油脂及豆粕、磷脂基础知识复习资料.doc

油脂的组成 油脂定义为混脂肪酸甘油三脂的混合物。 油脂主要由脂肪酸甘油三酯组成，还包括其它少量成分，例如FFA、磷脂、色素、固醇、碳氢化合物和脂溶性维生素A、D、E 和 K等。甘三酯分子结构油脂的分类 油（常温下为液态）,如豆油、花生油、芝麻油、葵花籽油等 脂肪（常温下为固态），如牛油、猪油等油脂的分类 乳脂类； 植物脂； 动物脂 海产品动物油 微生物油脂。 油脂的分类 干性油：碘值大于130，如桐 油、亚麻籽油、红花油等；半干性油：碘值介于100-130，如棉籽油、大豆油等； 不干性油：碘值小于100，如花生油、菜子油、蓖麻油等。 植物油分类（依据甘三酯内主要脂肪酸分布） 植物油（Vegetable oils）- 种籽类油： 大豆、 向日葵、棉籽 菜籽、红花籽、蓖麻籽 芝麻、亚麻籽、棕榈仁 巴西棕。 - 坚果类油： 花生油、椰子油- 水果类油: 棕榈油、橄榄油- 谷物类油: 玉米油、米糠油动物油脂（Animal Fats and Oils） 乳脂（Milk fat）: 黄油（Butter） 牛脂（Cattle fat）: 牛油（Tallow） 猪脂（Pig fat） : 猪油（Lard）海产油（Marine oils）: 鱼油（Fish Oil） 鲭鱼油（Mackerel） 金枪鱼油（Tuna） 鲑鱼（Salmon） 鳕鱼（Cod） 黑线鳕鱼油（Haddock）工业加工过程中各种原料的含油量油籽椰子玉米胚芽棉籽棕榈仁棕榈花生大豆油（soybean oil）棕榈油: 从油棕的果肉或皮下果肉层提取而得 到的植物油棕仁油: 从油棕的核内提取得植物油油脂的营养和健康功能: 食物中获取高能量食物的供给能量 (9千卡/克) 脂溶性维生素(A, D, E 和 K)的来源 多不饱和脂肪酸（Polyunsaturated Fatty Acids/PUFA） - 心血管系统、神经系统和免疫系统（Cardiovascular, nervous and immune systems)的健康功能- 降低血液中胆固醇（Blood cholesterol）含量 - 提供人体必需脂肪酸（亚油酸、亚麻酸）脂肪酸 脂肪酸是天然油脂加水分解生成的脂肪族羧酸化合物的总称，属于脂肪族的一元羧酸（只有一个羧基-COOH和一个烃基R-）。天然脂肪酸大多数是偶数直链，碳链中不含双键的为饱和脂肪酸，含双键的为不饱和脂肪酸，根据双键的多少分为一烯酸、二烯酸和三烯以上脂肪酸。饱和脂肪酸命名：以含同一数量的碳原子的烃而定名。如CH3(CH2)10COOH脂肪酸，相应的烷烃是正十二烷，故称为正十二烷酸。 饱和脂肪酸十分稳定，一般不与空气、卤素及氧化剂发生化学反应。一烯酸命名： 一烯酸采用系统命名法，如油酸，系统命名为顺9-十八碳一烯酸，碳原子的编号方法是以羧基上的碳原子作为1，然后一次编排至碳链末端，9表示双键在碳链中的位置，双键位置写在碳链的前面；速记写法9c-C18:1 ，表示碳原子数为十八个，有一个顺式双键，双键位置在9位。顺式与反式脂肪酸结构以油酸为例： CH3(CH2)7CH HOOC(CH2)7CH 顺-9-十八碳一烯酸，c9-C18:1CH3(CH2)7CH HC(CH2)7COOH反-9-十八碳一烯酸,t9-C18:1二烯酸命名： 天然油脂中存在的二烯酸种类不多，常见的为亚油酸，即顺-9-顺-12-十八碳二烯酸。亚油酸普遍存在于液体植物油中。 亚油酸除采用系统命名法外，也常用能表明脂肪酸双键位置的n、 速记法。 n、 法是以脂肪酸甲基一端的碳原子数为1，到最近的一个双键碳原子为n或值， n、 速记法仅限于顺式双键，而且双键应为五碳双烯形式，其它形式不能用此法表示。油酸可表示为18：1（n-9）或18：1 9，亚油酸为18：2（n-6）或18：26.三烯酸油脂及脂肪酸的物理性质 熔点，密度，塑性脂肪的膨胀特性，黏度与表面张力，溶解度等。油脂及脂肪酸的热性质沸点，比热容，烟点，闪点，燃烧点等油脂及脂肪酸的化学性质1、油脂醇解反应CH2-O-CO-R1 NaOH CH2OHCH-O-CO-R2 + CH3OH RCOOCH3+CHOHCH2-O-CO-R3 CH2OH如脂肪酸甲酯，催化剂除用碱外，也可以用酸，甲醇钠等，用酸或碱做催化剂时，必须在无水条件下进行。 【？】本实验室甲酯化所用的催化剂是什么？油脂及脂肪酸的化学性质2、脂肪酸成盐反应（脂肪酸能与强碱、弱碱 -作用生成盐）： RCOOH+NaOH=RCOONa+H2O3、油脂水解反应：CH2OCOR1 CH2OHCHOCOR2 + H2O CHOCOR2 +R1COOHCH2OCOR3 CH2OCOR34、皂化反应CH2-O-CO-R1 CH2OHCH-O-CO-R2 + 3KOH 3RCOOK+ CHOHCH2-O-CO-R3 CH2OH RCOOH+KOH RCOOK+H2O5、卤素加成反应 I I CH3(CH2)8CH=CH(CH2)4COOH+I2 CH3(CH2)8CH-CH(CH2)4COOH6、氧化反应 O O CH3(CH2)8CH=CH(CH2)4COOH+O2 CH3(CH2)8CH-CH(CH2)4COOH （过氧化物）7、酯交换油的劣化 氧化（Oxidation） 分解（水解）（Hydrolysis） 聚合（Polymerization）氧化 产生气味 (酸败 rancid) 散发气味: - 碳水化合物（hydrocarbons）, 酮化物（ketones）, 醛化物（aldehydes）, 环氧化物（epoxides）和 酒精（alcohols）. 油脂酸败 影响油脂自动氧化的因素 脂肪酸在甘三酯中的位置分布：游离脂肪酸的氧化速度比其酯要稍快一点，相当多的游离脂肪酸对加工设备和贮罐会产生腐蚀作用，导致金属离子增加，从而加速油脂氧化。 温度：温度越高，氧化速度越快，在21-63范围内，温度每上升16，氧化速度加快1倍；因此低温 氧气：油脂与空气接触面积越大，油脂的氧化速率越快，因此在储存和加工过程中，要尽可能的减少油脂与空气的接触面积，或者充惰性气体来避免油脂与空气接触； 水分：对油脂和含油食品的研究表明，氧化速率很大程度上取决于水活度，在含水量很低的食品中，氧化速度相当快，随着含水量的增加，水分阻止了油脂的氧化，可能是由于水分钝化金属离子的催化活性； 光和射线：光、紫外线和射线都能加速氧化，因此避光储存能延缓油脂氧化过程； 助氧化剂：过渡金属：Ca、Fe、Mn、Co 等，他们可以促进氢过氧化物的分解，促进脂肪酸中活性亚甲基的C-H 键断裂， 使样分子活化，一般的助氧化顺序为PbCuSeZnFeAlAg。 酶：有些油脂中存在脂肪氧化酶，它们起着加速油脂氧化的作用。 抗氧化剂：无论天然或合成的抗氧化剂均可以有效地延缓油脂氧化速度。 其它：如色素，灰尘及光敏剂等同样对油脂氧化有一定的影响。 油脂的回味 精炼脱臭后的油脂放置一段时间，在过氧化值很高时就产生一种不好闻的气味，这种现象成为回味，含亚油酸和亚麻酸的较多的油脂，容易产生回味，豆油回味从淡到浓被称为“豆味”、“青草味”、“油漆味”及“鱼腥味”。水解 分解产生单甘酯（Monoglycerides）、双甘酯（Diglycerides）和游离脂肪酸 气味形成（酸败味、肥皂味） 水分可以促进分解聚合 通过各种化学反应使不饱和脂肪酸连接起来。 聚合物会产生泡沫，粘度增加，油变黑。 热和金属的影响油脂通常含有的气味 无味的 Bland 原料固有的Raw 豆味 Beany 蜀味 Corny 草味 Grassy 仁味 Nutty 蜡味 Waxy 黄奶油味 Buttery 硫磺味 Sulfur 木味 Woody 鱼腥味 Fishy油脂氧化稳定性的评价方法： 烘箱法：取50-100g油脂置于开口的容器中，在630.5或70烘箱中储存，每隔一段时间测定过氧化值的变化。 活性氧法（AOM)：在97.8 下连续通入2.33ml/s的空气，测定POV达到100meq/kg所需要的时间。豆油氧化稳定性指数（OSI）油脂的常规分析油脂的特性指标豆油特性指标亚麻酸 C18:3 5.011.0 特性指标的分析 折光指数：光线从空气中射入油脂时，入射角与折射角的正弦之比值。 相对密度：20植物油的质量与同体积20蒸馏水的质量之比值。 不皂化物：油脂中不与碱起作用、溶于醚、不溶于水的物质，包括甾醇、脂溶性维生素和色素等。特性指标的分析 碘值：100g油脂中所能加成I2的质量（g），用于衡量油脂不饱和程度。碘值的测定基于卤素加成的原理，用IV表示。 皂化值：完全皂化1g油脂（包括中和游离脂肪酸）所需氢氧化钾的质量（mg），用SV表示。特性指标的分析脂肪酸组成分析： 样品前处理，脂肪酸甲酯化。 应用气相色谱仪进行分析 【？】为什么要进行脂肪酸甲酯化？油脂质量指标 指标一级二级三级四级透明度澄清、透明澄清、透明气味、滋味气味、口感良好无味、口感好具有大豆油固有的气味和滋味，无异味色泽Y20R2.0 (133.4mm)Y35R4 (133.4mm)Y70R4.0 (25.4mm)Y70R6.0 (25.4mm)水份及挥发物，%0.050.050.100.20杂质，%0.050.050.050.05酸价，mgKOH/g0.20.31.03.0过氧化值，mmol/kg5566加热实验（280）无析出物。罗维朋比色：黄色值不变，红色值的增加小于0.4微量析出物。罗维朋比色：黄色值不变，红色值增加小于4.0，蓝色值增加小于0.5含皂量，%0.03烟点（）215205冷冻试验（05.5h）澄清、透明澄清、透明溶剂残留，mg/kg浸出油不得检出不得检出5050压榨油不得检出不得检出不得检出不得检出油脂质量指标的分析酸价：中和1g油脂中的游离脂肪酸所需要的氢氧化钾的毫克数（KOH mg/g），用AV表示。AV值反应油中FFA含量的高低。测酸价时，用1：2的中性乙醇乙醚混合溶剂。【？】1、做酸价时，是否可以只用中性乙醇或乙醚？2、在滴定过程中如出现混浊或分层，是由什么原因 -造成，如何消除？油脂质量指标的分析过氧化值：每1kg油脂中活性氧的毫摩尔数。油脂质量指标的分析 含皂：经过碱炼后的油脂中皂化物的含量。皂即脂肪酸钠，在碱炼过程中产生，油中皂含量高，会影响脱色，透明度，在豆油中的皂一般为油酸钠。豆粕质量指标主要豆粕质量指标：1.水分 2.蛋白 3.含油4.纤维 5.灰分 6.蛋白溶解度7.残溶蛋白：原理：食品经加硫酸消化使蛋白质分解，其中氮与硫酸化合成硫酸铵。然后加碱蒸馏使氨游离，用硼酸液吸收后，再用盐酸或硫酸滴定根据酸消耗量，再乘以一定的数值即为蛋白含量。其化学反应式如下：1、消化： 有机物（含N、C、H、O、P、S等）+H2SO4 (NH4) 2SO4+CO2+SO2+SO3+H3PO42、蒸馏 (NH4) 2SO4+2NaOH 2NH3+2H2O+Na2SO43、吸收2NH3+4H3BO3 (NH4) 2B4O7+5H2O4、滴定(NH4) 2B4O7+H2SO4+5H2O (NH4) 2SO4+4H3BO3凯氏微量蒸馏装置图1烧瓶2回流管3漏斗4冷凝管5蒸馏瓶6接收瓶硫酸钾的作用：提高硫酸的沸点硫酸铜的作用：催化剂 实验注意事项：1、硫酸钾（或钠）的作用是提高沸点，其量不能太多，否则硫酸的沸点提高太多时硫酸铵将有可能分解挥发，造成误差。 2、消化过程中，若硫酸损失过多时，可酌量补加硫酸，勿使瓶内干涸。3、消化液加水稀释后，应及时进行蒸馏，否则应保存消化液，临用时加水稀释。4、蒸馏时加入的碱液一定要过量5、蒸馏过程中，密切关注有无漏气现象，蒸馏中不能断热断水，停止加热时，冷凝出口必须离开吸收液。豆粕质量指标及分析纤维：原理 用标准浓度的酸和碱在特定条件下消化样品，再用无水乙醇除去可溶物，经高温灼烧扣除矿物质的量，所余量为粗纤维。它不是一个确切的化学实体，只是在公认强制规定的条件下测出的概略成分，其中以粗纤维为主，还有少量的半纤维素和木质素。豆粕质量指标及分析 灰分 灰分是指试样在550灼烧后所得残渣，用质量百