中国农业大学食品化学课件4.ppt

脂类脂类生物学功能功能生物学功能功能u能量的储存与运输u生物膜的结构物质u激素u维生素u隔热介质u细胞表面识别物质企鹅生物膜结构在食品中的功能在食品中的功能u供能39KJ/克u提供必需脂肪酸及脂溶性维生素u造型、风味、口感油和脂油和脂u油室温条件下为液体u脂室温条件下为固体分布分布u植物主要在种子或果仁中u动物皮下组织分类及组成分类及组成u简单脂甘油+脂肪酸u复合脂甘油+脂肪酸+其它u衍生脂类胡萝卜素、类固醇简单脂简单脂u酰基甘油甘油+脂肪酸u蜡长链醇+长链脂肪酸酰基甘油酰基甘油按脂肪酸链分类u油酸亚油酸类u亚麻酸类u月桂酸类酰基甘油酰基甘油按来源分类u植物脂u动物脂u乳脂u海生动物油复合脂复合脂u磷酸酰基甘油u鞘磷脂类u脑苷脂类u神精节苷脂类衍生脂衍生脂u类胡萝卜素u类固醇u脂溶性维生素甘油甘油三酰基甘油三酰基甘油构型天然脂肪酸天然脂肪酸(R)羰基末端碳氢末端对脂的影响很大天然脂肪酸天然脂肪酸(R)u偶碳、直链。u饱和脂肪酸不含双键u不饱和脂肪酸含双键一烯酸二烯酸三烯酸共轭、非共轭u必需脂肪酸命名命名u饱和脂肪酸与烷相同如：戊烷戊烷酸天干命名如：丁酸习惯命名如：硬脂酸（18烷酸）速记如：C18：0缩写如：饱和脂肪酸为S命名命名u不饱和脂肪酸与烯相同、表明异构。天干命名习惯命名如：18碳1烯酸为油酸速记如：5t，9c-C18：1缩写如：不饱和脂肪酸为U三酰基甘油三酰基甘油u命名IUPAC法则Sn命名Sn甘油1硬脂酸酯2油酸酯3亚油酸酯三酰基甘油三酰基甘油脂肪酸的分布脂肪酸的分布随机分布理论限制随机理论1-3-随机-2-随机1-随机-2-随机-3-随机植物油饱和脂肪酸在1和3位上 不饱和脂肪酸在2位上动物油P90-91P90-91胆固醇胆固醇动物固醇不能皂化蜡蜡脂肪酸长链醇蜡不溶于水不易水解表面涂层动物和植物脂肪的物理性质脂肪的物理性质u脂溶性同质多晶同质多晶u同质多晶同种物质多种固态u同质多晶体不同的固态u天然油脂4种晶态（玻璃质（g型）熔点、密度低，不稳定。）a型最不稳定b型b型熔点、密度高，稳定。不同晶型的形成不同晶型的形成u冷却温度u冷却速度u分子结构巧克力熔点熔点u脂肪的凝固点常低于熔点u脂肪经常只有熔点范围混合物多晶态熔点熔点u酰基数量与熔点成反比u脂肪酸饱和度与熔点成正比u脂肪酸碳链长度成正比熔点熔点u动物脂肪在室温条件下为固体u植物脂肪在室温条件下为液体脂肪酸中含有更多的饱和键膨胀性膨胀性u温度升高时液相增加热膨胀花生油花生油塑性塑性u塑性脂肪液体油与固体脂的均质u油脂的塑性在一定压力下油脂的抗变能力u影响塑性的因素固液比例 晶型 熔点 起酥油乳化与乳化剂乳化与乳化剂u乳状液乳状液两种不相溶的液相两种不相溶的液相分散相分散相连续相连续相O/W与与W/O体系体系乳状液的形成和破乳乳状液的形成和破乳u乳状液的形成体系的能量增加界面积增加u破乳乳化剂乳化剂u双亲分子u功能（99页）u甘油一酯u卵磷脂PCPEPI液晶态液晶态u具有液相和固相物理特性具有液相和固相物理特性的物态的物态u形成液晶态的原因形成液晶态的原因乳化乳化剂分子的结构剂分子的结构两性区两性区乳化与乳化剂乳化与乳化剂u乳状液乳状液两种不相溶的液相两种不相溶的液相分散相分散相连续相连续相O/W与与W/O体系体系乳状液的形成和破乳乳状液的形成和破乳u乳状液的形成体系的能量增加界面积增加u破乳乳化剂乳化剂u双亲分子u功能（99页）u甘油一酯u卵磷脂PCPEPI磷脂磷脂磷脂磷脂u表面活性剂疏水、亲水增溶。u与糖或蛋白结合形成复合体u生物膜的结构物质u信号传导物质u抗氧化结合金属离子液晶态液晶态u具有液相和固相物理特性的物态u形成液晶态的原因乳化剂分子的结构两性区脂肪的化学性质脂肪的化学性质 食品中的脂肪在加工、储藏及运食品中的脂肪在加工、储藏及运输中显示的化学性质及发生的化学输中显示的化学性质及发生的化学变化变化水解水解u碱性水解皂化u酶解皂化皂化氧化氧化u脂肪的氧化链式自由基反应u自由基电子供体u链式反应多步反应对人体的危害自氧化自氧化u反应底物游离或酯化的不饱和脂肪酸u引发催化光量子、高温或金属。RH+XR（脂肪酸自由基）+XHa亚甲基易失氢自氧化自氧化u链传播R+O2（空气中的氧）RO2（过氧化自由基）RO2+RH（a亚甲基）ROOH（过氧化氢）+R（脂肪酸自由基）快速重复自氧化自氧化u链终止自由基聚合RO2+RO2ROOR+O2RO2+RROORR+RR-R自氧化自氧化u脂肪酸酯的分子结构对自氧化的影响双键碳上的氢u不饱和脂肪的失氢能力自氧化能力u油酸酯亚油酸酯饱和脂肪酸u不饱和脂肪酸的双键数量u不饱和脂肪酸的双键位置：共轭非共轭u游离脂肪酸酯化脂肪酸温度温度u加温可使反应加快u影响反应过程氧气氧气u氧气可加快氧化反应u脂肪与氧气的接触面积抗氧化避氧水分活度水分活度u水分活度低快u水分活度中缓水的隔离作用u水分活度高快水中的氧光光u可见光、紫外线、g射线。u引发过氧化氢分解u引发脂肪酸变成自由基抗氧化避光助氧化剂助氧化剂u催化剂过渡金属铅铜锡锌铁铝血红素炊具抗氧化剂抗氧化剂u抗氧化剂小量 延缓油脂氧化自由基淬灭剂自由基淬灭剂自由基淬灭剂质子及电子供体ROO+AH（质子供体）ROOH+AA+AAAA（电子供体）+ROOROOAROO+AH（电子供体）ROOAHROOAH+ROO非活性物质过氧化氢分解剂过氧化氢分解剂u硬脂酸u硫代二丙酸的月桂酸酯单线态氧淬灭剂单线态氧淬灭剂类胡萝卜素基态类胡萝卜素+单线态氧激发态类胡萝卜素+基态氧激发态类胡萝卜素基态类胡萝卜素能量转移抗氧化剂抗氧化剂u天然抗氧化剂生育酚、超氧化物歧化酶（SOD）、茶多酚u合成抗氧化剂2或3-叔丁基-4-羟基回香醚（BHA）抗氧化增效剂抗氧化增效剂u钝化金属离子催化剂u还原抗氧化剂产物磷脂抗坏血酸柠檬酸氨基酸热反应热反应u150Cu负面影响聚合缩合分解聚合聚合u热聚合无氧+高温u热氧化聚合有氧+高温热聚合（无氧）热聚合（无氧）u不饱和脂肪酸中烯键发生聚合生成环烯u分子内u分子间环套环的多聚体热氧化聚合热氧化聚合u碳碳聚合体u无环u聚合体有毒u金属的催化作用铁锅缩合缩合u部分水解u缩合成醚高温分解高温分解无氧、饱和脂肪酸无氧饱和脂肪酸1-氧代丙酯+酸酐丙烯醛+脂肪酸高温分解高温分解氧、饱和脂肪酸饱和脂肪酸过氧化氢烷、醛、酮、内酯检测金属离子的催化辐射诱变辐射诱变u辐射可能引起脂类明显的化学变化u断键邻近羰基的键生成酯、醛、烃u重组再聚合食用油的制备食用油的制备u生产溶剂浸出醚、正己烷压榨熬炼动物油脂的提取机械分离食用油的提取食用油的提取u实验室索氏提取器冷却水入口冷却水出口冷凝器蒸发器热源热源回流器蒸汽导管浸提掖回流管精炼精炼原料粗油精油提取精炼清除杂质精炼精炼u除不溶性杂质静置、过滤、离心u脱胶除磷脂水溶、除水。u脱酸加碱中和（不能过量）u脱色活性炭吸附u脱臭螯合或蒸汽五脱油氢化氢化不饱和脂肪酸+氢饱和脂肪酸u本质双键的加成反应u催化剂Ni、Cuu过程120页u结果双键减少 双键易位 异构化 氢化氢化u性质的变化熔点升高 增加抗氧化能力u反应程度部分氢化 完全氢化u分子结构的影响易氢化性：亚麻酸亚油酸油酸煎炸油酯交换酯交换u酯交换酰基交换 分子内甘油三酯的酯内（a-b位）交换酯交换酯交换u条件高温 催化剂：乙醇钠、碱金属u过程链式反应 以乙醇钠作为催化剂例酯交换（分子间）酯交换（分子间）乙醇钠诱导期交换期底物-1底物-2产物链式反应终止酯交换酯交换u随机酯交换反应产物组成的平衡性u定向酯交换温度在熔点以下不断将产物移走代可可酯起酥油人造黄油降低能量改变营养价值组份分提组份分提u天然脂肪中各组份熔点的差异u天然脂肪中各组份溶解度的差异u组份分提固液分离u条件冷却速度 搅拌干法分提干法分提u利用熔点差异分离u无有机试剂u方法u冬化缓慢冷却、机械搅拌。u脱蜡低温u压榨从固体油中除去液体油肥肉的加工溶剂分提溶剂分提u利用溶解度差异分离u有机试剂丙酮、己烷分析分析u油脂的质量控制u质量控制指标u质量分析特征值特征值酸值（AV）油脂中游离脂肪酸数量 中和1克油脂中的游离脂肪酸所需的氢氧化钾毫克数 油脂在储藏、加工中的质量变化的重要标志皂化值（SV）油脂中酯键的数量 1克油脂完全皂化时所需的氢氧化钾毫克数 与平均分子量、熔点成反比 与消化率成正比特征值特征值碘值（IV）碘与双键的加成反应 油脂中的双键数量不饱和程度 100克油脂进行碘加成反应所需的碘克数 分类：干性油半干性油不干性油特征值特征值二烯值（DV）油脂中的共轭双键数量 油脂中的共轭双键与顺丁烯二酸的反应 100克油脂进行与顺丁烯二酸的反应所需的顺丁 烯二酸数量换算成碘的克数氧化程度氧化程度u过氧化值（POV）油脂中过氧化氢的数量 1公斤油脂中所含的过 氧化氢毫摩尔数 反应（165页）u硫代巴比妥酸值（TBA）油脂中不饱和脂肪酸的 氧化产物低级醛的数 量 低级醛+硫代巴比妥酸 黄、红色物质稳定性稳定性u活性氧法（AOM）抗氧化性 过氧化氢值 uSchaal实验抗氧化性 过氧化氢值 组成组成u脂肪酸甲酯的GC分析洗脱顺序碳数少的先出，碳数多的后出。双键少的先出，双键多的后出。u三酰基甘油的反相HPLC分析总碳数少的先出，总碳数多的后出。总双键少的后出，双键多的先出。