食品化学——第五章 脂质.ppt

1、5.1 概 述,油脂：脂肪酸甘油酯（酰基甘油） 常温下, 固态 脂 液态 油,一、定义、作用,5. 脂 质 ( Lipids ),脂质的作用：,1. 能量主要来源 2. 脂溶性维生素、风味物的载体 3. 滑润口感、光滑外观、香酥风味 4. 塑性脂肪有造型功能 5. 烹调传热介质 6. 润滑、保护、保温,二、分类,1、简单脂质：脂肪酸、醇 生成的酯 油脂：脂肪酸、甘油 蜡：长链脂肪酸、长链脂肪醇 2、复合脂质： 水解 醇、脂肪酸、其他物质 磷脂、糖脂 3、衍生脂质： 脂溶性维生素、类胡萝卜素、甾醇,5.2 脂肪的结构和组成,一、脂肪酸的结构和命名 （一）结构 1.饱和脂肪酸： 大多长链、偶数碳，

2、 奇数碳、支链少 2.不饱和脂肪酸,亚油酸 亚麻酸 花生四烯酸 二十碳五烯酸 ( EPA) 二十二碳六烯酸 (DHA),必需脂肪酸： 人体不能合成或合成量不足、维持生命 活动所必需的脂肪酸，必须从食物中摄取。 亚油酸 亚麻酸,（二）脂肪酸的命名：,1. 系统命名法： 主链: 含羧基和双键最长碳链 从羧基端编号，标出不饱和键位置 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH 9-十八碳烯酸,2.数字命名法： n:m (n 碳原子数，m双键数) 如：18:1 18:2 18:3 标出双键顺反结构、位置： c 顺式，t 反式 从羧基端编号： 如：5t, 9c -18:2 从甲基端编号： 数字 或

3、 n-数字 如： 18:1 9 或 18:1 (n-9),3. 俗名法： 根据来源 棕榈酸、油酸 4. 英文缩写：,硬脂酸 St 亚油酸 L 花生四烯酸 An,二、脂肪的结构和命名 1. 结构,3,单纯甘油三酯、混合甘油三酯,2.三酰基甘油的命名,赫尔斯曼 Sn命名法,CH2OH HO CH CH2OH,1,2,3, 数字命名: Sn-18:0-18:1-14:0 中文命名: 1-硬脂酰-2-油酰-3-肉豆蔻酰- Sn-甘油 或: Sn-甘油-1-硬脂酸酯-2-油酸酯-3-肉豆蔻酸酯 英文缩写： Sn-St O M,CH2OOC(CH2)16CH3 CH3(CH2)7CH=CH (CH2)7

4、COOCH CH2OOC(CH2)12CH3,1,2,3,5.3 油脂的物理性质,二、熔点、沸点 熔化、沸腾的温度范围 熔点：三酰、二酰、一酰甘油、游离脂肪酸 依次升高。 三酰甘油的脂肪酸碳链长、饱和度高，熔点高。 反式结构 顺式结构 共轭双键结构 非共轭双键结构 沸点：180200oC 脂肪酸碳链长，沸点高,一、气味、色泽 纯净油脂 无色、无味 多数无挥发性，少数有臭味,三、烟点、闪点、着火点 油脂接触空气并加热时的热稳定性 四、折光指数 分子量大，折光指数大 双键，折光指数 五、比重： 比水小。 油比脂大。 六、粘度：较大,七、结晶特性 同质多晶现象： 化学组成相同而晶体结构不同， 熔化后

5、生成相同的液相。 不同形态的固体叫同质多晶体。,晶型：型 稳定性最高 型 稳定性不如型 型 稳定性最低,取决于熔化油脂冷却时的温度、速度 调温：利用结晶方式改变油脂的性质，得到 理想的同质多晶体和物理状态。,八、熔融特性： 1.熔化：,热焓值变化，体积膨胀,固体脂肪指数(SFI)：一定温度下固液比,2.油脂的塑性： 外力下，改变形状，同时有抗变形能力 取决于： A.固体脂肪指数： 适当，塑性最好 B.脂肪的晶型： 塑性最强 C.熔化温度范围： 越大，塑性越好 塑性脂肪：涂抹性、可塑性、起酥作用,九、油脂的液晶态（介晶相） 介于固态、液态之间,十、油脂的乳化及乳化剂 内相（分散相） 外相（连续相

6、）,乳浊液,水包油型（O/W）: 水 连续相,油包水型（W /O）: 油 连续相,1.乳浊液的失稳机制 重力作用导致分层 分散相液滴表面静电荷不足，导致絮凝 两相间界面膜破裂，导致聚结 2.乳化剂的乳化作用 增大分散相之间的静电斥力 增大连续相的黏度，或生成有弹性的厚膜,减小两相间的界面张力,3. 乳化剂的选择 HLB值：亲水-亲脂平衡,表 HLB值及其适用性, 微小固体粉末的稳定作用 形成液晶相,常见乳化剂： 甘油酯及衍生物 蔗糖脂肪酸酯 山梨醇酐脂肪酸酯及衍生物 丙二醇脂肪酸酯 大豆磷脂 其他合成乳化剂,一、油脂的氧化 油脂的酸败： 油脂在储藏期间，受空气中氧、日光、微生物、酶作用，产生不

7、愉快的气味和苦涩味，同时产生一些有毒物质. 酸败后: A. 风味变化 B. 营养价值 C. 脂溶性维生素、必需脂肪酸破坏,5.4 油脂在加工和储藏中的氧化反应,（一）自动氧化 1.机理： 3个阶段： 链引发（诱导期） 金属催化 或 光、热, 链增殖（增殖期）,R. + O2 ROO.,（过氧化游离基）,ROO. + RH ROOH + R.,（氢过氧化物）, 链终止（终止期） R. + R. R-R R. + ROO. ROOR ROO. + ROO. ROOR + O2 结合后，吸收氧减少，稳定,（二）光氧化 日光、光敏化剂 氢过氧化物 光敏化剂：叶绿素、血红蛋白,（三）酶促氧化：,脂肪氧合

8、酶，脂肪 + O2 氢过氧化物 酮型酸败：微生物产生的酶 最终产物：酮酸、甲基酮,速度特别快：比自动氧化快1500倍,(四)氢过氧化物的分解及聚合 分解： 小分子醛、酮、醇、酸，不愉快气味 聚合： 二聚体或多聚体，油脂粘度增大,（五）影响油脂氧化速率的因素 1. 脂肪酸及甘油酯的组成：（1）饱和脂肪酸： 难氧化 （2）不饱和脂肪酸：双键多，氧化快。 顺式构型比反式易氧化 共轭双键比非共轭双键易氧化 游离脂肪酸比甘油酯氧化速度略高,油酸 亚油酸 亚麻酸 花生四烯酸 不饱和双键 1 ： 2 ： 3 ： 4 氧化速度 1 ： 12 ： 25 ： 50,2. 氧：,三线态氧 3O2 (基态氧),单线态

9、氧 1O2 (激发态氧),4. 水分活度,单线态氧 比 三线态氧 快 氧浓度低， 氧化速率与氧浓度成正比， 很高，氧化速率与氧浓度无关 3. 温度： 上升，氧化加快,5. 表面积：与空气接触的大，氧化快 6. 助氧化剂： 金属 、血红素、酶 7. 光和射线：氧化促进剂 8. 抗氧化剂： 延缓、减慢氧化,（六）过氧化脂质的危害,1. 与食品成分反应， 食品品质 2. 氢过氧化物与体内分子或细胞反应， 破坏 DNA 和细胞结构 3. 产生有害物,1. 常用抗氧化剂 （1）天然抗氧剂： 生育酚（VE）、茶多酚、芝麻酚、愈疮树脂、 L-抗坏血酸、超氧化物歧化酶（SOD） （2）合成抗氧剂： BHA、

10、BHT 、 PG、 TBHQ、 D-异抗坏血酸及钠盐,二、抗氧化剂,2. 抗氧化剂的抗氧化机理 (1) 自由基清除剂： 氢供体：酚类 (AH2) 电子供体,+,-,(2) 单线态氧淬灭剂：,(3) 氢过氧化物分解剂： R2S + ROOH R2S=O + ROH R2S=O + ROOH R2SO2 + ROH (4) 金属螯合剂： 柠檬酸、酒石酸、抗坏血酸 (5) 氧清除剂： 抗坏血酸,(6) 酶类抗氧化剂： 超氧化物歧化酶（SOD） 谷胱甘肽过氧化物酶 过氧化氢酶 葡萄糖氧化酶,2O2- .,+ 2H+,3O2,+ H2O2,2 H2O2,2 H2O,+ 3O2,过氧化氢酶,SOD,(7)

11、增效剂： 为抗氧化剂提供氢，使其还原、再生。 金属螯合剂,+,+,+,BHA,BHA,BHT,3.抗氧化剂使用注意事项 1)尽早加入 2)注意剂量 3)注意溶解性 4)常用2种以上，增效效应 5)需有良好的性能，低浓度即有效,4.抗氧化与促氧化 (1) 酚类： 低浓度，清除游离基： ROO.十 AH2 ROOH + AH (清除过氧游离基) ROO.+ AH ROOH + A AH + AH AA (偶合) AH + AH AH2 + A (歧化) ROO.+ AH ROOA (加成),高浓度，促氧化： ROOH + AH ROO + AH2 (2) 抗坏血酸： 低浓度，促氧化 (3) 胡萝卜

12、素： 5 x 10-5 mol/L， 抗氧化 ， 促氧化,一、油脂的水解,碱性条件(KOH)水解 ：皂化 皂化值（SV）： 完全皂化1g油脂所需KOH的mg数,5.5 油脂在加工和储藏中的其他化学变化,游离脂肪酸，油的发烟点,1.热分解： 有无氧，分：热分解、 热氧化分解,二、油脂在高温下的化学反应,（1）饱和脂肪的热分解,CH2OOCR CHOOCR CH2OOCR,CHO CH2 CH2OOCR,+,R-C-O-C-R,O,O,R-COOH,CHO CH CH2,酸,烯醛,R-C-R,+ CO2,O,酮,（2）饱和脂肪的热氧化分解,烃、醛、酮,（3) 不饱和脂肪的热分解 二聚体、低分子量物

13、质 （4）不饱和脂肪的热氧化分解 同低温自动氧化 但氢过氧化物分解速度快,2.热聚合： 油脂粘度增大，泡沫增多 （1）热聚合： 环烯烃,（2）热氧化聚合： 自由基 聚合 二聚物,3. 缩合, 环氧化合物,粘度，碘值，酸价， 产生刺激味物质、有毒物质， 营养价值。,三、辐解,烃、醛、酸、酮、酯等,一、脂类氧化的评价方法 1.过氧化值（POV） 1kg油脂中所含氢过氧化物毫摩尔数。 碘量法： ROOH + 2KI ROH + K2O + I2 （氢过氧化物） I2 + Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6 适于: 衡量油脂氧化初期的氧化程度,5.6 油脂的质量评价,2.硫代巴比妥酸值（TB

14、A值） 不饱和脂肪酸氧化产物:醛类 + TBA有色物质 测吸光度 适于： 比较单一物质在不同氧化阶段的氧化程度,3. 碘值(IV) 100g 油脂吸收碘的克数 油脂中脂肪酸的不饱和程度： 碘值高，双键多； 碘值，双键，发生了氧化,4.活性氧法(AOM) 5.史卡尔法 6.仪器分析法,二、油脂品质的其他评价方法 1.酸价（AV) 中和1g油脂中的游离脂肪酸所需KOH的mg数。 新鲜油脂 酸价小， 贮藏期长，油脂酸败，酸价。,2.皂化价 ( SV) 1g 油脂完全皂化所需 KOH 的 mg 数。 皂化值高，熔点较低，易消化。 3.二烯值 ( DV) 不饱和脂肪酸中共轭双键的多少,5.7 油脂加工的

15、化学,一、油脂的精炼 1. 脱胶： 脱磷脂 原因：起泡、冒烟、臭味，呈焦褐色 原理：磷脂在无水状态下，溶于油， 与水形成水合物后，不溶于油。,2. 脱酸（碱炼）： 游离脂肪酸: 碱中和 3. 脱色： 吸附剂 4. 脱臭： 除异味物质。 减压蒸馏，并加柠檬酸,二、油脂的分提 在一定温度下,利用油脂中各种三酰甘油的 熔点差异及在不同溶剂中溶解度的差异，通过 分步结晶，使不同的三酰甘油因分相而分离。 1.干法分提 熔化油脂缓慢冷却,较高熔点的三酰甘油析出。 冬化：5.5 oC 脱蜡：10oC,2.溶剂分提 加入有机溶剂，冷却结晶。 3.表面活性剂分提,三、油脂的的氢化 (硬化) 在催化剂(Ni,Pt

16、)、高温下，酰基甘油上 不饱和脂肪酸的双键与氢气发生加成反应， 酰基甘油的不饱和度降低，室温下液态的油 变为固态的脂。 熔点，颜色变浅，稳定性，臭味消失。 部分氢化的油脂：起酥油、人造奶油,四、油脂的的酯交换 酯内或酯间 酰基交换,目的：改变油脂的物理性质（结晶特性） 用途：人造奶油、起酥油,5.8 复合脂质及衍生脂质,一、磷脂,分： 甘油磷脂 (食品中)： 神经鞘磷脂,脑磷脂,卵磷脂,卵磷脂 (磷脂酰胆碱，PC)：R3 ：胆碱 脑磷脂(磷脂酰乙醇胺，PE): R3 ：胆胺 磷脂酰丝氨酸(PS): R3 ：丝氨酸 磷脂酰肌醇(PI): R3 ：肌醇,CH2OC R1 R2 COO CH CH2 O