食品專業(yè)脂類物質(zhì)

1、,第一節(jié) 概述 一、脂類物質(zhì)的概念 是指一大類溶于有機溶劑而不溶于水的化合物，主要包括脂肪（三酰甘油）；磷脂、糖脂、脂蛋白、類胡蘿卜 素、固醇、蠟等。,二、脂類物質(zhì)在食品中的功能 與食品的質(zhì)構(gòu)有關(guān) 賦予食品脂肪樣（Creamy and oil,） 口感, 賦予食品獨特香氣、臭味 是脂溶性維生素的載體 提供能量和必需脂肪酸（EFA ）,二、脂肪酸及命名 n系統(tǒng)命名法：羧基端、甲基端（n-, -） n俗名 三、油脂的結(jié)構(gòu)和命名 q Sn：立體有擇位次編排命名法。1-*酰-2-*酰-3-*酰-Sn-甘油,三、食用油脂的分類,1. 乳脂肪類：,n 來源：動物乳汁 n 組成特點：主要脂肪酸是油酸、硬脂酸

2、、棕櫚酸；含有少量低分子量（C12以下）飽和脂肪酸。 2. 月桂酸類 來源：棕櫚類植物，椰子樹、巴巴蘇樹的種籽中，棕櫚仁油。,組成特點：含有大量（4050）的月 桂酸，其不飽和酸含量極低，主要由油酸、亞油酸組成，另外含中等含量C610脂肪酸。 3. 植物脂類 來源：熱帶樹的果實，如可可脂 特點：雖然含有大量的飽和脂肪酸（C14C18，50），但沒有三飽和甘油酯，所以具有軟化和熔化范圍窄的特點。,4. 油酸亞油酸類 來源：植物種籽。棉籽油、花生油、芝麻油、玉米油、葵花籽油、紅花油、橄欖油、棕櫚油及不含芥酸的菜籽油。 組成特點：主要由低級不飽和脂肪酸組成 （油酸和亞油酸），且飽和脂肪酸含量少于 2

3、0，高不飽和脂肪酸含量極少，且不存在三飽和脂肪酸甘油酯。,5. 亞麻酸類 來源：一年生植物的種籽，豆油、麥胚油、亞麻籽油、蘇子油、大麻子油。 組成特點：除含有油酸、亞油酸外，還含有大量亞麻酸。 6. 動物脂肪 來源：家畜中貯存脂肪 組成特點：C16C18脂肪酸含量高，不飽和度中等，不飽和脂肪酸幾乎完全是油酸和亞油酸，含有大量完全飽和的三甘油酯。,7. 海產(chǎn)動物油類 來源：魚油、肝油、海生哺乳 油。 組成特點：含有大量的C20以上的長鏈高不飽和脂肪酸，雙鍵數(shù)目多達(dá)6個。,第二節(jié) 油脂的物理性質(zhì) 及在食品中的功能 色澤與氣味油性與粘度熔點和沸點稠度 表面張力和界面張力 乳狀液與乳化劑,一、色澤與氣

4、味,1. 色澤：,2. 氣味：與脂肪酸鏈長短有關(guān),二、油性和粘度 1. 油性：即形成潤滑薄膜的能力。分散能力。 2. 粘度：是分子間內(nèi)摩擦的量度。,內(nèi)因 外因,脂肪酸飽和程度 脂肪酸碳鏈長短 溫度：,三、熔點和沸點 n 熔點：組成。與消化率有關(guān)。 n 沸點：組成。游離酸含量。 四、煙點、閃電和著火點,三、稠度 （一）塑性脂肪 1. 概念 外觀表現(xiàn)為凝固狀的所謂“脂肪”，如豬油、牛油、乳脂、起酥油、人造奶油，并非完全固體，而是由液相和含有微小三甘油酯的固相所構(gòu)成的混合脂。這樣的脂肪稱為塑性脂肪，其塑性（稠度、密度）取決于兩相相對比例。 2. 油脂膨脹曲線 系統(tǒng)地測定油脂隨溫度增加而發(fā)生的比容變化

5、 得到的曲線,用途 1：）用于表示在任一溫度下固體脂肪所占的,比例：,t時：,ab/ac固體/總 bc/ac 液體/總,固體脂肪指數(shù)（SFI）：表示塑性脂肪中固相液相的比，即整個油脂中含固體油脂的百分率。某一油脂的SFI值是溫度的函數(shù)。 SFI值與油脂塑性的關(guān)系： SFI 4050，油脂過硬，不顯示塑性；SFI 15，過軟，幾乎接近液態(tài)； SFI1525，良好塑性、涂抹性。,2）測定脂肪的熔化特性,3）顯示商品脂肪混合物特性，用于人造黃油/起酥油生產(chǎn)中品質(zhì)控制,4）考察塑性脂肪充氣/保氣能力,液體油 ： 固體脂 ：,打得進(jìn)氣體，保不住氣體 打不進(jìn)氣體，保得住氣體,（二）影響稠度的主要因素 1。

6、固液比 2。結(jié)晶的數(shù)量、大小、種類 3。液體的粘性 4。機械處理,（三）同質(zhì)多晶 1、同質(zhì)多晶的概念：影響油脂可塑性的重要因素之一是固體脂的結(jié)晶構(gòu)造，象油脂那樣的長鏈狀化合物，在具有同一化學(xué)構(gòu)造的同時，有具有不同熔點的幾種晶形，我們把這種現(xiàn)象叫同質(zhì)多晶現(xiàn)象。,2、油脂的主要結(jié)晶類型-型：在稍高于最低 熔點冷卻油脂時得到 5板狀 溫度升高得到 1 針狀,密度最低 密度中等,穩(wěn)定性、熔點,-型 最穩(wěn)定晶體1530 ,粗大密度最大,3、油脂的結(jié)晶方向： 趨向該溫度下最穩(wěn)定的晶形。 4、影響油脂晶形的主要因素 內(nèi)因：油脂脂肪酸的組成和在甘油酯中的位置分 布。 外因：純度、溫度、冷卻速度、晶核的存在,C

7、rystal Form Tendency of Oils,Beta-typeBeta-Prime Type,椰子油棉籽油,玉米油青魚油,橄欖油鯡魚油,豬油乳脂,棕櫚仁油棕櫚油,花生油菜籽油,Safflowerseed oil牛脂,芝麻油鯨油,葵花子油,5、油脂晶形與食品加工,1） Incorporated Air：（拼入空氣,） Beta-Prime Crystal Shortening Small crystals Whiter, creamier, more tender, Smoother texture Uniform and glossy texture,Beta-Crystal S

8、hortening Large clustered crystals A waxy or grainy texture,large amount of small air bubbles,small amount of large air bubbles,Beta-prime crystal shortening helps the incorporation of an abundant quantity of small air bubbles in batters for good volume, texture and tenderness of baked goods,2）Confe

9、ctionary Fat (Enrobing Fat) Cocoa Butter Short melting range at mouth temperature Melting range of confectionary fat: Fatty acid composition Proper crystallization Cocoa Butter: 80% of cocoa butter is disaturated triglyceride. SOS 20% POS 55% POP 5% POS determines the characteristic texture of cocoa

10、 butter.,POS: alpha form 17.0C beta-prime form 27.0C beta form 35.5C,Beta-prime a good glossy texture,Beta chocolate “bloom” white spots and dull surface appearance,Small crystal structure,Large clustered crystal structure,四、表面張力和界面張力 1、油脂吸附脫色 2、從油脂中吸附提取胡蘿卜素、生育酚、磷脂、淄醇。,五、乳狀液與乳化劑 液晶相 食品中常見的乳狀液體 系及乳化劑

11、,（一）、乳狀液 乳狀液是指一種或多種液體分散在另一種與它不相溶的液體中的體系，液滴的直徑一般大于0.1，通常把乳狀液以液珠形式存在的那一相稱為內(nèi)相（分散相、不連續(xù)相），另一相為外相（分散介質(zhì)、連續(xù)相）。,（二）乳狀液穩(wěn)定因素 n 降低界面張力 n 增強電荷斥力 n 微小固體顆粒的阻礙作用 n 大分子的穩(wěn)定作用 n 乳化劑、水、油間弱相互作用形成液晶多層（在液滴周圍） n 增加連續(xù)相粘度所產(chǎn)生的穩(wěn)定作用,（三）液晶相 1、液晶相（介晶相）的概念：指類脂分子具有液態(tài)和固態(tài)兩方面物理性質(zhì)的相叫液晶相。 2、液晶相產(chǎn)生的原因 由于烴鏈間相互作用力與極性基團間相互作用力不同引起。,3、產(chǎn)生液晶的方法

12、熱致液晶：通過加熱純化合物得到。 溶致液晶：通過進(jìn)入溶劑得到，水 進(jìn)入到極性基團間。,4、食品乳狀液液晶類型 層狀液晶 六方液晶 立方液晶 與食品加工關(guān)系密切的是晶體層狀液 晶相及與之相關(guān)的凝膠相。,（四）食品中常見乳狀液體系及乳化劑 1、食品中常見的乳狀液體系 O/W:乳、糕點面糊、冰淇淋配料 W/O：奶油、人造奶油 肉類乳狀液（肉糜）：,2、食品乳化劑主要功能 n 降低油水界面張力，促進(jìn)乳化作用 n 與蛋白質(zhì)、淀粉等成分相互作用，改善食品質(zhì)構(gòu)及流變性 n 改進(jìn)脂肪和油的結(jié)晶,3、食品乳化劑選擇依據(jù) n 實現(xiàn)的功能 n HLB值 HLB是1949年Griffin研究選擇非離子乳化劑時提出的一

13、種方法。他用一些經(jīng)驗的指定數(shù)值表示表面活性劑的親水性。 HLB值是指表面活性劑分子中親水基部分與親油基部分的比值：,HLB值反映親油與親水這兩種相反的基團大小和力量的平衡，因此稱為親水親油平衡值。HLB值是表面活性劑的一種實用性量度，而又與分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。 現(xiàn)用的HLB值是規(guī)定：石蠟的HLB值為0，油酸為1； 油酸鉀HLB值為20，十二烷基硫酸酯鹽為40。 經(jīng)計算、測定： 離子型表面活性劑的HLB值在140之間 非離子型表面活性劑HLB值 120之間,說明： 用HLB值只能確定所形成的乳狀液的類型，但不能說明乳化能力的大小及乳化效率的高低。 HLB值法沒有考慮溫度改變對HLB值的影響,PIT法：

14、乳化劑相轉(zhuǎn)變溫度 （Phase Inversion Temperature） 乳狀液的類型是與溫度有關(guān)的，在一定溫度下會發(fā)生轉(zhuǎn)型，如由O/W型轉(zhuǎn)變成W/O型。在特定體系中發(fā)生相轉(zhuǎn)變的溫度是該乳化劑親水親油性質(zhì)恰好達(dá)到適當(dāng)平衡的溫度。利用相轉(zhuǎn)變溫度不僅可以判斷乳狀液的穩(wěn)定性，也可以用來說明乳狀液中乳化劑的性質(zhì)。 提出這種方法的日本人 K.Shinoda指出：當(dāng)溫度升高時聚氧乙烯非離子表面活性劑分子中親水基部分與水靠氫鍵結(jié)合的水合程度將降低，因而表面活性劑的親水性降低HLB值下降，隨著溫度升高和表面活性劑HLB值降低，表面活性劑的親水趨向和親油趨向?qū)⑦_(dá)到平衡狀態(tài)，在此溫度下乳狀液將發(fā)生O/W型向W

15、/O型的轉(zhuǎn)向，此時的溫度即為PIT。,4、常見食品中的乳化劑 1）焙烤食品中的乳化劑 n 用于糕點糊，與其中的蛋白質(zhì)和淀粉形成絡(luò)合 物。 有效的乳化劑：通過測定絡(luò)合指數(shù)，發(fā)現(xiàn)，蒸餾的飽和甘油一酸酯的絡(luò)合指數(shù)最高，其次是硬脂酸乳酸 酯。而丙二醇酯、蔗糖酯、失水山梨醇酯、聚氧乙烯 失水山梨醇酯、卵磷脂絡(luò)合淀粉能力相當(dāng)弱。 乳化劑使用時物理狀態(tài)： 乳化劑主要物理狀態(tài)如下：,凝膠相制備：如DGMS：含水90，加熱至65，至 清澈透明，無結(jié)晶顆粒，慢慢冷卻放置。使用時占總配方的 0.5。,用于油酥面團起酥： 乳化劑應(yīng)使用無水狀態(tài)，直接摻在 油相。 使用乳化劑效果 增大糕點比容 由于增加了水分和釋放香味，

16、改進(jìn)食用質(zhì)量 高瓤結(jié)構(gòu)好，柔軟性大 延緩變陳 降低成本,2）冰淇淋膠體體系及乳化劑 n 冰淇淋是部分凍結(jié)的泡沫，其中空氣占到4050，泡沫的連續(xù)相含有溶解的和膠狀的固體，即糖、蛋白質(zhì)、穩(wěn)定劑和作為脂肪相。 n冰淇淋結(jié)構(gòu)示意圖,良好冰淇淋 應(yīng)具備,良好的膨化度 味覺上快速熔化、無油膩性及膠黏性 直立特征 熔化時呈奶油狀,冰淇淋用脂肪 冰淇淋用乳化劑作用 乳化作用：冰淇淋中天然乳化劑完成。包括磷脂、膽固醇、單酸甘油酯、游離脂肪酸及蛋白質(zhì)。 在凝凍過程中，促進(jìn)脂肪球的附聚作用：乳化劑能促進(jìn)冰淇淋中油脂的失穩(wěn)作用，賦予冰淇淋“直立”特性。 在油滴周圍，與蛋白質(zhì)形成一種單分子變性膜，然后，進(jìn)一步吸引酪蛋

17、白層,顯示結(jié)晶脂肪同心殼的三個脂肪球簇。這種結(jié)構(gòu)是在冷凍 機中形成的,在冰淇淋中的脂肪球:(A)具有酪蛋白亞單元覆蓋的,完全脂肪球，（B）具有崩潰的酪蛋白亞單元覆蓋,和（C）靠近脂肪球左后方的月牙坑，表明酪蛋白,亞單元緊圍繞周緣,第三節(jié) 油脂在貯藏加工 中的化學(xué)變化,一、評介油脂的重要指標(biāo) 1、皂化價 指1克油脂完全皂化時所需氫氧化鉀的毫克數(shù)。 2、碘價 指100克脂肪所能吸收的碘的克數(shù)。,根據(jù)碘價可對油脂進(jìn)行分類： 130，干性油。桐油。 90130，半干性油。豆油 90，不干性油。椰子油，花生油,二、脂肪水解 1、水解過程,高級,2、發(fā)生反應(yīng)的條件及不良后果 1）未精煉油脂 2）熱加工 3

18、、水解反應(yīng)的利用,低級,三、油脂在貯藏過程中的酸敗 （一）酸敗的概念： 指油脂或含油食品由于酶或非酶作用（自動氧化）而發(fā)生氧化反應(yīng)，使油脂顏色加深、酸價升高、產(chǎn)生特殊蛤味的過程。 （二）酸敗的主要機制,1、未精煉油脂發(fā)生的生物氧化作用 機制 結(jié)果：產(chǎn)生小分子物質(zhì)，出現(xiàn)特殊氣味。,2、精煉油脂的自動氧化反應(yīng) 精煉過的油脂在貯存過程中，仍然要發(fā)生劣化反應(yīng)。這是由于油脂與空氣中的氧氣相互作用的結(jié)果，即發(fā)生所謂的油脂自動氧化。 1）氧化的機制 氫過氧化物的生成 氫過氧化物的分解 氫過氧化物的聚合,氫過氧化物的生成,初始游離基的產(chǎn)生過程：,單重態(tài)氧,三重態(tài)氧R+O2,22Kcal37Kcal,單重態(tài)氧的

19、產(chǎn)生途徑,天然色素： 血紅素、葉綠素,淬滅劑,攻擊的位置：雙鍵旁的亞甲基 油酸：,亞油酸 ：,氫過氧化物分解 過程： , 產(chǎn)物：醛、酮、半縮醛、羥基化合物、酸、環(huán)氧化合物、烴、內(nèi)酯。 結(jié)果：產(chǎn)生特殊氣味、滋味。發(fā)煙點降低。,氫過氧化物聚合： 生成環(huán)狀二聚物 Diels-Alder 反應(yīng),自由基結(jié)合生成非環(huán)狀的二聚物,自由基加成到雙鍵（以油酸為例,）,結(jié)果：粘度增加、碘值減少、折射率增加。,2）影響油脂自動氧化的因素 n 脂肪酸組成：大豆中的亞麻酸，適度氫化Schaal法。 n 氧氣的濃度（或分壓） n 水分活度 n 助氧化劑:檸檬酸鈍化 n 溫度 n 輻射能 n 抗氧化劑,抗氧化劑 n 抗氧化

20、劑作用原理 鈍化游離基 單線態(tài)氧淬滅劑 氫過氧化物分解劑 氧清除劑 抗氧化劑 增效劑 使用注意事項,（三）評價油脂酸敗的指標(biāo) n 酸價（值）： 中和1克脂肪（油）中游離脂肪酸所需氫 氧化鉀的毫克數(shù)。 正常油脂酸價在0.52.25mg/g,國標(biāo)規(guī)定食用油脂酸價 5,n過氧化物價（值）： 指滴定100克油脂其中過氧化物使碘化鉀 釋放出I2的克數(shù)。 國標(biāo)規(guī)定 0.15 TBA值（硫代巴比妥酸值）,： 指每公斤油脂中不飽和脂肪酸氧化所產(chǎn)生的,丙二醛的毫克數(shù)。,丙二醛紅色化合物 530nm,TBA烷醛,其它氧化醛,烯醛 2、4二烯醛,黃色化合物,450nm,影響測定的因素： 三者間關(guān)系：,四、油脂在高溫

21、加熱 條件下的老化 油脂的熱分解油脂的熱氧化油脂的熱聚合油脂的熱縮合 影響油脂老化的主要因素,（一）油脂熱加工條件下的老化反應(yīng) 1、熱分解反應(yīng) 油脂的熱分解是指油脂在無氧加熱的條件下，發(fā)生碳-碳、碳-氧鍵的斷裂，分解生成小分子物質(zhì)的過程。 油脂熱穩(wěn)定性： 熱解產(chǎn)物： 飽和脂肪酸酯：烴類、酸類、酮類、丙烯二醇酯和丙烯醛。 不飽和脂肪酸酯：烴類、短鏈和長鏈的脂肪酸酯。,2、熱氧化反應(yīng) 大多數(shù)情況下，油炸加工都是在與空氣接觸的條件下進(jìn)行的，這時，油脂中主要發(fā)生熱氧化反應(yīng)。 反應(yīng)過程： 不飽和脂肪酸及其酯： 飽和脂肪酸及其三酰甘油酯：,產(chǎn)物：主要的氧化產(chǎn)物有酸、酮、醛、烴等。 需要提醒的是：油脂的熱分解與油脂的熱氧化是同時進(jìn)行的。反應(yīng)的結(jié)果造成出現(xiàn)大量的小分子物質(zhì)，這在有氧加工時更為突出。這些物質(zhì)的出現(xiàn)，使油脂的發(fā)煙點大大降低，油品質(zhì)量下降。,3、熱聚合反應(yīng) 1）熱聚合 ：油脂在低氧條件下(如真 空、充氮、充二氧化碳)，加熱至200300 高溫時，油脂中的不飽和脂肪酸的雙鍵間發(fā)生成環(huán)的或不成環(huán)的