食品生物化學(xué)第2章脂類物質(zhì).ppt

1、第二章 脂類物質(zhì),主要內(nèi)容,概述 結(jié)構(gòu)和命名 油脂的化學(xué)性質(zhì) 油脂加工化學(xué) 生物膜與物質(zhì)運(yùn)輸,3.1.1 酯（ Lipids ）,3.1 概述,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,一、構(gòu)成體質(zhì) 二、功能與保護(hù)機(jī)體 三、提供必需脂肪酸與促進(jìn)脂溶性維生素的吸收 四、增加飽腹感和改善食品感官性狀,脂類的生理功能,1）構(gòu)成體質(zhì),脂類是人體的重要組成部分。 皮下脂肪是機(jī)體的儲存組織，一個體重65kg的成人含脂肪約9kg，肥胖者可高達(dá)100kg以上，絕大部分以三酰甘油酯形式存在。,2）功能與保護(hù)機(jī)體,

2、脂肪熱量最高的營養(yǎng)素(39.58kJ/g) ，所含能量比碳水化合物和蛋白質(zhì)高約一倍。若機(jī)體攝食能量過多，體內(nèi)儲存脂肪增多，人就會發(fā)胖。 若機(jī)體3d不進(jìn)食，機(jī)體并不能利用脂肪酸分解,合成葡萄糖以供腦和神經(jīng)細(xì)胞能量需要。在饑餓、供能不足時就必須消耗肌肉組織中的糖原和蛋白質(zhì)。這正是“節(jié)食減肥”的危害之一。 脂肪還隔熱、保溫，支持和保護(hù)體內(nèi)各種臟器，使之不受損傷，從而具有保護(hù)機(jī)體的作用。,3）提供必需脂肪酸促進(jìn)脂溶性維生素的吸收,脂肪所含多不飽和脂肪酸中，有的是機(jī)體的必需脂肪酸。它們除了是組織細(xì)胞，特別是細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)成分之外，還具有很重要的生理功能。 此外，脂類中還含有脂溶性維生素，食物脂肪有助于脂溶

3、性維生素的吸收。,4）增加飽腹感和改善食品感官性狀,脂類在為中停留時間較長（碳水化合物在胃中迅速排空，蛋白質(zhì)排空較慢，脂肪更慢。一次進(jìn)食含50g脂肪的高脂膳食，需46h才能在胃中排空），因而使人有高度飽腹感。 脂肪還可改善食品的感官性狀，提供滑潤的口感，光潤的外觀，塑性脂肪的造型功能。如油炸食品等特有的美味感，沒有脂肪是不會有的。,Lipids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，并能被生物體所利用。 例外：卵磷脂、鞘磷脂和腦苷脂類。,食用脂的兩種形式,游離脂，或可見脂肪 是指從植物或動物中

4、分離出來的脂 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,3.1.2 分類,按化學(xué)結(jié)構(gòu)分：,簡單脂質(zhì) 酰基甘油 甘油+脂肪酸 （占天然脂質(zhì)的95%） （simple lipids） 蠟 長鏈脂肪醇+ 長鏈脂肪酸,復(fù)合脂質(zhì) 磷酸?；视?甘油+脂肪酸+磷酸鹽+含氮基團(tuán) （complex lipids） 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 （derivative lipids）,3.2 結(jié)構(gòu)與命名,1. Stru

5、cture of Fats結(jié)構(gòu),2. Nomenclature 命名,3.2.1 結(jié)構(gòu),fat是甘油與脂肪酸生成的一酯,二酯和三酯,R1= R 2 = R 3，單純甘油酯； Ri 不完全相同時，混合甘油酯； R1R3，C2原子有手性，天然油脂多為L型。 碳原子數(shù)多為偶數(shù)，且多為直鏈脂肪酸。,3.2.2 命名,系統(tǒng)命名法 末端羧基C定為C1，明確雙鍵位置,數(shù)字命名法,n: m （n-碳鏈數(shù), m-雙鍵數(shù)） 例： 18:0 18:1 18:2 18:3 位置,CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH,從此端編號,從此端編號 記作:數(shù)字,-命名系統(tǒng)： 分子末端甲基碳原子開始確定第一個雙鍵的位

6、置 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH 亞油酸 18：26 或 18：2 （n6）,天然多烯酸（一般會有2-6個雙鍵）的雙鍵都是被亞甲基隔開的。 5,8,11,14-二十碳四烯酸，或20:46（或 n6） 4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸或22:63（或 n3）,順式脂肪酸（cis-）：氫原子都位于同一側(cè)，鏈的形狀曲折，看起來象U型。 反式脂肪酸（trans-)：氫原子位于兩側(cè)，看起來象線形。,順式脂肪酸與反式脂肪酸,反式脂肪酸是如何產(chǎn)生的？, 由液態(tài)油形成濃縮植物油（固化）的過程，即“氫化油”的“氫化”過程。這個過程使不飽和脂肪酸為主的植物油引入了

7、氫分子，將液態(tài)不飽和脂肪酸變成易凝固的飽和脂肪酸，從而使植物油變成黃油一樣的半固態(tài)甚至固態(tài)。在這個過程中，有一部分剩余不飽和脂肪酸發(fā)生了“構(gòu)型轉(zhuǎn)變”，從天然的“順式”結(jié)構(gòu)異化成“反式”結(jié)構(gòu)，從而形成反式脂肪酸。 高溫加熱過程中，光、熱和催化劑作用使植物油脂肪酸異化成反式脂肪酸。,反式脂肪酸的危害有哪些？, 反式脂肪酸會引發(fā)動脈阻塞而增加心血管疾病的危險性。 新近的研究結(jié)果證實反式脂肪酸增加糖尿病危險，用多不飽和脂肪酸代替膳食中的反式脂肪酸可以降低2型糖尿病的危險。 反式脂肪酸能通過胎盤以及母乳轉(zhuǎn)運(yùn)給胎兒，嬰兒及新生兒會因母親攝入反式脂肪酸而被動攝入，從而造成以下影響：容易患上必需脂肪酸缺乏癥；

8、對視網(wǎng)膜、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和大腦功能的發(fā)生、發(fā)展產(chǎn)生不利影響，從而影響生長發(fā)育。 可能會誘發(fā)腫瘤，部分研究證實反式脂肪酸與乳腺癌的發(fā)生成正相關(guān)。,怎樣辨別食物中是否含有反式脂肪酸以及如何避免？,首先，看食品的配料清單，如果含有“人造奶油”、“色拉油”、“起酥油”、“氫化植物油”、“部分氫化植物油”等，那么該食品就含有反式脂肪酸。在購買時應(yīng)盡量避免。 其次，自我控制，養(yǎng)成良好的膳食習(xí)慣，避免大量進(jìn)食如快餐、烘焙食物、薯片、炸薯條等。,WHO,FAO,中國營養(yǎng)協(xié)會推薦 1： 1： 1,飽 和 脂 肪 酸,單 不 飽 和 脂 肪 酸,多 不 飽 和 脂 肪 酸,Concept,必需脂肪酸 (Essent

9、ial Fatty Acids, EFA) 維持哺乳動物正常生長所必需，但是體內(nèi)又不能合成的脂肪酸。 以往認(rèn)為必需脂肪酸共有三種，亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸。但是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明只有亞油酸、亞麻酸是必需脂肪酸，只要亞油酸供給充足，人體可以利用亞油酸合成花生四烯酸。,3.3油脂的化學(xué)性質(zhì)1.水解反應(yīng)2.氧化反應(yīng)3.脂肪在高溫下的化學(xué)反應(yīng)4.輻照5.衡量油脂質(zhì)量的參數(shù),1. 水解反應(yīng) (Lipolysis Reaction),Fats +H2O Free Fatty Acid,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

10、食品時，食品中大量水分進(jìn)入油脂，在較高溫度下，油脂主要產(chǎn)生脂解反應(yīng)，導(dǎo)致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,動物脂肪高溫提煉滅酶,動物脂肪在加熱精煉的過程中使脂肪水 解酶失活，從而減少游離脂肪酸的含量。,表3-1 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) (oxidation Reaction),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。,與營養(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

11、素影響,氧化能降低食品營養(yǎng)價值，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。,Mechanism：,自動氧化 光敏氧化 酶促氧化,氧化的初產(chǎn)物是氫過氧化物(ROOH, Hydroperoxides),Mechanism：,自動氧化 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,2.1 自動氧化(Autoxidation),自動氧化是脂類氧化變質(zhì)的主要原因，它導(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 有時為產(chǎn)生油炸食品的香味，希望脂

12、類發(fā)生輕度氧化。,自動氧化過程相當(dāng)復(fù)雜，涉及許多中間反應(yīng)和中間產(chǎn)物，因此，一般采用模擬體系進(jìn)行研究，例如選用一種不飽和脂肪酸或者它的中間產(chǎn)物，在一定條件下研究其氧化過程。,大量的研究表明，脂肪自動氧化是典型的自由基鏈反應(yīng)歷程。可簡化為三個階段：,鏈引發(fā) 鏈傳遞 鏈終止,（誘導(dǎo)期）,光、熱、金屬,慢,快,烷基自由基,過氧化自由基,(1) Formation of ROOH, 油酸 ： 先在雙鍵的-C處形成自由基，最終生成四種ROOH。, 亞油酸： -C11同時受到兩個雙鍵的雙重激活，首先形成自由基，后異構(gòu)化，生成兩種ROOH。, 亞麻酸： 在C11、C14處易引發(fā)自由基，最終生成四種ROOH。其

13、氧化反應(yīng)速度比亞油酸更快。,不飽和雙鍵與激發(fā)態(tài)氧直接發(fā)生的氧化反應(yīng)。 光敏化劑(Sensitizers;簡寫Sens) 含脂肪的食品中，一些天然色素，例如葉綠素和肌紅蛋白以及人工合成的色素赤鮮紅都可以作為光敏劑，產(chǎn)生激發(fā)態(tài)氧。 -胡蘿卜素則是最有效的光敏淬滅劑，此外，生育酚、原花青素、兒茶素等也具有這種作用。,2.2 光敏氧化 Photosensitized Oxidation,維生素E是一種脂溶性維生素，又稱生育酚，是最主要的抗氧化劑之一。生育酚能促進(jìn)性激素分泌，提高生育能力，預(yù)防流產(chǎn)，還可防治更年期綜合癥。 富含維生素E的食物： 獼猴桃 堅果（包括杏仁、榛子和胡桃） 向日葵籽、玉米、橄欖、

14、花生、山茶等壓榨出的植物油 紅花、大豆、棉籽和小麥胚芽（最豐富的一種） 菠菜、甘藍(lán)、甘薯、山藥、萵苣、卷心菜、菜花等綠葉蔬菜是含維生素E比較多的蔬菜 奶類、蛋類、魚肝油也含有一定的維生素E。,原花青素是Oligomeric Proantho Cyanidins（OPC）的中文學(xué)名，是一種有著特殊分子結(jié)構(gòu)的生物類黃酮；是目前國際上公認(rèn)的清除人體內(nèi)自由基最有效的天然抗氧化劑。 一般為紅棕色粉末，氣微、味澀，溶于水和大多有機(jī)溶劑。 一般為葡萄籽提取物或法國海岸松樹皮提取物。 實驗證明，OPC的抗自由基氧化能力是維生素E的50倍，維生素C的20倍，并吸收迅速完全，口服20分鐘即可達(dá)到最高血液濃度，代謝

15、半衰期達(dá)7小時之久。,兒茶素是茶葉的重要成分，有苦澀味，棕黃、淡黃或黃綠色粉末。它為還原性多元酚類物質(zhì)，在水溶液中易被空氣氧化，常用作抗氧化劑。 兒茶素類化合物因多含酚性羥基，故極易發(fā)生氧化，聚合，縮合等變化，決定其具有較好的抗氧化能力和清除自由基的能力。,1O2,雙鍵上的任一C原子,過渡態(tài)六元環(huán),反式構(gòu)型的ROOH,V光敏氧化1500V自動氧化,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 與氧濃度無關(guān) 沒有誘導(dǎo)期 光的影響遠(yuǎn)大于氧濃度的影響 產(chǎn)物是氫過氧化物,2.3 酶促氧化 Photosensitized Oxidation,脂類的酶促氧化是從脂解開始的，得到的多不飽和脂肪

16、酸被脂肪氧合酶或環(huán)氧酶氧化，分別生成氫過氧化物或環(huán)過氧化物。 接下去的反應(yīng)，包括酶裂解氫過氧化物及環(huán)過氧化物，生成各種各樣的分解產(chǎn)物，通常是許多天然產(chǎn)物產(chǎn)生特征風(fēng)味的原因。 但是，脂類氧化生成的氫過氧化物能使含硫蛋白質(zhì)發(fā)生氧化，從而造成食品營養(yǎng)成分的大量流失。,油脂酸敗 、概念 油脂或含油脂食品，在貯藏期間因氧氣、日光、微生物、酶等作用，發(fā)生酸臭不愉快氣味，味變苦澀，甚至具有毒性，這種現(xiàn)象稱為油脂酸敗。 、對食品質(zhì)量的影響 （）營養(yǎng)價值降低 （）風(fēng)味變壞 （）危害健康,(2) Decomposition of ROOH ROOH的分解,(3) Formation of Polymers 醛的氧

17、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,氫過氧化物的聚合,油燒現(xiàn)象,“油燒”是腌制水產(chǎn)品生產(chǎn)過程中較為常見的一種現(xiàn)象，其實質(zhì)是魚類脂肪暴露在空氣中后，由于魚類脂肪中不飽和脂肪酸含量高，容易氧化。當(dāng)脂肪與氧氣接觸后氧化生成各種小分子的醛、酮、醌類物質(zhì)，使產(chǎn)品產(chǎn)生難以接受的苦澀味和臭味，同時產(chǎn)品顏色變褐，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。 一般“油燒”多發(fā)生在富含脂肪的魚的腹部。 減少“油燒”的發(fā)生：原料選擇少脂魚；在腌制過程中密封缸蓋，杜絕空氣流通；加入生姜、VE等作為抗氧化劑；產(chǎn)品真空包裝，減少與氧氣的接觸，延長產(chǎn)品的貨架期。, Composition and Stru

18、cture,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 甘油酯中脂肪酸的無序分布使V氧化 雙鍵數(shù)V氧化,表3-2 脂肪酸在25 C時的誘導(dǎo)期和相對氧化速率,影響油脂氧化速率的因素:, O2 氧氣充足時，無影響，不足時，氧濃度越高，反應(yīng)越快。, Temperature 溫度V氧化 例：起酥油 內(nèi)， 每升高，速度升高倍。, 水分, Surface Area 表面積V氧化,少量水，與金屬離子結(jié)合，抑制反應(yīng)進(jìn)行；當(dāng)含水量增加，水中溶氧增加，催化劑的流動性加快，催化位點(diǎn)暴露，反應(yīng)加快。, Catalyst（催化劑,助氧化劑） Mn+(

19、n2,過渡金屬離子)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+ + RH M(n-1)+ + H+ + R,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 光促進(jìn)產(chǎn)生游離基、促進(jìn)氫過氧物的分解,（、射線）輻射食品，輻射時產(chǎn)生游離基，增加，在貯存期易酸敗。所以，油脂食品宜避光貯存. 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:,抗氧化劑 Antioxidant,能有效防止和延緩油脂的自動氧化作用的物質(zhì) 可終止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)傳遞 A無活性，不引起鏈?zhǔn)絺鬟f AH + R -RH + A AH + ROO-ROOH + A A + A-AA 能

20、延長誘導(dǎo)期，需在油脂開始氧化前加入。 抗氧化劑：, BHA（丁基羥基茴香醚） , BHT（二丁基羥基甲苯） , PG（沒食子酸丙酯 ） ,常用的抗氧化劑 A. Natural Antioxidants 酚類：生育酚、芝麻酚等； 酶類：谷胱甘肽酶、SOD酶； 茶多酚、 L-抗壞血酸、類胡蘿卜素、氨基酸和肽類； B. Synthetic Antioxidants,抗氧化劑使用的注意事項A. 抗氧化劑應(yīng)盡早加入B. 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。 C. 選擇抗氧化劑應(yīng)注意溶解性 D. 常將幾種抗氧化劑合用,過氧化脂質(zhì)的危害:,過氧化脂質(zhì)幾乎能和食品中的任何成分

21、反應(yīng)，使食品品質(zhì)降低。 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)。 脂質(zhì)常溫及高溫氧化均有有害物產(chǎn)生。,RO + Pr Pr + ROH 2 Pr Pr-Pr,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)長時間加熱，顏色變暗，粘度，碘值，酸價，發(fā)煙點(diǎn)，泡沫量。 Thermal Decomposition 熱分解作用,氧化熱解 非氧化熱解,(2) Thermal Polymerization 熱聚合作用,氧化熱聚合 非氧化熱聚合,(1) Thermal Decomposition,Introduction:, 飽和脂肪 非氧化熱解, 飽和

22、脂肪 氧化熱解, 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。,非氧化熱聚合 氧化熱聚合 聚合成二聚體。,導(dǎo)致油脂粘度增大，泡沫增多 油脂檢驗含羥基化合物（乙?；担?環(huán)狀化合物,(2) Thermal Polymerization,(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)。 油脂在高溫下過度反應(yīng)，則是十分不利的。加工中 宜控制t150 。,醚類化合物,油脂在油炸條件下的化學(xué)變化：,目的：消滅微生物和延長貨架壽命 高劑量 1050 kGy 中等劑量

23、110 kGy 低劑量 3 kGy,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；,肉和肉制品殺菌；,延長食品貨架壽命 如： 冷藏新鮮魚,雞,水果及蔬菜,“戈瑞” Gy，1 kg被輻照物質(zhì)吸收1焦耳能量定義為1戈瑞。,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。 (揮發(fā)性和非揮發(fā)性產(chǎn)物的種類和數(shù)量：250 kGy 180 油炸1 h) 輻射可引起脂溶性維生素部分破壞，其中以生育酚最為敏感。但是，按巴氏滅菌劑量輻照含脂肪食品，不會有毒性危險。,輻解的作用原理,物質(zhì)吸收電離輻射，首先形成離子

24、和激化分子，它們進(jìn)一步分解成更小的分子或自由基，或與周圍的分子發(fā)生反應(yīng)，引起化學(xué)降解。 輻解的結(jié)果并不是化學(xué)鍵的無規(guī)則斷裂，而是按照最佳途徑進(jìn)行，主要受分子結(jié)構(gòu)的影響。 如所有的含氧化合物，飽和脂肪的氧原子電子缺乏，所以最先在羰基附近的位置發(fā)生斷裂。,?；杂苫屯榛杂苫Y(jié)合可生成酮。 酰氧自由基和烷基自由基結(jié)合生成酯。,有氧存在時，輻射還會加速脂肪的自動氧化。 因為輻射可加速自由基與氧結(jié)合成氫過氧化物；氫過氧化物的分解，并且使抗氧化劑遭到破壞。 所以最好在隔絕空氣的環(huán)境中進(jìn)行輻射和在輻射后向食品中添加抗氧化劑。,過氧化值（POV） 是指 1 kg油脂中所含氫過氧化物的毫克當(dāng)量數(shù)。 油脂氧化

25、后生成過氧化物、醛、酮等。 氧化能力較強(qiáng)，能將碘化鉀氧化成游離碘。 游離碘可用硫代硫酸鈉來滴定。 POV值宜用于衡量油脂氧化初期的氧化程度。 過氧化值是衡量油脂酸敗程度，一般來說過氧化值越高其酸敗就越厲害。,ROOH + 2KI ROH +I2 +K2O I2 + 2 Na2S2O3 2 NaI + Na2S4O6,5. 衡量油脂質(zhì)量的參數(shù), 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) 。 不飽和程度愈大，碘值愈高 。,IBr + KI I2 +KBr I2+2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6,碘值，說明雙鍵減少，油脂發(fā)生了氧化。,酸價（AV） 指中和1 g

26、油脂中游離脂肪酸所需的KOH的毫克數(shù)。（國標(biāo)規(guī)定，食用植物油的酸價不得超過5 ） 皂化價 完全皂化1 g油脂所需KOH的毫克數(shù)。 皂化值通常用來指示油或脂肪的平均分子量，表示在1g油脂中游離的和化合在酯內(nèi)的脂肪酸的含量。 酯值 皂化1 g油脂中的甘油酯所需KOH的毫克數(shù)。 乙?；担ㄒ阴r） 中和1 g乙酰脂經(jīng)皂化釋放出的乙酸所需的KOH的毫克數(shù)。表示油脂中含羥基化合物的含量。,皂化價酸價酯值,油炸油品質(zhì)檢查：,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%， 無論其發(fā)煙點(diǎn)是否改變， 均可認(rèn)為油已經(jīng)變質(zhì)。,4. 油脂的加工化學(xué),4.1 油脂的精煉（ Refining ）,1.

27、 沉降和脫膠：加熱脂肪、靜置和分離水相?？沙ビ椭械乃?、蛋白質(zhì)膠體狀雜質(zhì)、磷脂和糖類。 2. 中和：向油脂中加入適宜濃度的氫氧化鈉，除去游離脂肪酸，同時也能使油脂中的磷脂和有色物質(zhì)明顯減少。 3. 漂白：將油脂加熱至85 左右，用吸附劑如漂白土或活性炭處理，清除有色物質(zhì)，然后濾去吸附劑，便得到純凈的油脂。 4. 脫臭：通過減壓蒸餾或真空脫氣。,4.2 油脂的改性（ Modification of Lipids）,1、氫化（ Hydrogenation ）,油脂的氫化是通過催化加氫的過程使油脂分子中的不飽和脂肪酸變?yōu)轱柡椭舅?，從而提高油脂熔點(diǎn)的方法。 氫化以后的油脂主要應(yīng)用在肥皂工業(yè)，也可

28、用在食品工業(yè)中用作起酥油、人造奶油等。,油脂氫化后的特性改變,有利方面,穩(wěn)定性提高； 顏色變淺； 風(fēng)味改變； 便于運(yùn)輸和貯藏； 制造起酥油、人造奶油等。,不利方面,多不飽和脂肪酸含量下降； 脂溶性維生素被破壞；,近幾年來，在對二一亞麻酸(ALA)、Y一亞麻酸(GLA)、花生四烯酸(AA)、二十碳五烯酸(EPA)、廿二碳六烯酸(DHA)等多不飽和脂肪酸(PUFA)以及中短鏈脂肪酸的營養(yǎng)重要性的認(rèn)識上已取得長足發(fā)展，但在天然油脂中這些脂肪酸含量相對較少。 GLA只在乳脂和幾種野生植物種子油中較多，AA、EPA、DHA主要存在于海洋動物脂中。而市場需要這類脂肪酸純度高或其在甘三醋中位置適宜的產(chǎn)品。

29、目前多采用對油脂結(jié)構(gòu)化處理的方法來獲得這類產(chǎn)品。,對油脂進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理：指將具有特殊營養(yǎng)作用或組成性能的脂肪酸酷化到同一個甘油分子特定位置上形成的油脂。通過對甘三醋結(jié)構(gòu)化改性，可獲得具有特殊的營養(yǎng)和藥用價值的油脂。,2、酯交換（ Interesterification ）,分子內(nèi)酯交換,A,B,C,A,B,C,分子間酯交換,A,B,C,+,A,B,C,+,A,B,C,A,B,C,6 生物膜與物質(zhì)運(yùn)輸6.1生物膜的組成和結(jié)構(gòu),一、 概念 生物膜是構(gòu)成細(xì)胞所有膜的總稱，包括圍在細(xì)胞質(zhì)外圍的質(zhì)膜和細(xì)胞器的內(nèi)膜系統(tǒng)。,生物膜是細(xì)胞進(jìn)行生命活動的重要結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，能量轉(zhuǎn)換、蛋白質(zhì)合成、物質(zhì)運(yùn)輸、信息傳遞、細(xì)

30、胞運(yùn)動等活動都與膜的作用有著密切的關(guān)系。,二、化學(xué)組成,膜 脂：磷 脂（主要）、糖 脂 、甾 醇 膜 蛋 白 糖 類 無 機(jī) 鹽 金 屬 離 子 水,2、磷脂,甘油磷脂：甘油磷脂是兩性分子，分子中既有親水部分，又有疏水部分。磷酸化的頭部呈親水性，兩條較長的碳?xì)渲ｆ湠槲膊?，呈現(xiàn)疏水性。,鞘磷脂： 以鞘氨醇作骨架，分子中有親水的磷酸化的頭部（膽堿或乙醇胺）和疏水的兩個碳?xì)滏?，其中一條來自鞘氨醇，另一條來自脂肪酸。,由磷脂形成的雙層脂膜的示意圖,在水溶液中兩性的磷脂分子為避免疏水部分接觸水分子而定向排列，形成脂雙層結(jié)構(gòu)。脂雙層中，磷脂分子的疏水基團(tuán)在內(nèi)部而親水基團(tuán)則列在表面。,2、膜蛋白,（1）內(nèi)

31、在蛋白 （2）外周蛋白,有的有的全部埋于脂雙層的疏水區(qū)，有的部分嵌在脂雙層中，有的橫跨全膜。主要靠疏水作用通過某些非極性氨基酸殘基與膜脂疏水部分相結(jié)合。,（1）內(nèi)在蛋白,膜錨蛋白,有些膜內(nèi)在蛋白并沒有進(jìn)入膜內(nèi)，它們以共價鍵與脂質(zhì)、脂酰鏈、異戊烯基團(tuán)相結(jié)合并通過它們的疏水部分插入到膜內(nèi)，這種形式的內(nèi)在蛋白稱為膜錨蛋白。,（2） 外 周 蛋 白,分布于膜的脂雙層內(nèi)外表面，通過極性氨基酸殘基以離子鍵、氫鍵、范德華力等次級鍵與膜脂極性頭部或與內(nèi)在蛋白的親水部分結(jié)合。,質(zhì)膜上的糖,細(xì)胞內(nèi)膜的糖,生物膜中的糖類大多與膜蛋白結(jié)合形成糖蛋白（信息識別）,少數(shù)與膜脂結(jié)合形成糖脂。 非對稱的，全部分布在膜的非細(xì)胞

32、質(zhì)一側(cè)。,3、糖類,三、 生物膜的分子結(jié)構(gòu)模型,流體鑲嵌模型 1972年美國Singer和Nicolson提出，認(rèn)為生物膜是一種流動的、嵌有各種蛋白質(zhì)的脂質(zhì)雙分子層結(jié)構(gòu)，其中蛋白質(zhì)猶如一座座冰山漂移在流動脂質(zhì)的海洋中。 與過去模型的主要差別 突出了膜的流動性 顯示了膜蛋白分布的不對稱性,四、生物膜的特性,（一）膜分子結(jié)構(gòu)的不對稱性 （二）膜分子結(jié)構(gòu)的流動性,（一）膜分子結(jié)構(gòu)的不對稱性,膜脂的分布不對稱：即膜脂雙分子層內(nèi)外兩側(cè)的脂種類、含量不同。 如人紅細(xì)胞質(zhì)膜： 在膜的外層以卵磷脂、鞘磷脂較多 在膜的內(nèi)層以腦磷脂、磷脂酰絲氨酸較多,線粒體,（二）膜分子結(jié)構(gòu)的流動性,膜的流動性主要是指膜脂及膜蛋

33、白流動性。 合適的流動性對生物膜表現(xiàn)其正常功能十分重要。,膜脂的流動性,膜脂的流動性主要決定于磷脂分子. 在生理條件下，磷脂大多呈流動的液晶態(tài)，磷脂在膜內(nèi)可作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，翻轉(zhuǎn)運(yùn)動，側(cè)向運(yùn)動等。當(dāng)溫度降至一定值時，膜脂從流動的液晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃凭w的凝膠態(tài)，這個溫度稱為相變溫度。凝膠狀態(tài)也可再熔解為液晶態(tài)。各種膜脂由于組分不同而具有各自的相變溫度。,膜脂的流動性的大小與磷脂分子中脂肪酸鏈的長短及不飽和程度密切相關(guān)，鏈越短，不飽和程度越高，流動性越大. 哺乳動物中膽固醇對膜脂流動性也有一定的調(diào)控作用，在生理條件下增加膽固醇的含量會降低膜的流動性，因為膽固醇的閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)干擾了脂肪酸鏈的側(cè)向運(yùn)動。 流動

34、性還受環(huán)境溫度影響，在一定限度內(nèi)，溫度升高，膜脂流動性增強(qiáng)；溫度降低，流動性減弱。當(dāng)溫度降至一定值時，膜脂從流動的液晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃凭w的凝膠態(tài)，這個溫度稱為相變溫度。凝膠狀態(tài)也可再熔解為液晶態(tài)。 膜脂的流動性是不均勻的，在一定溫度下，有的膜脂處于凝膠態(tài)，有的則呈液晶態(tài)，處于液晶態(tài)的各膜脂的流動性也不完全相同，這種現(xiàn)象稱為“分相”。,膜蛋白的流動性,膜蛋白只能做側(cè)向流動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,其速度平均比膜脂小10-100倍.,Singer and Nicolson 的流體鑲嵌模型（1972）,膜的不對稱性：膜蛋白分布、脂質(zhì)的分布及脂肪酸鏈的長短、 糖的分布 膜的流動性：膜脂的流動性、膜蛋白的運(yùn)動性 膜功能

35、的實現(xiàn)：蛋白與蛋白的作用、蛋白與脂質(zhì)的作用、 脂質(zhì)間的作用 膜的不對稱性和流動性保證生物功能的實現(xiàn)。,6.2 生物膜的功能,物質(zhì)運(yùn)輸 能量轉(zhuǎn)換 識別 信息傳遞 保護(hù),一、物質(zhì)運(yùn)輸,離子、小分子物質(zhì)的運(yùn)輸（穿膜運(yùn)輸） 被動運(yùn)輸、 主動運(yùn)輸,生物大分子的跨膜運(yùn)輸（膜泡運(yùn)輸）,生物膜是具有選擇通透性的屏障，細(xì)胞能主動地 從環(huán)境中攝取所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，同時排出代謝產(chǎn) 物和廢物，使細(xì)胞維持動態(tài)的恒定，這對于維持細(xì) 胞的生命活動極為重要。,（一）離子、小分子物質(zhì)的運(yùn)輸（穿膜運(yùn)輸） 1、被動運(yùn)輸,被動運(yùn)輸指物質(zhì)順濃度梯度，不需要消耗代謝能的運(yùn)輸方式。,簡單擴(kuò)散 物質(zhì)順濃度梯度的單純的擴(kuò)散作用，不需借助載體。

36、只有疏水分子及不帶電的極性小分子以此方式過膜。(H2O、O2、CO2、尿素、乙醇),疏水分子,不帶電的極性小分子,協(xié)助擴(kuò)散 物質(zhì)順濃度梯度，需借助特定的載體蛋白的物質(zhì)運(yùn)輸。 （不帶電荷的較大的極性分子以及一些離子以此方式運(yùn)輸）。,不帶電荷的較大的極性分子,被動運(yùn)輸,物質(zhì)從高濃度的一側(cè)，通過膜轉(zhuǎn)運(yùn)到低濃度的另一側(cè)，即沿著濃度梯度（膜兩邊的濃度差）的方向跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的過程。 這類轉(zhuǎn)運(yùn)是通過被轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)本身的擴(kuò)散作用進(jìn)行的，是一個不需要外加能量的自發(fā)過程。 許多物質(zhì)的被動轉(zhuǎn)運(yùn)過程需要特殊的蛋白載體幫助。,簡單擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散的區(qū)別,協(xié)助擴(kuò)散需和膜上的專一性的膜運(yùn)輸?shù)鞍装l(fā)生可逆結(jié)合，在它們幫助下擴(kuò)散過膜。 與簡單擴(kuò)散相比，協(xié)助擴(kuò)散有明顯的飽和效應(yīng)，即當(dāng)被運(yùn)輸物質(zhì)濃度不斷升高時，速度出現(xiàn)一個極限值，這是由于載體蛋白的數(shù)量限制造成的。,簡單擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散的區(qū)別,物質(zhì)逆濃度梯度的穿膜運(yùn)輸，需消耗代謝能，并需專一性的載體蛋白。 （1）ATP驅(qū)動的主動運(yùn)輸 Na+ 、K+的跨膜運(yùn)輸,高K+ 低Na+,高Na+ 低K+,2、主動運(yùn)輸,質(zhì)