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油脂植物资源 1 食用植物资源 油脂植物资源淀粉植物资源香料植物资源饮料植物资源色素植物资源甜味剂植物资源 2 油脂植物资源 油脂的定义 油脂为油和脂肪的总称 常温下液态的称为油 固态的称为脂肪 油脂的组成 脂肪酸甘油酯 称为油的 其脂肪酸多为不饱和 称为脂肪的 其脂肪酸多为饱和 甘油 软脂酸 硬脂酸 油酸 3 油脂植物 指处于野生状态或者半野生状态有一定含油量的植物 多存在于植物的果实 种子 花粉 孢子 根 茎 叶等器官 机体内油脂以结构脂肪和贮存脂肪两种形式存在 结构脂肪处于细胞内 是构成细胞原生质的组成成分 贮存脂肪主要存在于脂肪组织中 在高等动物中主要存在于皮下结缔组织 大网膜 肠系膜等 具有润滑 防震 防寒以及通过分解而提供能量等功能 4 油脂植物资源 单纯甘油脂 构成油脂的脂肪酸相同 混合甘油脂 构成油脂的脂肪酸不同 天然油脂的组成成分 1 混合甘油酯 而非简单甘油酯 除非某种脂肪酸的含量很高 2 多种甘油酯的混合物 5 油脂植物资源 构成油脂脂肪酸组成 1 现已从各种油脂中水解得到100多种脂肪酸 一般含4 34个碳原子 2 较常见的是含12个碳原子以上的饱和或不饱和高级脂肪酸 最常见的有 软脂酸 十六酸 又称棕榈酸 硬脂酸 十八酸 油酸 十八烯酸 亚油酸 十八二烯酸 脂肪分子最常见的4种形式 GS3 GS2U GSU2 GU3G 甘油基 S 饱和脂肪酸 U 不饱和脂肪酸 6 油脂的营养价值 提供热量 7 油脂的营养价值 提供维生素 油脂中含有油溶性维生素A D E K 维生素A 提高机体对传染病的抵抗力 参与视网膜中进行的化学作用 维生素D 调节机体磷与钙的代谢作用 维生素E 又名生育酚 调节生殖机能 维生素K 具有凝血作用 8 维生素K1 维生素K2 维生素D3 维生素E 维生素D2 维生素A 油脂的营养价值 9 油脂的营养价值 功能性油脂 多不饱和脂肪酸 1 亚油酸 必需脂肪酸 预防脂肪缺乏症 如鳞屑性皮炎 2 亚麻酸 降低胆固醇 3 二十二碳六烯酸 DHA 和二十碳五烯酸 EPA 健脑 提高记忆力 降低血小板凝聚 降血脂 预防冠心病 磷脂 含有磷酸根的类脂化合物 调节生物膜的生物活性和机体内正常代谢 卵磷脂 脑磷脂 肌醇磷脂 丝氨酸磷脂为四种重要磷脂 大豆中磷脂含量为1 0 3 2 其中卵磷脂 约含34 2 脑磷脂 约含19 7 肌醇磷脂 约含16 0 丝氨酸磷脂 约含15 8 10 食用油脂植物 油脂的存在 植物的果实和种子中 如大豆 花生 油菜籽 芝麻 向日葵等 其脂肪含量可达40 50 11 植物油脂中反式脂肪酸的来源 植物油脂本身含有天然的植物油脂中可能会含有少量反式脂肪酸 经高温加热处理的植物油脂植物油脂在精炼脱臭工艺中 通常需要250 以上高温和2小时加热时间 长时间高温加热有利于反式脂肪酸和生成 烘烤及油炸食品中反式脂肪酸也常见 12 自然界动植物自身合成或从自然食物中摄取的不饱和脂肪酸均为顺式 cis 脂肪酸 即在不饱和键 烯键 两端的碳元素上连接的两个氢均在双键的同一侧 这样不饱和脂肪酸分子在不饱和键处自然弯曲 而在反式 trans 脂肪酸分子中 不饱和键两端的碳元素上连接的两个氢在双键的对侧 这样不饱和脂肪酸分子在不饱和键处成直线 以十八碳脂肪酸为例 13 反式脂肪酸是植物油 部分 氢化加工的产物 部分氢化加工是重要的食品油加工工艺 因为植物油不含胆固醇 是黄油 猪油等动物油脂的重要替代品 属于零胆固醇的健康用油 天然植物油不饱和脂肪酸的含量高 室温下呈液态 起酥效果差 经氢化处理后 部分不饱和脂肪酸转化为饱和脂肪酸 综合熔点升高 室温下呈固态 起酥效果增加 可以用来取代动物油起酥 但是在氢化加工过程中 少部分顺式不饱和脂肪酸被转化为反式不饱和脂肪酸 后者在体内代谢过程中 使血液中低密度脂蛋白比例增高 因此向组织血管递送胆固醇量增加 被视为不健康因素 有一得必有一失 市场上销售的用于替代黄油 Butter 的人造黄油 Margarine 和替代猪油 Lard 的白油 Shortening 都是氢化植物油 14 油脂中的反式脂肪酸 反式脂肪酸的危害 1 使血清中对人体有害的低密度胆固醇浓度升高 对人体有益的高密度脂蛋白胆固醇浓度降低 2 使致动脉硬化的 脂蛋白浓度升高 明显增加患心血管疾病的危险 研究显示 反式脂肪酸的摄入增加2 患心脏病的风险增加25 3 反式脂肪酸影响胎儿和新生儿的生长发育 4 反式脂肪酸与癌症有关 15 常见食品中反式脂肪酸的含量 mg g 食物名称反式脂肪酸含量食物名称反式脂肪酸含蛋糕53冰淇淋26 60甜饼干19橄榄油0 111炸薯条5大豆油4 816干酪36 57向日葵油113 819人造奶油164玉米油1 191黄油40 62花生油14 613 16 17 油脂的理化性质1 溶解性脂肪的一个主要特点是一般不溶于水 而溶于乙醚 丙酮 氯仿 苯 石油醚及四氯化碳等非极性溶剂 18 2 熔点脂肪的熔点取决于所含脂肪酸的成分 脂肪酸都有固定的熔点 如果饱和度相同 则脂肪酸的熔点随碳原子数的增加而升高 当碳原子数相等时 不饱和脂肪酸的熔点比相应的饱和脂肪酸要低 脂肪的熔点常高于凝固点 19 3 乳化作用脂肪虽不溶于水 但在乳化剂作用下 可变成很细小的颗粒 均匀地分散在水里面而形成稳定的乳状液 这个过程叫乳化作用 emulsification 所谓乳化剂是一种表面活性物质 能降低水和油两相交界处的表面张力 20 4 氧化作用天然油脂暴露在空气中相当时间后 就会产生一种刺鼻臭味 称为酸败 rancidity 油脂酸败的主要原因有二 一是空气中的氧使其氧化分解 二是微生物等的作用 油脂中不饱和脂肪酸的双键受到空气中氧的氧化作用后成为过氧化物 继续分解产生低级醛 酯 羧酸和醛或酮的衍生物 这些物质使油脂产生臭味 油脂酸败的另一个原因是暴露或脂肪酶将油脂水解成低级脂肪酸 再经过一系列的化学变化后生成 酮酸 这个过程称为 氧化 oxidation 生成的 酮酸脱羧而成低级酮类 21 植物油脂脂肪酸分析方法 植物油脂的提取 弱极性有机溶剂提取法 1 待提取种子 果实粉碎 2 石油醚索氏提取约2小时 3 浓缩提取液得油脂 22 植物油脂脂肪酸分析方法 植物油脂脂肪酸组成及含量的测定 1 脂肪酸的甲酯化 油脂与甲醇和氢氧化钾混合 加热反应至溶液澄清 反应液冷却后置分液漏斗中加入水和正已烷萃取 无水硫酸钠干燥 2 气相色谱 质谱联用技术分析脂肪酸组成及含量 23 油茶油脂气相色谱图 油酸81 07 亚油酸5 21 软脂酸11 10 硬脂酸2 62 组成的确定 各峰的质谱与质谱库对比含量的确定 峰面积归一化法 24 油脂分离提取工艺 1 除杂 除去石块 植物碎屑 杂草种子 粮食种子等杂物 2 预热 将油籽温度升至30 40 水分含量调节至7 9 5 使油籽柔软 3 轧坯 厚度为0 2 0 3mm 破碎细胞壁 4 蒸炒 温度75 100 调节水分含量5 7 使小油滴凝聚成大油滴 5 酶解 利用酶降解植物细胞壁纤维素骨架 分解脂蛋白 脂多糖复合体使油脂获得充分释放 常用酶 纤维素酶 半纤维素酶 果胶酶 蛋白酶 淀酚酶等 25 油脂分离提取工艺 酶解预处理取油工艺 6 提取油脂先用机械压榨提取约60 的油 再用溶剂浸出法提取残留的油脂 提取用溶剂采用已烷 油料 清理 破碎 调整水分 热处理 干燥 油脂 提取 酶解 灭酶 26 油脂分离提取工艺 7 精制油脂脱胶 脱除毛油中胶体杂质 磷脂 蛋白质等 加入热水 使磷脂吸水膨胀凝聚 膨胀后的磷脂能吸附油脂中的其他胶质 使胶质在油中的溶解度降低 经自然沉降与油分离 脱酸 碱炼 脱胶后的油脂中加入碱液 中和其中的游离脂肪酸 生成不溶于油脂的金属皂 脱色 除去油脂中的色素 通常加入活性白土吸附色素 过滤 脱色还可去除残留磷脂和金属皂 27 油脂分离提取工艺 7 精制油脂脱蜡 油脂冷却至5 10 左右 静置10 20小时 加入少量助滤剂 硅藻土 过滤 脱臭 除去油脂的臭味 烃类 醛 酮 低分子脂肪酸 加工过程产生的异味 如焦糊味 白土气味 溶剂气味 利用臭味物质与油脂的挥发度不同 在高温真空的条件下 通过水蒸汽蒸馏除去臭味 脱脂 冬化 为了使油脂在较低的温度下保持透明澄清 需除去凝固点较高的甘油三酯 油脂冷却至15 搅拌15小时 继续冷却至5 结晶24小时 过滤 分离出的固脂可添加入人造奶油或起酥油 28 油脂的精炼工艺 玉米油成品理化指标色泽 R 6 5 Y 30 0 罗维硼比色法 水分及挥发物 0 5不溶性杂质 0 5酸值 KOH mg g 8 0磷脂 1 0蜡 0 5反式脂肪酸 0 8冷冻实验 72小时 澄清 29 一种浓香花生油的生产工艺 毛油的制取 花生仁 明火炒大仁 蒸炒小仁 破碎 吸风脱红衣 压榨 沉降 毛油毛油的精制毛油 调温 过滤 除磷脂和脱胶 过滤 于15 20 沉降15天后 浓香花生油 30 我国主要富含 亚麻酸油脂植物资源 月见草 又名山芝麻 柳叶菜科月见草属一年或二年生草本植物 种子含油量30 10 脂肪酸组成为棕榈酸6 1 硬脂酸1 8 油酸7 7 亚油酸73 5 亚麻酸9 2 31 我国主要富含 亚麻酸油脂植物资源 微孔草 紫草科微孔草属 一年生草本 别名兰花花 紫草科植物 我国特有植物 分布于西藏 四川 陕西 青海 甘肃等省 含油量40 50 亚麻酸8 1 32 我国主要富含 亚麻酸油脂植物资源 华山松 松科植物 分布于西北 中南及西南各地 含油量51 2 亚麻酸含量38 33 我国主要富含 亚麻酸油脂植物资源 玻璃苣 紫草科玻璃苣属 一年生草本植物 分布于地中海地区 3种 我国引种1种 含油量70 亚麻酸含量24 34 我国主要油脂植物资源 榛子 桦木科榛属植物 种子含油量55 65 棕榈酸3 5 硬脂酸1 3 油酸82 5 亚油酸12 7 亚麻酸微量 35 我国主要油脂植物资源 连翘 木犀科连翘属 含油量39 月桂酸微量 肉豆蒄酸0 4 棕榈酸6 6 硬脂酸3 2 油酸18 9 亚油酸67 5 亚麻酸2 8 36 我国主要油脂植物资源 天仙子 茄科天仙子属一年或二年生草本 含油量25 30 肉豆蒄酸微量 棕榈酸4 8 硬脂酸1 9 油酸16 1 亚油酸74 3 亚麻酸2 4 37 我国主要油脂植物资源 知母 百合科知母属 多年生草本 含油量24 7 肉豆蒄酸微量 棕榈酸4 8 硬脂酸2 3 花生酸1 7 油酸11 9 亚油酸78 9 亚麻酸0 4 38 我国主要油脂植物资源 桔梗 桔梗科桔梗属 多年生草本 含油量35 1 肉豆蒄酸0 3 棕榈酸10 7 硬脂酸3 9 油酸12 亚油酸72 6 39 我国主要油脂植物资源 接骨木 忍冬科接骨木属 果实含油量35 44 亚油酸44 03 亚麻酸43 17 油酸10 6 棕榈酸3 2 硬脂酸0 73 40 苍耳 菊科苍耳属 一年生草本 叶片三角状卵形 基处三脉 雌雄同株 头状花序顶生 瘦果 分布全国各地 伴人与动物传播 种子含油脂 种子含油量44 8 种油制造肥皂 油墨等原料 榨油后的油饼及全草可做饲料 也可以做肥料 苍耳带苞果可入药 三风湿 通窍的作用 41 文冠果 无患子科文冠果属 落叶灌木或小乔木 奇数羽状复叶 互生 边缘有锐利锯齿 文冠果花序先叶抽出或与叶同时抽出 总状花序 杂性 雄花和两性花同株 两性花的花序顶生 蒴果 3裂 种子圆形 黑色 主产内蒙吉林辽宁河北河南等地 适应性强 种仁含油率高59 9 油的脂肪酸组成 亚油酸 油酸 芥酸 硬脂酸等 果油可食用 也可以做润滑油 防锈剂和肥皂原料 蜜源与观赏植物 42 43 竹柏 罗汉松科罗汉松属 常绿乔木 叶近对生或者交互对生 革质 全缘 花单性 雌雄异株 种子圆形核果状 主产福建 湖南等地 喜炎热多余气候 种仁含有率52 2 含有亚油酸 油酸 棕榈酸 二十碳三烯酸 硬脂酸等 种仁油经多次酸洗为食用油 根茎叶具有净化空气 驱蚊 抗污染 治疗肿瘤功效 木材建筑 乐器和雕刻的优良用材 绿化树种 44 油桐 大戟科油桐属 叶互生 叶卵形 或宽卵形 叶基心形 全缘或三浅裂 圆锥状聚伞花序顶生 核果 花期4 5月 果期10月 分布长江流域各地 我国特产木本油料植物 种仁含油量58 7 桐酸 亚油酸 油酸