第三节 脂 类.doc

第三节 脂 类一、脂类的定义脂类是生物体内的一大类物质，包括脂肪、蜡、磷脂、糖脂、固醇等，脂类的种类繁多，结构各异，但都具有下列共同特征。1、不溶于水而溶于乙醚、石油醚、氯仿等有机溶剂。2、 都具有酯的结构或可能成为酯的物质（醇、酸）。3、 能被生物体利用的物质。 根据脂类的化学组成，可作如下分类： 在食品化学中，脂类中最重要的是作为能源的油脂和易引起食品腐败的复合脂类。二、甘油酯和脂肪酸 动植物油脂的主要成分是脂肪酸的甘油酯，若甘油结合的三个脂肪酸相同，则称之为单纯甘油酯，否则称为混合甘油酯。天然油脂中的甘油酯大部分是混合甘油酯。甘油酯中的脂肪酸一般是直链的，分为饱和脂肪酸及不饱和脂肪酸两类，脂肪酸的命名一般多保持其俗名。与食品化学关系较大的脂肪酸见表1，其中以C16及C18的脂肪酸在自然界中最广为存在。如棕榈酸（十六酸）、硬脂酸（十八酸）、油酸（9十八烯酸）、亚油酸（9，12十八二烯酸）。天然存在的不饱和酸大部分为顺式，如油酸。三、脂肪酸及脂肪的性质1、 物理性质 纯净的脂肪酸及其油脂都是无色的，脂肪是混合物，所以没有确切的熔点和沸点，几种常见油脂的熔点范围如下：油脂 大豆油 花生油 向日葵油 棉籽油猪油 牛脂mp()(含不饱和酸越多，熔点越低）-8 -18 0 3 -16 -19 3 428 4840 50 脂肪及脂肪酸的沸点都比较高，在常压下蒸馏时要发生分解，故只能在减压下蒸馏。 表 1 作为脂类成份的主要天然脂肪酸1 直链饱和脂肪酸CnH2n+1COOH普通名称系统命名结构式存在物酪酸 (butyric)正-丁酸CH3（CH2）2COOH奶油己酸 (caproic)正-己酸CH3（CH2）4COOH奶油、椰子油、棕榈油辛酸 (caprylic)正-辛酸CH3（CH2）6COOH奶油、椰子油、棕榈油癸酸 (capric)正-癸酸CH3（CH2）8COOH奶油、椰子油、抹香鲸脑油月桂酸 (lauric)正-十二酸CH3（CH2）10COOH奶油、棕榈油肉豆蔻酸(myristic)正-十四酸CH3（CH2）12COOH一般动植物油棕榈酸 (palmitic)正-十六酸CH3（CH2）14COOH一般动植物油硬脂酸 (stearic)正-十八酸CH3（CH2）16COOH一般动植物油花生酸 (arachidic)正-二十酸CH3（CH2）18COOH花生油、鱼油2直链不饱和脂肪酸a单烯型酸CnH2n-1COOH普通名称系统命名结构式存在物棕榈油酸(palmitdeic)9-十六烯酸9-C16H30O2奶油、植物油、鱼油岩芹酸 (petroselinic)6-十八烯酸6-C18H34O2芹菜科种子油油酸(oleic)9-十八烯酸9-C18H34O2一般动植物油异油酸(vaccenic)反-11-十八烯酸11-C18H34O2奶油、羊脂、猪油、硬化油芥酸 (erucic)13-二十二烯酸13-C22H42O2菜籽油、芥菜油 b二烯酸CnH2n-3COOH亚油酸(linoleic)9，12-十八烯酸C18H32O2植物种籽油c三烯酸CnH2n-5COOH桐酸(d-eleostearic)亚麻酸(linolenic)9，11，13-十八三烯酸9，12，15-十八三烯酸C18H30O2C18H30O2桐油亚麻油、豆油等d 多烯酸CnH2n+1-pCOOH（p=8,10,12）花生四烯酸 (arachidonic)二十碳五烯酸二十二碳六烯酸5，8，11，14-二十碳四烯酸5，8，11，14，17-二十碳五烯酸4，7，10，13，16，19-二十二碳六烯酸C20H32O2C20H30O2C22H32O2脑、蛋黄、卵磷脂、肝脏鱼油、肾脂质鱼油、鱼肝油3 羟基酸 a 饱和羟基酸(saturated hydroxy acid)二羟硬脂酸9，10-二羟硬脂酸C18H36O4蓖麻油 b 不饱和羟基酸(unsaturated hydroxy acid)蓖麻醇酸12-羟-十八烯酸C18H34O4蓖麻油脂肪酸的比重一般都比水轻，它们的折光率随分子量和不饱和度的增加而增大，因此，象奶油等含低饱和度酸多的油，折光率就低，而亚麻油等不饱和酸含量多的油，折光率就高，在制造硬化油（人造奶油）加氢时，可以根据折光率的下降情况来判断加氢的程度。脂肪不溶于水，而易溶于乙醚、石油醚、氯仿等有机溶剂。2、 化学性质(1)、 水解和皂化脂肪能在酸、碱或酶的作用下水解为脂肪酸及甘油。(2)、 加成反应不饱和脂肪酸在催化剂（如Pt）存在下可在不饱和键上加氢，本反应被应用于从植物油制造人造奶油。 不饱和双键上还可以和卤素发生加成反应，利用此反应可进行脂肪酸的分离和精制等，如含6个Br原子以上的不饱和酸不溶于乙醚, 因此亚油酸、亚麻酸等可通过溴化精制。(3)、 氧化 脂肪酸可被空气徐徐氧化分解生成低级醛酮、脂肪酸等，这个性质对含油食品的质量有重要意义。四、脂肪的自动氧化及其控制 油脂暴露于空气中会自发地进行氧化作用，先生成氢过氧化物，氢过氧化物继而分解产生低级醛、酮、羧酸等。这些物质具有令人不快的嗅感，从而使油脂发生酸败（耗败）。发生酸败的油脂丧失了营养价值，甚至变得有毒。1、 不饱和油脂得自氧化不饱和油脂的自动氧化是游离基反应历程。以RH代表不饱和脂肪，则： 脂肪分子的不同部位对活化的敏感性不同，一般以双键的-亚甲基最.易生成自由基。.CHCH=CH2、 饱和脂肪的氧化饱和脂肪的自氧化与不饱和脂肪不同，它无双键的-亚甲基，不易形成碳自由基，然而，由于饱和脂肪酸常与不饱和脂肪酸共存，它很易受到由不饱和酸产生的氢过氧化物的氧化而生成氢过氧化物，饱和酸的自氧化主要在CO2H的邻位上进行。即 3、 氢过氧化物的降解氢过氧化物是不稳定的化合物，易发生分解而重新生成游离基，再进一步氧化生成各种化合物。这些低分子量的醛、酮、酸，有不好闻的嗅味。4、聚合不饱和酸在氧化过程中，在形成低分子化合物的同时也生成一些聚合物。如：此二聚体还可以进而形成三聚体或多聚体。如：这种聚合是OO交联，而不是 -C-C- 结合。5、影响脂肪自动氧化速度的因素光照、受热、氧、水分活度、Fe、Cu、Co等重金属离子以及血红素、脂氧化酶等都会加速脂肪的自氧化速度。所以，为了阻止含脂食品的氧化变质，最普遍的办法是排除O2，采用真空或充N2包装和使用透气性低的有色或遮光的包装材料，并尽可能避免在加工中混入Fe、Cu等金属离子。家中油脂应用有色玻璃瓶装，避免用金属罐装。6、抗氧剂能阻止、延迟油脂自动氧化作用的物质称为抗氧化剂，抗氧化剂能与油脂氧化时生成的游离基及过氧化物游离基反应，生成稳定的游离基而终止链锁反应。食用油脂的抗氧剂必须满足下列要求： 低浓度即可有效。 抗氧剂及氧化物、以及它们与食品成分作用的产物都应无毒。 不致使食品发生异味、异臭。 成本便宜。食用油脂的抗氧剂有天然的及合成的二大类，它们差不多都是酚类。天然的抗氧剂有生育酚（VE）、单宁、棉酚、没食子酸、愈疮树脂等，天然植物油中都含天然抗氧剂，但它们往往在油脂精制时被分解，所以，若不加如抗氧剂，一般精制油比未精制油易氧化。现在允许使用的合成抗氧剂主要有下列三种：（1）. BHA即丁基羟基苯甲醚，它是3-BHA及2-BHA的混合物，一般3-BHA90%。（2）. BHT即二丁基羟基甲苯（3）. PG即没食子酸丙酯6、增效剂 L-抗坏血酸、柠檬酸、磷酸等二元酸若与抗氧剂一起使用，能增强抗氧剂的抗氧效力。这些酸被称为增效剂，增效剂可以给抗氧剂提供氢，防止其氧化。柠檬酸等还能与促进油脂氧化的金属形成螯合物，使其催化作用钝化。磷酸脂中的卵磷脂也有增效剂的作用。五、食品热加工过程中油脂的变化许多食品是用油炸法加工的，因此了解油在高温下的变化对于控制产品质量极为重要。油脂经长时间加热，会发生黏度增高，酸价增高以及产生刺激性气味等变化。油脂热增稠是由于发生了聚合作用，当温度300时，增稠速度极快，如：而酸价增高及刺激性气味的产生，则是油脂在高温下分解生成了酸、醛、酮等化合物。金属离子如Fe2+的存在可催化热解。热变性的脂肪不仅味感变劣，而且丧失营养，甚至还有毒性。所以，食品工业要求控制油温在150左右，并且油炸油不宜长期连续使用。六、油脂的乳化 使互不相溶的两种液体如油与水中的一种呈微滴状分散于另一种液体中称为乳化，其中量多的液体称为连续相，量少的则称为分散相。油与水的乳化在食品中极为常见，如牛奶、冰淇淋、鲜奶油食品等。 能使互不相溶的两相中的一相分散于另一相中的物质称为乳化剂，乳化剂使分子中同时有亲水性（极性）及亲油性（非极性）基团的分子。当油与乳化剂及水放在一起用机械方法振荡时，其中量少的一相即分散成细滴，而乳化剂从亲油性基团的一端伸到油内，以亲水的一端伸到水内，由于同性相斥。这些微滴间的斥力