第三章脂类

1、第三章第三章 脂脂 类类主要内容主要内容概述（概述（Introduction）甘油酯（甘油酯（Glyceride）类脂（类脂（Lipids）脂类的定义、分类、生理功能脂类的定义、分类、生理功能定义定义 脂类指存在于生物体中或食品中微溶于水，能溶于有机溶脂类指存在于生物体中或食品中微溶于水，能溶于有机溶剂的一类化合物的总称剂的一类化合物的总称 。 脂类主要包括脂类主要包括脂肪脂肪（甘油三脂甘油三脂）和一些）和一些类脂质类脂质（如磷脂、（如磷脂、甾醇、固醇、糖脂等）。甾醇、固醇、糖脂等）。脂类脂类甘油三脂（甘油甘油三脂（甘油 + + 脂肪酸脂肪酸 ），占），占9595左右左右类脂类脂质质（如磷脂、

2、糖脂、固醇类物质）（如磷脂、糖脂、固醇类物质）按照化学结构分类按照化学结构分类简单脂简单脂复合脂衍生脂衍生脂甘油酯甘油酯蜡，如蜂蜡蜡，如蜂蜡磷脂类磷脂类鞘脂类鞘脂类糖脂类糖脂类脂蛋白脂蛋白固醇类固醇类类胡萝卜素类类胡萝卜素类脂溶性维生素脂溶性维生素简单脂：脂肪酸与醇脱水缩合形成的化合物 复合脂：脂分子与磷脂、生物体分子等形成的物质衍生脂：脂的前体及其衍生物脂类的生理功能脂类的生理功能1）储存能量、提供能量储存能量、提供能量2）生物体膜的重要组成成分）生物体膜的重要组成成分3）脂溶性维生素的载体）脂溶性维生素的载体4）提供必需脂肪酸）提供必需脂肪酸5）防止机械损伤与热量散发等保护作用等）防止机械

3、损伤与热量散发等保护作用等2 .甘油酯甘油酯 脂肪酸脂肪酸甘油酯类型甘油酯类型甘油三酯理化性质甘油三酯理化性质甘油酯的类型甘油酯的类型单甘油酯（单甘油酯（Monoglyceride)二甘油酯（双甘酯二甘油酯（双甘酯, Diglyceride）三甘油酯（甘油三酯三甘油酯（甘油三酯, Glyceride）甘油三酯中，甘油三酯中，若3个脂肪酸分子是相同的，则称为单纯甘油酯，若不相同则称为混合甘油酯。根据室温下存在的状态，习惯上将固体状态的三酰甘油称为脂肪，液体状态称为油。HO CH2O OCH CH2O OC(CH2)nCH3H3C (CH2)nCO OC(CH2)nCH3HHHOHHO脂肪酸脂肪酸

4、脂肪酸是长的碳氢链的羧酸。脂肪酸是长的碳氢链的羧酸。不同脂肪酸之间的区别主要在于不同脂肪酸之间的区别主要在于碳氢链的长度碳氢链的长度及不饱和及不饱和双键的数目和位置。双键的数目和位置。1）习惯命名法）习惯命名法 如丁酸（如丁酸（C4）、棕榈酸，月桂酸（）、棕榈酸，月桂酸（C12）等。等。脂肪酸的命名脂肪酸的命名 编码命名编码命名：从羧基端开始计算双键位置。从羧基端开始计算双键位置。 编码命名编码命名：从甲基端开始计算双键位置。：从甲基端开始计算双键位置。 2）系统命名法）系统命名法-亚麻酸亚麻酸 C 18:3 3, 6, 9C 18:3 9, 12, 15CH3CH2CH CHCH2CH CH

5、 CH2CH CH (CH2)7COOH 3 6 9 15 12 9 油酸油酸 9 CH3（ CH2）7 CH CH (CH2)7COOH 9 18:1 9 18:1 91）按照碳氢链的长度来分类按照碳氢链的长度来分类 短链：短链：25C，如丙酸、丁酸，如丙酸、丁酸 中链：中链：612C，如辛酸，如辛酸 长链：长链：1226C ，如花生四烯酸、油酸、亚，如花生四烯酸、油酸、亚 油酸等。油酸等。脂肪酸的分类2）按照双键数目来分类）按照双键数目来分类脂肪酸脂肪酸饱和脂肪酸（饱和脂肪酸（Saturated fatty acids），如软脂酸），如软脂酸（C16：0）、硬脂酸（）、硬脂酸（C18：0）

6、 不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸（Unsaturated fatty acids ）单不饱和脂肪酸（单不饱和脂肪酸（Mono unsaturated fatty acids ），如油酸），如油酸多不饱和脂肪酸（多不饱和脂肪酸（Polyunsaturated fatty acids，PUFA），如），如DHA（二十二十二碳六烯酸）二碳六烯酸）、EPA（二十碳五烯酸二十碳五烯酸）等）等9系列脂肪酸，如油酸（系列脂肪酸，如油酸（C18:1）7 系列脂肪酸，如系列脂肪酸，如棕榈酸，棕榈酸，( (C C16:116:1）6系列脂肪酸，如系列脂肪酸，如花生四烯酸花生四烯酸 AAAA，( (C C20:420:4

7、）3系列脂肪酸系列脂肪酸 ，如，如DHA, （C22:6）3）按照双键的位置来分类）按照双键的位置来分类 必需脂肪酸必需脂肪酸： 生物体不能自身合成，必须由食物供给的脂肪酸，生物体不能自身合成，必须由食物供给的脂肪酸， 它包含两个或多个双键它包含两个或多个双键 。 严格意义上讲，必需脂肪酸为严格意义上讲，必需脂肪酸为亚油酸亚油酸和和亚麻酸亚麻酸，但，但 从广义上讲，生物体能合成从广义上讲，生物体能合成 ，但合成量较少，还必，但合成量较少，还必 须由食物补充的脂肪酸，也被认为是必需脂肪酸，须由食物补充的脂肪酸，也被认为是必需脂肪酸， 如如AA、DHA、EPA等。等。 如果这些脂肪酸缺乏，会引起生

8、物体生理机能的紊如果这些脂肪酸缺乏，会引起生物体生理机能的紊 乱乱 ，导致疾病发生。，导致疾病发生。重要概念重要概念1）影响膜的特性）影响膜的特性 必需脂肪酸作为机体组织细胞膜的重要组分，决定膜以及细胞必需脂肪酸作为机体组织细胞膜的重要组分，决定膜以及细胞接受信息的生物学特性。接受信息的生物学特性。2 2）必需脂肪酸是类二十烷的前体物必需脂肪酸是类二十烷的前体物 类二十烷是由二十碳多不饱和脂肪酸衍生产生的物质，主要有类二十烷是由二十碳多不饱和脂肪酸衍生产生的物质，主要有前列腺素、前列环素等，这些物质在体内具有广泛的生物学功能。前列腺素、前列环素等，这些物质在体内具有广泛的生物学功能。3 3）必

9、需脂肪酸能维持皮肤及其他组织对水分的不通透性必需脂肪酸能维持皮肤及其他组织对水分的不通透性 必需脂肪酸不足时，水分迅速穿过皮肤必需脂肪酸不足时，水分迅速穿过皮肤。4）必需脂肪酸有利于胆固醇的溶解和转运必需脂肪酸有利于胆固醇的溶解和转运 胆固醇在体内以酯的形式运输胆固醇在体内以酯的形式运输 ，含必需脂肪酸的胆固醇酯溶含必需脂肪酸的胆固醇酯溶解性更好，更容易被运输解性更好，更容易被运输，前列腺素能抑制胆固醇的生物合成和促前列腺素能抑制胆固醇的生物合成和促进胆固醇的转运。进胆固醇的转运。必需脂肪酸的生物学功能必需脂肪酸的生物学功能脂肪酸的营养平衡：膳食油脂的科学选择脂肪酸的营养平衡：膳食油脂的科学选

10、择 WHO推荐人类膳食用油脂脂肪酸标准模式：推荐人类膳食用油脂脂肪酸标准模式： 饱和脂肪酸：单不饱和脂肪酸：多不饱和脂肪酸饱和脂肪酸：单不饱和脂肪酸：多不饱和脂肪酸1：1：1。其。其中，不饱和脂肪酸中的中，不饱和脂肪酸中的-6 6 脂肪酸脂肪酸与与-3-3脂肪酸之比为脂肪酸之比为4 4：1 1。几种油脂的主要脂肪酸组成几种油脂的主要脂肪酸组成脂肪酸组成脂肪酸组成大 豆大 豆油油葵花籽葵花籽油油玉 米玉 米油油菜 籽菜 籽油油橄 榄橄 榄油油芝 麻芝 麻油油红 花红 花油油棕榈酸棕榈酸（C16:0）10.325.512.102.813.711.06.5硬脂酸硬脂酸（C18:0）4.194.11.

11、901.32.505.22.4油酸油酸（C18:1,-9）22.9534.129.9023.871.1041.213.1亚油酸（亚油酸（C18:2, -6 ）52.2253.0254.5614.610.043.377.7 - 亚 麻 酸亚 麻 酸（C18:3, -3) 5.9 7.3 几种热点脂肪酸几种热点脂肪酸-亚麻酸1）来源，大豆油，亚）来源，大豆油，亚麻油等麻油等2）多种重要）多种重要-3脂肪酸脂肪酸的前体物的前体物 F深海鱼油功能的发现（爱斯基摩人）F海洋鱼油EPADHA为2030FDHA：是大脑灰质的重要成分FEPA：治疗和预防心血管疾病。F在生物体内可由-亚麻酸转化而来。几种热点脂

12、肪酸几种热点脂肪酸DHA/EPA几种热点脂肪酸几种热点脂肪酸AA（花生四烯酸）1）来源：微生物2）视网膜的重要组成成分3）激素类物质的前体甘油三酯的物理特性甘油三酯的物理特性1 1）无色无味无色无味 天然油脂的气味是除了极少数由短链脂肪酸挥发所致外，多数是无色天然油脂的气味是除了极少数由短链脂肪酸挥发所致外，多数是无色无味的。无味的。 天然油脂的色泽是由其中溶有非脂成分引起的，如类胡萝卜素。天然油脂的色泽是由其中溶有非脂成分引起的，如类胡萝卜素。2 2）熔点）熔点 脂肪没有确切的熔点和沸点，因为脂肪是纯甘油三酯的混合物。脂肪没有确切的熔点和沸点，因为脂肪是纯甘油三酯的混合物。 油脂含不饱和酸越

13、多油脂含不饱和酸越多( (双键双键) )，碳原子数越少，熔点越低，但碳链，碳原子数越少，熔点越低，但碳链 长度相同的脂肪沸点相近。长度相同的脂肪沸点相近。 油脂的熔点与消化率有关：油脂的熔点与消化率有关：3737，消化率，消化率97.98%97.98%；3737， 5050，消化率，消化率90%90%；5050，难以消化。，难以消化。 3 3）沸点）沸点 沸点较高：沸点较高：180180200200 4 4）油脂的油性和粘性）油脂的油性和粘性 油脂的油性是指其形成滑润薄膜油脂的油性是指其形成滑润薄膜的能力。油性与油脂的组成、晶体结的能力。油性与油脂的组成、晶体结构、氧化程度有关，也与油脂颗粒的

14、构、氧化程度有关，也与油脂颗粒的大小有关。油脂的油性影响食品的口大小有关。油脂的油性影响食品的口感。均质处理后，油脂以小颗粒存在感。均质处理后，油脂以小颗粒存在，可使冰淇淋等食品的口感细腻。，可使冰淇淋等食品的口感细腻。 液体油因为是流体，所以同时具液体油因为是流体，所以同时具有黏性。有黏性。5 5）塑性）塑性 油脂的塑性是指在一定压力下表观固体脂肪具有的抗应变油脂的塑性是指在一定压力下表观固体脂肪具有的抗应变能力。能力。 即即可塑性可塑性，是室温下呈固体的脂肪的一个工艺特性。室温，是室温下呈固体的脂肪的一个工艺特性。室温下呈固态的脂肪并非严格意义上的固态，而是固体脂和液态油的下呈固态的脂肪并

15、非严格意义上的固态，而是固体脂和液态油的混合物，两者呈网状交织在一起，很难将两者分开。混合物，两者呈网状交织在一起，很难将两者分开。 油脂的塑性与其中固体脂肪的含量有关。固体脂含量的相油脂的塑性与其中固体脂肪的含量有关。固体脂含量的相对高低可以用对高低可以用固体脂肪指数（固体脂肪指数（SFISFI）来表示，它与油脂种类有关来表示，它与油脂种类有关，还受温度的影响。一般，还受温度的影响。一般SFISFI在在10102525范围内，固液两相比例适范围内，固液两相比例适当，油脂的塑性较好。当，油脂的塑性较好。 固体脂含量过多会使油脂过硬；固体脂含量过少会使油脂固体脂含量过多会使油脂过硬；固体脂含量过

16、少会使油脂过软，都使塑性较差。过软，都使塑性较差。甘油三酯的化学性质甘油三酯的化学性质一、一、油脂的水解与皂化油脂的水解与皂化 水解条件：酸、碱、酶的催化水解条件：酸、碱、酶的催化-油脂的皂化油脂的皂化皂化值皂化值：完全皂化：完全皂化1 g1 g油脂所需的氢氧化钾的毫克数称为油脂的皂化值。油脂所需的氢氧化钾的毫克数称为油脂的皂化值。 油脂的纯度越高，皂化值越大；油脂分子中所含碳链越长，皂化值越小。油脂的纯度越高，皂化值越大；油脂分子中所含碳链越长，皂化值越小。一般油脂的皂化值在一般油脂的皂化值在200200左右。左右。结果：使其中游离脂肪酸增加，导致油脂的品质下降。结果：使其中游离脂肪酸增加，

17、导致油脂的品质下降。酸值酸值：是指中和：是指中和1 g1 g油脂中的游离脂肪酸所需的氢氧化钾的毫克数。油脂中的游离脂肪酸所需的氢氧化钾的毫克数。 酸值越大，游离脂肪酸含量越高。新鲜油脂的酸值很小，随贮藏期的酸值越大，游离脂肪酸含量越高。新鲜油脂的酸值很小，随贮藏期的延长，酸值会增加。食用油脂的酸值应小于延长，酸值会增加。食用油脂的酸值应小于5 5。二、油脂的氢化（加成）二、油脂的氢化（加成） 油油( (液态液态) )H H2 2 一定条件下 脂肪脂肪( (固态固态) )人造奶油人造奶油 三、三、油脂的氧化酸败油脂的氧化酸败类型：类型： 水解型酸败水解型酸败 酮型酸败酮型酸败 (-型氧化酸败型氧

18、化酸败)：由氧气、微生物：由氧气、微生物 和酶、光等引起和酶、光等引起 自动氧化酸败：由于油脂中的不饱和脂肪酸在自动氧化酸败：由于油脂中的不饱和脂肪酸在空气中发生自动氧化，氧化产物进一步分解为低级脂空气中发生自动氧化，氧化产物进一步分解为低级脂肪酸及醛、酮小分子物质，而使油脂产生异味。肪酸及醛、酮小分子物质，而使油脂产生异味。（一）自动氧化酸败的机理（一）自动氧化酸败的机理1.1.诱导期诱导期 光、热、金属催化剂等影响下油脂被活化分解成不稳定的光、热、金属催化剂等影响下油脂被活化分解成不稳定的自由自由基基R R RH R RH R + H + H2 2增殖期增殖期 （空气中的氧分子结合）产生大

19、量的（空气中的氧分子结合）产生大量的氢过氧化物氢过氧化物。这一过程。这一过程中，不稳定的氢过氧化物的分解也可产生多种自由基。中，不稳定的氢过氧化物的分解也可产生多种自由基。 R. + OR. + O2 2 ROO ROO ROO ROO + RH R + RH R + RCOOH + RCOOH3 3中止期中止期 当油脂中产生的大量自由基相互结合时，可形成稳定的化合当油脂中产生的大量自由基相互结合时，可形成稳定的化合物，反应可终止。物，反应可终止。（二）影响油脂自动氧化变质的因素（二）影响油脂自动氧化变质的因素 1 1脂肪酸的组成脂肪酸的组成 油脂中的饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸都能发生氧化，但饱

20、和脂肪酸的油脂中的饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸都能发生氧化，但饱和脂肪酸的氧化需要较特殊的条件，所以油脂的氧化需要较特殊的条件，所以油脂的不饱和程度不饱和程度越高，则越容易发生自动越高，则越容易发生自动氧化变质。氧化变质。 似乎植物油比动物脂肪更容易发生自动氧化变质，但实际上，许多植物似乎植物油比动物脂肪更容易发生自动氧化变质，但实际上，许多植物油中常伴随有易氧化的酚类，如芝麻酚、维生素油中常伴随有易氧化的酚类，如芝麻酚、维生素E E等，具有抗氧化作用，因等，具有抗氧化作用，因此很多植物油不易发生氧化酸败。此很多植物油不易发生氧化酸败。 另外，油脂的氢化可以提高油脂的饱和度，氢化后的油脂自动氧化速

21、度另外，油脂的氢化可以提高油脂的饱和度，氢化后的油脂自动氧化速度可适当减缓。可适当减缓。2 2氧氧 有利于油脂的自动氧化。但当氧的分压保持一定值有利于油脂的自动氧化。但当氧的分压保持一定值后，自动氧化的速度也保持不变。后，自动氧化的速度也保持不变。 可以采用驱氧、隔氧的方法来延缓油脂的自动氧化可以采用驱氧、隔氧的方法来延缓油脂的自动氧化过程。过程。3 3温度温度 高温促进自由基的生成及氢过氧化物的进一步变化，高温促进自由基的生成及氢过氧化物的进一步变化，所以降低温度可以延缓油脂的自动氧化。所以降低温度可以延缓油脂的自动氧化。4 4光光 光及射线都是有效的氧化促进剂（供能），提高自由基的生成光及

22、射线都是有效的氧化促进剂（供能），提高自由基的生成速度，因而促进油脂的自动氧化。所以油脂及其制品在保存时，应速度，因而促进油脂的自动氧化。所以油脂及其制品在保存时，应注意避光。注意避光。5 5水分活度水分活度 水分活度对油脂自动氧化的影响比较复杂。过高过低的水分活水分活度对油脂自动氧化的影响比较复杂。过高过低的水分活度都可加速氧化过程。水分过低时，增加了油脂与氧的接触，有利度都可加速氧化过程。水分过低时，增加了油脂与氧的接触，有利于氧化的进行；当水分增加时，溶氧量增加，氧化速度也加快。实于氧化的进行；当水分增加时，溶氧量增加，氧化速度也加快。实验表明，当水分活度控制在验表明，当水分活度控制在0

23、.30.30.4 0.4 时，食品中油脂的氧化速度时，食品中油脂的氧化速度最低。值得指出的是，冷冻食品常常还存在油脂的氧化。这是由于最低。值得指出的是，冷冻食品常常还存在油脂的氧化。这是由于，冷冻状态下，水分以冰晶形式析出，使油脂失去水膜的保护。，冷冻状态下，水分以冰晶形式析出，使油脂失去水膜的保护。6 6金属离子金属离子 特别是过渡金属离子，能缩短自动氧化过程中的诱导期，是助氧特别是过渡金属离子，能缩短自动氧化过程中的诱导期，是助氧化剂，能加速氧化过程。因此，油脂在加工、贮藏时都要注意避免金化剂，能加速氧化过程。因此，油脂在加工、贮藏时都要注意避免金属离子的引入。属离子的引入。7 7抗氧化剂抗氧化剂 抗氧化剂是能防止或延缓食品的氧化变质，提高食品的稳定性，抗氧化剂是能防止或延缓食品的氧化变质，提高食