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1、脂類(lèi)脂類(lèi)本章提要:本章提要:掌握食品中油脂的結(jié)構(gòu),性質(zhì)及其化學(xué)反應(yīng)掌握食品中油脂的結(jié)構(gòu),性質(zhì)及其化學(xué)反應(yīng)在食品中的應(yīng)用。在食品中的應(yīng)用。重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)、難點(diǎn):油脂的晶體物理特性,油脂的:油脂的晶體物理特性,油脂的氧化與改良。氧化與改良。4.1 4.1 概述概述脂類(lèi)(脂類(lèi)(lipidslipids)是指一大類(lèi)是指一大類(lèi)溶于有機(jī)溶劑而不溶于溶于有機(jī)溶劑而不溶于水的化合物水的化合物,是脂肪組織的主要成分,是脂肪組織的主要成分種類(lèi)繁多,結(jié)構(gòu)各異種類(lèi)繁多,結(jié)構(gòu)各異99%99%的植物和動(dòng)物脂類(lèi)是的植物和動(dòng)物脂類(lèi)是脂肪酸甘油酯脂肪酸甘油酯脂(脂(fatsfats):室溫下為固體):室溫下為固體油(油(oil
2、soils):室溫下為液體):室溫下為液體LipidsLipids共同特征共同特征不溶于水而不溶于水而溶于溶于乙醚、石油醚、氯仿、丙酮乙醚、石油醚、氯仿、丙酮等等有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑大多數(shù)具有大多數(shù)具有酯的結(jié)構(gòu)酯的結(jié)構(gòu),并以,并以脂肪酸脂肪酸形成的酯形成的酯最多最多食品中的脂有兩種形式:食品中的脂有兩種形式:游離脂,或可見(jiàn)脂肪:游離脂,或可見(jiàn)脂肪:是指從植物或動(dòng)物中分離出來(lái)的脂,如:奶油、是指從植物或動(dòng)物中分離出來(lái)的脂,如:奶油、豬肉或色拉油豬肉或色拉油食品組分食品組分是指存在于食品中,作為食品的一部分,但不是是指存在于食品中,作為食品的一部分,但不是以游離態(tài)存在以游離態(tài)存在脂質(zhì)的功能脂質(zhì)的功能(
3、1 1)在食品中的功能在食品中的功能熱量最高的營(yíng)養(yǎng)素?zé)崃孔罡叩臓I(yíng)養(yǎng)素(39.58KJ/g)(39.58KJ/g)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(rùn)的口感、光滑的外觀,塑性脂肪還提供滑潤(rùn)的口感、光滑的外觀,塑性脂肪還具有造型功能具有造型功能賦予油炸食品香酥的風(fēng)味,是傳熱的介質(zhì)賦予油炸食品香酥的風(fēng)味,是傳熱的介質(zhì)(2 2)在生物體中的功能在生物體中的功能是組成生物細(xì)胞不可缺少的物質(zhì),能量?jī)?chǔ)藏是組成生物細(xì)胞不可缺少的物質(zhì),能量?jī)?chǔ)藏最緊湊的形式,有最緊湊的形式,有潤(rùn)滑、保護(hù)、保溫潤(rùn)滑、保護(hù)、保溫等功能等功能脂質(zhì)分類(lèi)脂質(zhì)分類(lèi)一般脂的分類(lèi)(分成三類(lèi))一般脂的分類(lèi)(分成
4、三類(lèi))簡(jiǎn)單脂類(lèi)簡(jiǎn)單脂類(lèi)復(fù)合脂類(lèi)復(fù)合脂類(lèi)衍生脂類(lèi)衍生脂類(lèi)8 8簡(jiǎn)單脂類(lèi)簡(jiǎn)單脂類(lèi)?;视王;视停海ǎ海ǜ视透视? +脂肪酸)脂肪酸)乳脂肪乳脂肪:主要的脂肪酸是棕櫚酸、油酸與硬脂酸,也含有相:主要的脂肪酸是棕櫚酸、油酸與硬脂酸,也含有相當(dāng)數(shù)量的當(dāng)數(shù)量的C4C12C4C12短鏈脂肪酸短鏈脂肪酸月桂酸酯: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:椰子油油酸油酸-亞油酸酯亞油酸酯:主要的植物油,如:棉籽油、玉米油、:主要的植物油,如:棉籽油、玉米油、花生油、向日葵油、紅花油、橄欖油、棕櫚油以及芝麻油等,花生油、向日葵油、紅花油、橄欖油、棕櫚油以及芝麻油等,飽和脂肪酸含
5、量均低于飽和脂肪酸含量均低于20%20%亞麻酸酯:亞麻酸酯:豆油、麥胚油、大麻籽油以及紫蘇油等豆油、麥胚油、大麻籽油以及紫蘇油等植物酯植物酯:熱帶植物種子中存在的油脂,熔點(diǎn)范圍窄,如可可:熱帶植物種子中存在的油脂,熔點(diǎn)范圍窄,如可可脂脂動(dòng)物脂肪:動(dòng)物脂肪:含有大量的含有大量的C16C16、C18C18飽和脂肪酸和中等量不飽和飽和脂肪酸和中等量不飽和脂肪酸。不飽和脂肪酸中最多的是油酸和亞油酸,具有相當(dāng)脂肪酸。不飽和脂肪酸中最多的是油酸和亞油酸,具有相當(dāng)高的熔點(diǎn)高的熔點(diǎn)海生動(dòng)物油:海生動(dòng)物油:高不飽和脂肪酸,高不飽和脂肪酸,EPAEPA和和DHADHA蠟:蠟:長(zhǎng)鏈醇長(zhǎng)鏈醇+ +長(zhǎng)鏈脂肪酸長(zhǎng)鏈脂肪酸
6、復(fù)合脂類(lèi):復(fù)合脂類(lèi):磷酸?;视停ɑ蚋视土字┝姿狨;视停ɑ蚋视土字└视透视? +脂肪酸脂肪酸+ +磷酸鹽磷酸鹽+ +其它含氮基團(tuán)其它含氮基團(tuán)鞘磷脂類(lèi)鞘磷脂類(lèi):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(lèi)腦苷脂類(lèi):鞘氨醇:鞘氨醇+ +脂肪酸脂肪酸+ +糖糖神經(jīng)節(jié)苷脂類(lèi)神經(jīng)節(jié)苷脂類(lèi):鞘氨醇:鞘氨醇+ +脂肪酸脂肪酸+ +復(fù)合的碳水化合復(fù)合的碳水化合物部分(如:唾液酸)物部分(如:唾液酸)衍生脂類(lèi):衍生脂類(lèi):符合脂定義,但不是簡(jiǎn)單或復(fù)合脂類(lèi),符合脂定義,但不是簡(jiǎn)單或復(fù)合脂類(lèi),如:胡蘿卜素、類(lèi)固醇,脂溶性維生素等如:胡蘿卜素、類(lèi)固醇,脂溶性維生素等42.142.1脂肪
7、的結(jié)構(gòu)脂肪的結(jié)構(gòu)脂肪是甘油與脂肪酸生成的一酯、二酯和三脂肪是甘油與脂肪酸生成的一酯、二酯和三酯酯4.2 4.2 脂的結(jié)構(gòu)與命名脂的結(jié)構(gòu)與命名R1R1R2R2R3R3,單純甘油酯單純甘油酯RiRi不完全相同時(shí),不完全相同時(shí),混合甘油酯混合甘油酯R1R1R3R3,C2C2原子有手性,天然油脂多為原子有手性,天然油脂多為L(zhǎng) L型型碳原子數(shù)多為偶數(shù),且多為碳原子數(shù)多為偶數(shù),且多為直鏈脂肪酸直鏈脂肪酸4.2.24.2.2命名命名(1 1)脂肪酸系統(tǒng)命名法)脂肪酸系統(tǒng)命名法CHCH3 3(CHCH2 2)7 7CHCHCHCH(CHCH2 2)7 7COOHCOOH9-9-十八烯酸十八烯酸(2 2)數(shù)字命
8、名法)數(shù)字命名法n:mn:m(n-n-碳鏈數(shù),碳鏈數(shù),m-m-雙鍵數(shù))雙鍵數(shù))例如:例如:18:0 18:1 18:2 18:0 18:1 18:2 從此端編號(hào)從此端編號(hào)從此端編號(hào)從此端編號(hào)記做:記做:數(shù)數(shù)字或者計(jì)作字或者計(jì)作n-n-脂肪酸脂肪酸-命名系統(tǒng):從分子的末端甲基開(kāi)始命名系統(tǒng):從分子的末端甲基開(kāi)始亞油酸亞油酸 18:26 18:26(或(或n n6 6)即:標(biāo)示出第一個(gè)雙)即:標(biāo)示出第一個(gè)雙鍵的位置鍵的位置天然多稀酸(一般有天然多稀酸(一般有2626個(gè)雙鍵)的雙鍵都是被亞個(gè)雙鍵)的雙鍵都是被亞甲基隔開(kāi)的甲基隔開(kāi)的5,8,11,145,8,11,14二十碳四烯酸,或二十碳四烯酸,或20
9、20:4646(或(或n n6 6)4,7,10,13,16,194,7,10,13,16,19二十二碳六烯酸,或二十二碳六烯酸,或22:6322:63(或(或n n3 3)。)。DHADHA(3 3)俗名或普通名)俗名或普通名(4 4)英文縮寫(xiě))英文縮寫(xiě)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(xiě)英文縮寫(xiě)4: 0 4: 0 丁酸丁酸 酪酸(酪酸(Butyric acidButyric acid) B B6: 0 6: 0 己酸己酸 己酸己酸(Caproic acid) H(Caproic acid) H8: 0 8: 0 辛酸辛酸 辛酸辛酸(Caprylic aci
10、d) Oc(Caprylic acid) Oc10: 0 10: 0 癸酸癸酸 癸酸癸酸(Capric acid) D(Capric acid) D12: 0 12: 0 十二酸十二酸 月桂酸月桂酸(Lauric acid) La(Lauric acid) La14: 0 14: 0 十四酸十四酸 肉豆蔻酸肉豆蔻酸(Myristic acid) M(Myristic acid) M16: 0 16: 0 十六酸十六酸 棕櫚酸棕櫚酸(Palmtic acid) P(Palmtic acid) P16: 1 9-16: 1 9-十六烯酸十六烯酸 棕櫚油酸棕櫚油酸(Palmitoleic acid)
11、Po(Palmitoleic acid)Po植物油中常見(jiàn)的脂肪酸有植物油中常見(jiàn)的脂肪酸有8 8種,約占脂肪酸總量的種,約占脂肪酸總量的97%97%月桂酸月桂酸12:012:0、肉豆蔻酸、肉豆蔻酸14:014:0、棕櫚酸、棕櫚酸16:016:0、硬脂、硬脂酸酸18:018:0、油酸、油酸18:118:1(n n9 9) 、亞油酸、亞油酸18:218:2(n n6 6) 、-亞麻酸亞麻酸 18:3 18:3(n n3 3) 、芥酸、芥酸22:122:1(n n9 9) 。植物油植物油 棕櫚酸、油酸以及亞油酸含量較高,即不飽和棕櫚酸、油酸以及亞油酸含量較高,即不飽和脂肪酸占主要成分脂肪酸占主要成分動(dòng)
12、物和魚(yú)油中的脂肪酸動(dòng)物和魚(yú)油中的脂肪酸主要有:主要有:16:016:0、16:116:1、1818:0 0、18:118:1、20:420:4( -6 -6)、)、2020:5 5( -3 -3)、)、22:622:6( -3 -3)。亞油酸和亞油酸和-6-6脂肪酸具有生理活性脂肪酸具有生理活性 必需脂肪酸必需脂肪酸-亞麻酸屬于亞麻酸屬于-3-3脂肪酸,具有營(yíng)養(yǎng)功能,而且也是脂肪酸,具有營(yíng)養(yǎng)功能,而且也是必需脂肪酸必需脂肪酸烷基位于分子的同一側(cè)烷基位于分子的同一側(cè)-順式順式分子兩側(cè)分子兩側(cè)-反式反式反式結(jié)構(gòu)熔點(diǎn)較高,反應(yīng)活性較低。反式結(jié)構(gòu)熔點(diǎn)較高,反應(yīng)活性較低。?;视停ǜ视王ィ;视停ǜ视?/p>
13、酯)天然脂肪:天然脂肪:甘油與脂肪酸結(jié)合而成的一?;视团c脂肪酸結(jié)合而成的一?;视?、二酰基甘油、以及三酰甘油(主要)甘油、二酰基甘油、以及三酰甘油(主要)食用油或食用脂食用油或食用脂幾乎完全由三酰甘油幾乎完全由三酰甘油組成組成SnSn系統(tǒng)命名法命名三酰甘油:系統(tǒng)命名法命名三酰甘油:通常使用甘油的通常使用甘油的FisherFisher平面投影,中間的羥基位于平面投影,中間的羥基位于中心碳的中心碳的左邊左邊碳原子編號(hào)自上而下為:碳原子編號(hào)自上而下為:1313Sn-1-Sn-1-棕櫚酸棕櫚酸-2-2-油酸油酸-3-3-硬脂酸甘油酯硬脂酸甘油酯(SnSnPOStPOSt或或SnSn16:016:01
14、8:118:118:018:0)磷脂磷脂1 1棕櫚酰棕櫚酰2 2亞油酰亞油酰SnSn甘油甘油3 3磷脂酰膽堿磷脂酰膽堿-卵磷脂卵磷脂( (習(xí)慣命名)習(xí)慣命名)任何含任何含磷酸一酯或磷酸二酯磷酸一酯或磷酸二酯的脂稱(chēng)為的脂稱(chēng)為磷脂磷脂磷酸甘油酯屬于磷酸甘油酯屬于SnSn甘油甘油3 3磷酸酯磷酸酯,廣泛存在于動(dòng)植物中廣泛存在于動(dòng)植物中卵磷脂卵磷脂腦磷脂腦磷脂膽胺膽胺4.34.3物理性質(zhì)物理性質(zhì)氣味和色澤:氣味和色澤:純脂肪無(wú)色、無(wú)味純脂肪無(wú)色、無(wú)味多數(shù)油脂無(wú)揮發(fā)性,氣味多由非脂成分引起的多數(shù)油脂無(wú)揮發(fā)性,氣味多由非脂成分引起的熔點(diǎn)(熔點(diǎn)(melting pointsmelting points)和沸
15、點(diǎn)()和沸點(diǎn)(boiling pointsboiling points)沒(méi)有敏銳的沒(méi)有敏銳的mpmp和和bpbpmp:mp:游離脂肪酸甘油一酯二酯三酯游離脂肪酸甘油一酯二酯三酯mpmp最高在最高在40554055之間,碳鏈越長(zhǎng),飽和度越高,則之間,碳鏈越長(zhǎng),飽和度越高,則mpmp越高越高bpbp:180200180200之間,之間,bpbp隨碳鏈增長(zhǎng)而增高隨碳鏈增長(zhǎng)而增高油脂的熱性質(zhì)油脂的熱性質(zhì)煙點(diǎn),閃點(diǎn),著火點(diǎn)煙點(diǎn),閃點(diǎn),著火點(diǎn)煙點(diǎn),閃點(diǎn)煙點(diǎn),閃點(diǎn), ,著火點(diǎn)是油脂在接觸空氣時(shí)加熱時(shí)的著火點(diǎn)是油脂在接觸空氣時(shí)加熱時(shí)的穩(wěn)定性指標(biāo)。穩(wěn)定性指標(biāo)。煙點(diǎn):煙點(diǎn):在不通風(fēng)的情況下加熱油脂觀察到油脂發(fā)在不
16、通風(fēng)的情況下加熱油脂觀察到油脂發(fā)煙時(shí)的溫度,一般為煙時(shí)的溫度,一般為240240。閃點(diǎn):閃點(diǎn):油脂在加熱時(shí)油脂的揮發(fā)物能被點(diǎn)燃但不油脂在加熱時(shí)油脂的揮發(fā)物能被點(diǎn)燃但不能維持燃燒的溫度,一般為能維持燃燒的溫度,一般為340340。著火點(diǎn)著火點(diǎn):油脂在加熱時(shí)油脂的揮發(fā)物能被點(diǎn)燃且:油脂在加熱時(shí)油脂的揮發(fā)物能被點(diǎn)燃且能持續(xù)燃燒的時(shí)間不少于能持續(xù)燃燒的時(shí)間不少于5 5 秒的溫度,一般為秒的溫度,一般為370370。4.3.14.3.1三?;视停ㄌ烊恢荆┲兄舅岬姆植既;视停ㄌ烊恢荆┲兄舅岬姆植贾舅岬闹舅岬姆植挤植紝?duì)脂肪的物理性質(zhì)有很大的影響,對(duì)脂肪的物理性質(zhì)有很大的影響,但脂肪酸但脂肪
17、酸排列不同,其物理性質(zhì)有很大不同排列不同,其物理性質(zhì)有很大不同一般天然脂肪中脂肪酸的分布規(guī)律:一般天然脂肪中脂肪酸的分布規(guī)律:植物三?;视椭参锶;视? 1 含有常見(jiàn)脂肪酸的種子油含有常見(jiàn)脂肪酸的種子油不飽和脂肪酸不飽和脂肪酸優(yōu)先排列在優(yōu)先排列在Sn -2Sn -2位,(特別是亞油位,(特別是亞油酸),飽和酸幾乎只出現(xiàn)在酸),飽和酸幾乎只出現(xiàn)在1,31,3位。位。2.2.飽和度高的植物酯飽和度高的植物酯可可脂可可脂 75%75%左右的三酰甘油是左右的三酰甘油是二飽和二飽和的,的,18:118:1集集中在中在2 2位,飽和酸幾乎只在位,飽和酸幾乎只在1,31,3位。位。椰子油椰子油 80%
18、80%的三?;视褪堑娜;视褪侨柡偷娜柡偷?,月桂酸集,月桂酸集中在中在2 2位上,辛酸在位上,辛酸在3 3位上,肉豆蔻酸與棕櫚酸在位上,肉豆蔻酸與棕櫚酸在1 1位上位上3 3 含有芥酸的植物油,如菜籽油含有芥酸的植物油,如菜籽油(芥酸僅存在于十字花科植物種籽中)(芥酸僅存在于十字花科植物種籽中)芥酸優(yōu)先在芥酸優(yōu)先在1,31,3位且位且3 3位上的芥酸比位上的芥酸比1 1位多位多動(dòng)物三?;视蛣?dòng)物三?;视鸵话阋话? 2位上飽和脂肪酸含量高于植物脂肪位上飽和脂肪酸含量高于植物脂肪大多數(shù)動(dòng)物脂肪,大多數(shù)動(dòng)物脂肪,16:016:0優(yōu)先在優(yōu)先在1 1位上,肉豆蔻位上,肉豆蔻酸酸14:014:0
19、優(yōu)先于優(yōu)先于2 2位位乳脂肪:乳脂肪:短鏈酸選擇短鏈酸選擇3 3位位豬脂:豬脂:16:016:0主要集中于中心位置,主要集中于中心位置,18:018:0主要在主要在1 1位,位,亞麻酸亞麻酸18:318:3在在3 3位與位與1 1位位海生動(dòng)物油:海生動(dòng)物油:長(zhǎng)鏈高度不飽和脂肪酸優(yōu)先于長(zhǎng)鏈高度不飽和脂肪酸優(yōu)先于2 2位位4.3.24.3.2油脂的晶體特征油脂的晶體特征4.3.2.14.3.2.1同質(zhì)多晶定義同質(zhì)多晶定義脂肪固化時(shí),三酰甘油形成三維晶體結(jié)構(gòu),高度有脂肪固化時(shí),三酰甘油形成三維晶體結(jié)構(gòu),高度有序序所謂所謂同質(zhì)多晶物同質(zhì)多晶物是指是指化學(xué)組成相同而晶體狀態(tài)(晶化學(xué)組成相同而晶體狀態(tài)(晶
20、型)不同的化合物型)不同的化合物,這類(lèi)化合物在,這類(lèi)化合物在熔融狀態(tài)時(shí)熔融狀態(tài)時(shí)具有具有相同的化學(xué)組成與性質(zhì)相同的化學(xué)組成與性質(zhì)同質(zhì)多晶物質(zhì)在形成結(jié)晶時(shí),可以形成同質(zhì)多晶物質(zhì)在形成結(jié)晶時(shí),可以形成多種晶型多種晶型在大多數(shù)情況下,多種晶型可以在大多數(shù)情況下,多種晶型可以同時(shí)存在同時(shí)存在,各種晶,各種晶型之間會(huì)型之間會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化發(fā)生轉(zhuǎn)化4.3.2.2 4.3.2.2 脂肪酸和三酰基甘油的同質(zhì)多晶的結(jié)構(gòu)脂肪酸和三?;视偷耐|(zhì)多晶的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)(烴鏈的不同堆積排列或不同的傾斜角度)基礎(chǔ)(烴鏈的不同堆積排列或不同的傾斜角度)晶格晶格(crystal lattice)(crystal lattice):構(gòu)成晶
21、體的質(zhì)點(diǎn)(原子或:構(gòu)成晶體的質(zhì)點(diǎn)(原子或分子)在空間形成的分子)在空間形成的三維排列三維排列稱(chēng)為空間晶格稱(chēng)為空間晶格完整的晶體是由晶胞在空間并排堆積而成,即完整的晶體是由晶胞在空間并排堆積而成,即晶體是由晶胞在空間重復(fù)排列而成的晶體是由晶胞在空間重復(fù)排列而成的晶胞一般是由晶胞一般是由兩個(gè)短間隔和一個(gè)長(zhǎng)間隔兩個(gè)短間隔和一個(gè)長(zhǎng)間隔組成的組成的長(zhǎng)方體或斜方體長(zhǎng)方體或斜方體極性端基相互締合極性端基相互締合形成由形成由a a和和b b軸組成的面軸組成的面-短間隔短間隔非極性烴鏈非極性烴鏈沿沿c c軸排列軸排列-長(zhǎng)間隔長(zhǎng)間隔a a、b b、c c、是區(qū)分不同晶型的結(jié)構(gòu)參數(shù)是區(qū)分不同晶型的結(jié)構(gòu)參數(shù)直鏈烷烴的
22、長(zhǎng)間距隨直鏈烷烴的長(zhǎng)間距隨著碳原子數(shù)目的增加著碳原子數(shù)目的增加而逐漸變大,而短間而逐漸變大,而短間距保持不變。距保持不變。如果鏈對(duì)晶胞底傾斜,如果鏈對(duì)晶胞底傾斜,則長(zhǎng)間距略因?yàn)閮A斜則長(zhǎng)間距略因?yàn)閮A斜角度而微變小角度而微變小由于羧基之間由于羧基之間共享氫共享氫鍵鍵,脂肪酸傾向于形,脂肪酸傾向于形成成最適于頭與頭相接最適于頭與頭相接的雙分子的雙分子已發(fā)現(xiàn)烴類(lèi)亞晶胞有已發(fā)現(xiàn)烴類(lèi)亞晶胞有7 7種堆積類(lèi)型種堆積類(lèi)型最常見(jiàn)的有最常見(jiàn)的有3 3種:種:三斜(三斜(T/T/)堆積)堆積,TriclinicTriclinic。也稱(chēng)。也稱(chēng),所有的,所有的烴鏈平面都是烴鏈平面都是相互平行的。相互平行的。正交(正交(
23、OO)堆積)堆積 common orthorhombic common orthorhombic 也稱(chēng)也稱(chēng)為為 ,所有的烴鏈平面都是,所有的烴鏈平面都是相互垂直的相互垂直的。六方形的堆積(六方形的堆積(H H)hexagonalhexagonal一般稱(chēng)為一般稱(chēng)為,烴鏈,烴鏈隨機(jī)定向隨機(jī)定向,并繞著它們的長(zhǎng)垂直軸旋轉(zhuǎn),并繞著它們的長(zhǎng)垂直軸旋轉(zhuǎn)A A 脂肪酸(脂肪酸(fatty acids)fatty acids)硬脂酸(硬脂酸(stearic acidstearic acid)晶胞,三斜,含有)晶胞,三斜,含有4 4個(gè)分子個(gè)分子油酸(油酸(oleic acid)oleic acid)每個(gè)晶胞長(zhǎng)度
24、上每個(gè)晶胞長(zhǎng)度上有著兩個(gè)分子。有著兩個(gè)分子。在順式雙鍵兩側(cè)在順式雙鍵兩側(cè)的烴鍵以相反方的烴鍵以相反方向傾斜向傾斜B 三?;视停ㄈ;视停╰riacylglycerols)triacylglycerols)具有三種重要的多晶型物具有三種重要的多晶型物:、,具相同脂肪酸具相同脂肪酸的甘油三酯在的甘油三酯在晶格中分子排晶格中分子排列成椅式列成椅式一般,含有一般,含有不同脂肪酸的三酰基甘油不同脂肪酸的三?;视偷牡男偷娜埸c(diǎn)型的熔點(diǎn)比比型高型高混合型三酰基甘油混合型三酰基甘油晶體中的分子排列更為復(fù)晶體中的分子排列更為復(fù)雜:三?;视椭泻胁煌滈L(zhǎng)的脂肪酸,雜:三?;视椭泻胁煌滈L(zhǎng)的脂肪酸,不同的
25、鏈排列產(chǎn)生不同的結(jié)構(gòu)不同的鏈排列產(chǎn)生不同的結(jié)構(gòu)一般,由少數(shù)幾種緊密相關(guān)的三?;视徒M成的脂一般,由少數(shù)幾種緊密相關(guān)的三酰基甘油組成的脂肪肪傾向于快速轉(zhuǎn)變成傾向于快速轉(zhuǎn)變成型型。與此相反,不均勻脂肪與此相反,不均勻脂肪傾向于緩慢轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定型傾向于緩慢轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定型 比如:比如:高度隨機(jī)分布高度隨機(jī)分布的脂肪為的脂肪為型,它型,它緩慢轉(zhuǎn)變?yōu)榫徛D(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定型穩(wěn)定型氫化的豆油、紅花油、葵花油、橄欖油、豬油、玉米氫化的豆油、紅花油、葵花油、橄欖油、豬油、玉米油、椰子油、芝麻油以及可可脂等傾向于形成油、椰子油、芝麻油以及可可脂等傾向于形成結(jié)晶結(jié)晶氫化的棉籽油、棕櫚油、改性豬油、牛脂等傾向于形氫化的棉籽油、棕
26、櫚油、改性豬油、牛脂等傾向于形成成結(jié)晶結(jié)晶可可脂(可可脂(cocoa butter)cocoa butter)含含POSt(40%POSt(40%)、)、StOStStOSt(30%30%)以及以及POPPOP(15%15%),具有),具有6 6種同質(zhì)多晶型(種同質(zhì)多晶型(II)I I型最不穩(wěn)定,熔點(diǎn)最低型最不穩(wěn)定,熔點(diǎn)最低型最穩(wěn)定,是所期望的結(jié)構(gòu),使得巧克力涂層具有型最穩(wěn)定,是所期望的結(jié)構(gòu),使得巧克力涂層具有光澤的外觀光澤的外觀型比型比型的熔點(diǎn)高,貯藏過(guò)程會(huì)從型的熔點(diǎn)高,貯藏過(guò)程會(huì)從型轉(zhuǎn)變?yōu)樾娃D(zhuǎn)變?yōu)樾托蛯?dǎo)致巧克力的表面形成一層非常薄的:白霜導(dǎo)致巧克力的表面形成一層非常薄的:白霜(chocol
27、ate bloom)chocolate bloom)低濃度表面活性劑低濃度表面活性劑能改變脂肪熔化溫度范圍以及同能改變脂肪熔化溫度范圍以及同質(zhì)多晶型物得數(shù)量與類(lèi)型,表面活性劑將質(zhì)多晶型物得數(shù)量與類(lèi)型,表面活性劑將穩(wěn)定介穩(wěn)穩(wěn)定介穩(wěn)態(tài)態(tài)的同質(zhì)多晶型物,推遲向最穩(wěn)定型轉(zhuǎn)變的同質(zhì)多晶型物,推遲向最穩(wěn)定型轉(zhuǎn)變山梨醇硬脂酸一酯和三酯可以抑制巧克力起霜,抑山梨醇硬脂酸一酯和三酯可以抑制巧克力起霜,抑制可可脂從制可可脂從轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向山梨醇硬脂酸三酯可加速山梨醇硬脂酸三酯可加速介穩(wěn)態(tài)介穩(wěn)態(tài)同質(zhì)多晶型物轉(zhuǎn)變同質(zhì)多晶型物轉(zhuǎn)變?yōu)闉?型型4.3.2.34.3.2.3晶型轉(zhuǎn)變晶型轉(zhuǎn)變多種晶型可以同時(shí)存在,也會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化多種晶型
28、可以同時(shí)存在,也會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化單酸三酰基甘油單酸三?;视停ㄈ纾ㄈ鐂tststststst)從融化狀態(tài)開(kāi)始冷卻)從融化狀態(tài)開(kāi)始冷卻先結(jié)晶成先結(jié)晶成型型。型進(jìn)一步冷卻,型進(jìn)一步冷卻,慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)槁D(zhuǎn)變?yōu)樾托托托图訜岬饺埸c(diǎn)加熱到熔點(diǎn),快速轉(zhuǎn)變成快速轉(zhuǎn)變成型型通過(guò)冷卻熔化物和保持在通過(guò)冷卻熔化物和保持在型熔點(diǎn)以上幾度的溫度型熔點(diǎn)以上幾度的溫度,直接得到直接得到型型加熱到熔點(diǎn),開(kāi)始熔化并轉(zhuǎn)變到加熱到熔點(diǎn),開(kāi)始熔化并轉(zhuǎn)變到型型單向轉(zhuǎn)變(單變):由不穩(wěn)定晶型向穩(wěn)定晶型轉(zhuǎn)變單向轉(zhuǎn)變(單變):由不穩(wěn)定晶型向穩(wěn)定晶型轉(zhuǎn)變對(duì)稱(chēng)性轉(zhuǎn)變:兩種不穩(wěn)定的晶型之間的相互轉(zhuǎn)變對(duì)稱(chēng)性轉(zhuǎn)變:兩種不穩(wěn)定的晶型之間的相互轉(zhuǎn)變4.3.2.
29、4 4.3.2.4 影響同質(zhì)多晶晶型形成的因素影響同質(zhì)多晶晶型形成的因素A A 降溫條件降溫條件融體冷卻時(shí),首先形成最不穩(wěn)定的晶型,因?yàn)槟芰坎钭钚?,融體冷卻時(shí),首先形成最不穩(wěn)定的晶型,因?yàn)槟芰坎钭钚?,形成一種晶型后,晶型的轉(zhuǎn)化需要一定的條件和時(shí)間形成一種晶型后,晶型的轉(zhuǎn)化需要一定的條件和時(shí)間降溫速度快降溫速度快,分子很難良好定向排列,因此形成不穩(wěn)定的晶,分子很難良好定向排列,因此形成不穩(wěn)定的晶型型B B 晶核晶核優(yōu)先生成已有晶核的晶型,添加晶種是選擇晶型的最易手段優(yōu)先生成已有晶核的晶型,添加晶種是選擇晶型的最易手段C C 攪拌狀態(tài)攪拌狀態(tài)充分?jǐn)嚢栌欣诜肿訑U(kuò)散,對(duì)形成穩(wěn)定的晶型有利充分?jǐn)嚢栌欣?/p>
30、于分子擴(kuò)散,對(duì)形成穩(wěn)定的晶型有利D D 工藝手段工藝手段適當(dāng)?shù)墓に囂幚頃?huì)選擇適當(dāng)?shù)木托纬蛇m當(dāng)?shù)墓に囂幚頃?huì)選擇適當(dāng)?shù)木托纬?343實(shí)際應(yīng)用的例子:實(shí)際應(yīng)用的例子:用棉籽油加工色拉油時(shí)進(jìn)行用棉籽油加工色拉油時(shí)進(jìn)行冬化冬化處理,這一過(guò)程處理,這一過(guò)程要求要求緩慢進(jìn)行緩慢進(jìn)行,使其盡量形成粗大的,使其盡量形成粗大的型,如果型,如果冷卻過(guò)快,則形成亞冷卻過(guò)快,則形成亞型,不利于過(guò)濾。型,不利于過(guò)濾。44444.3.2.5 4.3.2.5 同質(zhì)多晶與熔程同質(zhì)多晶與熔程晶體物理狀態(tài)發(fā)生改變時(shí),存在一個(gè)晶體物理狀態(tài)發(fā)生改變時(shí),存在一個(gè)熱焓劇熱焓劇變而溫度不變變而溫度不變的溫度點(diǎn),對(duì)于熔化過(guò)程來(lái)講,的溫度點(diǎn)
31、,對(duì)于熔化過(guò)程來(lái)講,這個(gè)溫度稱(chēng)為這個(gè)溫度稱(chēng)為熔點(diǎn)熔點(diǎn)脂肪的熔化在脂肪的熔化在一溫度范圍一溫度范圍而不是特定溫度,而不是特定溫度,稱(chēng)之為稱(chēng)之為熔程熔程脂肪的熔化過(guò)程實(shí)際是脂肪的熔化過(guò)程實(shí)際是一系列穩(wěn)定性不同的一系列穩(wěn)定性不同的晶體相繼熔化晶體相繼熔化的總和的總和由單一脂肪酸組成的簡(jiǎn)單三?;视偷姆€(wěn)定態(tài)由單一脂肪酸組成的簡(jiǎn)單三?;视偷姆€(wěn)定態(tài)晶晶體與介穩(wěn)態(tài)體與介穩(wěn)態(tài)晶體的熱焓曲線晶體的熱焓曲線脂肪脂肪熔化時(shí)體積膨脹熔化時(shí)體積膨脹,在同質(zhì)多晶型轉(zhuǎn)換時(shí),在同質(zhì)多晶型轉(zhuǎn)換時(shí),體積收縮體積收縮比體積對(duì)溫度作圖,得到的膨脹比體積對(duì)溫度作圖,得到的膨脹-溫度溫度圖與熱焓圖與熱焓-溫度圖是完全相似的溫度圖是完全
32、相似的熔化開(kāi)始與熔化結(jié)束之間溫差越大,則脂肪熔化開(kāi)始與熔化結(jié)束之間溫差越大,則脂肪的的塑性范圍塑性范圍越大越大加入較高或較低熔點(diǎn)的組分,可使脂肪的塑加入較高或較低熔點(diǎn)的組分,可使脂肪的塑性范圍向熔化曲線的性范圍向熔化曲線的兩邊延伸兩邊延伸甘油酯混合物甘油酯混合物的熱焓或膨脹的熱焓或膨脹熔化曲線熔化曲線4.3.2.6 4.3.2.6 同質(zhì)多晶與脂肪的塑性同質(zhì)多晶與脂肪的塑性塑性塑性:是指固體脂肪在外力作用下,當(dāng)外力超過(guò)分:是指固體脂肪在外力作用下,當(dāng)外力超過(guò)分子間作用力時(shí),開(kāi)始流動(dòng),但是當(dāng)外力撤銷(xiāo)后,脂子間作用力時(shí),開(kāi)始流動(dòng),但是當(dāng)外力撤銷(xiāo)后,脂肪重新恢復(fù)原有稠度肪重新恢復(fù)原有稠度即在一定的外力
33、下,具有的即在一定的外力下,具有的抗變形的能力抗變形的能力脂肪的塑性取決于脂肪中的固液比脂肪的塑性取決于脂肪中的固液比塑性脂肪在塑性脂肪在不不同溫度下同溫度下的的固固液比液比可以用差可以用差示掃描量熱儀、示掃描量熱儀、融化膨脹率曲融化膨脹率曲線等進(jìn)行測(cè)定線等進(jìn)行測(cè)定固體含量很少,脂肪非常容易熔化;固脂含量很高,固體含量很少,脂肪非常容易熔化;固脂含量很高,脂肪變脆,一般來(lái)說(shuō),食用脂肪固體含量在脂肪變脆,一般來(lái)說(shuō),食用脂肪固體含量在1030%1030%含有含有大量簡(jiǎn)單甘油酯大量簡(jiǎn)單甘油酯的脂肪的塑性的脂肪的塑性范圍很窄范圍很窄,椰子,椰子油和奶油含有大量簡(jiǎn)單的飽和甘油酯,油和奶油含有大量簡(jiǎn)單的飽
34、和甘油酯,熔化速率很熔化速率很快快具有具有不同熔化溫度的甘油酯混合物不同熔化溫度的甘油酯混合物組成的脂肪一般組成的脂肪一般具有所期望的塑形具有所期望的塑形人造奶油人造奶油 高含量反式油酸與亞油酸的油(豆油高含量反式油酸與亞油酸的油(豆油和棉籽油)選擇性氫化直接混合制成和棉籽油)選擇性氫化直接混合制成人造奶油熔化溫度低人造奶油熔化溫度低-容易涂抹容易涂抹固體脂肪指數(shù)(固體脂肪指數(shù)(solid fat indexsolid fat index)SFI=ab/bcSFI=ab/bcSFI SFI 同食品中脂肪的功能性質(zhì)之密切相關(guān)同食品中脂肪的功能性質(zhì)之密切相關(guān)熔化溫度范圍寬熔化溫度范圍寬則脂肪的塑性
35、越則脂肪的塑性越大大起酥油:起酥油:結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的塑性油脂結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的塑性油脂,在,在4040不變軟,在不變軟,在低溫下不太硬,不易氧化低溫下不太硬,不易氧化塑性脂肪:塑性脂肪:涂抹性涂抹性 可塑性可塑性 起酥作用起酥作用 面團(tuán)體積增加面團(tuán)體積增加加入較高或較低熔點(diǎn)的組分,可使脂肪的塑性范圍向熔加入較高或較低熔點(diǎn)的組分,可使脂肪的塑性范圍向熔化曲線的化曲線的兩邊延伸兩邊延伸水包油型水包油型(O/WO/W,水為連續(xù)相。如:牛乳),水為連續(xù)相。如:牛乳)油包水型油包水型(W/OW/O,油為連續(xù)相。如:奶油),油為連續(xù)相。如:奶油)乳乳狀狀液液4.3.34.3.3乳狀液與乳化劑乳狀液與乳化劑4.3.3.1
36、4.3.3.1乳狀液乳狀液 (分散相、連續(xù)相)(分散相、連續(xù)相)(1 1)乳化:)乳化:是指兩互不相溶的液體相互分散的過(guò)是指兩互不相溶的液體相互分散的過(guò)程,其連續(xù)液相稱(chēng)為外相或分散介質(zhì)程,其連續(xù)液相稱(chēng)為外相或分散介質(zhì)(2 2)乳狀液形成的條件)乳狀液形成的條件當(dāng)液滴分散在連續(xù)相中,如油滴分散在水溶液中,當(dāng)液滴分散在連續(xù)相中,如油滴分散在水溶液中,擴(kuò)大界面需要做功,增加界面積所做的功為:擴(kuò)大界面需要做功,增加界面積所做的功為:乳狀液的能量水平較高,是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系乳狀液的能量水平較高,是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系降低界面張力可增加乳化能力降低界面張力可增加乳化能力表面活性劑表面活性劑或稱(chēng)為乳化劑的主要作
37、用之一就是或稱(chēng)為乳化劑的主要作用之一就是降降低界面張力低界面張力r r 界面張力界面張力 AA:表面積增加:表面積增加(3 3)乳狀液的穩(wěn)定性與影響乳化穩(wěn)定性的因素)乳狀液的穩(wěn)定性與影響乳化穩(wěn)定性的因素乳狀液失穩(wěn)的三個(gè)階段為:上浮、絮凝和聚結(jié)乳狀液失穩(wěn)的三個(gè)階段為:上浮、絮凝和聚結(jié)A A、上浮、上浮 (下沉)(下沉) 兩相的密度不同而引起兩相的密度不同而引起的密度小的一相向上富集的過(guò)程的密度小的一相向上富集的過(guò)程StokesStokes定律定律V V:脂肪上浮的速度:脂肪上浮的速度 r r:脂肪球的半徑:脂肪球的半徑 :兩相的密度差:兩相的密度差 :體相的粘度:體相的粘度 g:g:重力加速度重
38、力加速度B B 絮集(絮凝)絮集(絮凝)-脂肪球相互靠攏脂肪球相互靠攏影響因素:影響因素:維持脂肪球相對(duì)狀態(tài)的力維持脂肪球相對(duì)狀態(tài)的力吸引力:分子間作用力(主要是范德華引力)吸引力:分子間作用力(主要是范德華引力)斥力:靜電斥力,離子表面上存在的雙電層而引起的靜電斥力:靜電斥力,離子表面上存在的雙電層而引起的靜電排斥力排斥力DLVODLVO理論(了解):理論(了解):如果斥力位超過(guò)引力位,產(chǎn)生了對(duì)抗碰撞的能壘。如果能如果斥力位超過(guò)引力位,產(chǎn)生了對(duì)抗碰撞的能壘。如果能壘的大小超過(guò)了粒子的動(dòng)能,懸浮液穩(wěn)定。壘的大小超過(guò)了粒子的動(dòng)能,懸浮液穩(wěn)定。僅粒子間距離僅粒子間距離非常小的時(shí)候非常小的時(shí)候,范德
39、華引力位才會(huì)變得非常強(qiáng)大,范德華引力位才會(huì)變得非常強(qiáng)大,在中間在中間距離時(shí)距離時(shí),斥力位超過(guò)引力位,斥力位超過(guò)引力位DLVODLVO理論原應(yīng)用于無(wú)機(jī)溶膠體系。乳狀液的聚結(jié)還涉及到理論原應(yīng)用于無(wú)機(jī)溶膠體系。乳狀液的聚結(jié)還涉及到液滴周?chē)侥さ钠屏眩旱谓咏鼤r(shí)還會(huì)產(chǎn)生扭曲變形等液滴周?chē)侥さ钠屏?,液滴接近時(shí)還會(huì)產(chǎn)生扭曲變形等絮凝會(huì)加速上浮絮凝會(huì)加速上浮C C 聚結(jié)聚結(jié)-脂肪膜的破裂導(dǎo)致脂肪球合并脂肪膜的破裂導(dǎo)致脂肪球合并 為了減少界面能,就需要減少界面積,由于界面積為了減少界面能,就需要減少界面積,由于界面積減少,液滴內(nèi)壓力升高減少,液滴內(nèi)壓力升高膜內(nèi)外壓力差膜內(nèi)外壓力差 P P:r r,PPP
40、P,液滴間液層變薄,液滴間液層變薄破裂、合并為大液滴,引起破裂、合并為大液滴,引起相分離相分離不含表面活不含表面活性劑的乳狀性劑的乳狀液中液中絮凝與聚結(jié)主要絮凝與聚結(jié)主要取決于范德華引取決于范德華引力和靜電斥力之力和靜電斥力之間的平衡間的平衡斥力大于引力,斥力大于引力,則有比較好的穩(wěn)則有比較好的穩(wěn)定性定性4.3.3.24.3.3.2乳化劑乳化劑乳化劑分子是由乳化劑分子是由親水基和親油基組成的雙親分子親水基和親油基組成的雙親分子減小兩相間的界面張力減小兩相間的界面張力增大分散相之間的靜電斥力增大分散相之間的靜電斥力增大連續(xù)相的粘度或生成有彈性增大連續(xù)相的粘度或生成有彈性的厚膜的厚膜(1 1)甘油
41、一酯)甘油一酯食品中使用最廣泛和最有效的乳化劑食品中使用最廣泛和最有效的乳化劑商品甘油一酯含有甘油一酯、二酯以及甘油商品甘油一酯含有甘油一酯、二酯以及甘油三酯三酯分子蒸餾單甘酯:分子蒸餾得到,甘油一酯分子蒸餾單甘酯:分子蒸餾得到,甘油一酯的含量的含量90%90%以上以上非離子乳化劑,常應(yīng)用于人造奶油、冰淇淋非離子乳化劑,常應(yīng)用于人造奶油、冰淇淋及其他冷凍甜食中及其他冷凍甜食中(2 2)乳酰化一?;视停┤轷;货;视鸵货;视偷氖杷匦钥梢酝ㄟ^(guò)加入各種有機(jī)酸一?;视偷氖杷匦钥梢酝ㄟ^(guò)加入各種有機(jī)酸根以生成根以生成一酰基甘油一?;视团c與羥基羧酸的酯羥基羧酸的酯而有所增加。而有所增加。乳?;?/p>
42、一?;视腿轷;货;视偷闹苽洌旱闹苽洌侯?lèi)似方法可制得琥珀酸、酒石酸以及蘋(píng)果酸脂。類(lèi)似方法可制得琥珀酸、酒石酸以及蘋(píng)果酸脂。(3 3)硬脂酰乳酰乳酸鈉()硬脂酰乳酰乳酸鈉(SSLSSL)離子型乳化劑離子型乳化劑親水性極強(qiáng),能在油液與水之界面上形成穩(wěn)親水性極強(qiáng),能在油液與水之界面上形成穩(wěn)定的液晶相,生成穩(wěn)定的定的液晶相,生成穩(wěn)定的O/WO/W乳狀液乳狀液有很強(qiáng)的復(fù)合淀粉的能力,常用于焙烤與淀有很強(qiáng)的復(fù)合淀粉的能力,常用于焙烤與淀粉工業(yè)粉工業(yè)(4 4)丙二醇硬脂酸一酯)丙二醇硬脂酸一酯丙二醇與硬脂酸丙二醇與硬脂酸的酯化得到親水性較強(qiáng)的丙的酯化得到親水性較強(qiáng)的丙二醇硬脂酸一酯,廣泛應(yīng)用于焙烤工業(yè)二
43、醇硬脂酸一酯,廣泛應(yīng)用于焙烤工業(yè)(5 5)聚甘油酯)聚甘油酯在堿性與高溫條件下,甘油聚合產(chǎn)生聚甘油,在堿性與高溫條件下,甘油聚合產(chǎn)生聚甘油,-羥基縮合形成醚鍵,再與脂肪酸直接酯化羥基縮合形成醚鍵,再與脂肪酸直接酯化生成生成直鏈聚甘油酯直鏈聚甘油酯-羥基縮合形成醚鍵羥基縮合形成醚鍵(6 6)脫水山梨醇脂肪酸酯與聚氧乙烯脫水)脫水山梨醇脂肪酸酯與聚氧乙烯脫水山梨醇脂肪酸酯山梨醇脂肪酸酯山梨醇首先脫水形成山梨醇首先脫水形成己糖醇酐與己糖二酐己糖醇酐與己糖二酐,然后再與脂肪酸酯化生成脫水山梨醇脂肪酸然后再與脂肪酸酯化生成脫水山梨醇脂肪酸酯酯spansspans,它一般是脂肪酸與山梨醇酐或脫,它一般是脂
44、肪酸與山梨醇酐或脫水山梨醇的混合酯水山梨醇的混合酯聚氧乙烯鏈聚氧乙烯鏈通過(guò)醚鍵加到羥基上去,生成的通過(guò)醚鍵加到羥基上去,生成的產(chǎn)品即:聚氧乙烯脫水山梨醇脂肪酸酯產(chǎn)品即:聚氧乙烯脫水山梨醇脂肪酸酯-TweensTweens。(7 7)卵磷脂)卵磷脂卵磷脂是一種磷脂的混合物,包括:卵磷脂是一種磷脂的混合物,包括:磷脂酰膽堿磷脂酰膽堿-卵磷脂,卵磷脂,PCPC,能穩(wěn)定,能穩(wěn)定O/WO/W乳狀液;乳狀液;磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺-腦磷脂,腦磷脂,PEPE,能穩(wěn)定,能穩(wěn)定W/OW/O乳狀乳狀液液磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇-PIPI,穩(wěn)定,穩(wěn)定W/OW/O乳狀液乳狀液磷脂酰絲氨酸磷脂酰絲氨酸磷脂混合物對(duì)于磷脂混
45、合物對(duì)于W/OW/O與與O/WO/W具有弱的乳化力具有弱的乳化力與其他乳化劑與其他乳化劑復(fù)合使用可增強(qiáng)復(fù)合使用可增強(qiáng)其穩(wěn)定乳狀液的能力其穩(wěn)定乳狀液的能力改性(化學(xué)或酶法)可以提高乳化能力,并減少金改性(化學(xué)或酶法)可以提高乳化能力,并減少金屬離子的反應(yīng)屬離子的反應(yīng)在食品中,卵磷脂添加量一般為在食品中,卵磷脂添加量一般為0.1%0.3%0.1%0.3%在人造奶油中添加卵磷脂可以阻止水滴合并,減慢在人造奶油中添加卵磷脂可以阻止水滴合并,減慢水分蒸發(fā)速率,起到防濺劑的作用水分蒸發(fā)速率,起到防濺劑的作用促進(jìn)可可粉的分散??煽煞鄣谋砻婧幸粚涌煽芍龠M(jìn)可可粉的分散。可可粉的表面含有一層可可脂膜,在表面上
46、噴上一層薄的卵磷脂有助于可可粉進(jìn)膜,在表面上噴上一層薄的卵磷脂有助于可可粉進(jìn)入水溶液入水溶液4.3.3.34.3.3.3乳化劑乳化劑-水組成的體系中的液晶介晶相水組成的體系中的液晶介晶相(液晶)(液晶)介晶相:介晶相:性質(zhì)介于液態(tài)和晶體之間,由液晶組成性質(zhì)介于液態(tài)和晶體之間,由液晶組成乳化劑晶體分散在水中并加熱時(shí),在達(dá)到真正的乳化劑晶體分散在水中并加熱時(shí),在達(dá)到真正的熔點(diǎn)前,非極性部分烴鍵間由于范德華引力較小,熔點(diǎn)前,非極性部分烴鍵間由于范德華引力較小,先開(kāi)始熔化,轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序狀態(tài);極性部分存在較先開(kāi)始熔化,轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序狀態(tài);極性部分存在較強(qiáng)的氫鍵作用力,仍呈晶體狀態(tài),因而呈現(xiàn)一種強(qiáng)的氫鍵作用力,
47、仍呈晶體狀態(tài),因而呈現(xiàn)一種由液體(熔化烴鍵)與晶體(極性端)組成的液由液體(熔化烴鍵)與晶體(極性端)組成的液晶結(jié)構(gòu)晶結(jié)構(gòu)KraffKraff溫度:溫度:烴鍵熔化烴鍵熔化的溫度的溫度介晶相結(jié)構(gòu)主要有三類(lèi):層狀、六方及立方介晶相結(jié)構(gòu)主要有三類(lèi):層狀、六方及立方層狀介晶相層狀介晶相:由雙分子脂分子中間隔一層水組成:由雙分子脂分子中間隔一層水組成冷卻時(shí)形成凝膠,結(jié)構(gòu)仍呈層狀,但脂的烴鏈?zhǔn)抢鋮s時(shí)形成凝膠,結(jié)構(gòu)仍呈層狀,但脂的烴鏈?zhǔn)切?。?dāng)層狀介晶相加熱時(shí),由層狀介晶相轉(zhuǎn)變?yōu)榫咝?。?dāng)層狀介晶相加熱時(shí),由層狀介晶相轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂姓承缘牧⒎交蚍聪蛄叫陀姓承缘牧⒎交蚍聪蛄叫徒榫嘟榫嗔叫土叫徒榫嘟榫?
48、水充滿(mǎn)六方柱的內(nèi)部,并被乳化水充滿(mǎn)六方柱的內(nèi)部,并被乳化劑分子的極性基團(tuán)所包圍,而烴鍵伸向外部劑分子的極性基團(tuán)所包圍,而烴鍵伸向外部六方型六方型介晶相介晶相:乳化劑分子的烴鏈聚集向內(nèi),極:乳化劑分子的烴鏈聚集向內(nèi),極性基團(tuán)走向至外面水相性基團(tuán)走向至外面水相六方型六方型介晶相被水稀釋?zhuān)托纬汕蛐文z束介晶相被水稀釋?zhuān)托纬汕蛐文z束立方形介晶相立方形介晶相:極性基團(tuán)聚集向內(nèi),烴鏈伸向外部:極性基團(tuán)聚集向內(nèi),烴鏈伸向外部形成的球狀聚集體。形成的球狀聚集體。4.3.3.44.3.3.4選擇乳化劑的依據(jù)選擇乳化劑的依據(jù)A HLBA HLB值(親水親油平衡值)值(親水親油平衡值)多元醇脂肪酸酯的多元醇脂肪酸
49、酯的HLBHLB值值(GriffinGriffin提出)提出)HLB=20HLB=20(1 1S/AS/A)S S:酯的皂化價(jià):酯的皂化價(jià) A A :酸價(jià):酸價(jià)B PITB PIT值:值:一種乳化劑在較低溫度時(shí)優(yōu)先溶解一種乳化劑在較低溫度時(shí)優(yōu)先溶解在水中(此時(shí)親水作用較強(qiáng))當(dāng)溫度升高至在水中(此時(shí)親水作用較強(qiáng))當(dāng)溫度升高至一定值時(shí),可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)先溶于油中(此時(shí)一定值時(shí),可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)先溶于油中(此時(shí)疏水作用較強(qiáng))。這個(gè)轉(zhuǎn)化溫度稱(chēng)為疏水作用較強(qiáng))。這個(gè)轉(zhuǎn)化溫度稱(chēng)為乳化劑乳化劑的相轉(zhuǎn)化溫度(的相轉(zhuǎn)化溫度(PITPIT)。乳化劑的選擇原則:乳化劑的選擇原則:(1 1)HLBHLB為為3636的乳化劑有
50、利于形成的乳化劑有利于形成W/OW/O型乳狀液型乳狀液HLBHLB為為818818的乳化劑有利于形成的乳化劑有利于形成O/WO/W型乳狀液型乳狀液兩種乳化液混合使用時(shí),其兩種乳化液混合使用時(shí),其HLBHLB值具有值具有加和性加和性復(fù)合乳化劑的乳化穩(wěn)定性高于單一乳化劑復(fù)合乳化劑的乳化穩(wěn)定性高于單一乳化劑混合乳化劑比具有相同混合乳化劑比具有相同HLBHLB值的單一乳化劑的乳化值的單一乳化劑的乳化效果好效果好(2 2)顯然,)顯然,極性越強(qiáng)的乳化劑極性越強(qiáng)的乳化劑PITPIT越高越高大分子乳化劑大分子乳化劑擴(kuò)散速度慢,因此形成良好的界面膜擴(kuò)散速度慢,因此形成良好的界面膜需一定時(shí)間,約需用近需一定時(shí)間
51、,約需用近1010分鐘,此時(shí)間還與表面性分鐘,此時(shí)間還與表面性質(zhì)、體相粘度和分子的構(gòu)象等因素有關(guān),一般球狀質(zhì)、體相粘度和分子的構(gòu)象等因素有關(guān),一般球狀分子受濃度影響較小分子受濃度影響較小小分子乳化劑小分子乳化劑擴(kuò)散較快,易于形成界面膜擴(kuò)散較快,易于形成界面膜總的降低界面張力能力相同時(shí),小分子乳化劑的乳總的降低界面張力能力相同時(shí),小分子乳化劑的乳化能力要強(qiáng)一些化能力要強(qiáng)一些4.3.3.5 4.3.3.5 乳化劑的擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)性質(zhì)與其乳化作用乳化劑的擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)性質(zhì)與其乳化作用4.3.3.64.3.3.6界面界面競(jìng)爭(zhēng)吸附競(jìng)爭(zhēng)吸附問(wèn)題問(wèn)題界面膜是一動(dòng)態(tài)平衡膜界面膜是一動(dòng)態(tài)平衡膜大分子乳化劑擴(kuò)散速度慢大分
52、子乳化劑擴(kuò)散速度慢 小分子乳化劑擴(kuò)散速度小分子乳化劑擴(kuò)散速度快快大、小分子乳化劑并存時(shí),由于擴(kuò)散速度差異,存大、小分子乳化劑并存時(shí),由于擴(kuò)散速度差異,存在小分子乳化劑取代大分子乳化劑的現(xiàn)象在小分子乳化劑取代大分子乳化劑的現(xiàn)象4.3.3.74.3.3.7乳化劑的分子量與分子構(gòu)型對(duì)乳化作乳化劑的分子量與分子構(gòu)型對(duì)乳化作用的影響用的影響小分子小分子乳化劑的乳化劑的界面膜強(qiáng)度低界面膜強(qiáng)度低大分子大分子乳化劑的乳化劑的界面膜強(qiáng)度高界面膜強(qiáng)度高球蛋白的表面疏水性低,乳化能力差球蛋白的表面疏水性低,乳化能力差展開(kāi)分子蛋白表面疏水性高,乳化作用較強(qiáng)展開(kāi)分子蛋白表面疏水性高,乳化作用較強(qiáng)界面膜厚(界面膜厚(界面
53、吸附量大或界面分子空間結(jié)界面吸附量大或界面分子空間結(jié)構(gòu)大,會(huì)使界面膜厚),則構(gòu)大,會(huì)使界面膜厚),則乳化穩(wěn)定性好乳化穩(wěn)定性好4.4 4.4 脂類(lèi)的脂類(lèi)的化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)4.4.14.4.1脂解脂解加熱、酸、堿及脂解酶加熱、酸、堿及脂解酶即:即:如果在堿性條件下(如如果在堿性條件下(如NaOHNaOH存在的情況下),即:存在的情況下),即:皂化皂化油炸時(shí),脂解是一個(gè)主要的反應(yīng),產(chǎn)生大量脂肪酸,油炸時(shí),脂解是一個(gè)主要的反應(yīng),產(chǎn)生大量脂肪酸,導(dǎo)致油的導(dǎo)致油的發(fā)煙點(diǎn)的下降發(fā)煙點(diǎn)的下降,影響了油炸食品的風(fēng)味,影響了油炸食品的風(fēng)味動(dòng)物組織的脂肪中動(dòng)物組織的脂肪中不存在游離脂肪酸不存在游離脂肪酸,但動(dòng)物屠宰
54、,但動(dòng)物屠宰后,酶作用生成高脂肪酸,后,酶作用生成高脂肪酸,必須進(jìn)行提煉(酶失活)必須進(jìn)行提煉(酶失活)酸價(jià)(酸價(jià)(acid valueacid value)中和中和1g1g油脂中游離脂肪酸所油脂中游離脂肪酸所需要的需要的KOHKOH毫克數(shù)。毫克數(shù)。酸價(jià)酸價(jià)5 5 我國(guó)食用油標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)食用油標(biāo)準(zhǔn)4.4.24.4.2脂類(lèi)氧化脂類(lèi)氧化油的氧化同營(yíng)養(yǎng)、風(fēng)味、安全、貯存及經(jīng)濟(jì)相關(guān)油的氧化同營(yíng)養(yǎng)、風(fēng)味、安全、貯存及經(jīng)濟(jì)相關(guān)產(chǎn)生不希望的揮發(fā)性物質(zhì),使食品產(chǎn)生不良風(fēng)味產(chǎn)生不希望的揮發(fā)性物質(zhì),使食品產(chǎn)生不良風(fēng)味脂類(lèi)氧化是食品變質(zhì)的主要原因之一脂類(lèi)氧化是食品變質(zhì)的主要原因之一4.4.2.14.4.2.1自動(dòng)氧化自
55、動(dòng)氧化使含脂食品產(chǎn)生的不良風(fēng)味,一般稱(chēng)為使含脂食品產(chǎn)生的不良風(fēng)味,一般稱(chēng)為哈喇味哈喇味有些氧化產(chǎn)物是潛在的毒物有些氧化產(chǎn)物是潛在的毒物產(chǎn)生油炸食品的香味,希望脂類(lèi)發(fā)生產(chǎn)生油炸食品的香味,希望脂類(lèi)發(fā)生輕度氧化輕度氧化自由基是?自由基是?自動(dòng)氧化是一個(gè)典型的自由基反應(yīng),自動(dòng)氧化是一個(gè)典型的自由基反應(yīng),3 3個(gè)步驟個(gè)步驟脂肪酸上面的活潑氫脂肪酸上面的活潑氫氫過(guò)氧化物氫過(guò)氧化物(1 1)三步自由基機(jī)制)三步自由基機(jī)制引發(fā)劑:引發(fā)劑:?jiǎn)沃貑沃?chong)(chong)態(tài)氧(態(tài)氧(1 1O O2 2),由),由天然色素等天然色素等產(chǎn)生產(chǎn)生與雙鍵相鄰的與雙鍵相鄰的-亞甲基亞甲基氫原子,較為活潑,易被除去,
56、生氫原子,較為活潑,易被除去,生成成烷基自由基烷基自由基R RR R迅速吸收空氣中氧生成過(guò)氧化自由基迅速吸收空氣中氧生成過(guò)氧化自由基ROO ROO ROO ROO 又從其他又從其他RHRH分子的分子的-亞甲基上奪取氫產(chǎn)生亞甲基上奪取氫產(chǎn)生氫過(guò)氧化物(氫過(guò)氧化物(ROOHROOH)和)和R R新的新的R R基與氧作用重復(fù)以上步驟基與氧作用重復(fù)以上步驟一旦生成非自由基產(chǎn)品,鏈反應(yīng)就終止一旦生成非自由基產(chǎn)品,鏈反應(yīng)就終止限速步驟限速步驟單重態(tài)氧(單重態(tài)氧(1 1O O2 2)可參與可參與光敏氧化(高能態(tài)氧,光敏氧化(高能態(tài)氧,比自動(dòng)氧化快),生成比自動(dòng)氧化快),生成ROOHROOH并并引發(fā)引發(fā)自動(dòng)氧
57、化鏈自動(dòng)氧化鏈反應(yīng)中的自由基反應(yīng)中的自由基三重(三重(chong)chong)態(tài)氧態(tài)氧單重態(tài)氧單重態(tài)氧接受能量接受能量能量高,不穩(wěn)定能量高,不穩(wěn)定油酸(只有一個(gè)雙鍵)油酸(只有一個(gè)雙鍵) 先在雙鍵的先在雙鍵的-C-C處形成自由基,最終生成四種處形成自由基,最終生成四種ROOHROOH烯丙基烯丙基型自由型自由基基共振共振單單電電子子離離域域位位移移四種烷基自由基,四種過(guò)氧自由基,四種氫過(guò)氧化物四種烷基自由基,四種過(guò)氧自由基,四種氫過(guò)氧化物以幾種不飽和脂肪酸為例來(lái)說(shuō)明以幾種不飽和脂肪酸為例來(lái)說(shuō)明ROOHROOH的形成及自動(dòng)氧的形成及自動(dòng)氧化機(jī)理化機(jī)理亞油酸(亞油酸(2 2個(gè)雙鍵)個(gè)雙鍵)-C11-
58、C11同時(shí)受到同時(shí)受到2 2個(gè)雙鍵個(gè)雙鍵的雙重激活,首先形成自的雙重激活,首先形成自由基,后異構(gòu)化,生成兩種由基,后異構(gòu)化,生成兩種ROOHROOH共軛雙鍵生成共軛雙鍵生成C11C11這個(gè)這個(gè)-C-C和和C8C8、C14C14不一樣,不一樣,更容易更容易生生成自由基成自由基烯丙基烯丙基型自由型自由基基有共軛雙鍵生成體系,穩(wěn)定性有共軛雙鍵生成體系,穩(wěn)定性提高提高所以最終沒(méi)有所以最終沒(méi)有C11C11初始品種存在初始品種存在亞麻酸(亞麻酸(3 3個(gè)雙鍵)個(gè)雙鍵)在在C11C11、C14C14處易引發(fā)自由基。最終生成四種處易引發(fā)自由基。最終生成四種ROOHROOH。其氧化反應(yīng)速度比亞油酸更塊。其氧化反
59、應(yīng)速度比亞油酸更塊由表可知:隨著不飽和度提高,氧化速率由表可知:隨著不飽和度提高,氧化速率DHADHA,EPAEPA都是多不飽和脂肪酸都是多不飽和脂肪酸小結(jié):小結(jié):先在先在不飽和脂肪酸雙鍵的不飽和脂肪酸雙鍵的C C處處引發(fā)引發(fā)自由基自由基自由基自由基共振穩(wěn)定,而且雙鍵可位移。共振穩(wěn)定,而且雙鍵可位移。參與反參與反應(yīng)的是應(yīng)的是3 3O O2 2,生成的,生成的ROOHROOH的品種數(shù)為:的品種數(shù)為: 2 2-亞甲基數(shù)亞甲基數(shù)注意:雙鍵在注意:雙鍵在2 2個(gè)或者個(gè)或者2 2個(gè)以上時(shí),個(gè)以上時(shí),-亞甲基亞甲基數(shù)的算法數(shù)的算法-只算和兩個(gè)雙鍵相鄰的只算和兩個(gè)雙鍵相鄰的 CHCH2 2CH=CHCH=C
60、H飽和脂肪的自氧化飽和脂肪的自氧化與不飽和脂肪不同,與不飽和脂肪不同,它無(wú)雙鍵它無(wú)雙鍵的的-亞甲基亞甲基,不易形成碳自由基,然而,由于飽,不易形成碳自由基,然而,由于飽和脂肪酸常與不飽和脂肪酸共存,它很易受到由和脂肪酸常與不飽和脂肪酸共存,它很易受到由不飽和酸產(chǎn)生的不飽和酸產(chǎn)生的氫過(guò)氧化物氫過(guò)氧化物的氧化而生成氫過(guò)氧的氧化而生成氫過(guò)氧化物,飽和酸的自氧化主要在化物,飽和酸的自氧化主要在COOHCOOH的鄰位上進(jìn)的鄰位上進(jìn)行。行。(2 2)自動(dòng)氧化的特征)自動(dòng)氧化的特征A.A.干擾自由基反應(yīng)的物質(zhì)會(huì)抑制脂肪的自動(dòng)氧化速度干擾自由基反應(yīng)的物質(zhì)會(huì)抑制脂肪的自動(dòng)氧化速度B.B.光、產(chǎn)生自由基的光、產(chǎn)生
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