂碘價，把油脂按不飽和程度進行分類。a、碘價＞130油脂稱為干性油，這類油脂含有大量高不飽和脂肪酸，極易氧化聚合，干性強，如桐油，適宜作油漆用油，而不宜用作食品用油。脂類化學專業(yè)知識專家講座第34頁b、碘價在100～130之間油脂稱為半干性油，穩(wěn)定性也較差。如豆油、芝麻油等。c、碘價＜100油脂是不干性油，這類油脂在貯藏和加工過程中，穩(wěn)定性很好，不易氧化聚合，適宜用來作為食品和烹飪加工用油，如椰子油、花生油、棕櫚油都屬于這類油脂。脂類化學專業(yè)知識專家講座第35頁（2）酸敗和酸值：酸?。河椭窃诳諝庵斜┞哆^久即產生難聞臭味這種現(xiàn)象稱為酸敗。水解性酸?。阂驗楣?、熱或微生物作用，使油脂水解生成脂酸，低級脂酸有臭味，稱水解性酸敗。氧化性酸?。阂驗榭諝庵醒跏共伙柡椭嵫趸?，產生醛和酮等，稱氧化性酸敗。酸值（價）（acidnumberorvalue）：中和1g油脂中游離脂肪酸所需KOHmg數(shù)。脂類化學專業(yè)知識專家講座第36頁氧化：溫和條件下氧化（如空氣）脂類化學專業(yè)知識專家講座第37頁總結：脂肪酸化學性質完全能夠從其結構中被推導出來:1、酯鍵水解——皂化反應。2、不飽和鍵存在有氫化、鹵化、氧化等反應。脂類化學專業(yè)知識專家講座第38頁三

蠟高級脂肪酸與高級一元醇生成酯1、分類：動物蠟、植物蠟和礦物蠟動植物蠟在自然界經?？梢?。很多植物葉、莖和果實表皮都覆蓋著一層很薄蠟，以保護植物體少受損失，同時還可防止水分過分蒸發(fā)。很多動物皮、甲殼以及不少微生物外殼也常有蠟質層保護。水產動物和植物油脂中也常含有一定量蠟。脂類化學專業(yè)知識專家講座第39頁2、物理性質：不溶于水，溶于有機溶劑，固體，熔點比脂肪高。3、化學性質：不易水解，不被脂肪酶水解（所以沒有營養(yǎng)價值，主要起保護作用）。脂類化學專業(yè)知識專家講座第40頁第三節(jié)

復脂脂類化學專業(yè)知識專家講座第41頁磷脂是分子中含有磷酸脂質。依據(jù)含有醇能夠分為2類：甘油（丙三醇）甘油磷脂類

神經鞘氨醇鞘氨醇磷脂

一、磷脂脂類化學專業(yè)知識專家講座第42頁（一）甘油磷脂1、通式脂類化學專業(yè)知識專家講座第43頁甘油-3-磷酸和磷脂酸結構脂類化學專業(yè)知識專家講座第44頁鞘氨醇磷脂脂類化學專業(yè)知識專家講座第45頁2、共同理化性質:（1）兩親分子：親油、親水；脂類化學專業(yè)知識專家講座第46頁磷脂分子雙親性脂類化學專業(yè)知識專家講座第47頁（5）水解甘油醇磷脂可被酸、堿或酶水解甘油醇磷脂脂酸＋甘油磷酸＋X基團H+或OH-磷酸單酯酶甘油＋磷酸（4）氧化：存在雙鍵脂肪酸時，能夠發(fā)生過氧化。（3）外觀：白色蠟狀固體脂類化學專業(yè)知識專家講座第48頁（二）常見甘油磷脂1、磷脂酰膽堿（卵磷脂）（1）結構：卵磷脂結構中極性部分是膽堿。膽堿脂類化學專業(yè)知識專家講座第49頁總結：磷脂類從結構上講都含有磷酸基團，都含有極性基團。其結構骨架是醇，甘油醇，鞘氨醇，重點是甘油磷脂。脂類化學專業(yè)知識專家講座第50頁二、糖脂是含有糖成份結合脂，主要包含鞘糖脂和甘油糖脂兩類。（一）N-?；拾贝继侵ㄉ窠涻０诽侵┙M成：鞘氨醇、脂酸、糖脂類化學專業(yè)知識專家講座第51頁依據(jù)糖基不一樣，可分為兩大類：

1、腦苷脂（腦糖脂）（cerebroside）

：神經鞘中最為豐富，糖基為中性糖（多數(shù)為半乳糖，少數(shù)為葡萄糖）

脂類化學專業(yè)知識專家講座第52頁（二）甘油醇糖脂：

是由二酰甘油與糖，主要是己糖（主要是Gal、Man，也能夠是脫氧葡萄糖）以糖苷鍵連接而成。通式：糖基

存在于綠色植物中，所以又稱植物糖脂。幾個甘油醇糖脂結構以下：脂類化學專業(yè)知識專家講座第53頁第四節(jié)油脂與食品加工脂類化學專業(yè)知識專家講座第54頁一、油脂酸敗定義：油脂及含油食品在貯存過程中，因為化學或生物化學原因影響，會逐步劣化甚至喪失食用價值，表現(xiàn)為油脂顏色加深、味變苦澀、產生特殊氣味，我們把這種現(xiàn)象稱為油脂酸敗。脂類化學專業(yè)知識專家講座第55頁油脂酸敗類型1、水解型酸敗含低級脂肪酸較多油脂被微生物污染或脂肪含水過高，都能夠使油脂發(fā)生水解，生成游離脂肪酸和甘油。游離低級脂肪酸如丁酸、己酸、辛酸、癸酸等會產生令人不愉快刺激氣味而造成油脂變質，這種酸敗稱為水解型酸敗。如奶油、椰子油等輕易出現(xiàn)這種水解型酸敗。脂類化學專業(yè)知識專家講座第56頁2、酮酸酸敗油脂水解后產生飽和脂肪酸，在一系列酶催化下發(fā)生氧化，最終生成含有特殊刺激性臭味酮酸和甲基酮，所以稱為酮酸酸敗，也叫生物氧化酸敗?！狢O2—2HO2微生物RCH2CH2COOHRCHCH2COOHOHRCCH2COOHORCCH3O以上兩種油脂酸敗，多數(shù)是因為微生物污染造成。普通含水和蛋白質較多或油脂沒有經過精制及含雜質較多食品，易受微生物污染，引發(fā)水解型酸敗和酮酸酸敗。脂類化學專業(yè)知識專家講座第57頁酸敗機理－－發(fā)生在未精煉油中（1）生物氧化起因：未精煉油脂中雜質成份：少許水，水解、氧化油脂微生物及酶類等。如油脂中會含有0.1％水，天然油脂中往往存在有霉菌、酵母菌等，尤其是霉菌中灰綠青霉和曲霉，能夠分泌脂肪水解酶和脂肪氧化酶，加速油脂水解和氧化。脂類化學專業(yè)知識專家講座第58頁R3R2R1H2O/H+HHHR3COOHR2COOHR1COOH+（2）反應過程以下：—CO2—2HO2脂肪氧化酶RCH2CH2COOHRCCH2COOHORCCH3ORCHCH2COOHOH脫氫酶脫羧酶水解型酸敗酮酸酸敗脂類化學專業(yè)知識專家講座第59頁（3）酸敗對食品品質影響：這個反應造成油脂中游離脂肪酸增加，假如這種油脂中含有較多低級脂肪酸，就會出現(xiàn)特殊臭味，這在乳及含乳脂食品中較為常見。對大多數(shù)油脂來說，酸敗后產生有強烈氣味來自低級β-甲基酮類物質。脂類化學專業(yè)知識專家講座第60頁（4）預防辦法：因為這類酸敗主要是因為油脂中雜質發(fā)生生物化學反應引發(fā)，所以，經過精煉油脂，殺滅微生物及酶類，降低含水量，在良好包裝及貯存條件下，就能夠抑制這類反應發(fā)生。脂類化學專業(yè)知識專家講座第61頁3、氧化型酸?。?）定義：氧化型酸敗即油脂自動氧化。油脂中不飽和脂肪酸暴露在空氣中，易發(fā)生自動氧化過程，生成過氧化物。過氧化物連續(xù)分解，產生低級醛酮類化合物和羧酸。這些物質使油脂產生很強刺激性臭味，尤其是醛類氣味更為突出。氧化后油脂，感官性質甚至理化性質都會發(fā)生改變。這種反應稱為油脂氧化型酸敗。氧化型酸敗是油脂及富含油脂食品經長久儲存最輕易發(fā)生質變原因。脂類化學專業(yè)知識專家講座第62頁（一）熱氧化反應1、定義：油脂在與空氣接觸條件下受熱所發(fā)生氧化反應。2、在200-300℃下，發(fā)生熱聚合反應在有氧條件下，生成這些氧化產物所用時間和溫度都大大地降低。如飽和甘油酯在空氣中加熱到150℃就會發(fā)生氧化。二、熱劣變脂類化學專業(yè)知識專家講座第63頁（二）熱縮合反應油脂在高溫加熱過程中，假如有水存在，非常輕易發(fā)生水解。假如部分水解為脂肪酸和二?；视王?，兩個二?；视王チu基之間能夠脫水縮合成相對分子質量更大醚類化合物。這個反應也會造成油脂粘度提升。甘油三酯甘油二酯醚脂類化學專業(yè)知識專家講座第64頁熱縮合反應過程脂類化學專業(yè)知識專家講座第65頁脂類化學專業(yè)知識專家講座第66頁（三）熱分解反應1、定義：油脂熱分解是指在無氧加熱條件下，發(fā)生碳-碳、碳-氧鍵斷裂，分解生成小分子物質過程。2、反應條件：無氧、高溫（280～300℃）、時間（數(shù)小時）因為無氧參加，所以主要受溫度影響。油脂熱分解在260℃以下并不顯著，只有當油溫到達280～300℃，加熱數(shù)小時后，油脂中才會出現(xiàn)較多分解產物。脂類化學專業(yè)知識專家講座第67頁（一）油溫烹調中油溫越高，油脂氧化分解越猛烈，老化速度越快。尤其是在200℃以上時，油脂老化速度加緊。所以，烹飪中油溫應盡可能降低，最好不超出150～180℃。

二、影響油脂劣變原因

脂類化學專業(yè)知識專家講座第68頁（二）與氧氣接觸面積

在有氧氣存在情況下，油脂老化速度及程度都大大提升。所以油炸過程中要盡可能防止油脂與氧氣接觸。油脂與氧接觸面積越大，油脂老化反應越激烈。為降低與氧接觸面積，應盡可能選擇口小深形炸鍋，并加蓋隔氧。脂類化學專業(yè)知識專家講座第69頁（三）加熱時間時間越長，油脂粘度越高脂類化學專業(yè)知識專家講座第70頁（四）金屬催化劑與油脂自動氧化反應類似，油脂老化也受Fe2＋、Cu2＋等過渡金屬離子催化。為了降低金屬離子催化反應，降低油脂老化速度，應盡可能選擇精煉油脂進行烹飪加工。同時油炸產品也應防止含有上述離子，如鐵鍋、銅鍋就不宜用來煎炸食物，而應該使用不含鎳不銹鋼制造容器進行油炸加工。脂類化學專業(yè)知識專家講座第71頁三、油脂在貯存期間改變（一）、氣味1、回味2、酸?。ǘ?、回色脂類化學專業(yè)知識專家講座第72頁（三）影響油脂安全貯藏原因①組成油脂脂肪酸類型

雙鍵越多，越易氧化亞油酸：油酸＝12.5：1亞麻酸：亞油酸＝2：1－CH=CH-CH2-CH=CH-非?；顫?/p>

脂類化學專業(yè)知識專家講座第73頁②溫度同大多數(shù)化學反應一樣，溫度升高則氧化速度加緊，普通來講，溫度每升高10℃，油脂氧化速度加緊一倍。③光線油脂及含油脂高食物在儲存過程中受到光照射能加緊油脂酸敗速度，紫外光對油脂自動氧化影響最大。光線不但能促進油脂氧化，而且還使得油脂氧化后氣味熱別難聞。脂類化學專業(yè)知識專家講座第74頁④氧氣油脂自動氧化只有在氧存在下才能發(fā)生。油脂直接與空氣中氧氣接觸，會加速氧化。比如在相同條件下，儲存油脂容器加蓋與無蓋相比，其氧化速度后者為大。蓋子打開次數(shù)增多，氧化速度也對應地增加。廚師灶臺上油罐常敞口放置，且周圍環(huán)境溫度很高，這是極不利于油脂保留。脂類化學專業(yè)知識專家講座第75頁⑤催化劑許多金屬都能夠促進油脂氧化。如銅、錳、鐵等，他們都是油脂氧化催化劑。即使他們在油脂中含量極微（ppm級），但作用卻很大。因為這些金屬存在，顯著地縮短了油脂保留期。在金屬中尤以銅催化作用最為敏銳，只要由極微量銅存在，就能促進油脂氧化。脂類化學專業(yè)知識專家講座第76頁⑥水分水分對油脂氧化也有一