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文档简介
食品化学脂肪B第1页,共100页,2023年,2月20日,星期四第三章脂类(Lipid)
第一节导论
二、分类
(一)单纯脂质(二)复合脂质(三)衍生脂质四、脂类在食品中的功能
☞
第二节油脂的物理性质一、概念一、同质多晶性二、可塑性和起酥性三、乳状液与乳化剂四、溶解度
☞三、脂类的命名与结构第2页,共100页,2023年,2月20日,星期四第三章脂类(Lipid)
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
二、油脂的自动氧化(一)自动氧化的机制一、脂解反应
(一)水解酸败(二)酮型酸败☞
(三)油脂氧化的控制(四)氧化脂质的安全性☞四、油脂品质的化学鉴定指标
(一)酸值(二)过氧化值(三)TAB值(四)皂化值(五)碘值
☞
(二)促使油脂自动氧化的因素三、加热时油脂的化学变化(一)热解(二)热聚合反应☞第3页,共100页,2023年,2月20日,星期四第三章脂类
(Lipid)第一节导论概念脂类是一大类含有醇酸酯化结构,溶于有机溶剂而不溶于水的有机化合物复合脂质、类脂、蜡脂脂肪酸甘油酯油脂第4页,共100页,2023年,2月20日,星期四分类第三章脂类
(Lipid)第一节导论单纯脂质复合脂质衍生脂质Simplelipid简单脂质单纯脂质是脂肪酸与醇形成酯的总称。包括脂肪酸与甘油形成的酯(甘油脂),以及脂肪酸与除甘油以外的醇生成的酯固醇、维生素A和D、高级醇等固醇酯、蜡等第5页,共100页,2023年,2月20日,星期四按原料性状分类按脂肪酸分类分类单纯甘油脂混合甘油脂甘油脂三酰甘油Triglycerides分子结构◙烃基相同烃基不同油(oil)脂(fat)亚油酸系列高不饱和酸系列油酸系列分类第三章脂类
(Lipid)第一节导论单纯脂质复合脂质衍生脂质Simplelipid简单脂质第6页,共100页,2023年,2月20日,星期四必需脂肪酸分类单纯脂质复合脂质衍生脂质第三章脂类
(Lipid)第一节导论分类Simplelipid简单脂质脂肪酸Fattyacids碳链末端具有羧基的脂肪烃的衍生物R-COOH◙饱和脂肪酸不饱和脂肪酸碳链全被单键结合◙含双键的脂肪酸◙人体生理所必需,在体内不能合成,必须由食物供给的多不饱和脂肪酸亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸◙第7页,共100页,2023年,2月20日,星期四神经鞘糖脂甘油糖脂磷脂糖
脂复合脂质单纯脂质衍生脂质第三章脂类
(Lipid)第一节导论分类Simplelipid简单脂质磷脂糖脂甘油磷脂卵磷脂脑磷脂◙神经鞘磷脂脂肪酸神经鞘氨醇磷酸胆碱◙磷脂酰胆碱磷脂酰乙醇胺由甘油二脂与糖类结合的糖苷由脂肪酸、神经鞘氨醇和糖构成◙Compoundlipid◙单糖或低聚糖◙第8页,共100页,2023年,2月20日,星期四脂类的衍生物类胡萝卜素、类固醇、脂溶性维生素◙衍生脂质单纯脂质复合脂质第三章脂类
(Lipid)第一节导论分类Simplelipid简单脂质CompoundlipidDeriveeddlipid玉米黄素叶黄素维生素A维生素D第9页,共100页,2023年,2月20日,星期四第一节导论脂类的命名与结构系统命名法以最长链碳骨架包含的碳原子数为准◙不饱和脂肪酸母体烃的原则◙9,12‐十八碳二烯酸9,12,15‐十八碳三烯酸缩写式亚油酸(18∶2)碳原子数双键数十八碳二烯酸双键位置双键数饱和脂肪酸顺反结构◙脂肪酸母体烃的原则第10页,共100页,2023年,2月20日,星期四第一节导论脂类的命名与结构系统命名法
CH2OH1|
OH–C–H2|CH2
OH3
(甘油)碳原子编号◙再根据1、2、3位点结合的脂肪酸命名以甘油为主体命名1-硬脂酰-2-油酰-3-肉豆蔻酰-Sn-甘油立体有择位次编排Stereospecificnumbering酰基甘油第11页,共100页,2023年,2月20日,星期四第一节导论脂类的命名与结构普通命名法月桂酸十二碳酸花生酸亚麻酸油酸二十碳酸9-十八碳烯酸9,12,15-十八碳三烯酸俗名第12页,共100页,2023年,2月20日,星期四脂肪酸的结构表示法CH3(CH2)nCH2CH2CH2COOHωγβα脂肪酸用Cx︰yw表示碳链中C原子数不饱和双键数软脂酸C16:0亚油酸C18︰2,w-6,9◙第一节导论脂类的命名与结构距末端CH3的双键位置第13页,共100页,2023年,2月20日,星期四导热介质脂类阻隔作用食用营养脂脂溶性维生素、色素和风味物的载体提供特殊的食品加工性能可塑性、乳化性、适口性风味载体特殊加工性能理想和安全的导热介质在食品中起阻隔作用中链三酰甘油(MCT)理想的食品营养脂对高脂蛋白血症和糖尿病有一点疗效☜脂类在食品中的功能含8~11个C原子第一节导论油炸食品起酥油间接影响食品的色、香、味和营养在体内可抑制脂解作用,从而减少胆固醇的合成第14页,共100页,2023年,2月20日,星期四第二节油脂的物理性质第三章脂类(Lipid)同质多晶性同质多晶是指化学组成相同而晶体结构不同的一类化合物;但融化时可生成相同的液相天然脂肪的晶型三种同质多晶型◙晶型结构复杂很难得到同质多晶型单脂肪酸三酰甘油混合三酰甘油混合脂肪形成多种晶型熔点范围宽α、β、β′单纯甘油脂polymorphism受分子中脂肪酸的组成及其位置分布的影响混合甘油脂固态脂肪是由脂肪的晶体所组成含不同脂肪酸多种甘油脂的混合物第15页,共100页,2023年,2月20日,星期四β晶型豆油、花生油、玉米油、橄榄油、椰子油、猪脂等棉籽油、棕榈油、菜籽油、乳脂、牛脂及改性猪脂不同油脂的晶型β´晶型制备起酥油和人造奶油第二节油脂的物理性质第三章脂类(Lipid)同质多晶性polymorphism同质多晶是指化学组成相同而晶体结构不同的一类化合物;但融化时可生成相同的液相用于焙烤食品可塑化和奶油化性质第16页,共100页,2023年,2月20日,星期四可塑性和起酥性可塑性油脂在常温下能形成膏状物的性质叫可塑性分子量小、饱和度高的油脂分子量大、不饱和度高的油脂塑性晶体塑性晶体硬而脆塑性晶体软而粘膏状脂软而不粘脆而不硬plasticity第二节油脂的物理性质第三章脂类(Lipid)油脂熔化开始和终止之间的温度差越大,则可塑性越大多种油脂适当混合适当掺入水和乳化剂用于焙烤食品、冰淇淋、糕点等塑性晶体膏状油脂第17页,共100页,2023年,2月20日,星期四第二节油脂的物理性质第三章脂类(Lipid)可塑性和起酥性优质起酥油起酥性、乳化性和可塑性商品起酥油多种动物脂和氢化植物油的混合物起酥性用油和面,则掺入面团中的油脂可防止面筋网络过度形成、延缓淀粉糊化和老化,并提高烘焙食品的酥性,油脂的这种性质叫起酥性crispty增加饱和度或面团中加入一定量的油脂第18页,共100页,2023年,2月20日,星期四乳状液与乳化剂乳状液指两种不互溶液体的宏观分散体系,体系中一种液体以液滴和(或)液晶分散在另一种液体中分散相连续相食品中的乳状液水相油相油、水型乳状液O/W型W/O型水包油型,oilinwateremulsion油包水型,water
in
oil第二节油脂的物理性质第三章脂类(Lipid)乳、稀奶油、蛋黄酱、冰淇淋配料、糕点糊奶油、人造奶微粒直径为0.1~50µm两种类型第19页,共100页,2023年,2月20日,星期四稳定乳状液的方法降低界面张力增加电荷斥力加入大分子加入乳化剂加入离子型表面活性剂双电层液滴周围形成厚膜推迟分散相的聚结增加连续相粘度蔗糖酯硬脂酰乳酸钠蛋白质多糖明胶表面活性剂加入固体微粒油滴周围形成物理位垒动植物细胞碎片指两种不互溶液体的宏观分散体系,体系中一种液体以液滴和(或)液晶分散在另一种液体中乳状液emulsion分散相连续相第二节油脂的物理性质第三章脂类(Lipid)乳状液与乳化剂使O/W型乳状液更稳定阻碍聚结作用物理位垒植物胶第20页,共100页,2023年,2月20日,星期四按是否解离成离子分分类按亲水亲油性分亲水型、亲油型和中间型阳离子型、阴离子型、两性离子型和非离子型乳化剂乳化剂属双亲物质,它们通过界面作用促进乳状液或泡沫的乳化和稳定降低表面张力阻止界面扩大第二节油脂的物理性质第三章脂类(Lipid)乳状液与乳化剂第21页,共100页,2023年,2月20日,星期四常用的乳化剂甘油酯、蔗糖酯、司班、吐温、磷脂等一酰甘油蔗糖的脂肪酸酯山梨醇脂肪酸酯W/O型离子型乳化剂卵磷脂乳化剂乳化剂属双亲物质,它们通过界面作用促进乳状液或泡沫的乳化和稳定降低表面张力阻止界面扩大第二节油脂的物理性质第三章脂类(Lipid)乳状液与乳化剂第22页,共100页,2023年,2月20日,星期四溶解度影响油脂溶解度的因素水脂肪溶剂与油脂任意比例混溶溶剂部分混溶溶剂高温与油脂混溶,低温不溶温度温度升高,溶解度急剧增加苯、乙醚、丙酮、三氯甲烷、无水乙醇等含水乙醇、乙酸、甲酸乙酯Solubility第二节油脂的物理性质第三章脂类(Lipid)第23页,共100页,2023年,2月20日,星期四油脂在水中的溶解度三酰甘油溶解度非常小饱和脂肪酸低级饱和脂肪酸与水混溶甲、乙、丙、丁酸高级饱和脂肪酸溶解度极小溶解度Solubility第二节油脂的物理性质第三章脂类(Lipid)第24页,共100页,2023年,2月20日,星期四油脂在脂肪溶剂中的溶解度碳链长度不饱和度温度随碳链增长而降低不饱和脂肪酸>饱和酸温度高>低温奇数碳酸>相邻的偶数碳酸溶解度Solubility第二节油脂的物理性质第三章脂类(Lipid)第25页,共100页,2023年,2月20日,星期四油脂在部分混溶溶剂中的溶解度较高温度与溶剂混溶较低温度析出两个液相体系萃取油脂溶解度Solubility第二节油脂的物理性质第三章脂类(Lipid)第26页,共100页,2023年,2月20日,星期四
第一节导论
二、分类
(一)单纯脂质
(二)复合脂质(三)衍生脂质四、脂类在食品中的功能一、概念三、脂类的命名与结构小结
第二节油脂的物理性质一、同质多晶性二、可塑性和起酥性三、乳状液与乳化剂四、溶解度第27页,共100页,2023年,2月20日,星期四
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
水解酸败◙脂肪在贮存或加工过程中,在酸、碱及酶的作用下发生水解反应,生成脂肪酸和甘油的过程,称水解酸败水解产物甘油、脂肪酸、单酰甘油、二酰甘油等多为短链脂肪酸使脂肪产生不良的滋气味第三章脂类(Lipid)脂解反应Hydrolyzereactionhydrolyzerancidity脂肪酶磷脂酶游离脂肪酸酸价酶促水解C4~C10第28页,共100页,2023年,2月20日,星期四油脂水解的预防动物脂肪植物油脂宰后立即提炼内生酶催化脂肪水解除去游离脂肪酸
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
第三章脂类(Lipid)水解酸败脂肪在贮存或加工过程中,在酸、碱及酶的作用下发生水解反应,生成脂肪酸和甘油的过程,称水解酸败脂解反应Hydrolyzereactionhydrolyzerancidity脂肪酶磷脂酶酶促水解◙碱炼使脂肪酶失活使脂肪酸中和为盐而去除第29页,共100页,2023年,2月20日,星期四酮型酸败影响油脂及含油脂食品的品质微生物在含水油脂中生长繁殖所产生的酶,使油脂水解成脂肪酸,并经氧化脱羧反应而产生有怪味的甲基酮,称为酮型酸败ketonerancidity脱羧酶、酯酰脱氢酶等苦味臭味
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
第三章脂类(Lipid)脂解反应Hydrolyzereaction饱和脂肪酸来自污染如霉菌◙酮型酸败的预防提高油脂纯度在干燥清洁条件存放低温贮存降低水分和杂质第30页,共100页,2023年,2月20日,星期四
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
自动氧化的机制自由基连锁反应油脂自动氧化是由O2引起的不饱和脂肪酸氧化(活化)终止:R•+
R•R—R;R•
+ROO•ROOR;ROO•+ROO•ROOR+O2传递:R•
+O2ROO•;
ROO•+RHROOH+R•
引发:RH
R•
+H•(ROO•)引发剂油脂自动氧化自由基反应机制终止◙当自由基生成稳定化合物时,链式反应即终止引发生成不稳定自由基R·和H·传递生成过氧化物自由基夺取RH中α-亚甲基的氢氢过氧化物和R·ROOH链式反应传递下去※radicalreaction油脂的自动氧化LipidautoxidationROO·热、光、金属、色素酸败自催化自由基历程O2◙第31页,共100页,2023年,2月20日,星期四
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
氢过氧化物生成hydrogenperoxide油酸111098-C-C=C-C-
1098-C=C-C-
•
11109-C-C=C-
•
9-C=C-C-OO
•
11109
-C=C-C-
•
9-C=C-C-OO
H
11-C-C=C-
OO•
11-C-C=C-
OOH
8-C=C-C-
OO•
8-C=C-C-
OOH
1098-C-C=C-
•
10-C-C=C-
OO•
10-C-C=C-
OOHO2O2O2O2油酸氢过氧化物的生成在C8或C11上取走氢生成两种烯丙基自由基生成过氧基生成8-、9-、10-、11-四种烯丙基氢过氧化物重排成四种单电子自由基O2进攻夺氢油脂自动氧化是由O2引起的不饱和脂肪酸氧化酸败自动氧化的机制自催化自由基历程中间产物9‐十八碳烯酸油脂的自动氧化Lipidautoxidation第32页,共100页,2023年,2月20日,星期四
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
油脂的自动氧化
131211109-C=C-C-C=C-
-C=C-C=C-C-
•-C-C=C-C=C-•
913-C=C-C=C-C-+
-C-C=C-C=C-OOOOHH[H]O2亚油酸氢过氧化物的生成亚油酸C11亚甲基受相邻双键的双重激活产生戊二烯自由基O2生成9-、13-共轭二烯氢过氧化物混合物H原子更活拨双键数目越多氧化速度越快油酸∶亚油酸∶亚麻酸4∶48∶1001,4-戊二烯结构油脂自动氧化是由O2引起的不饱和脂肪酸氧化酸败自动氧化的机制自催化自由基历程氢过氧化物生成hydrogenperoxide中间产物9,12‐十八碳二烯酸Lipidautoxidation进攻第33页,共100页,2023年,2月20日,星期四氢过氧化物分解氢过氧化物一旦形成即开始分解均裂异裂引起自动氧化的自由基增殖产生羟氧基自由基a型裂分b型裂分生成羟基酸或酮酸生成环氧化物生成过氧化物醛、酮酸等双键氧化产生生成两个小分子醛酸性条件进一步氧化分解重新参加自动氧化体系◙◙◙◙产物有亚甲基丙二醛CHOCH2CHO◙◙油脂的自动氧化
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
油脂自动氧化是由O2引起的不饱和脂肪酸氧化酸败Lipidautoxidation为进一步分解提供前体自身变化断链产物自动氧化的机制自催化自由基历程第34页,共100页,2023年,2月20日,星期四促使自动氧化的因素温度光敏氧化酶催氧化过渡金属催化高铁血红素的催化水分氧气光线脂肪酸的组成是主要因素常温温度升高氧化速度加快氢过氧化物>50℃环过氧化物双键无变化氧化发生在双键上油脂的自动氧化
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
油脂自动氧化是由O2引起的不饱和脂肪酸氧化酸败Lipidautoxidation氧化发生在与双键相邻的亚甲基上还影响氧化的机制第35页,共100页,2023年,2月20日,星期四双键吸收紫外线引发链式反应促使自动氧化的因素脂肪酸的组成是主要因素温度光敏氧化酶催氧化过渡金属催化高铁血红素的催化水分氧气光线油脂的自动氧化
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
油脂自动氧化是由O2引起的不饱和脂肪酸氧化酸败Lipidautoxidation紫外线自由基加速氢过氧化物的分解容器?第36页,共100页,2023年,2月20日,星期四光敏化剂催化生成氢过氧化物自由基传递◙叶绿素血红素油脂的自动氧化
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
油脂自动氧化是由O2引起的不饱和脂肪酸氧化酸败Lipidautoxidation促使自动氧化的因素脂肪酸的组成是主要因素温度光敏氧化酶催氧化过渡金属催化高铁血红素的催化水分氧气光线是一类能接受光能并把能量转给分子氧的物质3O21O2可见光插烯反应第37页,共100页,2023年,2月20日,星期四脂肪氧合酶自动氧化链式反应◙氢过氧化物
作用于具有1,4–戊二烯双键结构的脂肪酸油脂的自动氧化
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
油脂自动氧化是由O2引起的不饱和脂肪酸氧化酸败Lipidautoxidation促使自动氧化的因素脂肪酸的组成是主要因素温度光敏氧化酶催氧化过渡金属催化高铁血红素的催化水分氧气光线自由基分解引发第38页,共100页,2023年,2月20日,星期四痕量过渡金属Cu、Fe、Co、Mn催化自动氧化速度◙提高氢过氧化物的分解速度油脂的自动氧化
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
油脂自动氧化是由O2引起的不饱和脂肪酸氧化酸败Lipidautoxidation促使自动氧化的因素脂肪酸的组成是主要因素温度光敏氧化酶催氧化过渡金属催化高铁血红素的催化水分氧气光线第39页,共100页,2023年,2月20日,星期四血红素催化自动氧化速度◙血红蛋白肌红蛋白油脂的自动氧化
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
油脂自动氧化是由O2引起的不饱和脂肪酸氧化酸败Lipidautoxidation促使自动氧化的因素脂肪酸的组成是主要因素温度光敏氧化酶催氧化过渡金属催化高铁血红素的催化水分氧气光线高铁血红素与氢过氧化物配位生成活性物质,然后再分解成自由基第40页,共100页,2023年,2月20日,星期四AW=0.3氧化速度最慢◙油脂的自动氧化
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
油脂自动氧化是由O2引起的不饱和脂肪酸氧化酸败Lipidautoxidation促使自动氧化的因素脂肪酸的组成是主要因素温度光敏氧化酶催氧化过渡金属催化高铁血红素的催化水分氧气光线Aw过高或过低均加快自动氧化的速度AW第41页,共100页,2023年,2月20日,星期四氧化速度提高氧分压与含脂食品的比表面积成正比氧供给足油脂的自动氧化
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
油脂自动氧化是由O2引起的不饱和脂肪酸氧化酸败Lipidautoxidation促使自动氧化的因素脂肪酸的组成是主要因素温度光敏氧化酶催氧化过渡金属催化高铁血红素的催化水分氧气光线除氧第42页,共100页,2023年,2月20日,星期四阻氧
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
油脂的自动氧化除氧抗氧化剂除去残余氧采用高效阻氧材料包装食品能阻止或延迟自动氧化作用的物质,称抗氧化剂◙抗氧化剂自由基
无活性,只参与终止反应AH+ROO•ROOH+A•或
AH+R•RH+A•马口铁、玻璃、铝箔、复合塑料真空包装充氮、CO2油脂自动氧化的控制A•+ROO•
ROOA脱氧剂抗坏血酸棕榈酸酯铁系、连二硫酸钠脱氧剂Lipidautoxidation破坏自由基或与自由基相结合,终止链式反应第43页,共100页,2023年,2月20日,星期四没食子酸丙酯金属螯合剂◙GSH酚类酶类自由基清除剂单线态氧淬灭剂非酶类自由基清除剂还原型谷胱甘肽天然主体
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
油脂的自动氧化油脂自动氧化的控制除氧抗氧化剂能阻止或延迟自动氧化作用的物质,称抗氧化剂Lipidautoxidation常用抗氧化剂维生素E维生素Cβ-胡萝卜素丁基羟基茴香醚丁基羟基甲苯A•自由基的单电子离域苯环作用使自由基的链反应中断无能力夺α-亚甲基的氢第44页,共100页,2023年,2月20日,星期四
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
油脂的自动氧化油脂自动氧化的控制除氧抗氧化剂能阻止或延迟自动氧化作用的物质,称抗氧化剂Lipidautoxidation常用抗氧化剂金属螯合剂酶类自由基清除剂单线态氧淬灭剂非酶类自由基清除剂超氧化物歧化酶SOD过氧化氢酶谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px清除由氧化酶和过氧化物作用产生的超氧化物自由基O2•-CAT可清除H2O2、脂类ROO·和ROOH第45页,共100页,2023年,2月20日,星期四
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
油脂的自动氧化油脂自动氧化的控制除氧抗氧化剂能阻止或延迟自动氧化作用的物质,称抗氧化剂Lipidautoxidation常用抗氧化剂金属螯合剂酶类自由基清除剂单线态氧淬灭剂非酶类自由基清除剂类胡萝卜素是较好的淬灭剂◙1O2含有多个双键维生素E有一定的淬灭作用易与双键作用转变成3O2第46页,共100页,2023年,2月20日,星期四
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
油脂的自动氧化油脂自动氧化的控制除氧抗氧化剂能阻止或延迟自动氧化作用的物质,称抗氧化剂Lipidautoxidation常用抗氧化剂金属螯合剂酶类自由基清除剂单线态氧淬灭剂非酶类自由基清除剂柠檬酸苹果酸酒石酸抗坏血酸与金属形成螯合物钝化过渡金属失去催化作用第47页,共100页,2023年,2月20日,星期四
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
氧化脂质的安全性油脂氧化自由基过氧化脂质高反应活性破坏细胞衰老人体食品损坏外观质地变劣降低营养质量损伤机体油脂的自动氧化致癌Lipidautoxidation能与食品中任何成分反应产生致癌物质第48页,共100页,2023年,2月20日,星期四
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
加热时油脂的化学变化热解高温分解>200℃产生一系列产物脂肪酸、烷、烯、酮、氧化丙基酯、丙烯二醇二酯、丙烯醛、二酰甘油等水分较多水分较少三酰甘油1位酯键水解◙水分极少或无水三酰甘油分解成酸酐对称酮或不对称酮◙三酰甘油+H2O二酰甘油+单酰甘油+脂肪酸脱羧△饱和油脂酯键水解△△极高温度RH碳链断裂第49页,共100页,2023年,2月20日,星期四二聚体和多聚体热聚合反应高温加热自由基彼此结合不饱和油脂◙
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
加热时油脂的化学变化第50页,共100页,2023年,2月20日,星期四
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
油脂品质的化学鉴定指标酸值(酸价)中和1g油脂中所含的游离脂肪酸所需氢氧化钾的毫克数,称为油脂的酸值意义游离脂肪酸含量标志鉴别油脂的鲜度猪油≤1.5mg/gAcidvalue色拉油≤1.5mg/g第51页,共100页,2023年,2月20日,星期四过氧化值1kg油脂中所含氢过氧化物的毫摩尔数意义氢过氧化物含量标志鉴别油脂初期氧化程度猪油≤16meq/kgPeroxidevalue
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
油脂品质的化学鉴定指标第52页,共100页,2023年,2月20日,星期四TBA值Thiobarbituricacid每100g油脂中所含丙二醛的mg数,称油脂TAB值意义油脂氧化酸败产物早期鉴别油脂质量猪油≤0.25mg%
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
油脂品质的化学鉴定指标第53页,共100页,2023年,2月20日,星期四
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
油脂品质的化学鉴定指标皂化值Saponifyvalue完全皂化1g油脂所需KOH的毫克数意义平均分子量的标志与油脂的平均分子量成反比皂化值高,油脂熔点低、易消化◙
R—COOH+KOH
RCOOK
+H2O
(皂化反应)△,乙醇皂化值越大则平均分子量越小第54页,共100页,2023年,2月20日,星期四碘值在一定条件下与100g油脂起加成反应所需碘的克数Iodinevalue意义脂肪酸不饱和度的标志判断油脂中双键数多少碘值越大,油脂中双键越多
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
油脂品质的化学鉴定指标☜第55页,共100页,2023年,2月20日,星期四
第三节油脂在贮存与加工过程中的化学变化
二、油脂的自动氧化(一)自动氧化的机制(二)促使油脂自动氧化的因素一、脂解反应
(一)水解酸败(二)酮型酸败(三)油脂氧化的控制(四)氧化脂质的安全性五、油脂品质的化学鉴定指标
(一)酸值(二)过氧化值(三)TAB值(四)皂化值(五)碘值三、加热时油脂的化学变化(一)热解(二)热聚合反应四、辐照小结第56页,共100页,2023年,2月20日,星期四天然脂肪的晶型β型(三斜晶系)脂肪的熔点最高且最稳定;α型(正六方晶系)的熔点最小,密度最小,最不稳定;β´(普通正交晶系)处于中间。三种晶型可互相转化第57页,共100页,2023年,2月20日,星期四名称代号丁酸(butyricacid)C4∶0己酸(caproicacid)C6∶0辛酸(caprylicacid)C8∶0癸酸(capricacid)C10∶0月桂酸(lauricacid)C12∶0肉豆蔻酸(myristicacid)C14∶0棕榈酸(palmiticacid)C16∶0棕榈油酸(palmitoleicacid)C16∶1,w-7cis硬脂酸(stearitacid)C18∶0油酸(oleicacid)C18∶1,w-9cis反油酸(elaidicacid)C18∶1,w-9trans亚油酸(linoleicacid)C18∶2,w-6,9allcisα-亚麻油酸(α-linolenicacid)C18∶3,w-3,6,9allcisγ-亚麻油酸(γ-linolenicacid)C18∶3,w-6,9,12allcis花生酸(arechidicacid)C20∶0花生四烯酸(arachidonicacid)C20∶4,w-6,9,12,15allcis二十碳五烯酸(eicosapentacenoicacid)C20∶5,w-3,6,9,12,15allcis芥子酸(erucicacid)C22∶1,w-9cis,鱼祭鱼酸(clupanodonicacid)C22∶5,w-3,6,9,12,15allcis二十二碳六烯酸(docosahexenoicacid)C22∶6,w-3,6,9,12,15,18allcis神经酸(nervonicacid)C24∶1,w-9cis
常见的脂肪酸
第58页,共100页,2023年,2月20日,星期四主类亚类组成简单脂类酰基甘油甘油+脂肪酸蜡长链醇+长链脂肪酸复合脂类磷酸酰基甘油(或甘油磷脂)甘油+脂肪酸+磷酸盐+其它含氮基团鞘磷脂类鞘氨醇+脂肪酸+磷酸盐+胆碱脑磷脂类鞘氨醇+脂肪酸+糖神经节苷脂类鞘氨醇+脂肪酸+复合碳水化合物部分(含唾液酸)衍生脂类符合脂定义的物质,但是不是简单或复合的脂类实例:类胡萝卜素、类固醇、脂溶性维生素
脂类的分类第59页,共100页,2023年,2月20日,星期四三酰甘油(甘油三酯)
12CH2OOCR1CH2OOCR3R2COOCH3||甘油酯的分子结构R1COOHR2COOHR3COOH脂肪酸OOCOOCOOC第60页,共100页,2023年,2月20日,星期四CH2OHCHOHCH2OH+R1OOH+R2OOH
+R3OOHCH2OOR1CHOOR2CH2OOR3
(甘油三酯)脂肪的水解反应(甘油)(脂肪酸)脂肪酶磷脂酶第61页,共100页,2023年,2月20日,星期四|O|||||H2COC—R1H2CO—P—OCH2CH2N(CH3)3R2—C—OCHOO||O|+-卵磷脂(磷脂酰胆碱)磷酸根甘油酯胆碱第62页,共100页,2023年,2月20日,星期四脑磷脂
(磷脂酰乙醇胺)(X代表乙醇胺)|||O|||R2—C—OCHOO||O|-H2CO—P—OXH2COC—R1第63页,共100页,2023年,2月20日,星期四神经鞘磷脂OH|||HNHH|C=CCH3(CH2)nO=CRC—C—CH2—O—P—OXHHOO|||||||||(X代表胆碱或乙醇胺)神经鞘氨醇磷酸胆碱脂肪酸第64页,共100页,2023年,2月20日,星期四氧吸收量脂肪结合氧量粘度氢过氧化物诱导期过氧化物生成过氧化物分解聚合分解油脂自动氧化过程图解
油脂在氧化初期不吸氧,称为诱导期;接着发生自由基连锁反应,吸氧和过氧化值上升,氢过氧化物增加;达到峰值后下降第65页,共100页,2023年,2月20日,星期四脂肪酸
名称存在熔点℃水溶性C3H7COOH丁酸、酪酸奶油-7.0溶C5H11COOH己酸、低羊脂酸奶、椰子、棕榈仁油-3.4C7H15COOH辛酸、亚羊脂酸同上16.7微溶C9H19COOH癸酸、羊脂酸榆树子、椰子、棕榈仁油31.6难溶C11H23COOH十二酸、月桂酸月桂、椰子、棕榈仁及一般油脂、44.2不溶C13H27COOH十四酸、豆蔻酸豆蔻、花生、棕榈仁、椰子油53.9C15H35COOH十六酸、棕榈酸、软脂酸所有油脂中、固体脂中含量较多63.1C17H35COOH十八酸、硬脂酸同上69.6C19H31COOH二十酸、花生酸花生油75.3C21H43COOH二十二酸、萝酸、山俞酸山俞油、花生菜子油79.9C23H47COOH二十四酸、木焦油酸山毛榉、花生葵花子,大豆油、84.2天然油脂中重要的饱和脂肪酸第66页,共100页,2023年,2月20日,星期四学名俗名结构式存在熔点9-十二碳烯酸月桂油酸CH3CH2CH=CH(CH2)7COOH奶油、抹香鲸脂-9-十四碳烯酸豆蔻油酸CH3(CH2)3CH=CH(CH2)7COOH动植物油-9-十六碳烯酸棕榈油酸CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH多数动植物油147-十六碳烯酸花生油酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)5COOH花生、玉米油339-十八碳烯酸油酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH所有动植物油1613-二十二碳烯酸芥酸CH3(CH2)11CH=CH(CH2)7COOH芥子,菜子鳕鱼肝油339,12-十八碳二烯酸亚油酸CH3(CH2)4-(CH=CH-CH2)2-(CH2)6-COOH各种油脂-5~-6.59,12,15-十八碳三烯酸亚麻酸CH3CH2-(CH=CH-CH2)3-(CH2)6-COOH亚麻子、大麻油-119,11,13-十八碳三烯酸-酮酸CH3(CH2)3CH=CHCH=CHCH=C(CH2)7COOH桐油489,11,13-十二碳烯酸-酮酸CH3(CH2)3CH=CHCH=CHCH=CH(CH2)7COOH桐油715,8,11,14–二十碳四烯酸花生四烯酸CH3(CH2)4-(CH=CHCH2)4-(CH2)2-COOH49.5天然油脂中重要的不饱和脂肪酸第67页,共100页,2023年,2月20日,星期四
甘油糖脂(X―表示糖基)O—RO—C—R—CCH—CH—XO—CH2OO第68页,共100页,2023年,2月20日,星期四OHHNHH|C=C|CH3(CH2)nO=CR
C-C-CH2-O-XHH|||||||神经鞘糖脂(X―表示糖基)(X═半乳糖为脑苷脂)第69页,共100页,2023年,2月20日,星期四||O||CH2O—C—R||CHO—C—R||CH2O—C—R||OOO△R—C—OH+
R—C—R||O+CH+CO2CH2CHO|||油脂热分解反应式(脂肪酸)(酮)(丙烯醛)第70页,共100页,2023年,2月20日,星期四油脂皂化值
碘值油脂皂化值碘值大豆油189~195120~140茶子油188~19680~90大麻子油190~193150~166菜子油170~18097~108巴西桐油196~193140~160棕榈油195~20544可可脂190~20035~40棉子油189~19899~113玉米芽油187~193103~128椰子油250~2647.5~10.5葵花子油188~19492~109蓖麻子油176~18781~91米糠油183~19492~109橄榄油188~19680~88芝麻油188~195103~116牛乳脂210~23326~42芥子油170~17894~106牛脂190~19940~48芥子油176~184106~113羊脂192~19735~46花生油188~19584~100猪油190~20252~77亚麻仁油188~196170~204鲨鱼油158~164115~139红花子油188~194140~150鲨鱼肝油160~196112~136核桃油189~198140~152鳕鱼肝油180~19014柏仁油203~212169~187鲸鱼油185~194110~135柏脂200~20920~29鲸蜡油120~12976~88桐油189~195160~175多种油脂的皂化值与碘值第71页,共100页,2023年,2月20日,星期四脂肪分子量皂化价甘油三丁酸酯302.2557.0甘油三辛酸酯554.4303.5甘油三软脂酸酯806.6208.6甘油三油酸酯884.8190.2甘油三硬脂酸酯890.9188.9脂肪分子量与其皂化值的关系第72页,共100页,2023年,2月20日,星期四CCCH—R2R1—CHHHR3—CHCH—R4(单聚物)热聚合反应(二聚物)R3—C=C—R4CCCH—R2R1—CHHH+第73页,共100页,2023年,2月20日,星期四(1)无支链:CH3CH2CH2CH2CH2COOH己酸饱和脂肪酸系统命名法
(2)含支链:CH3-CH-CH2-CH2-COOH︱
CH34-甲基己酸第74页,共100页,2023年,2月20日,星期四C-C-C-C-C=
C-C-C-C-C-C-C-C-COOH
(9-十四碳烯酸)不饱和脂肪酸系统命名法CH3(CH2)4CH=
CHCH2CH=
CH(CH2)7COOH
(9,12-十八碳二烯酸)第75页,共100页,2023年,2月20日,星期四CH2OOC(CH2)16
CH3
︱
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOCH
︱CH2OOC(CH2)12
CH3
1-硬脂酰-2油酰-3-肉豆蔻酰-Sn-甘油(或Sn-18׃0-18׃1-14׃0)酰基甘油-Sn-系统命名法第76页,共100页,2023年,2月20日,星期四
酶
氧化油脂--→甘油+脂肪酸--→甲基酮+CO2
(水解)
(脱羧)少一个碳原子RCH2CH2COOHR−CH−CH3O+CO2氧化脱羧(饱和脂肪酸)β-氧化脱羧产物(甲基酮)酮型酸败生成甲基酮的反应第77页,共100页,2023年,2月20日,星期四OH•氢过氧化物的分解--均裂(羟氧自由基)CH3-(CH2)n
•+H-C-(CH2)mCOOH||OCH3-(CH2)n-C-H+•(CH2)mCOOH||Oa型b型
(醛酸)在羟氧自由基靠近链烃一端C-C裂分在羟氧自由基靠近羧基一端C-C裂分(醛)+H3C–(CH2)n–C–(CH2)mCOOH|HO•OOHRR´(氢过氧化物)(羟基自由基)RR´•O第78页,共100页,2023年,2月20日,星期四R1-CH-R2COOH|O
•R1-C-R2COOH||O(酮酸)R1-CH-R2COOH|OH(羟基酸)+H•-H•羟氧自由基的其他分解产物(羟氧自由基)第79页,共100页,2023年,2月20日,星期四
•
+H•-CH=CH-CH-
-CH-CH-CH-
-CH2-CH-CH-|O•
O
O
(环氧化物)羟氧自由基的其他分解产物第80页,共100页,2023年,2月20日,星期四氢过氧化物的分解--异裂(正碳离子)两个小分子醛R-CH=CH-CH-CH2-R´OOHR-CH=CH-C-CH-R´O++H2OH+(氢过氧化物)+两个自由基第81页,共100页,2023年,2月20日,星期四
•R-CH2OH+
R´OO•
R-CHOH+
R´OOH
OO•
OOH
O•
O2
|
|
||R-CHOH
R–CH-OH
R-C-OH
R-C-OH均、异裂分解产物进一步分解(酸)(羟基酸)(酮)第82页,共100页,2023年,2月20日,星期四R—CH—R'OOH|R—CH—R'O•|生成醛(烷氧游离基)RCHO+R'•(醛)R'CHO+R
•(醛)R—CH—R'OOH|R—CH—R'O•|
R—C—R'
O||
+R''O•(酮)(醇)R—CH—R'OOH|R—CH—R'O•|R—CH—R'OH|
+(醇)油脂自动氧化主要分解产物RCOOH
+(醛)(酸)R—CH—R'OOH|R—CH—R'O•|R''HR''OHR''O•R'COH生成酮生成醇生成酸第83页,共100页,2023年,2月20日,星期四光敏氧化反应
RH
+ROOH12*O
hν光敏物*
光敏物3O2*O21光敏物+敏化剂单线态氧氧原子外层轨道上2个未成对电子的自旋方向相反能直接进攻不饱和脂肪酸的双键,生成氢过氧化物插烯反应第84页,共100页,2023年,2月20日,星期四酶催氧化产物
顺顺R-CH=CH-CH2-CH=CH-R1R-CH=CH-CH-CH=CH-R1|OOH(或R-CH=CH-CH=CH-CH-R1)|OOHHOO•(1,4–戊二烯)O2脂肪氧合酶R-CH=CH-CH-CH=CH-R1
+HOO••(氢过氧化物)第85页,共100页,2023年,2月20日,星期四过渡金属的催化机理n+
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