精品食品化学ppt课件食品化学_脂肪.ppt

有关食品化学实验 p第510周共6次，算10分。 p内容： n淀粉类食品的糊化度测定 n食用油脂的品质指标测定 n蛋白质的功能性质验证和测定 n维生素C稳定性的影响因素和含量测定 n酶促褐变的控制因素验证 n美拉德反应的影响因素验证 p要求：预习相关理论，做好思考问题。 3.1.1 脂类的分类 类 脂中性脂肪 甘油三酯 磷 脂 糖 脂 固 醇 类 脂 蛋 白 蜡和烃类 表：脂肪酸的分类 按链长度分按饱和度分 短链脂肪酸 中链脂肪酸 长链脂肪酸 单不饱和酸 饱和脂肪酸 多不饱和酸 脂肪酸的命名 p掌握脂肪酸命名的主要方法 n系统命名法 n数字命名法 n俗名 n英文缩写 p记住常见脂肪酸的碳链长度、双键数、双键位置 和名称。 酰基甘油的命名 pHirschman立体有择位次编排命名法（Sn） 中，碳原子自上而下编号，三酰甘油命名法为： n数字命名法：Sn-16:0-18:1-18:0 n英文缩写法：Sn-POSt n中文命名法：Sn-甘油-1-棕榈酸酯-2-油酸酯-3-硬 脂酸酯 图：三酰基甘油的三种晶型 p左至右分别为型、 型和型。 图：甘油酯混合物的膨胀熔化曲线 思考题 p如果要制作一种起酥性很好的油脂，你预期其原 料的脂肪酸构成特点如何？ nA 脂肪酸组成非常一致，脂肪酸在甘油三酯上 的酯化位置也非常一致。 nB 脂肪酸组成不一致，脂肪酸在甘油三酯上的 酯化位置却非常一致。 nC 脂肪酸组成非常一致，脂肪酸在甘油三酯上 的酯化位置却不一致。 nD 脂肪酸组成不一致，脂肪酸在甘油三酯上的 酯化位置也不一致。 食品化学 第三章 脂肪 2 油脂在储藏加工中的变化概述 油脂的自动氧化：机制 油脂的自动氧化：影响因素 油脂的酶促氧化 油脂的高温劣变 3.3 脂肪在储藏加工中的变化 p油脂的氧化(重点) n自动氧化 auto-oxidation n酶促氧化 n光敏氧化 p油脂的水解 p油脂的高温劣变 3.3.1.1 油脂的自动氧化反应 p条件： n不饱和油脂等含双键底物 n游离基的产生 n氧气的存在 p过程： n链反应的引发 n游离基的传递 n链反应的终止 n氢过氧化物的分解与聚合 p最终表现：油脂产生不愉快气味、品质劣变。 自动氧化链反应机理：链的引发 p慢反应，需要较高活化能 p双键相邻的-亚甲基最易失去氢离子产生游离基 p受到金属离子催化或光、热、射线的促进 RH R + H 引发剂 自由基的产生 p自由基的产生可能是因为单线态氧、过渡金属离 子、酶、射线、加热等原因。 p单线态氧是氧的激发态，反应活性高，是自由基 产生的重要因素。 自动氧化链反应机理：链的增殖 p游离基形成后，和氧气作用形成氢过氧化物，同 时夺取-亚甲基氢，产生新的烷基游离基，使反 应持续进行。这一步反应速度快。 R + O2ROO ROO +RH ROO +R 自动氧化链反应机理：链的终止 p游离基之间发生相互结合，使链反应渐渐终止。 R + R RR R+ ROOROOR ROO+ ROOROOR+O2 油酸的分子结构 油酸的自动氧化历程(1) 油酸的自动氧化历程(2) 亚油酸的分子结构 亚油酸的自动氧化历程(1) 亚油酸的自动氧化历程(2) -亚麻酸 亚麻酸的氧化（1） 亚麻酸的氧化（2） 脂肪酸的氧化产物 p油酸酯：8，9，10，11位过氧化物，反式占 70% p亚油酸酯：9，13位过氧化物 p-亚麻酸酯：9，12，13，16位氢过氧化物， 其中9，16位占80% 总结：自动氧化反应的历程 不饱和 脂肪酸 氢原子脱去 自由基异构 过氧自由基 氢过氧化物 氧气 射线，光，热， 金属离子，过氧 化物等因素 EPA （-3，20：5） DHA（-3，22：6） 3.2.1.2 酶促氧化 p酶：脂氧合酶 p底物：具有1,4-顺,顺戊二烯结构的脂肪酸 脂氧合酶催化的氧化反应(1) 脂氧合酶催化的氧化反应(2) 异构化 脂氧合酶催化的氧化反应(3) O2O2 3.2.1.3 光敏氧化 p光敏剂：叶绿素，血红蛋白，核黄素等 p氧化剂：光敏剂激发的单线态氧 p氧化底物：具有不饱和双键的脂肪酸 p历程：六元环过渡态 p产物：反式构型氢过氧化物 p特点：高速 p后果：可引发自动氧化反应 光敏氧化中的过渡态 1O2 表：几种氧化反应的比较 类 型 自由基 发生位置 催化剂产物备 注 自动氧化-亚甲基 金属 离子 氢过氧 化物 最普遍发 生类型 酶促氧化 1,4-顺,顺戊二 烯中心亚甲基 脂氧 合酶 氢过氧 化物 专一性强 光敏氧化 直接进攻双键 碳原子 光敏剂 氢过氧 化物 速度快 氢过氧化物的分解 p氢过氧化物不会导致脂肪变味，但会使脂肪的重 量增加。积累到一定浓度下开始分解，产生小分 子醛、酮、酸、烃及其聚合物等挥发性物质，使 油脂发生异味。 p测定油脂的过氧化价，可以了解氢过氧化物的存 在浓度。 思考题 p在油脂酸败的过程中，氢过氧化物-时间曲线会是 一条什么样形状的曲线？ p一位老教师买了一瓶香油，舍不得吃，放了两年 时间才打开。这时候她发现香油已经变味了。你 估计，这时候香油的过氧化值如何？ p一个只有脂肪和蛋白质，不含碳水化合物的反应 体系当中，高温下发生了非酶褐变。你估计，这 可能是什么原因造成的？ 3.3.1.5 脂肪氧化的影响因素 脂肪组成 脂肪氧化速度 水分活度 金属催化剂 抗氧化剂 氧气供应 光照和射线 环境温度 脂肪脂肪酸和甘油酯的组成 p脂肪酸的不饱和度、双键位置、顺反构型、酯化 状态等均会影响自动氧化的速度。 n顺式构型反式构型 n共轭双键非共轭双键 n多个双键单一双键饱和酸 n游离脂肪酸甘油三酯 表：吸引H原子的能量需求 DR-H（KJ/mole ） 322 272 422 410 DR-H（ KJ/mole） 脂肪酸25下的诱导期和氧化速率 脂肪酸双键数诱导期(h)相对氧化速率 18:00-1 18:1 (9) 182100 18:2 (9,12) 2191200 18:3 (9,12,15) 31.342500 水分活度 p水分活度在0.33时氧化速率达到最低。 n0.33以下：水和金属离子结合，减少氢过氧化物分解 n0.33以上：催化剂移动性上升，溶氧增加，表面积增 大 p含油脂食物多为中低水分活度产品。 环境温度 p温度升高同时促进游离基的产生和氢过氧化物的 分解。 p高温下饱和脂肪酸亦发生氧化。 p高温下的油脂劣变问题在后面详述。 氧气供应 p氧气浓度低时，氧分压与氧化速度正相关；氧浓 度高时则无关。 p氧接触面积大，则氧化速度加快。 p单线态氧氧化能力远大于单线态氧。 光照和射线 p促进自由基的产生 p促进光敏物质的作用 p促进氢过氧化物的分解 金属催化剂 p过渡金属离子为氧化催化剂或助氧化剂，低浓度 下大大加快氧化速率。 n活化氧分子形成单线态氧和氧自由基 n降低自由基形成的活化能 n促进氢过氧化物的分解 p催化能力排序： PbCu黄铜SnZnFeAl不锈钢Ag p血红素亦为催化剂。 抗氧化剂 p抗氧化剂分为几类： n游离基清除剂（氢原子和电子供体） n单线态氧淬灭剂（类胡萝卜素等） n氢过氧化物分解剂（） n金属螯合剂（有机酸等） n氧清除剂（Vc、铁粉等） n抗氧化酶类（SOD、谷胱甘肽酶等） p常用商业抗氧化剂：以酚类物质为主。 游离基清除剂的机理 ROO+ AH2ROOH+AH ROO+ AHROOH+A AH+ AHAA AH+ AH AH2+A 2ROO+ 2AH2ROOA+H2 常用抗氧化剂(1) 常用抗氧化剂(2) 常用抗氧化剂(3) 生育酚 常用抗氧化剂(3) 抗坏血酸 氢供体、螯合剂、除氧剂、增效剂 抗氧化剂的使用注意事项 p尽早加入，以延缓氧化时间 p剂量适当，以免产生负效果 p注意溶解性，以更好地分散于食品体系 p利用增效作用 p选择高效产品 抗氧化剂与促氧化剂 p抗氧化剂数量过大或油脂氧化程度较高，则电子 供体或氢供体可能反而促进氧化进程： ROO+ AHROO+AH2 3.3.2 脂肪的水解 p有水存在的情况下，在加热、酸、碱、酶的作用 下可发生水解反应 p酯酶在水油两相上发挥作用?乳化后反应速度快 p游离脂肪酸比甘油酯更容易氧化 p游离脂肪酸增多的情况 n生物体中存在的酯酶储藏中作用 n油脂压榨后未经过精炼含水分较高 n食物油炸后将水分转移入煎炸油脂中 3.3.3 油脂在加热后的变化 p热分解 p热聚合 p热氧化聚合