第三章 脂質(zhì).

1、Chapter 3 Lipids脂質(zhì)Contents3.6 Chemistry in Processing of Fats and Oils3.1 Introduction3.2 Structure and Composition of Fats3.3 Physical Properties of Fats3.4 Chemical Properties of Fats3.5 Quality Evaluation of Fats and Oil1. Lipids3.1 Introduction2. Classification3. Function of Lipids1. Lipids3.1 I

2、ntroduction 定義：不溶于水而溶于有機(jī)溶劑的疏定義：不溶于水而溶于有機(jī)溶劑的疏 水性化合物水性化合物 95%95%的植物和動物脂類是脂肪酸甘油酯，即脂肪的植物和動物脂類是脂肪酸甘油酯，即脂肪（fatfat） 脂：室溫下為固體脂：室溫下為固體 油：室溫下為液體油：室溫下為液體 3.1 IntroductionLipids通常具有下列共同特征通常具有下列共同特征: :v 不溶于水而溶于乙醚、石油醚、氯仿、丙不溶于水而溶于乙醚、石油醚、氯仿、丙 酮等有機(jī)溶劑。酮等有機(jī)溶劑。v 大多具有大多具有酯酯的結(jié)構(gòu)，并以脂肪酸形成的酯的結(jié)構(gòu)，并以脂肪酸形成的酯 最多。最多。v 都是由生物體產(chǎn)生，并能由

3、生物體所利用都是由生物體產(chǎn)生，并能由生物體所利用（與礦物油不同）。（與礦物油不同）。F例外：卵磷脂、鞘磷脂和腦苷脂類。例外：卵磷脂、鞘磷脂和腦苷脂類。3.1 Introduction食用脂的兩種形式食用脂的兩種形式n游離脂，或可見脂肪游離脂，或可見脂肪 是指從植物或動物中分離出來的脂是指從植物或動物中分離出來的脂 如奶油、豬油或色拉油如奶油、豬油或色拉油 n食品組分食品組分 是指存在于食品中，作為食品的一部分是指存在于食品中，作為食品的一部分 不是以游離態(tài)存在不是以游離態(tài)存在 例如肉、乳、大豆中的脂例如肉、乳、大豆中的脂3.1 Introduction2. Classification 按化學(xué)

4、結(jié)構(gòu)分：按化學(xué)結(jié)構(gòu)分： 簡單脂質(zhì)簡單脂質(zhì) ?；视王；视?甘油甘油+ +脂肪酸脂肪酸 （占天然脂質(zhì)的（占天然脂質(zhì)的95%95%）（simple lipidssimple lipids） 蠟蠟 長鏈脂肪醇長鏈脂肪醇+ + 長鏈脂肪酸長鏈脂肪酸 復(fù)合脂質(zhì)復(fù)合脂質(zhì) 磷酸?；视土姿狨；视?甘油甘油+ +脂肪酸脂肪酸+ +磷酸鹽磷酸鹽+ +含氮基團(tuán)含氮基團(tuán)（complex lipidscomplex lipids） 鞘磷脂類鞘磷脂類 鞘氨醇鞘氨醇+ +脂肪酸脂肪酸+ +磷酸鹽磷酸鹽+ +膽堿膽堿 腦苷脂類腦苷脂類 鞘氨醇鞘氨醇+ +脂肪酸脂肪酸+ +糖糖 神經(jīng)節(jié)苷脂類神經(jīng)節(jié)苷脂類 鞘氨醇鞘氨醇+

5、+脂肪酸脂肪酸+ +碳水化合物碳水化合物 衍生脂質(zhì)衍生脂質(zhì) 類胡蘿卜素，類固醇，脂溶性維生素等類胡蘿卜素，類固醇，脂溶性維生素等（derivative lipidsderivative lipids）真脂真脂類脂類脂3.1 Introduction2. Classification 按來源分：按來源分：乳脂類、植物脂、動物脂、乳脂類、植物脂、動物脂、海產(chǎn)品動物油、微生物油脂海產(chǎn)品動物油、微生物油脂單純酰基油，混合?；?。單純?；停旌硝；?。 按脂肪酸構(gòu)成分：按脂肪酸構(gòu)成分：3.1 Introduction2. Classification 按不飽和程度分：按不飽和程度分：干性油：干性油：碘

6、值大于碘值大于130130，如桐油、亞麻油、紅花油等；，如桐油、亞麻油、紅花油等；半干性油：半干性油：碘值介于碘值介于100-130100-130，如棉籽油、大豆油等；，如棉籽油、大豆油等；不干性油：不干性油：碘值小于碘值小于100100，如花生油、菜子油等。，如花生油、菜子油等。3.1 Introduction3. Function of Lipids提供必需脂肪酸提供必需脂肪酸脂溶性維生素的載體脂溶性維生素的載體提供滑潤的口感，光潤的外觀，塑性脂肪的造型功能提供滑潤的口感，光潤的外觀，塑性脂肪的造型功能 賦予油炸食品香酥的風(fēng)味，是傳熱介質(zhì)賦予油炸食品香酥的風(fēng)味，是傳熱介質(zhì)熱量最高的營養(yǎng)素?zé)?/p>

7、量最高的營養(yǎng)素( (39.58kJ/g39.58kJ/g) )3.2 Structure and Composition of Fats1. Structure of Fats結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)2. Nomenclature 命名命名3. 脂肪酸的組成分布脂肪酸的組成分布3.2 Structure and Composition of Fats1. Structure of Fats| fat是是甘油甘油與與脂肪酸脂肪酸生成的一酯生成的一酯, ,二酯和三酯二酯和三酯3.2 Structure and Composition of Fats R1= R 2 = R 3，單純甘油酯單純甘油酯； Ri 不完全

8、相同時，不完全相同時，混合甘油酯混合甘油酯； R1R3，C2原子有手性，天然油脂多為原子有手性，天然油脂多為L L型。型。 碳原子數(shù)多為碳原子數(shù)多為偶數(shù)偶數(shù)，且多為，且多為直鏈直鏈脂肪酸脂肪酸3.2 Structure and Composition of Fats1. Structure of Fats結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)2. Nomenclature 命名命名3. 脂肪酸的組成分布脂肪酸的組成分布3.2 Structure and Composition of Fats2. 命名命名(Nomenclature)(1) Nomenclature of Fatty Acid( FA)(2) Nomencl

9、ature of Triacylglycerols (TG)3.2 Structure and Composition of Fats2. 命名命名(Nomenclature) (1) Nomenclature of Fatty Acid( FA) 系統(tǒng)命名法系統(tǒng)命名法 末端羧基末端羧基C定為定為C1，明確雙鍵位置，明確雙鍵位置 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH 9,12-9,12-十八碳二烯酸十八碳二烯酸 912 數(shù)字命名法數(shù)字命名法 n: m （n-碳鏈數(shù)碳鏈數(shù), m-雙鍵數(shù)）雙鍵數(shù)） 例：例： 18:0 18:1 18:2 18:3 位置位置CH3(CH2

10、)7CH=CH(CH2)7COOH2. 命名命名(Nomenclature) (1) Nomenclature of Fatty Acid( FA)3.2 Structure and Composition of Fats-命名系統(tǒng)：命名系統(tǒng)： u分子末端甲基分子末端甲基碳原子開始確定第一個雙鍵的位置碳原子開始確定第一個雙鍵的位置 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH 亞油酸亞油酸 1818：26 26 或或 1818：2 2 （n n6 6）3.2 Structure and Composition of Fats 天然多烯酸（一般會有天然多烯酸（一般會有2-62

11、-6個雙鍵）的雙鍵都是個雙鍵）的雙鍵都是被亞甲基隔開的。被亞甲基隔開的。 5,8,11,14-5,8,11,14-二十碳四烯酸，或二十碳四烯酸，或20:4620:46（或（或 n n6 6） 4,7,10,13,16,19-4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸或二十二碳六烯酸或22:6322:63（或（或 n n3 3） 14 11 8 5 1 63.2 Structure and Composition of Fatsc-c-順式順式t-t-反式反式 幾幾何何構(gòu)構(gòu)型型 WHO,FAO,WHO,FAO,中國營養(yǎng)協(xié)會推薦中國營養(yǎng)協(xié)會推薦 1： 1： 1飽飽和和脂脂肪肪酸酸單單不不飽飽和

12、和脂脂肪肪酸酸多多不不飽飽和和脂脂肪肪酸酸3.2 Structure and Composition of Fats2. 命名命名(Nomenclature) (1) Nomenclature of Fatty Acid( FA) 系統(tǒng)命名法系統(tǒng)命名法 俗名或普通名俗名或普通名 英文縮寫英文縮寫 數(shù)字命名法數(shù)字命名法 表表3-1 一些常見脂肪酸的命名一些常見脂肪酸的命名 數(shù)字命名數(shù)字命名 系統(tǒng)命名系統(tǒng)命名 俗名或普通名俗名或普通名 英文縮寫英文縮寫 4: 0 丁酸丁酸 酪酸酪酸 （Butyric acid） B 6: 0 己酸己酸 己酸己酸 (Caproic acid) H 8: 0 辛酸辛酸

13、 辛酸辛酸 (Caprylic acid) Oc 10: 0 癸酸癸酸 癸酸癸酸 (Capric acid) D 12: 0 十二酸十二酸 月桂酸月桂酸 (Lauric acid) La 14: 0 十四酸十四酸 肉豆蔻酸肉豆蔻酸 (Myristic acid) M 16: 0 十六酸十六酸 棕櫚酸棕櫚酸 (Palmtic acid) P 16: 1 9-十六烯酸十六烯酸 棕櫚油酸棕櫚油酸(Palmitoleic acid) Po 18: 0 十八酸十八酸 硬脂酸硬脂酸 (Stearic acid) St 18: 1 9 9-十八烯酸十八烯酸 油酸油酸 (Oleic acid) O 18: 2

14、 6 9,12-十八二烯酸十八二烯酸 亞油酸亞油酸 (Linoleic acid) L 18: 3 3 9,12,15-十八三烯酸十八三烯酸 -亞麻酸亞麻酸 (Linolenic acid) -Ln 18: 3 6 6, 9,12-十八三烯酸十八三烯酸 - 亞麻酸亞麻酸 (Linolenic acid) -Ln 20: 0 二十酸二十酸 花生酸花生酸 (Arachidic acid) Ad 20: 4 6 5,8,11,14-二十碳四烯酸二十碳四烯酸 花生四烯酸花生四烯酸(Arachidonic acid) An 20: 5 3 5,8,11,14,17-二十碳五烯酸二十碳五烯酸 (Eicos

15、apentanoic acid) EPA 22: 1 9 13-二十二烯酸二十二烯酸 芥酸芥酸 (Erucic acid) E 22: 6 3 4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸二十二碳六烯酸 (Docosahexanoic acid) DHA 植物中最常見的脂肪酸植物中最常見的脂肪酸約占脂肪酸總量的約占脂肪酸總量的 9797 月桂酸月桂酸 12：0 肉豆蔻酸肉豆蔻酸 14：0 棕櫚酸棕櫚酸 16：0 硬脂酸硬脂酸 18：0 油酸油酸 18：1（n-9) 亞油酸亞油酸 18：2（n-6) 亞麻酸亞麻酸 18：3（n-3)棕櫚酸、油酸以及亞油酸含量較高，即不棕櫚酸、油酸以及亞油酸含量

16、較高，即不 飽和脂肪酸占主要成分飽和脂肪酸占主要成分 亞油酸（亞油酸（-6-6）、）、 - -亞麻酸（亞麻酸（-3-3）, ,不不 能由人體合成，具有生理活性和營養(yǎng)功能，能由人體合成，具有生理活性和營養(yǎng)功能， 是是必需脂肪酸必需脂肪酸 必需脂肪酸必需脂肪酸(Essential Fatty Acids, EFA) Essential fatty acids can not be synthesized by human body. They include the members of the 3 and 6 families.(L,Ln,An,EPA,DHA) 3.2 Structure an

17、d Composition of Fats2. 命名命名(Nomenclature)(1) Nomenclature of Fatty Acid( FA)(2) Nomenclature of Triacylglycerols (TG)3.2 Structure and Composition of FatsSn-系統(tǒng)命名三?；视拖到y(tǒng)命名三?；视虵isherFisher平面投影平面投影 中間的羥基位于中間的羥基位于中心碳的左邊中心碳的左邊 Sn命名法命名法 (Stereospecific Numbering) GlycerolCH3(CH2)7CHCH(CH2)7COOCHCH2OOC(C

18、H2)16CH3CH2OOC(CH2)12CH3 數(shù)字命名數(shù)字命名: Sn-16:0-18:1-18:0 英文縮寫命名英文縮寫命名: Sn-POSt 中文命名中文命名: Sn-1-棕櫚酸棕櫚酸-2-油酸油酸-3-硬脂酸甘油酯硬脂酸甘油酯CH3(CH2)7CHCH(CH2)7COOCHCH2OOC(CH2)16CH3CH2OOC(CH2)12CH3CH3(CH2)7CHCH(CH2)7COOCHCH2OOC(CH2)16CH3CH2OOC(CH2)12CH316143.2 Structure and Composition of Fats1. Structure of Fats結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)2. No

19、menclature 命名命名3. 脂肪酸的組成分布脂肪酸的組成分布3.2 Structure and Composition of Fats3. 脂肪酸的組成分布脂肪酸的組成分布（1 1）動物脂肪）動物脂肪u乳脂乳脂 主要的脂肪酸是棕櫚酸主要的脂肪酸是棕櫚酸, ,油酸與硬脂酸，含短鏈油酸與硬脂酸，含短鏈脂肪酸脂肪酸C4C12，少量的，少量的支鏈、奇數(shù)碳支鏈、奇數(shù)碳FAFA。u高等陸生動物脂高等陸生動物脂 大量的大量的C16和和C18飽和脂肪飽和脂肪酸酸( (P,St) )和中等量不飽和中等量不飽和和FAFA（O和和L),mp),mp較高較高u水產(chǎn)動物油脂水產(chǎn)動物油脂 高不飽和脂肪酸高不飽和脂

20、肪酸, , EPA(20:5), DHA(22:6)。 u兩棲類、爬行類、鳥兩棲類、爬行類、鳥類和嚙齒動物類和嚙齒動物 FAFA的組成介于水產(chǎn)動物的組成介于水產(chǎn)動物和陸產(chǎn)高等動物之間。和陸產(chǎn)高等動物之間。 3.2 Structure and Composition of Fats3. 脂肪酸的組成分布脂肪酸的組成分布（1 1）動物脂肪）動物脂肪3.2 Structure and Composition of Fats3. 脂肪酸的組成分布脂肪酸的組成分布（2 2）植物脂肪）植物脂肪v植物油脂：植物油脂：大量油酸、亞油酸大量油酸、亞油酸, ,飽和脂肪酸均低于飽和脂肪酸均低于2020 v亞麻酸酯：

21、亞麻酸酯：豆油、麥胚油、大麻籽油豆油、麥胚油、大麻籽油 v月桂酸酯：月桂酸酯：月桂酸含量特別高，熔點(diǎn)低，如椰子油。月桂酸含量特別高，熔點(diǎn)低，如椰子油。 3.2 Structure and Composition of Fats3. 脂肪酸的組成分布脂肪酸的組成分布（2 2）植物脂肪）植物脂肪1. Smell and colour3.3 Physical Properties of Fats2. Melting and Boiling Points3. Crystallization properties4. Melting properties1. Smell and colour 純脂肪無色

22、、無味純脂肪無色、無味 多數(shù)油脂無揮發(fā)性，氣味多由非脂成分引多數(shù)油脂無揮發(fā)性，氣味多由非脂成分引起的。起的。 芝麻油芝麻油 椰子油椰子油 菜油菜油COCH3乙酰吡嗪C9H19CCH3OCH2 = CH - CH2 -C -S - 葡萄糖基NOSO2OK壬基甲酮黑芥子苷NN3.3 Physical Properties of Fats2. Melting Points and Boiling PointsB 天然油脂沒有敏銳的天然油脂沒有敏銳的mpmp和和bpbp mpmp: :游離脂肪酸游離脂肪酸 甘油一酯甘油一酯 二酯二酯 三酯三酯 mpmp最高在最高在40405555之間。碳鏈越長，飽和度

23、越之間。碳鏈越長，飽和度越 高，則高，則mpmp越高。越高。 mp37mp96%96%。 bpbp：180180200200之間，之間，bpbp隨碳鏈增長而增高隨碳鏈增長而增高3.3 Physical Properties of Fats脂脂 肪肪熔點(diǎn)熔點(diǎn)()消化率消化率(%)大豆油大豆油-8 -1897.5花生油花生油0398.3向日葵油向日葵油-16 1996.5棉籽油棉籽油3-498奶油奶油283698豬油豬油365094牛脂牛脂425089羊脂羊脂445581人造黃油人造黃油87表表4-3 4-3 幾種常用食用油脂的溶點(diǎn)與消化率的關(guān)系幾種常用食用油脂的溶點(diǎn)與消化率的關(guān)系3. Cryst

24、allization properties 油脂的晶體特性油脂的晶體特性3.3 Physical Properties of Fats 脂肪固化時，分子高度有序脂肪固化時，分子高度有序排列，形成三維晶體結(jié)構(gòu)排列，形成三維晶體結(jié)構(gòu) 晶體是由晶體是由晶胞晶胞在空間重復(fù)排在空間重復(fù)排列而成的列而成的 晶胞一般是由兩個短間隔晶胞一般是由兩個短間隔(a,b)(a,b)和一個長間隔和一個長間隔(c)(c)組成組成的長方體或斜方體。的長方體或斜方體。 脂肪酸烴鏈中的最小重復(fù)單位（亞晶胞）是脂肪酸烴鏈中的最小重復(fù)單位（亞晶胞）是亞亞乙基乙基(-CH2CH2-) )，可用來描述脂肪中脂肪酸，可用來描述脂肪中脂肪

25、酸烴鏈的晶體結(jié)構(gòu)的堆積或排列方式烴鏈的晶體結(jié)構(gòu)的堆積或排列方式 3. Crystallization properties 化學(xué)組成相同的物質(zhì)，結(jié)晶晶型不同，化學(xué)組成相同的物質(zhì)，結(jié)晶晶型不同，但融化后生成相同的液相。但融化后生成相同的液相。 同質(zhì)多晶同質(zhì)多晶(Polymorphism) 未熔化未熔化 亞穩(wěn)態(tài)亞穩(wěn)態(tài) 穩(wěn)定態(tài)穩(wěn)定態(tài) 穩(wěn)定態(tài)穩(wěn)定態(tài) 穩(wěn)定態(tài)穩(wěn)定態(tài)脂肪酸烴鏈中的最小重復(fù)單位是脂肪酸烴鏈中的最小重復(fù)單位是-CH2CH2- 自發(fā)地自發(fā)地取決于溫度取決于溫度脂肪的亞晶胞最常見的堆積方式脂肪的亞晶胞最常見的堆積方式: （2）正交）正交 （1）三斜）三斜 （3）六方）六方 Stability： 三

26、斜三斜( (T T ) )：烴鏈平面：烴鏈平面是平行的是平行的正交正交( (O O ):):烴鏈平烴鏈平面相互垂直面相互垂直 六方形（六方形（H H） 三?；视偷娜；视偷?種晶型種晶型最穩(wěn)定最穩(wěn)定 最不穩(wěn)定最不穩(wěn)定 易結(jié)晶為易結(jié)晶為型的脂肪有：型的脂肪有：大豆油、花生油、大豆油、花生油、椰子油、橄欖油、玉米油、可可脂和豬油。椰子油、橄欖油、玉米油、可可脂和豬油。易結(jié)晶為易結(jié)晶為/ /型的脂肪有：型的脂肪有：棉子油、棕櫚油、棉子油、棕櫚油、菜子油、乳脂、牛脂及改性豬油。菜子油、乳脂、牛脂及改性豬油。/ /型的油脂適合于制造型的油脂適合于制造人造起酥油人造起酥油和和人造人造奶油。奶油。 3.

27、 Crystallization properties 油脂的晶體特性油脂的晶體特性甘油三酯在晶格中分子排列成椅式甘油三酯在晶格中分子排列成椅式DCLTCL特性特性 堆積方式堆積方式正六方正六方正交正交三斜三斜熔點(diǎn)熔點(diǎn) 密度密度 有序程度有序程度 表表4-4 4-4 同酸甘油酯同質(zhì)多晶體的特性同酸甘油酯同質(zhì)多晶體的特性3. Crystallization properties 油脂的晶體特性油脂的晶體特性 調(diào)溫調(diào)溫 可可脂：可可脂：POSt（40%）、）、StOSt（30）以及）以及POP（15），），具有具有6 6種同質(zhì)多晶型物種同質(zhì)多晶型物（-） 調(diào)溫調(diào)溫 可可脂：可可脂：POSt（40%

28、）、）、StOSt（30）以及）以及POP（15），），具有具有6 6種同質(zhì)多晶型物種同質(zhì)多晶型物（-） 迅速加熱至熔點(diǎn)迅速加熱至熔點(diǎn)Polymorphism of Cocoa Fats -2 23.3 C -2 27.5 C -3V 33.8 C -3VI 36.2 Cthe bestv最不穩(wěn)定，熔點(diǎn)最低最不穩(wěn)定，熔點(diǎn)最低 v型比較穩(wěn)定，介穩(wěn)態(tài)，是所期望的結(jié)構(gòu)，型比較穩(wěn)定，介穩(wěn)態(tài)，是所期望的結(jié)構(gòu)， 使巧克力涂層具有光澤的外觀使巧克力涂層具有光澤的外觀 vVIVI型比型比V V型的熔點(diǎn)高型的熔點(diǎn)高, ,最穩(wěn)定最穩(wěn)定, ,貯藏中貯藏中VVIVVI型，型， 導(dǎo)致巧克力的表面形成一層非常薄的導(dǎo)致巧克

29、力的表面形成一層非常薄的“白霜白霜”， 是不期望的是不期望的 加入低濃度表面活性劑，能改變脂肪熔加入低濃度表面活性劑，能改變脂肪熔化溫度范圍以及同質(zhì)多晶型物的數(shù)量與化溫度范圍以及同質(zhì)多晶型物的數(shù)量與類型類型 表面活性劑將穩(wěn)定介穩(wěn)態(tài)的同質(zhì)多晶型表面活性劑將穩(wěn)定介穩(wěn)態(tài)的同質(zhì)多晶型物，推遲向物，推遲向V VIV VI型轉(zhuǎn)變。型轉(zhuǎn)變。 山梨醇硬脂酸一酯和三酯可以抑制巧克山梨醇硬脂酸一酯和三酯可以抑制巧克力起霜，抑制力起霜，抑制V VIV VI型。型。 山梨醇硬脂酸三酯可加速介穩(wěn)態(tài)同質(zhì)多山梨醇硬脂酸三酯可加速介穩(wěn)態(tài)同質(zhì)多晶型物轉(zhuǎn)成晶型物轉(zhuǎn)成V V型。型。3. Crystallization proper

30、ties 油脂的晶體特性油脂的晶體特性4. Melting Properties 3.3 Physical Properties of Fats油脂的熔化油脂的熔化v固體分?jǐn)?shù)固體分?jǐn)?shù)ab/acab/acv液體分?jǐn)?shù)液體分?jǐn)?shù)bc/acbc/acv固體脂肪指數(shù)固體脂肪指數(shù)( (SFI) ) Solid Fat Index: 在一定溫度下在一定溫度下固液比固液比ab/bcab/bc4. Melting Properties 熱焓或膨脹熔化曲線熱焓或膨脹熔化曲線SFI同食品中脂肪的功能性質(zhì)密切相關(guān)同食品中脂肪的功能性質(zhì)密切相關(guān)固體脂肪指數(shù)固體脂肪指數(shù)(SFI)(SFI)的測定的測定 膨脹率法：膨脹率法：

31、精確，費(fèi)時，只適用于精確，費(fèi)時，只適用于SFI50%. 核磁共振法核磁共振法 ( (寬線寬線, , 脈沖脈沖) )超聲技術(shù)超聲技術(shù): : 固體脂肪的超聲速率大于油固體脂肪的超聲速率大于油. . 熱焓或膨脹熔化曲線熱焓或膨脹熔化曲線美國油脂化學(xué)會美國油脂化學(xué)會(AOCS): 10,21.1,26.7, 33.3, 37.8國際理論應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會國際理論應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(IVPAC):(IVPAC): 10, 15, 20, 25固體脂肪指數(shù)固體脂肪指數(shù)( (SFI) ) 5040302010 10 21 27 33 38 人造奶油人造奶油復(fù)合起酥油復(fù)合起酥油椰子油椰子油溫度溫度/ 固體相對含量固體

32、相對含量/%油脂的塑性油脂的塑性 指在一定外力下，表觀固體脂肪具有的抗變指在一定外力下，表觀固體脂肪具有的抗變形的能力。形的能力。 油脂塑性的決定因素：油脂塑性的決定因素：固體脂肪指數(shù)（固體脂肪指數(shù)（SFISFI）：固液比適當(dāng)）：固液比適當(dāng)脂肪的晶型：脂肪的晶型：/ /晶型可塑性最強(qiáng)晶型可塑性最強(qiáng)熔化溫度范圍：溫差越大，塑性越大熔化溫度范圍：溫差越大，塑性越大4. Melting Properties 可塑性油脂的作用：可塑性油脂的作用：B涂抹性（涂抹黃油等）涂抹性（涂抹黃油等）B可塑性（用于蛋糕的裱花）可塑性（用于蛋糕的裱花）B起酥作用起酥作用B使面團(tuán)體積增加使面團(tuán)體積增加起酥油（Short

33、ening ）：是指用在餅干、糕點(diǎn)、面包中專用的塑性油脂。特性：在40oC不變軟，在低溫下不太硬，不易氧化。Plastic FatsPlastic Fats：& 涂抹性涂抹性 概念概念: 塑性油脂在剪切應(yīng)力作用下以薄層形式塑性油脂在剪切應(yīng)力作用下以薄層形式 均勻分布和保留在平面上的能力均勻分布和保留在平面上的能力. . 影響因素影響因素: 屈服值，人造黃油屈服值，人造黃油4000Pa 油炸發(fā)煙，油炸發(fā)煙，影響風(fēng)味影響風(fēng)味 水解酸敗水解酸敗 動物脂肪高溫提煉滅酶動物脂肪高溫提煉滅酶 1. 水解反應(yīng)水解反應(yīng) ( (Lipolysis Reaction) )Fats +H2O Saponif

34、ication 皂化皂化加堿加堿酸價酸價 (Acid Value；AV)： 中和中和1 1克油脂中游離克油脂中游離FAFA所需的所需的KOHKOH毫克數(shù)。毫克數(shù)。 AVAutoxidation Mechanism Autoxidation of USFA (Unsaturated Fatty Acids) is typical radical reaction. It has 3 steps. chain initiation chain propagation chain termination自由基自由基活化的活化的含烯底物含烯底物與與基態(tài)氧基態(tài)氧發(fā)生的發(fā)生的自由基自由基反應(yīng)反應(yīng) 。三個階

35、段：三個階段： 鏈引發(fā)鏈引發(fā) 鏈傳遞鏈傳遞鏈終止鏈終止 & 自動氧化自動氧化(Autoxidation)不飽和脂肪酸不飽和脂肪酸鏈引發(fā)鏈引發(fā) 鏈傳遞鏈傳遞 鏈終止鏈終止 （誘導(dǎo)期）（誘導(dǎo)期） 慢慢 快快 基態(tài)氧基態(tài)氧 & 自動氧化自動氧化(Autoxidation)3 3OO2 2 1 1OO2 2（三線態(tài)氧）（三線態(tài)氧） （單線態(tài)氧）（單線態(tài)氧） Triplet Singlet 基態(tài)基態(tài) 激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài) 能量低能量低 能量高能量高 穩(wěn)定穩(wěn)定 不穩(wěn)定不穩(wěn)定 1O2 可參與光敏氧化，生成可參與光敏氧化，生成ROOH并并引發(fā)自動氧化鏈反應(yīng)中的自由基。引發(fā)自動氧化鏈反應(yīng)中的自由基。11

36、1098-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH-CH-CH=CH-CH=CH-CH-CH-CH=CH-111091110910981098O2O2O2O2-CH=CH-CH-CH-CH=CH-CH=CH-CH-CH-CH=CH-|OO|OO|OO|OO-CH=CH-CH-CH-CH=CH-CH=CH-CH-CH-CH=CH-|OOH|OOH|OOH|OOH981011.位位(1) Formation of ROOH 油酸油酸 ： 先在雙鍵的先在雙鍵的 -C-C處形成自由基，最終生成處形成自由基，最終生成四種四種ROOHROOH。自動氧化自動氧化1 31 21 11 0-C H = C

37、H -C H2-C H = C H -C H -C H = C H -C H = C H -1 3O29-C H = C H -C H -C H = C H -.-C H = C H -C H = C H -C H -9O2.-C H -C H = C H -C H = C H -C H = C H -C H = C H -C H -.|O O.|O O-C H -C H = C H -C H = C H -1 3|O O H-C H = C H -C H = C H -C H -9|O O H(1) Formation of ROOH 亞油酸：亞油酸： -C11同時受到兩個雙鍵的雙重激活，首

38、先形成自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，生成由基，后異構(gòu)化，生成兩種兩種ROOH。自動氧化自動氧化1615 13 121091411. .14. .11. .16. .12. .13. .9O2H.O2H.O2H.O2H.16OOH12OOH13OOH9OOH(1) Formation of ROOH 亞麻酸：亞麻酸： 在在C11、C14處易引發(fā)自由基，最終生成處易引發(fā)自由基，最終生成四種四種 ROOH。其氧化反應(yīng)速度比亞油酸更快。其氧化反應(yīng)速度比亞油酸更快。自動氧化自動氧化Formatiom of ROOH in Autoxidation mechanism 先在雙鍵

39、的先在雙鍵的 -C處引發(fā)自由基，自由處引發(fā)自由基，自由基共振穩(wěn)定，雙鍵可位移。參與反應(yīng)的基共振穩(wěn)定，雙鍵可位移。參與反應(yīng)的是是3O2，生成的，生成的ROOH的種數(shù)為：的種數(shù)為： 2 2 - -亞甲基數(shù)亞甲基數(shù)& 自動氧化自動氧化(Autoxidation)2.氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)( (oxidation Reaction) )Mechanism：(1) ROOH形成途徑形成途徑(2) ROOH的分解的分解(3) ROOH的聚合的聚合(4) 醛的氧化與聚合醛的氧化與聚合相同途徑相同途徑& 光敏氧化光敏氧化 Photosensitized Oxidation是不飽和雙鍵與是不飽和雙鍵與

40、單線態(tài)氧單線態(tài)氧直接發(fā)生的氧化反應(yīng)。直接發(fā)生的氧化反應(yīng)。光敏化劑光敏化劑( (Sensitizers;簡寫簡寫Sens) ) 3O2 1O2 雙鍵上的任一雙鍵上的任一C C原子原子 過渡態(tài)六元環(huán)過渡態(tài)六元環(huán) 2 2 雙鍵數(shù)雙鍵數(shù) Sens(1) Formation of ROOH光敏氧化光敏氧化 以亞油酸為例以亞油酸為例V光敏氧化光敏氧化 1500V自動氧化自動氧化 光敏氧化的特征光敏氧化的特征 不產(chǎn)生自由基不產(chǎn)生自由基 雙鍵的順式構(gòu)型改變成反式構(gòu)型雙鍵的順式構(gòu)型改變成反式構(gòu)型 與氧濃度無關(guān)與氧濃度無關(guān) 沒有誘導(dǎo)期沒有誘導(dǎo)期 光的影響遠(yuǎn)大于氧濃度的影響光的影響遠(yuǎn)大于氧濃度的影響 受自由基抑制劑

41、的影響，但不受抗氧化劑影響受自由基抑制劑的影響，但不受抗氧化劑影響 產(chǎn)物是氫過氧化物產(chǎn)物是氫過氧化物 & 光敏氧化光敏氧化 Photosensitized Oxidation2.氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)( (oxidation Reaction) )Mechanism：(1) ROOH形成途徑形成途徑(2) ROOH的分解的分解(3) ROOH的聚合的聚合(4) 醛的氧化與聚合醛的氧化與聚合相同途徑相同途徑& 酶促氧化酶促氧化 Photosensitized OxidationIntroduction:& 酶促氧化酶促氧化 Photosensitized Oxidation 脂

42、肪氧合酶（脂肪氧合酶（Lox）：）： 專一性地作用于具有專一性地作用于具有1,4-1,4-順、順順、順- -戊二烯戊二烯結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的脂肪酸的中心亞甲基處的脂肪酸的中心亞甲基處 。 酮型酸?。ㄍ退釘。?-氧化作用）氧化作用） 由脫氫酶、脫羧酶、水合酶等引起的由脫氫酶、脫羧酶、水合酶等引起的飽和飽和脂肪酸脂肪酸的氧化反應(yīng)。的氧化反應(yīng)。 脂肪氧合酶脂肪氧合酶 Lox Lox 多不飽和脂肪酸多不飽和脂肪酸（1,4-1,4-順、順順、順- -戊二烯）戊二烯） 脫氫游離基脫氫游離基 反式反式ROOH異構(gòu)化異構(gòu)化 中心亞甲基 CH = CH-6 cCH = CHc-8CH2LoxCH = CHCH = CH

43、CHCH - CH t CH = CHCH = CH t CH - CH-6CHCH-10CH - CH CH = CH CH = CH CH - CHOOHCHCHOOH異構(gòu)化cc酮型酸敗酮型酸敗- -氧化作用氧化作用 飽和脂肪酸飽和脂肪酸 酮酸甲基酮酮酸甲基酮 2.氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)( (oxidation Reaction) )Mechanism：(1) ROOH形成途徑形成途徑(2) ROOH的分解的分解(3) ROOH的聚合的聚合(4) 醛的氧化與聚合醛的氧化與聚合(2) Decomposition of ROOH ROOH的分解的分解(2) Decomposition of ROOH

44、 ROOH的分解的分解l氫過氧化物分解產(chǎn)生的小分子氫過氧化物分解產(chǎn)生的小分子醛、酮、醇、酸醛、酮、醇、酸等具等具有令人不愉快的氣味即有令人不愉快的氣味即哈喇味哈喇味，導(dǎo)致油脂酸敗，導(dǎo)致油脂酸敗。 (3) Formation of Polymers 醛的氧化與聚合醛的氧化與聚合：醛醛酸酸, ,二聚或縮合二聚或縮合, ,使粘度增大。使粘度增大。例例子子 粘度加大粘度加大顏色加深顏色加深產(chǎn)生異味產(chǎn)生異味 氫過氧化物的聚合氫過氧化物的聚合 Composition and Structure影響油脂氧化速率的因素影響油脂氧化速率的因素: : 不飽和脂肪酸不飽和脂肪酸 飽和脂肪酸飽和脂肪酸 順式構(gòu)型順式構(gòu)

45、型 反式構(gòu)型反式構(gòu)型 共軛雙鍵共軛雙鍵 非共軛雙鍵非共軛雙鍵 游離脂肪酸游離脂肪酸 甘油酯甘油酯 甘油酯中甘油酯中FAFA的的無規(guī)分布無規(guī)分布使使V V氧化氧化 雙鍵數(shù)雙鍵數(shù)V V氧化氧化脂肪酸脂肪酸雙鍵數(shù)雙鍵數(shù)誘導(dǎo)期誘導(dǎo)期(h)相對氧化速率相對氧化速率18:00 118:1 (9)18210018:2 (9,12)219120018:3 (9,12,15)31.342500表表3-7 3-7 脂肪酸在脂肪酸在2525 C C時的誘導(dǎo)期和相對氧化速率時的誘導(dǎo)期和相對氧化速率影響油脂氧化速率的因素影響油脂氧化速率的因素: : O21 1O O2 2的的V V氧化氧化 15001500 3 3O

46、O2 2 的的V V氧化氧化。V氧化氧化氧壓氧壓 Temperature 溫度溫度V V氧化氧化SFASFA室溫下穩(wěn)定，高溫下會顯著的氧化。室溫下穩(wěn)定，高溫下會顯著的氧化。 Aw Surface Area 表面積表面積V V氧化氧化 Catalyst（催化劑（催化劑,助氧化劑）助氧化劑） M Mn+n+(n(n2,2,過渡金屬離子過渡金屬離子) )是助氧化劑。是助氧化劑。a. a. 促進(jìn)促進(jìn)ROOHROOH分解分解Mn+ROOHM(n-1)+H+ROO. .M(n+1)+O H-+RO. .b. b. 直接與直接與RHRH未氧化物質(zhì)作用未氧化物質(zhì)作用 M Mn+n+ + RH + RH M M

47、(n-1)+(n-1)+ + H + H+ + + R + R c. c. 使使3 3O O2 2 活化，產(chǎn)生活化，產(chǎn)生1 1O O2 2和和HOHO2 2Mn+3O2M(n+1)+O-21O2HO2. .-e+H+金屬催化能力強(qiáng)弱排序如下：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鉛銅黃銅錫鋅鐵鋁不銹鋼銀 8光和射線光和射線 促使氫過氧化物分解促使氫過氧化物分解 引發(fā)游離基引發(fā)游離基 8抗氧化劑抗氧化劑 延緩和減慢油脂氧化速率延緩和減慢油脂氧化速率 影響油脂氧化速率的因素影響油脂氧化速率的因素: :過氧化脂質(zhì)的危害過氧化脂質(zhì)的危害: : 過氧化脂質(zhì)幾乎能和食品中的任何成分反過氧化脂質(zhì)

48、幾乎能和食品中的任何成分反 應(yīng)，使食品品質(zhì)降低。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)胞反幾乎可與人體內(nèi)所有分子或細(xì)胞反 應(yīng)，破壞應(yīng)，破壞DNA和細(xì)胞結(jié)構(gòu)。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。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 3.4 Chemical Properties of Fats4. 輻解輻解( (Radiolysis) )3. 脂肪在高溫下的化學(xué)反應(yīng)脂肪在高溫下的化學(xué)反應(yīng)2. 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)( (Oxidation Reaction) )1. 水解反應(yīng)水解反應(yīng)( (Lipolysis Reacti

49、on) )3. 脂肪在高溫下的化學(xué)反應(yīng)脂肪在高溫下的化學(xué)反應(yīng) 熱分解、熱聚合、縮合、水解、熱分解、熱聚合、縮合、水解、 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)等。油脂經(jīng)長時間加熱，顏色變暗，粘度等。油脂經(jīng)長時間加熱，顏色變暗，粘度，碘值碘值，酸價，酸價，發(fā)煙點(diǎn)，發(fā)煙點(diǎn)，泡沫量，泡沫量。 Thermal Decomposition 熱分解作用熱分解作用 氧化熱解氧化熱解 非氧化熱解非氧化熱解(2) Thermal Polymerization 熱聚合作用熱聚合作用 氧化熱聚合氧化熱聚合 非氧化熱聚合非氧化熱聚合 (1) Thermal Decomposition Introduction: 飽和脂肪飽和脂肪&

50、 非氧化熱解非氧化熱解有毒有毒 飽和脂肪飽和脂肪& 氧化熱解氧化熱解 不飽和脂肪不飽和脂肪& 非氧化熱解非氧化熱解 主要生成一些低分子量的物質(zhì)；此外還有主要生成一些低分子量的物質(zhì)；此外還有二聚體。二聚體。& 氧化熱解氧化熱解 與低溫下的與低溫下的Autoxidation類似，但類似，但ROOH的分解速率更快。的分解速率更快。非氧化熱解非氧化熱解 (1) Thermal Decomposition 脂肪的熱分解作用小結(jié)：脂肪的熱分解作用小結(jié)：氧化熱解氧化熱解飽和脂肪飽和脂肪 酸、烯醛、酮酸、烯醛、酮不飽和脂肪不飽和脂肪 低分子量物質(zhì)、二聚體低分子量物質(zhì)、二聚體飽和脂肪飽和

51、脂肪 ROOH不飽和脂肪不飽和脂肪 ROOH（自動氧化）（自動氧化）油脂加熱溫度應(yīng)油脂加熱溫度應(yīng) T150T150& 非氧化熱聚合非氧化熱聚合 是是Diels-Alder反應(yīng)反應(yīng) & 氧化熱聚合氧化熱聚合 聚合成二聚體。聚合成二聚體。 R1R2R3R4R1R2R4R3+RRRRCH2OOC(CH2)xCHOOC(CH2)xCH2OOC(CH2)yCH3CH2OOC(CH2)xCHOOC(CH2)xCH2OOC(CH2)yCH3CH2OOCR1CHOOCR2CH2OOC(CH2)6CHCH = CHC - CH - CH(CH2)4CH3CH2OOC(CH2)6CHCH = CH

52、C - CH - CH(CH2)4CH3CHOOCR2CH2OOCR1X = OH或 環(huán) 氧 化 合 物OXXOXX導(dǎo)致油脂粘度增大，泡沫增多導(dǎo)致油脂粘度增大，泡沫增多油脂檢驗(yàn)含羥基化合物（油脂檢驗(yàn)含羥基化合物（乙?；狄阴；担?，）， 環(huán)狀化合物的含量環(huán)狀化合物的含量 (2) Thermal Polymerization 3. 脂肪在高溫下的化學(xué)反應(yīng)脂肪在高溫下的化學(xué)反應(yīng)(1) Thermal Decomposition 熱分解作用熱分解作用 氧化熱解氧化熱解 非氧化熱解非氧化熱解(2) Thermal Polymerization 熱聚合作用熱聚合作用 氧化熱聚合氧化熱聚合 非氧化熱聚合非

53、氧化熱聚合(3) 油脂的縮合反應(yīng)油脂的縮合反應(yīng) (3) (3) 油脂的縮合反應(yīng)油脂的縮合反應(yīng) CH2OOCRCHOOCRCH2OOCR+ H2OCH2OOCRCHOOCRCH2OH+ R C O O HCH2OOCRCHOOCRCH2OH-H2OCH2OOCRCHOOCRCHOOCRCH2OOCRHCHCO2小結(jié)：小結(jié)：d 油炸食品中香氣的形成與油脂在高溫下的某些反應(yīng)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)。有關(guān)。d 油脂在高溫下過度反應(yīng)，則是十分不利的。加工中油脂在高溫下過度反應(yīng)，則是十分不利的。加工中 宜控制宜控制t150t150。醚類化合物醚類化合物& 油脂在油炸條件下

54、的化學(xué)變化：油脂在油炸條件下的化學(xué)變化：3.4 Chemical Properties of Fats4. 輻解輻解( (Radiolysis) )3. 脂肪在高溫下的化學(xué)反應(yīng)脂肪在高溫下的化學(xué)反應(yīng)2. 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)( (Oxidation Reaction) )1. 水解反應(yīng)水解反應(yīng)( (Lipolysis Reaction) )目的：消滅微生物和延長貨架壽命目的：消滅微生物和延長貨架壽命 高劑量高劑量 101050kGy50kGy 中等劑量中等劑量 1 110kGy10kGy 低劑量低劑量 3kGy3kGy 4. 輻解輻解( (Radiolysis) ) 防止馬鈴薯和洋蔥發(fā)芽；防止馬鈴

55、薯和洋蔥發(fā)芽； 延遲水果成熟；延遲水果成熟； 殺死調(diào)味料殺死調(diào)味料, ,谷物，豌豆谷物，豌豆 和菜豆中的昆蟲；和菜豆中的昆蟲；肉和肉制品殺菌；肉和肉制品殺菌；延長食品貨架壽命延長食品貨架壽命 如：如：冷藏新鮮魚冷藏新鮮魚, ,雞雞, ,水果及蔬菜水果及蔬菜 輻射劑量越大，影響越嚴(yán)重輻射劑量越大，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。者分解產(chǎn)物更多。( (250kGy180250kGyPOV值宜用于衡量油脂值宜用于衡量油脂氧化初期氧化初期的氧化程度。的氧化程度。 ROOH + 2KI ROH +I2 +K2OI2 + 2 Na2S

56、2O3 2 NaI + Na2S4O6Method13.5 Quality Evaluation of Fats and Oil 硫代巴比妥酸（硫代巴比妥酸（TBA）法）法 醛類醛類+TBA+TBA有色化合物有色化合物丙二醛的有色物在丙二醛的有色物在530nm530nm處有最大吸收處有最大吸收 其它醛的有色物最大吸收在其它醛的有色物最大吸收在450nm450nm處處此法不宜評價不同體系的氧化情況此法不宜評價不同體系的氧化情況。HC - CH2 - CHOOO+ 2HNNHSHOH+HNNHSOCHCHCHSHONHNOOMethod23.5 Quality Evaluation of Fats

57、 and Oil 碘值（碘值（IV） 指指100g100g油脂吸收碘的克數(shù)，油脂吸收碘的克數(shù)，是衡量油脂中雙鍵是衡量油脂中雙鍵數(shù)的指標(biāo)數(shù)的指標(biāo) 。 - CH = CH - +IBr- CH - CH -I2 + Br2 2IBrIBrIBr + KI I2 +KBrI2+2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6碘值碘值，說明雙，說明雙鍵減少，油脂發(fā)鍵減少，油脂發(fā)生了氧化。生了氧化。3.5 Quality Evaluation of Fats and OilMethod3酸價（酸價（AVAV） 是指中和是指中和1g1g油脂中游離脂肪酸所需的油脂中游離脂肪酸所需的KOHKOH毫克數(shù)。毫克數(shù)。

58、 （國標(biāo)規(guī)定，食用植物油的酸價不得超過國標(biāo)規(guī)定，食用植物油的酸價不得超過5 5 ）皂化價皂化價 完全皂化完全皂化1g1g油脂所需油脂所需KOHKOH的毫克數(shù)。的毫克數(shù)。酯值酯值 皂化皂化1g1g油脂中的甘油酯所需油脂中的甘油酯所需KOHKOH的毫克數(shù)。的毫克數(shù)。乙?；狄阴；?表示油脂中含羥基化合物的含量。表示油脂中含羥基化合物的含量。3.5 Quality Evaluation of Fats and Oil皂化價酸價酯值皂化價酸價酯值油炸油品質(zhì)檢查：油炸油品質(zhì)檢查： 當(dāng)石油醚不溶物當(dāng)石油醚不溶物0.70.7，發(fā)煙點(diǎn)低于發(fā)煙點(diǎn)低于170170，或石油醚不溶物或石油醚不溶物1.0%1.0%，

59、 無論其發(fā)煙點(diǎn)是否改變，無論其發(fā)煙點(diǎn)是否改變， 均可認(rèn)為油已經(jīng)變質(zhì)。均可認(rèn)為油已經(jīng)變質(zhì)。 3.5 Quality Evaluation of Fats and Oil1、油脂的提取油脂的提取2、油脂的精制油脂的精制3、油脂的改良油脂的改良3.6 Chemistry in Processing of Fats and Oils1、油脂的提?。ㄓ椭奶崛。‥xtraction） 壓榨法壓榨法 熬煉法熬煉法 浸出法浸出法 （萃取法）（萃取法） 機(jī)械分離法機(jī)械分離法 （離心法）（離心法）植物油的榨取植物油的榨取動物油脂的加工動物油脂的加工植物油的榨取植物油的榨取含油量低的作物含油量低的作物從液態(tài)原料提取油脂從液態(tài)原料提取油脂如奶油如奶油冷榨冷榨熱榨熱榨3.6 Chemistry in Processing of Fats and Oils3.6 Chemistry in Processing of Fats and Oils2、油脂的精制（油脂的精制（Refining） 靜置、離心、沉降靜置、離心、沉降 Degumming (脫膠脫膠) Deacidification (脫酸脫酸) Bleaching (脫色脫色) Deodorization (脫臭脫臭) 脫掉磷脂脫掉磷脂 加熱水或水蒸汽加熱水或水蒸汽脫掉游