食品化學(xué)第四脂肪

食品化學(xué)第四脂肪第1頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二

6.6油脂在食品中的作用

1、熱量最高的營養(yǎng)素(39.58kJ/g)；2、提供必須脂肪酸；3、脂溶性維生素的載體；4、提供潤滑的口感，光潤的外觀，塑性脂肪還具有造型功能；5、賦予油炸食品香酥的風(fēng)味，是傳熱介質(zhì)第2頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二第四章脂類

脂的分類與組成脂的結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)脂的化學(xué)性質(zhì)油脂品質(zhì)的表示方法油脂的加工化學(xué)油脂在食品中的應(yīng)用第3頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二4.1脂的分類與組成脂的概念：脂類是生物體內(nèi)一大類微溶于水，能溶于有機(jī)溶劑(如氯仿、乙醚、丙酮、苯等)的重要有機(jī)化合物。脂肪是脂類中最重要的一種，是由1個(gè)分子甘油和3個(gè)分子脂肪酸脫水結(jié)合而成的酯。若3個(gè)脂肪酸分子是相同的，則稱為單純甘油酯，若不相同則稱為混合甘油酯。根據(jù)室溫下存在的狀態(tài)固體狀態(tài)的三酰甘油稱為脂肪（fat）液體狀態(tài)稱為油（oil）。第4頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二大類亞類組成簡單脂類?；视王ジ视?脂肪酸（占脂類的99%）蠟長鏈脂肪醇+長鏈脂肪酸復(fù)合脂類磷酸甘油酯甘油+脂肪酸+磷酸+含氮物鞘磷脂類鞘氨醇+脂肪酸+磷酸+膽堿腦苷脂類鞘氨醇+脂肪酸+糖神經(jīng)節(jié)苷脂鞘氨醇+脂肪酸+碳水化合物衍生脂類脂溶性維生素、類固醇等4.1脂的分類與組成脂肪是脂類中最重要的一種，是由1個(gè)分子甘油和3個(gè)分子脂肪酸脫水結(jié)合而成的酯。蠟性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于水，其化學(xué)組成為分子量較大的一元醇的長鏈脂肪酸酯。第5頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二4.2脂的結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)脂的結(jié)構(gòu)：脂肪是三脂酸(C4以上)的甘油酯，即三酰甘油。脂肪中的3個(gè)脂肪酸可以是相同的，也可以是不同的，前者稱為簡單甘油酯，后者稱為混合甘油酯。第6頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二?；视偷拿鸋irschman立體有擇位次編排命名法（Sn）中，碳原子自上而下編號，三酰甘油命名法為：數(shù)字命名法：Sn-16:0-18:1-18:0中文命名法：Sn-甘油-1-棕櫚酸酯-2-油酸酯-3-硬脂酸酯第7頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二脂肪酸脂肪酸的結(jié)構(gòu)脂肪酸按其碳鏈長短長鏈脂肪酸（14碳以上）中鏈脂肪酸（含6-12碳）短鏈（5碳以下）脂肪酸飽和程度飽和脂肪酸(saturatedfattyacid,SFA)不飽和脂肪酸(unsaturatedfattyacid,USFA)順式脂肪酸（cis-fattyacid）反式脂肪酸（trans-fattyacid）第8頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二數(shù)字縮寫系統(tǒng)名稱俗名或普通名英文縮寫4:06:08:010:012:014:016:016:118:018:1(n-9)18:2(n-6)18:3(n-3)18:3(n-6)20:020:3(n-6)20:4(n-6)20:5(n-3)22:1(n-9)22:5(n-3)22:6(n-6)丁酸己酸辛酸癸酸十二酸十四酸十六酸9-十六烯酸十八酸9-十八烯酸9，12-十八烯酸9，12，15-十八烯酸6，9，12-十八烯酸二十酸8，11，14-二十碳三烯酸5、8，11，14-二十碳四烯酸5、8，11，14，17-二十碳五烯酸13-二十二烯酸7，10，13，16，19-二十二碳五烯酸4，7，10，13，16，19-二十二碳六烯酸酪酸(butyricacid)己酸(caproicacid)辛酸(caprylicacid)癸酸(capricacid)月桂酸(lauricacid)肉豆蔻酸(myristicacid)棕櫚酸(palmticacid)棕櫚油酸(palmitoleicacid)硬脂酸(stearicacid)油酸(oleicacid)亞油酸(linoleicacid)α-亞麻酸(linolenicacid)γ-亞麻酸(linolenicacid)花生酸(arachidicacid)DH-γ-亞麻酸(linolenicacid)花生四烯酸(arachidonicacid)EPA(eciosapentanoicacid)芥酸(erucicacid)—DHA(docosahexanoicacid)BHOcDLaMPPoStOLα-Ln,SAγ-Ln,GLAAdDGLAAnEPAE—DHA一些常見脂肪酸的名稱和代號第9頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二

物理性質(zhì)：1、無色無味：天然油脂的氣味是除了極少數(shù)由短鏈脂肪酸揮發(fā)所致外，多數(shù)是無色無味的。天然油脂的色澤是由其中溶有非脂成分引起的，如類胡蘿卜素。2、熔點(diǎn)和沸點(diǎn)：脂肪沒有確定的熔點(diǎn)，只有一個(gè)溫度范圍。分子間作用力強(qiáng)，則熔點(diǎn)提高。不飽和脂肪酸的熔點(diǎn)低于飽和脂肪酸。順式低于反式三?；陀趩熙；椭娜埸c(diǎn)與消化率有關(guān)：＜37℃，消化率97.98%；＞37℃，＜50℃，消化率90%；＞50℃，難以消化沸點(diǎn)較高：180－200℃第10頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二

3煙點(diǎn)：油受熱之后冒煙的溫度。雜質(zhì)和游離脂肪酸增多，則煙點(diǎn)下降。4粘度：粘度隨分子量的增加而上升。氧化劣變或熱聚合之后粘度顯著上升。5溶解性：短鏈脂肪酸能溶于水，鏈長度增加則在有機(jī)溶劑中溶解度上升，水中溶解度下降。經(jīng)常用乙醚、石油醚、苯、己烷等有機(jī)溶劑提取脂肪和其它酯類物質(zhì)。物理性質(zhì)：第11頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二晶體結(jié)構(gòu)

通過X-射線衍射測定，當(dāng)脂肪固化時(shí)，三?；视头肿于呄蛴谡紦?jù)固定位置，形成一個(gè)重復(fù)的、高度有序的三維晶體（crystalloid）結(jié)構(gòu)，稱為空間晶格。如果把空間晶格點(diǎn)相連，就形成許多相互平行的晶胞，其中每一個(gè)晶胞含有所有的晶格要素。一個(gè)完整的晶體被認(rèn)為是由晶胞在空間并排堆積而成。晶體晶格在18個(gè)晶胞的每一個(gè)晶胞中，每個(gè)角具有1個(gè)原子或1個(gè)分子。但是，由于每個(gè)角被8個(gè)相鄰的其他晶胞所共享，因此，每個(gè)晶胞中僅有1個(gè)原子（或分子），由此看出空間晶格中每個(gè)點(diǎn)類似于周圍環(huán)境中所有其他的點(diǎn)。第12頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二晶體結(jié)構(gòu)

同質(zhì)多晶

是指化學(xué)組成相同，但具有不同晶形的物質(zhì)，在熔化時(shí)可以得到相同的液相。某化合物結(jié)晶時(shí)，產(chǎn)生的同質(zhì)多晶型物與純度、溫度、冷卻速率、晶核的存在以及溶劑的類型等因素有關(guān)。第13頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二

油脂的乳化：1、乳化的概念：使互不相溶的兩種液體(如油與水)中的一種呈微滴狀分散于另一種液體中稱為乳化，其中量多的液體稱為連續(xù)相，量少的則稱為分散相。液滴的直徑為0.1－50μm間。例如：稀奶油、乳、冰激凌如油以一定大小的液體分散在水溶液中，形成水包油的乳狀液，用O/W表示如水分散在油中，則形成油包水乳狀液，可用W/O表示第14頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二2、乳狀液在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的，常有液滴聚結(jié)而減少分散相界面積的傾向，最終導(dǎo)致兩相分層(破乳)。一般可通過加入乳化劑來穩(wěn)定乳狀液。3、乳化劑：能使互不相溶的兩相中的一相分散于另一相中的物質(zhì)稱為乳化劑。自然界的水滴自動形成球狀？

在水—?dú)獗砻娴乃肿铀茏饔昧Σ煌隗w相中的水分子，體相中的水分子所受的作用力是平衡的，在表面上的水分子所受的作用力是不平衡的，它們受到一種指向體相的凈作用力，因此表面的水分子具有自動向體相運(yùn)動的趨勢，這種趨勢即為表面張力，而體相中的水分子到表面則需要做功以擴(kuò)大表面積，而球狀表面積最小。第15頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二

4、乳化劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：一般是表面活性物，在結(jié)構(gòu)上具有兩親性，分子中既有親油的基團(tuán)，又有親水的基團(tuán)，因而它易被吸附在界面上，在分散相周圍形成了液晶多層，為分散相的聚結(jié)提供了一種物理阻力，從而提高了乳狀液的穩(wěn)定性。5、常用的乳化劑：單硬脂酸甘油酯，磷脂，蔗糖脂肪酯，丙二醇脂肪酸酯。應(yīng)用：牛奶，冰淇淋，鮮奶油等。乳化劑在食品體系中的功能：①控制脂肪球聚集，增加乳狀液穩(wěn)定性②在焙烤食品中減少老化的趨勢，以增加軟度③與面筋蛋白相互作用強(qiáng)化面團(tuán)④控制脂肪結(jié)晶，改善以脂類為基質(zhì)的產(chǎn)品的稠度。第16頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二破乳：壓力隨液滴半徑減小而升高，在高分散體系中，液滴的壓力升高，引起液滴間液層變薄，液層變薄到一定程度就破裂形成大液滴，甚至引起相分離。接近→絮凝→凝結(jié)→合并成液滴第17頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二

4.3脂類的化學(xué)性質(zhì)

脂化(脂解)：1、概念：脂肪在酸或酶及加熱的條件下水解為脂肪酸及甘油的一類反應(yīng)。

游離脂肪酸比甘油脂肪酸更容易氧化，因而由脂類水解產(chǎn)生的游離脂肪酸引起水解蛤敗。油脂在堿的作用下完全水解生成甘油和脂肪酸鹽的反應(yīng)。也是我們生產(chǎn)肥皂的一個(gè)途徑。2應(yīng)用：

動物脂肪在加熱精煉的過程中使脂肪水解酶失活，可減少游離脂肪酸的含量。第18頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二

自動氧化：1、概念：油脂暴露于空氣中會自發(fā)地進(jìn)行氧化作用，先生成氫過氧化物，氫過氧化物繼而分解產(chǎn)生低級醛、酮、羧酸等。

2、不飽和油脂的自動氧化：第19頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二①引發(fā)（誘導(dǎo)）期

?；视椭械牟伙柡椭舅?，受到光線、熱、金屬離子和其它因素的作用，在鄰近雙鍵的亞甲基（α-亞甲基）上脫氫，產(chǎn)生自由基（R·），如用RH表示酰基甘油，其中的H為亞甲基上的氫，R·為烷基自由基，該反應(yīng)過程一般表示如下：

RH→R·＋H·由于自由基的引發(fā)通常所需活化能較高，必須依靠催化才能生成，所以這一步反應(yīng)相對較慢。有人認(rèn)為光照、金屬離子或氫過氧化物分解引發(fā)氧化的開始，但近來有人認(rèn)為，組織中的色素（如葉綠素、肌紅蛋白等）作為光敏化劑，單重態(tài)氧作為其中的催化活性物質(zhì)從而引發(fā)氧化的開始。第20頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二②鏈傳遞

R·自由基與空氣中的氧相結(jié)合，形成過氧化自由基（R00·），而過氧化自由基又從其它脂肪酸分子的α-亞甲基上奪取氫，形成氫過氧化物（R00H），同時(shí)形成新的R·自由基，如此循環(huán)下去，重復(fù)連鎖的攻擊，使大量的不飽和脂肪酸氧化，由于鏈傳遞過程所需活化能較低，故此階段反應(yīng)進(jìn)行很快，油脂氧化進(jìn)入顯著階段，此時(shí)油脂吸氧速度很快，增重加快，并產(chǎn)生大量的氫過氧化物。

R·＋O2→

ROO·ROO·＋RH→R·＋ROOH第21頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二終止期

各種自由基和過氧化自由基互相聚合，形成環(huán)狀或無環(huán)的二聚體或多聚體等非自由基產(chǎn)物，至此反應(yīng)終止。

ROO·+ROO·→ROOR+O2ROO·+R·→ROORR·+R·→R-R.

第22頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二光敏氧化：光敏氧化機(jī)理：光氧化是不飽和脂肪酸與單線態(tài)氧直接發(fā)生氧化反應(yīng)。單線態(tài)氧具有極強(qiáng)的親電性，能以極快的速度與脂類分子中具有高電子密度的部位（雙鍵）發(fā)生結(jié)合，從而引發(fā)常規(guī)的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，進(jìn)一步形成氫過氧化物。不產(chǎn)生自由基雙鍵順式→反式與氧氣的濃度無關(guān)不存在誘導(dǎo)期特點(diǎn)氧氣親電子能力強(qiáng)，能迅速與高電子云密度的雙鍵反應(yīng)，通過六環(huán)過度態(tài)，然后雙鍵發(fā)生位移，形成反式構(gòu)型的過氧化物。單線態(tài)氧（O2）是一種處于激發(fā)態(tài)的分子氧。與超氧陰離子自由基、羥基自由基以及過氧化氫等活性氧物種類似第23頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二

3、影響脂肪氧化速度的因素：脂肪酸的組成游離脂肪酸和相應(yīng)的?；视脱鯕獾臐舛葴囟缺砻娣e水分…游離脂肪酸＞相應(yīng)的酰基甘油當(dāng)氧氣分壓不高時(shí)，氧氣的分壓和氧化速度成正比。當(dāng)氧氣分壓達(dá)到一定值時(shí)，氧氣壓力和氧化速度沒有很大關(guān)系。溫度越高，氧化速率越快表面積越大，氧化速率越快當(dāng)水分活度特別低時(shí)，由于油脂喪失隔絕空氣抑制油膜氧化的水膜，氧化速度便很快。當(dāng)水分活度在0.3左右時(shí)，水分能與油脂氧化而生成氫過氧化物結(jié)合阻止其分解，還能鈍化金屬離子，抑制其催化氧化作用。當(dāng)水分活度又進(jìn)一步上升時(shí)，溶氧度上升，金屬離子流動性強(qiáng)，氧化速度上升，當(dāng)水分活度超過0.8以后，能使催化劑濃度下降。a、飽和脂肪酸引發(fā)不易，在室溫下穩(wěn)定，高溫下可引發(fā)R·,不飽和脂肪酸雙鍵數(shù)目越多，越易氧化。b、處于雙鍵之間的α-亞甲基的氧化速度>一個(gè)雙鍵旁的α-亞甲基>遠(yuǎn)離雙鍵的亞甲基。c、順式的氧化速度>反式的氧化速度d、游離脂肪酸比甘油脂中的脂肪酸易氧化。第24頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二抗氧化劑分為兩類主抗氧化劑如：BHT，BHA

次抗氧化劑如：檸檬酸它是自由基接受體，可以延遲或抑制自動氧化的引發(fā)或停止自動氧化的傳遞具有很多可能的作用機(jī)理，通過不同的作用減慢氧化速率，但不能將自由基轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的產(chǎn)品脂類的氧化會對產(chǎn)品的質(zhì)量及儲藏產(chǎn)生影響，抗氧化劑的作用不是提高產(chǎn)品的質(zhì)量，而是保持產(chǎn)品的質(zhì)量與延長貨架期，故食品中的抗氧化劑需要有廉價(jià)、無毒、有效濃度低、穩(wěn)定及對產(chǎn)品的感官特性不產(chǎn)生顯著影響。第25頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二抗氧化劑

食品中常用的主要脂溶性抗氧化劑是環(huán)上有各種取代基的單羥基酚或多羥基酚。2—BHA丁基羥基茴香醚BHT丁基羥基甲苯TBHQ叔丁基氫醌第26頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二抗氧化劑

抗氧化劑既作為氫給予體，又作為自由基接受體，起著抑制鏈反應(yīng)的作用。自由基接受體（AH）主要與過氧化物自由基（ROO·）作用，而不是與烷基自由基（R·）基作用。ROO·+AH→ROOH+A·

故抗氧化基本機(jī)制是上述抑制反應(yīng)與鏈傳遞反應(yīng)（ROO·+RH→ROOH+R·）之間的一種競爭反應(yīng)。第27頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二抗氧化劑抗氧化劑效力的影響因素

活化能、速度常數(shù)、氧化還原電位、抗氧化劑損失或破壞的容易程度、溶解性能?？寡趸瘎┑娜芙舛扰c揮發(fā)性都影響其效力溶解度：影響對氧化物自由基部位的接近能力揮發(fā)性：影響它在食品貯藏或加熱中持久性。第28頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二抗氧化劑協(xié)同作用

抗氧化劑復(fù)合后的抗氧化活性往往超過單個(gè)抗氧化劑兩種混合自由基接受體自由基接受體與金屬螯合劑的復(fù)合作用。ROO·＋AH→A·＋ROOHA·＋BH→

B·＋AH

例如：混合自由基接受體AH和BH，若A—H鍵的解離能大于B—H鍵的解離能，故BH反應(yīng)較慢由于BH的存在，使AH產(chǎn)生了再生能力，故A·經(jīng)過反應(yīng)消失的傾向消失例如：酚類物質(zhì)（主）和抗壞血酸（次）第29頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二抗氧化劑協(xié)同作用

抗氧化劑復(fù)合后的抗氧化活性往往超過單個(gè)抗氧化劑兩種混合自由基接受體自由基接受體與金屬螯合劑的復(fù)合作用。

一般來說，金屬螯合劑可使部分微量金屬失活，微量金屬往往以脂肪酸鹽的形式存在，由于金屬螯合劑的存在，使自由基接受體的抗氧化性質(zhì)大大增強(qiáng)。第30頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二４．４油脂品質(zhì)的表示方法

油脂品質(zhì)重要的特征常數(shù)：皂化值，碘值，酸價(jià)，乙酰值，過氧化值，酯值恒值：主要說明油脂組成方面的特點(diǎn)

e.g.碘值，皂化值變值：主要說明油脂性質(zhì)方面的變化情況

e.g.酸價(jià)，過氧化值

第31頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二

油脂的氧化穩(wěn)定性檢驗(yàn)：1、皂化值(SV)：RCOOR′+NaOH→RCOONa+ROH(1)油脂的皂化值一般在200左右。

(2)皂化值的大小與油脂平均分子量成反比。

(3)皂化值大的食用油，熔點(diǎn)較低，消化率較高。皂化值：

皂化1克試樣油所需氫氧化鉀的毫克數(shù)。

皂化值愈高，說明脂肪酸分子量愈小，親水性較強(qiáng)，易失去油脂的特性；

皂化值愈低，則脂肪酸分子量愈大或含有較多的不皂化物，油脂接近固體，難以吸收。第32頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二

2、碘值(IV)碘值：是指100g脂肪在一定條件下吸收碘的克數(shù)。碘值是鑒別脂肪的一個(gè)重要常數(shù)，可用以判斷脂肪所含脂肪酸的不飽和程度.

干性油(碘值180－190)

半干性油(碘值100－120)

不干性油(碘值＜100)第33頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二3、酸價(jià)(AV)：酸值酸值:

是指中和1g物料中的游離酸所需消耗氫氧化鉀的毫克數(shù)。酸值的大小反映了脂肪中游離酸含量的多少。酸價(jià)是檢驗(yàn)油脂質(zhì)量的重要指標(biāo)，國家標(biāo)準(zhǔn)：食用植物油的酸價(jià)不得超過5。第34頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二酸值和皂化值的不同?皂化值：皂化1克試樣油所需氫氧化鉀的毫克數(shù)。酸值：

是指中和1g物料中的游離酸所需消耗氫氧化鉀的毫克數(shù)。測定的方法是稱取一定的試樣，溶解在乙醇中，和定量加入氫氧化鉀的甲醇溶液回流。試樣中存在的酯在此情況下會反應(yīng)成為鉀皂，任何存在的游離酸也會形成鉀皂。同時(shí)作空白試驗(yàn)。在回流以后，用標(biāo)定過的硫酸滴定空白和試樣到酚酞終點(diǎn)。中和空白和試樣所用酸量的差即為試樣所消耗的氫氧化鉀量。每克試樣所需的氫氧化鉀毫克數(shù)即為皂化值。測定的方法是對于溶解于醇—醚中的規(guī)定試樣液和對照空白液，用標(biāo)定過的氫氧化鉀液進(jìn)行滴定至酚酞終點(diǎn)。

第35頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二

4、過氧化值(POV)

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！過氧化值:

表示油脂和脂肪酸等被氧化程度的一種指標(biāo)。是1千克樣品中的活性氧含量，以過氧化物的毫摩爾數(shù)表示。用于說明樣品是否因已被氧化而變質(zhì)。

油脂氧化后生成過氧化物、醛、酮等。氧化能力較強(qiáng)，能將碘化鉀氧化成游離碘?？捎昧虼蛩徕c（P116）來滴定。第36頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二４.5油脂的加工化學(xué)

油脂的制取和精練：1、油脂的制?。?/p>

(1)壓榨法：用作植物油的制取，或作為熬煉法的輔助方法。

a、熱榨：焙炒：破壞種子中的酶，油脂與組織易分離。榨取：氣味香，顏色較深。

b、冷榨：香味較差，色澤好第37頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二

(2)熬煉法：

a、用作動物油脂加工。

b、注意點(diǎn)：溫度不宜過高，時(shí)間不宜過長。(3)浸出法(萃取法)借助膨化作用

a、多用于