食品化学 第四章 脂类.ppt

1、第四章 脂类 lipids,第一节 引言,定义：不溶于水而溶于有机溶剂的疏水性化合物，是脂肪组织的主要成分 习惯上称的脂和油是根椐其在室温下的物理状态而来的 脂：室温下为固体 fat 油：室温下为液体 oil 提供热量和必需脂肪酸、改善食品口味,食用脂的两种形式,游离脂，或可见脂肪 是指从植物或动物中分离出来的脂 如奶油、猪油或色拉油 食品组分 是指存在于食品中，作为食品的一部分 不是以游离态存在 例如肉、乳、大豆中的脂,第二节 命名,一、酰基甘油（甘油酯） 天然脂肪：甘油与脂肪酸结合而成 一酰基甘油（甘油一酯）monoglyceride 二酰基甘油（甘油二酯）diglyceride 三酰基甘

2、油（甘油三酯）triglyceride 食用油或食用脂几乎完全（95%）由三酰基甘油组成,Sn-系统命名三酰基甘油,Fisher平面投影 中间的羟基位于中心碳的左边,Sn-甘油-1-硬脂酸酯-2-油酸酯-3-肉豆蔻酸酯（Sn-StOM或Sn-18:0-18:1-14:0）,二、磷脂,任何含磷酸一酯或磷酸二酯的脂称为磷脂 1-硬脂酰-2-亚油酰-Sn-甘油-3-磷脂酰胆碱（卵磷脂） 磷酸甘油酯属于Sn-甘油-3-磷酸酯，广泛存在于动植物中,16,三、脂肪酸 fatty acid,以母体饱和烃来命名 末端羧基C定为C1 明确双键位置 例如：亚油酸 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH

3、2)7COOH 9,12-十八碳二烯酸,12 9 1,-命名系统： 分子末端甲基碳原子开始确定第一个双键的位置 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH 亚油酸 18：26 或 18：2 （n6）, 6,天然多烯酸（一般会有2-6个双键）的双键都是被亚甲基隔开的。 5,8,11,14-二十碳四烯酸，或 20:46（或 n6） 4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸 或22:63（或 n3）,14 11 8 5 1,6,DHA,几何构型,顺式(cis):烷基处于分子的同侧 反式(trans):烷基处于分子的异侧 反式比顺式熔点高、反应性低,最常见的脂肪酸,约占脂肪

4、酸总量的 97 月桂酸 12：0 肉豆蔻酸 14：0 saturated fatty acid 棕榈酸 16：0 硬脂酸 18：0 油酸 18：1（n-9) unsaturated 亚油酸 18：2（n-6) 亚麻酸 18：3（n-3),亚油酸、-6脂肪酸、 -亚麻酸（-3脂肪酸），不能由人体合成，具有生理活性和营养功能，是必需脂肪酸,不饱和脂肪酸的生理功能,保持细胞膜的相对流动性，以保证细胞的正常生理功能。 使胆固醇酯化，降低血中胆固醇和甘油三酯。 是合成人体内前列腺素和凝血恶烷的前躯物质。 降低血液粘稠度，改善血液微循环。 提高脑细胞的活性，增强记忆力和思维能力。,膳食中不饱和脂肪酸盈缺和

5、健康,膳食中不饱和脂肪酸不足时，易产生下列病症： 血中低密度脂蛋白和低密度胆固醇增加，产生动脉粥样硬化，诱发心脑血管病。 -3不饱和脂肪酸是大脑和脑神经的重要营养成份，摄入不足将影响记忆力和思维力，对婴幼儿将影响智力发育，对老年人将产生老年痴呆症。 膳食中过多时，干扰人体对生长因子、细胞质、脂蛋白的合成，特别是-6系列不饱和脂肪酸过多将干扰人体对-3不饱和脂肪酸的利用，易诱发肿瘤。,第三节 脂的分类,动物脂肪：含有大量的C16和C18饱和脂肪酸和中等量不饱和脂肪酸（油酸和亚油酸，具有相当高的熔点）。 乳脂肪： 主要的脂肪酸是棕榈酸、油酸与硬脂酸，也含有相当数量的C4C12短链脂肪酸。 海生动物

6、鱼油：高不饱和脂肪酸, EPA(20:5),DHA(22:6) 植物油脂：大量油酸、亚油酸，饱和脂肪酸均低于20。 亚麻酸酯：豆油、麦胚油、大麻籽油 月桂酸酯：月桂酸含量特别高，熔点低，如椰子油。,晶胞的堆积排列方式,三斜(T)：烃链平面是平行的 正交（O）：烃链平面是相互垂直的 六方形（H）,第四节 结构与物理性质,三酰基甘油的3种晶型,最稳定,最不稳定,同质多晶 Polymorphism,化学组成相同，晶型不同的物质，在熔融态时具有相同的化学组成与性质 形成结晶时可以形成多种晶型 型最不稳定，型最稳定（熔点高）,可可脂,含POSt（40%）、StOSt（30）以及POP（15），具有6种同

7、质多晶型物（） 最不稳定，熔点最低 型比较稳定，介稳态，是所期望的结构，使巧克力涂层具有光泽的外观 VI型比V型的熔点高，最稳定，贮藏中V VI型，导致巧克力的表面形成一层非常薄的“白霜”，是不期望的,加入低浓度表面活性剂，能改变脂肪熔化温度范围以及同质多晶型物的数量与类型 表面活性剂将稳定介稳态的同质多晶型物，推迟V VI型转变 山梨醇硬脂酸一酯和三酯可以抑制巧克力起霜，抑制V VI型 山梨醇硬脂酸三酯可加速介稳态同质多晶型物转成V型。,第六节 化学性质,一、脂类水解 通过加热或酶和水分的作用，脂类中的酯键发生水解 游离脂肪酸比甘油酯更容易氧化，产生水解酸败味,二、脂类氧化 oxidatio

8、n,与营养、风味、安全、贮存、经济有关 食品变质的主要原因之一 产生挥发性化合物，不良风味 氧与不饱和脂类反应 自动氧化 光敏氧化,自动氧化 autooxidation,自动氧化导致含脂食品产生的不良风味，一般称为哈喇味 有些氧化产物是潜在的毒物 某些情况，为产生油炸食品的香味，希望脂类发生轻度氧化,三步自由基链反应机制free radical chain mechanism,烷基自由基,过氧化自由基,非自由基产物,自动氧化的特征,干扰自由基反应的物质会抑制脂肪的自动氧化速度 光和产生自由基的物质能催化脂肪的自动氧化 反应产生大量氢过氧化物 纯脂肪物质的氧化需要一个相当长的诱导期,光敏氧化,光

9、敏氧化的机制 通过“烯”反应进行氧化,每个不饱和碳均可形成氢过氧化物 亚油酸盐光敏氧化反应机理,光敏氧化的特征,不产生自由基 双键的顺式构型改变成反式构型 与氧浓度无关 没有诱导期 光的影响远大于氧浓度的影响 受自由基抑制剂的影响，但不受抗氧化剂影响 产物是氢过氧化物,三、脂类氧化产物,氢过氧化物是主要初期产物，无味，但不稳定。 进一步分解成醛、酮、酸以及其他双官能团氧化物，产生令人难以接受的臭味（酸败味） secondary degradation 金属离子和光照会催化过氧化物的分解,四、影响脂肪氧化速率的因素,脂肪酸组成：顺式、共轭、不饱和脂肪酸 温度：随之上升 游离脂肪酸与甘油酯：前者大

10、 氧浓度：随之上升 表面积：成正比 水分活度：先下降，后上升 引发剂（光、辐射、金属离子等） 助氧化剂 抗氧化剂,五、抗氧化剂 antioxidants,能推迟会自动氧化的物质发生氧化，并能减慢氧化速率的物质。 应该价廉、无毒性、有效浓度低、稳定、对食品品质无显著影响,根据作用机理分类,主抗氧化剂 自由基接受体，可以延迟或抑制自动氧化的引发或停止自动氧化的传递 BHA、BHT、PG、TBHQ 天然食品组分：VE、胡萝卜素 次抗氧化剂（协同剂、增效剂） 增加主抗氧化剂的活性 柠檬酸、VC、酒石酸、卵磷脂,一般使用的合成抗氧化剂,丁基羟基茴香醚 二丁基羟基甲苯,BHA,BHT,没食子酸丙酯 （PG

11、） 去甲二氢愈创木酸（NDGA）,重金属能促进氧化 柠檬酸及其单酯、磷酸及其磷酸盐衍生物、EDTA等金属螯合剂抑制氧化 多功能抗氧化剂 ：具有多种抗氧化活性 食品中常用的抗氧化剂主要是脂溶性抗氧化剂，为环上有各种取代基的单羟基酚或多羟基酚,抗氧化剂的作用机理,抑制自由基的产生或中断链的传播 既作为氢给予体，又作为自由基接受体 主要与ROO作用，而不是与R作用 抑制反应 RO2 + AH ROOH + A 链传递反应 RO2 + RH ROOH + R,竞争,协同作用 synergistic effect,复合的效果超过单一的加合 两类协同作用： 混合自由基受体 自由基受体与金属螯合剂的复合作用

12、 机理 ROO + AH ROOH + A A + BH B + AH BH的存在，使AH具有再生能力 酚类抗氧化剂（主抗氧化剂）与抗坏血酸（增效剂） ascorbic acid,六、测定脂肪氧化的方法,过氧化值：碘量法 硫代巴比妥酸（TBA）试验：产生红色或黄色 活性氧化（AOM） 氧吸收法 碘值：100克样品吸收的碘的克数 仪器分析：色谱法、光分析法 挥发性羰基化合物：醛、酮+苯肼腙 感官评定 Schaal耐热试验：65,七、热分解,热分解与氧化反应同时存在,油炸化学,食品的性质变化 水分不断从食品释放到热油中 水蒸汽将油中的挥发物带走 食品吸油 食品本身的一些脂类释放到油中，导致油的稳 定性与原来的油炸用油不同