食用油脂(冲突2011-11-2018-10-30).ppt

第八章 食用油脂,一、食用油脂的概念,食用油脂是指从动、植物组织中提炼出来的供人食用的以脂肪为主、并含有其他成分的混合物。 如豆油、菜子油、玉米油、核桃油、花生油、葵花籽油、芝麻油、橄榄油、猪油、牛油、羊油、鱼油、鸡油等。,二、油脂的化学组成与性质,油和脂肪都是高级脂肪酸甘油酯，统称为油脂。一般把常温下呈液态的称作油，而把常温下是固态的称作脂肪。 食用油脂在化学成分上是高级脂肪酸与甘油（丙三醇）发生酯化反应所生成的酯，生成的甘油酯是由一分子的甘油和三分子的脂肪酸组成的，因此又称为甘油三酯。因此油脂属酯类： 3脂肪酸+甘油 H+ 甘油三酯+水,二、油脂的化学组成与性质,95%的食用油脂是以甘油三酯的形式存在的，它不溶于水， 由C、H和O组 成的。基本的 化学结构就是 这样的：,二、油脂的化学组成与性质,甘油所连的三个脂肪酸可以不同，所以通常说的油或脂基本都是混合物。再看一个甘油三酯的合成示意图，甘油的羟基和脂肪酸的羧基去掉一个水成为酯：,二、油脂的化学组成与性质,食用油脂中的主要成分是甘油酯，其次是游离的脂肪酸、甘油，再次是少量的磷脂、甾醇（固醇）、色素、维生素和蜡八种成分组成。 因为脂肪酸在甘油酯中所占的比例达94%-96%，因此脂肪酸的性质直接决定着油脂的性质。,（一）甘油（丙三醇）,甘油是无色、有微甜味的粘稠状液体，呈中性，比水重，可以以任意比例与水混合，有很强的吸湿性，能够吸收空气中的水分至自重的50%，所以甘油常作为化妆品和烟草等的吸湿剂；在面点制作中也常用甘油来防止食品老化，但产品吸湿变软不利存放。 甘油与有机酸可生成酯。,甘油的分子球棍模型,（二）脂肪酸,脂肪一般不溶于水，且比水轻，常浮在水或汤汁、菜肴的表面。脂肪在酸、碱或酶的作用下水解为脂肪酸和甘油。 油脂的物理、化学性质，则受脂肪酸种类的影响而不同。,脂肪水解示意图,（二）脂肪酸,脂肪酸的通式为：RCOOH，其中，R为脂肪键，COOH为羧基，自然界中的脂肪酸大多是直链状的脂肪键与羧根结合而成的。在脂肪内已发现有120多种脂肪酸，如软脂酸、硬脂酸、油酸等。 脂肪酸在有充足氧供给的情况下，可氧化分解为CO2和H2O，释放大量能量，因此脂肪酸是机体主要能量来源之一。,1.脂肪酸的种类,按碳链长度不同分类: 短链脂肪酸(含4-6个碳原子) 中链脂肪酸(含8-14个碳原子) 长链脂肪酸(含16-18个碳原子) 超长链脂肪酸(含20个或更多碳原子) 在分子中碳原子数小于等于10的脂肪酸，称为低级脂肪酸；分子中碳原子数大于10的脂肪酸，称为高级脂肪酸。,1.脂肪酸的种类,按饱和程度分类： 饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸：按不饱和程度分为： 单不饱和脂肪酸 多不饱和脂肪酸,1.脂肪酸的种类,按营养角度分类： 非必需脂肪酸:机体可以自行合成，不必依靠食物供应的脂肪酸,它包括饱和脂肪酸和一些单不饱和脂肪酸。 必需脂肪酸:为人体健康和生命所必需,但机体自己不能合成,必须依赖食物供应，它们都是不饱和脂肪酸。,（1）饱和脂肪酸,分子结构中连接碳原子的只有单价键，性质稳定，不易与其它物质发生化学反应，熔点、凝固点和沸点高，常温下呈固态。如牛、羊、猪脂；植物中富含饱和脂肪酸的有椰子油、棉籽油和可可油。 主要包括：软脂酸C16、硬脂酸C18、花生酸C20、月桂酸C12等 。 碳原子数小于等于10的脂肪酸，称为低级饱和脂肪酸；分子中碳原子数大于10的脂肪酸，称为高级饱和脂肪酸。,硬脂酸分子式,含饱和脂肪酸多的油脂的特点,具有较强的乳化性和起酥性，性质稳定，熔点、凝固点和沸点高，常温下呈固态。不但有利于形成稳定的乳浊液，还能增强面团的可塑性和制品的酥松度。 膳食中饱和脂肪酸多存在于动物脂肪中，这些食物也富含胆固醇。故进食较多的饱和脂肪酸也必然进食较多的胆固醇。,（2）不饱和脂肪酸,分子结构中至少含有一个C=C双键的脂肪酸。主要包括油酸（含一个双键）、亚油酸（含两个双键）、亚麻酸（含三个双键）、花生四烯酸（含四个双键）等 。 不饱和脂肪酸根据双键个数的不同，分为单不饱和脂肪酸（油酸）和多不饱和脂肪酸（亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸）二种。,油酸分子式,氢化（硬化）,加氢 - 单纯增加有机化合物中氢原子的数目，使不饱和的有机物变为饱和的有机物。 不饱和脂肪酸内的双键能发生加成反应，即油脂中不饱和脂肪的酰基部分，可以在镍的催化下加氢到任何一种饱和程度。加氢可使不饱和脂肪酸变成固态的饱和脂肪酸，这个反应称为氢化。所以油脂的氢化过程又称硬化，氢化后的脂肪称为硬化油。,含不饱和脂肪酸多的油脂的特点,化学性质不稳定，易发生化学反应，熔点低，常温下呈液态。 其可塑性、起酥性较差，但较容易被人体消化吸收。,2.脂肪酸的性质,（1）属于一种弱酸。由偶数碳原子组成。不饱和脂肪酸的酸性高于饱和脂肪酸的酸性，其酸性随着酸分子量的增大而减小。 （2）遇碱发生皂化反应。脂肪在碱溶液中水解时，产物不是游离脂肪酸而是脂肪酸遇碱金属离子结合生成的脂肪酸盐类，习惯上称为肥皂，所以把脂肪在碱性溶液中的水解反应叫皂化反应。 （3）与醇形成酯（酯化反应）。脂肪酸与醇可发生酯化反应，生成酯类。,（三）甘油酯,甘油酯是由甘油和高级脂肪酸发生酯化反应而生成的。 在甘油分子中因有三个羟基，所以甘油能形成若干类的酯。脂肪酸在甘油的两个羟基上酯化所得的化合物叫甘油二酯；若在三个羟基上全部酯化所得的化合物叫甘油三酯（也叫三高级脂肪酸甘油酯)。,三硬脂酸甘油酯分子式,（四）游离脂肪酸,在新鲜油脂中，由于脂肪酶的存在，通常含有极少量的游离脂肪酸。 油脂中游离脂肪酸的含量标志着油脂的酸败程度：游离脂肪酸含量越高，油脂的异味越浓，则酸败程度高且发烟点也低。,（四）游离脂肪酸,油脂中游离脂肪酸的含量，通常用酸值（酸价）来表示，可在常温或低温下，用标准KOH溶液进行滴定：中和1g油脂中游离脂肪酸所需要的KOH的毫克数称为该油脂的酸值。 酸值是衡量油脂品质好坏的重要数据之一。当油脂酸败后，酸值会显著升高。大部分油脂的酸值都在0.3-2之间，一般都不超过5，通常，酸值大于6的油脂不宜食用。,（五）磷脂,动物油 脂肪 脂类化合物 植物油 磷脂 类脂 甾醇（固醇） 蜡,脂类化合物,脂类化合物按其分子结构和水解产物可分为三大类： （1）简单脂类：包括油脂和蜡 （2）复合脂类：包括磷脂和糖脂 （3）衍生脂类：包括甾族化合物、脂溶性维生素等。 甾族化合物是广泛存在于动、植物中的一类重要的天然产物，包括两大类：甾醇，包括动物甾醇和植物甾醇；甾族激素，包括性激素、肾上腺皮质激素等。,磷脂,动、植物油脂中都含有磷脂，一般来讲，植物油中的磷脂含量高于动物油。主要包括：卵磷脂、脑磷脂和神经磷脂。 磷脂具有很高的营养价值，是人体脑细胞和神经细胞主要成分；对脂肪过多症、脂肪肝患者有很好的食疗作用，是儿童食品和方便食品的强化剂，可促进生长发育、防止动脉硬化及冠心病。,磷脂表面活性剂,磷脂具有亲水性和亲油性，是一种天然表面活性剂（乳化剂）、抗氧化剂、营养添加剂，能降低面团粘度，增强面团酥松度，有利于制品纹理更清晰，保持制品滋润。 表面活性剂，是指分子结构中必须含有亲水基团和疏水基团（亲油基团），它是能降低液体表面张力的物质。 凡作用于液体表面,使液体表面积缩小的力,称为液体表面张力。,磷脂表面活性剂,表面活性剂就是由亲油基和亲水基两部分结构结合在一起的特殊物质，用符号“-”表示，这种结构叫两亲结构，这一特性在清洗剂和化妆品中具有特殊的作用。 表面活性剂由于在油-水界面上的定向排列而具有降低界面张力的作用。,油脂中的磷脂,纯而新鲜的磷脂，口味不太好，是浅黄色糊状物。 油脂中磷脂过多，会使油脂外观浑浊、暗淡。在烹饪中产生大泡沫，并生成黑色沉淀，影响煎炸食品颜色和风味。并且，因其具有吸水性，在制油和贮藏过程中会把酶、微生物、水分带入油内，促进油脂水解酸败，降低油品质量。因此，在油脂精炼的工艺过程中，应尽可能多地除去磷脂。,（六）甾醇,甾醇是含有羟基的固体化合物，所以又叫固醇。 甾醇（固醇）根据来源分为： 1.动物甾醇（固醇）-主要包括胆甾醇 2.植物甾醇（固醇） 主要包括谷甾醇、豆甾醇和麦角甾醇。 植物甾醇是人体的VD源，它们不易被人体吸收，但能竞争性地抑制人体对胆固醇的吸收，所以植物甾醇有降低人体血浆胆固醇的作用，故患心血管病的人多食植物油比较好。,（七）色素,棉籽油-棉酚 玉米油 花生油 芝麻油-芝麻色素 橄榄油 色拉油,（八）维生素,油脂中主要含有脂溶性维生素A、D、E、K四种。 通常维生素A、D多存在于动物性油脂中，而维生素E、K多存在于植物性油脂中。,（九）蜡,蜡在自然界分布很广，根据来源分为植物蜡和动物蜡两大类。 蜡的成分是复杂的，但主要成分是高级脂肪酸和高级饱和一元醇形成的酯。 川蜡，国际上称“中国虫蜡“，以介壳虫科昆虫白蜡虫的雄虫群栖于植物白蜡树和其他植物枝干上分泌的蜡。应用于医药：片剂、片剂抛光；食品：巧克力、糖豆、瓜子抛光；日化：眉笔、鞋油、汽车上光蜡、地板蜡、复写纸；家具：雕刻、石材；航天军工等。,植物蜡,棕榈树 大豆蜡 红山茶,动物蜡,川蜡 白蜡虫 羊毛脂 蜂蜡,蜡,蜡在油脂内含量很少，就植物油来说，一般不超过0.002%，但在冬季或低温时，可以看见蜡晶而呈云雾状悬浮于油脂中，引起油脂的混浊。,三、油脂的分类,（一）按其来源分：植物油、动物油脂 （二）按其形态分：液态油脂、固态油脂 （三）按加工方法分：生油脂、熟油脂 （四）按加工程度分：毛油、过滤油、精炼油 （五）按消化率分: 熔点低于37的油脂：如各种植物油、精炼猪油、乳脂、禽类和鱼类脂肪等，消化率达97-98%；熔点在37以上的油脂：如牛、羊脂肪，消化率为90%左右；熔点在50-60的油脂：不易消化，如桐油。,三、油脂的分类,（六）按其性质分 主要是根据油脂碘价数的高低又分为干性油、半干性油、不（非）干性油三大类。,油脂加碘-加成反应,油脂可与卤素（氯、碘）发生加成反应。通常利用油脂遇碘的加成反应来测定油脂的不饱和程度，其不饱和程度用碘值（碘价）来表示。 碘价又称为碘值：即油脂内含不饱和脂肪酸越多，在反应时需碘量也就越大，每100g油脂在一定条件下所能吸收碘的克数为碘价。碘价越高，则意味着双键越多，越容易氧化。故脂肪的碘值小于油的碘值。,油脂的干化,某些植物油（如油桐树：桐油含量为40-69%）在空气中放置，能生成一层硬而具有弹性的薄膜，这种现象叫干化。具有这种性质的油叫干性油。,油桐树,桐油,桐油伞,按碘价大小不同将油脂分类,干性油脂：碘价在130以上，如桐油。不能食用 。 但是豆油特殊，因豆油碘价虽高，为128-134，食用价值却很高，属半干及干性油脂。 半干性油脂： 碘价在100-130之间，如香油、菜子油、色拉油、棉籽油。 不干性油脂：碘价在100以下，如猪油、羊油、牛油、椰子油、可可脂、花生油。,四、油脂在加工和贮存中的变化,（一）水解作用 （二）氧化作用 （三）酸败作用,（一）水解作用（油脂的水解）,油脂在水中加热时，在酸、碱、酶、高温等作用下，主要发生水解作用，生成甘油和易被人体消化吸收的脂肪酸。 1.油脂在酸或酶催化下水解,（一）水解作用（油脂的水解）,2.碱能促进脂肪的水解作用，且温度升高，会加速水解。 皂化反应：,皂化值,工业上将1g油脂完全皂化所需KOH的毫克数称为油脂的皂化值。皂化值是检验油脂的纯净程度的指标，不纯的油脂皂化值偏低，是由于油脂中含有较多的不被皂化的杂质。 水解作用的影响： 水解后的油脂发烟点降低，易引起冒烟现象，在油炸制品中，由于含水量大，温度高，这一现象尤为突出。,（二）氧化作用,油脂中所含双键越多的脂肪酸，则油脂越不饱和、熔点越低、越易受化学作用，如氧化作用，若生成环氧化物，进而被分解生成醛类物质；若生成氢过氧化物，进而被分解生成醛、酮、酸等。 脂肪酸的双键处不稳定，易受氧化作用而引起油的酸败，即产生油哈味。氧化后的油脂黏度增加，并发黑，这种现象又称为油的“疲劳”。,炸油的“疲劳”,指当油温升高到200以上时，会与空气接触发生热氧化（即在空气存在的状态下，高温中进行的氧化反应），产生各种分解生成物和氧化聚合物（醛、酮等），致使油粘度增加，并发黑，这种现象称炸油的“疲劳”。 通常油温越高，“疲劳”越快。 这种油脂不仅味感不好，丧失营养，还有毒性，食用后使人体生长停滞、肝脏肿大、肝功能受损、甚至有致癌的危险。所以，油炸食品要尽量少吃。,（三）酸败作用（油脂的酸败）,1.油脂酸败定义 油脂产品或含油量较多的制品贮存不当或时间过长，在空气中氧或微生物的作用下，稳定性较差的油脂分子发生氧化及水解反应，产生较强烈的有刺激臭味的低分子油脂降解物（醛、酮、酸等混合物），这一现象称为油脂酸败，俗称油脂哈喇。,（三）酸败作用（油脂的酸败）,2.油脂酸败的危害 油脂酸败是油脂或富含油脂的食品在贮存中常见的一种变化，它的变化能使油脂或富油制品色、香、味变劣，营养价值降低，食用过后轻则引起呕吐、腹泻、肠炎、脂肪肝，重则引起肝脏肿大、患核黄素缺乏症，使人体的主要酶系统受损害。且产生严重酸败的油脂还呈现毒性，甚至导致食物中毒。另据研究报告还有致癌性。,（三）酸败作用（油脂的酸败）,3.油脂酸败的类型 根据发生酸败的原因和机理的不同，分为三种不同的类型： 第一类是水解作用引起的酸败（水解型酸败） 第二类是空气氧化分解引起的酸败（氧化型酸败） 第三类是微生物氧化分解引起的酸败（酮型酸败）,（1）水解作用引起的酸败,油脂中的脂肪酶，能使油脂产生水解反应，生成甘油和游离脂肪酸。 例如：人造奶油（因其中含水分16%-20%），长期贮存在高温环境中，会发生水解反应，将其水解生成丁酸和甘油等物质，水解生成的丁酸则具有腐臭的酸味。,影响水解酸败的因素,a、高温 b、水分的存在,（2）氧化作用引起的酸败,油脂中的不饱和脂肪酸的不饱和键（双键）容易被氧化而发生变质，这种氧化变质称为氧化酸败。 氧化酸败的化学本质是由于其中不饱和脂肪酸的双键部分受到空气中氧的作用，发生加成反应而生成过氧化物，此过氧化物继续分解或氧化，生成低级醛和羧酸。,氧化酸败的影响,氧化反应生成的过氧化物、醛和羧酸等会引起产品的颜色改变，释放出酸败的臭味，而使产品质量下降。 因此在食品的生产、使用和储存过程中，应尽量避免油脂酸败现象的发生是非常重要的。,引起氧化酸败的因素,（1）内在因素 主要是油脂中的不饱和脂肪酸中不饱和双键，此部位是结构中的【弱点】，极容易被氧化而断键。分子结构内的不饱和键越多，就越容易被氧化。,引起氧化酸败的因素,（2）外在因素 A、氧：是造成酸败的主要因素。 B、热：热会加速氧化酸败的进行。 C、光：可见光虽然并不能直接引起氧化作用，但其中某些波长的光如紫外线对氧化有促进作用。 D、金属离子：某些金属离子可能成为自动氧化反应的催化剂，加速氧化酸败。这些金属离子主要有铜、铅、锌、铝、铁、鎳等。,（3）微生物氧化分解引起的酸败（酮型酸败）,首先油脂在微生物中脱氢酶的作用下水解，生成甘油和脂肪酸；某些较低级的脂肪酸（C5-C12）可进一步在-碳原子处氧化（-氧化），生成-酮酸，-酮酸再脱羧即生成甲基酮，这些酮酸和甲基酮也具有不愉快的哈喇味。 另外，甘油也能被氧化，生成具有特臭的环氧丙醛。,引起微生物酸败的因素,A、气温高 B、湿度大 C、密封不严或通风不良 在奶油、猪油等油脂