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文檔簡介

第五章食品中的脂類物質

第一節(jié)概述

1a第五章食品中的脂類物質

第一節(jié)概述

1a5.1.1脂類化合物的組成及結構一、分類*按來源分:乳脂類、植物脂類、動物脂類、微生物脂類等**按結構中的不飽和程度分:干性油(不飽和程度高,碘值>130、半干性油(碘值在100~130)及亞不干性油(不飽和程度低碘值<100)。2a5.1.1脂類化合物的組成及結構2a***按其結構和組成分:見下表3a***按其結構和組成分:見下表3a二、基本結構。4a二、基本結構。4a

按照甘油三酯中R基之間的差別,又可將其分為單純甘油酯(R1=R2=R3)和混合甘油酯(R不完全相同);當其中的R1≠R3時,甘油中的2-C為手性C,導致甘油三酯具有手性和旋光性。天然油脂多為L構型5a按照甘油三酯中R基之間的差別,又可將其分為單純甘6a6a

三、脂肪酸的常見種類和結構

A、飽和脂肪酸

a.常見種類:酪酸(4C)、己酸(6C)、辛酸(8C)、羊脂酸(10C)、月桂酸(12C)、肉豆蔻酸(14C)、棕櫚酸(16C,軟脂酸)、硬脂酸(18C)、花生酸(20C)、山崳酸(22C)

7a三、脂肪酸的常見種類和結構7ab.結構特點:偶數C、直鏈、不含C=C。B、不飽和脂肪酸

a.常見種類:一烯酸:月桂烯酸(C12、順9)、豆蔻烯酸(C14,順9)、棕櫚油酸(C16,順9)、油酸(C18,順9)、反油酸(C18,反9)、芥酸(C22,順13);二烯酸:亞油酸(C18,順9、順12)、癸二烯酸(C10,反2、順4)、十二碳二烯酸(順2、順4);8ab.結構特點:偶數C、直鏈、不含C=C。8a三烯酸:α–亞麻酸(C18,順9、順12、順15)、γ–亞麻酸(C18,順6、順9、順12)、α–桐酸(C18,順9、反11、反13)、β–桐酸(C18,反9、反11、反13)多烯酸:花生四烯酸(C20,5,8,11,14)、EPA(C20,5,8,11,14,17)、

DHA(C22,4,7,10,13,16,19)9a三烯酸:α–亞麻酸(C18,順9、順12、順15)、γ–5.1.2脂肪酸及甘油三酯的命名一、脂肪酸的命名

a.來源名稱:如棕櫚酸、油酸、亞麻酸、蓖麻酸等。

b.系統(tǒng)命名法:如DHA系統(tǒng)名稱為:4順,7順,10順,13順,16順,19順-二十二碳六烯酸。10a5.1.2脂肪酸及甘油三酯的命名10ac.數字命名法:(1)雙鍵位次構型-n(C總數):m(雙鍵數)如:硬脂酸:18:0棕櫚酸:16:0

亞油酸:9c,12c-18:2DHA:4c,7c,10c,13c,16c,19c-22:6

對于只存在順式雙鍵及無共軛體系的不飽和脂肪酸也有從末端C開始編號的,表示為:n:mωx(末端雙鍵位次)或n:m(n-x)如:亞油酸:18:2ω6或18:2(n-6)α-亞麻酸:18:3ω3或18:3(n-3)

11ac.數字命名法:如:亞油酸:18:2ω6或18:2(n-65.1.3脂類物質基本的理化性質

一、物理性質:蠟狀固態(tài)或液態(tài);沸點低,小分子脂類容易揮發(fā)而形成特征的風味;不溶于水(有例外),溶于乙醚、石油醚、氯仿、丙酮等有機溶劑;

二、化學性質:酯鍵容易被水解或酶解而斷裂;C=C容易發(fā)生構型轉化、位置移動、親電加成、氧化等反應。12a5.1.3脂類物質基本的理化性質12a第五章食品中的脂類物質第二節(jié)油脂類物質的理化性質

主要介紹油脂類物質與食品相關的理化性質13a第五章食品中的脂類物質13a5.2.1物理性質一、氣味和色澤14a5.2.1物理性質14a二、熔點和沸點天然油脂無固定的熔點和沸點,而只有一定的熔點范圍和沸點范圍。這是因為天然油脂是混合物且存在有同質多晶現象。油脂組成中脂肪酸的碳鏈越長、飽和程度越高,熔點越高;反式脂肪酸、共軛脂肪酸含量高的油脂,其熔點較高;

油脂沸點一般在180—200℃之間,沸點隨脂肪酸碳鏈增長而增高。碳鏈長度相同,飽和度不同的脂肪酸,其沸點變化不大。15a二、熔點和沸點油脂沸點一般在180—200℃之間

三、煙點、閃點及著火點煙點:不通風條件下油脂發(fā)煙時的溫度;閃點:油脂中揮發(fā)性物質能被點燃而不能維持燃燒的溫度;著火點:油脂中揮發(fā)性物質能被點燃并維持燃燒時間不少于5s時的溫度。油脂的純度越高,其煙點、閃點及著火點均提高。16a三、煙點、閃點及著火點16a

四、結晶特性同質多晶現象:化學組成相同的物質可以形成不同形態(tài)晶體,但融化后生成相同液相的現象叫同質多晶現象,例如由單質碳形成石墨和金剛石兩種晶體。油脂在固態(tài)的情況下也有同質多晶現象。*可能形成的晶體形態(tài):主要有α型、βˊ型、和β型三種。

17a四、結晶特性17a**幾種晶體的基本特點:α型:有點陣結構但脂肪酸側鏈呈現不規(guī)則排列β型:有點陣結構且脂肪酸側鏈全部朝著一個方向傾斜。按照序列內分子間交錯排列的緊密程度,還有“二倍碳鏈長(β-2)”和“三倍碳鏈長(β-3)”之分。18a**幾種晶體的基本特點:18a

19a19a②含有不同脂肪酸的三?;视偷摩隆偷娜埸c比β型高。③混合型的三?;视偷耐|多晶體結構更為復雜。20a②含有不同脂肪酸的三?;视偷摩隆偷娜埸c比β型高。③混五、脂的熔融特(一)熔化

簡單甘油三酯(即所含三個脂肪酸種類相同)是一類純的物質,其熔融行為符合純物質的熔融特性,即從固體變?yōu)橐后w時,熱焓對物料溫度的曲線為S形,即固體開始熔融前加熱,固體溫度上升,但當熔融開始時,加熱所提供的熱量,用來克服相變所需的能量,狀態(tài)發(fā)生變化但溫度不發(fā)生變化;全部變?yōu)橐后w后繼續(xù)加熱液體溫度繼續(xù)上升。在這個過程中也會出現不同晶形相互轉化的問題。

21a五、脂的熔融特21a

天然油脂由于是混合物,其熔融行為和簡單酯的行為有些差別。首先相變過程變得不明顯,當出現固液混合體系時,溫度仍有所上升;其次,天然脂熔融時體積會發(fā)生變化。22a天然油脂由于是混合物,其熔融行為和簡單23a23a(二)油脂的塑性油脂的塑性是與油脂的加工和使用特性緊密相關的物理屬性。其定義為在一定外力的作用下,表觀固體脂肪所具有的抗變形的能力。決定油脂塑性的因素:(1)固體脂肪指數(SFI):即在一定溫度下脂肪中固體和液體所占份數的比值,可以通過脂肪的熔化曲線來求出。SFI太大或太小,油脂的塑性都比較差,只有固液比適當時,油脂才會有比較好的塑性。24a(二)油脂的塑性24a(2)脂肪的晶形:βˊ晶形的油脂其可塑性比β晶形要好,這是因為βˊ晶形中脂分子排列比較松散,存在大量的氣泡,而β晶形分子排列致密,不允許有氣泡存在;(3)熔化溫度范圍:熔化溫度范圍越寬的脂肪其塑性越好。如果SFI太大,固脂含量很高,脂肪太硬且變脆。如果SFI太小,固脂含量很低,脂肪過軟且非常容易熔化只有當固液比適當時,油脂才會有比較理想的塑性。一般來說,食用脂肪固體含量在10%-30%。25a(2)脂肪的晶形:βˊ晶形的油脂其可塑性比β晶形要好,這是因塑性脂肪舉例人造奶油是由含有高含量反式油酸與反式亞油酸的油進行選擇性氫化直接混合制成的。2006年9月,紐約市衛(wèi)生局公布了一項新規(guī)定,所有餐館在07年7月前去除食用油、人造黃油、起酥油中的反式脂肪成分。08年7月前去除所有食品中的反式脂肪成分26a塑性脂肪舉例人造奶油是由含有高含量反式油酸與反式亞油酸的油27a27a六、油脂的液晶態(tài)油脂除了存在固態(tài)、液態(tài)外,還有一種介于固態(tài)和液態(tài)之間的相態(tài),稱為液晶態(tài)。油脂液晶態(tài)的存在是由油脂的結構決定的。

此時,分子排列處于有序和無序之間的一種狀態(tài),即相互作用力弱的烴鏈區(qū)熔化,而相互作用力大的極性基團區(qū)未熔化時的狀態(tài)。脂類在水中也能形成類似于表面活性物質存在方式的液晶結構。28a六、油脂的液晶態(tài)28a由于乳化劑是典型的兩親分子(分子含有極性和非極性部分),也可形成液晶態(tài)。29a由于乳化劑是典型的兩親分子(分子含有極性和非極性部分),29七、油脂的乳化和乳化劑油脂和水在一定條件下可以形成一種均勻分散的介穩(wěn)的狀態(tài)-乳濁液,乳濁液形成的基本條件是一種能以直徑為0.1~50μm的小滴在另一種中分散,這種分散一般成為內相或分散相,分散小滴外邊包圍的液體成為連續(xù)相。30a七、油脂的乳化和乳化劑30a31a31a

乳濁液是一種介穩(wěn)的狀態(tài),在一定的條件下會出現分層、絮凝甚至聚結等現象。其原因為:①兩相的密度不同,如受重力的影響,會導致分層或沉淀;②改變分散相液滴表面的電荷性質或量會改變液滴之間的斥力,導致因斥力不足而絮凝;③兩相間界面膜破裂導致分散相液滴相互聚合而分層。

32a乳濁液是一種介穩(wěn)的狀態(tài),在一定的條件下會出現分層、絮凝33a33a34a34a35a35a36a36a37a37a乳濁液穩(wěn)定性同液滴間引力與斥力的平衡有關,如果液滴間斥力大于引力,則乳濁液有較好的穩(wěn)定性。38a乳濁液穩(wěn)定性同液滴間引力與斥力的平衡有關,38a39a39a40a40a41a41a5.2.2油脂在食品加工貯藏中的氧化反應

42a5.2.2油脂在食品加工貯藏中的氧化反應42a5.2.2.1油脂的自動氧化油脂的自動氧化指活化的含烯底物(油脂分子中的不飽和脂肪酸)與空氣中氧(基態(tài)氧)之間所發(fā)生的自由基類型的反應。此類反應無需加熱,也無需加特殊的催化劑.43a5.2.2.1油脂的自動氧化43a44a44a45a45a46a46a47a47a

在自動氧化的情況下,由引發(fā)劑與不飽和脂肪酸反應得到的烷基自由基是與基態(tài)氧進行氧化反應的,基態(tài)氧就是空氣中存在的常態(tài)氧,其分子中電子的排布方式為:

氧分子中電子的這種排布方式成為三線態(tài),與之相對應的是單線態(tài):

由于三線態(tài)中電子的排布符合洪特規(guī)則,因此能量較低,比較穩(wěn)定。

48a在自動氧化的情況下,由引發(fā)劑與不飽和脂肪酸反應得到的二、常見脂的氫過氧化合物的形成

a.油酸氫過氧化合物49a二、常見脂的氫過氧化合物的形成49ab.亞油酸的氫過氧化合物50ab.亞油酸的氫過氧化合物50a51a51a5.2.2.2光敏氧化光敏氧化即是在光的作用下(不需要引發(fā)劑)不飽和脂肪酸與氧(單線態(tài))之間發(fā)生的反應。光所起的直接作用是提供能量使三線態(tài)的氧變?yōu)榛钚暂^高的單線態(tài)氧。但在此過程中需要更容易接受光能的物質首先接受光能,然后將能量轉移給氧。將此類物質成為光敏劑。食品中具有大的共軛體系的物質,如葉綠素、血紅蛋白等可以起光敏劑的作用。52a5.2.2.2光敏氧化52a53a53a54a54a

此反應的基本特點是:雙鍵鄰位C上的氫參與了反應,但形成的氫過氧鍵不在雙鍵鄰位C上,而是直接在雙鍵C上;反應中雙鍵移位,原先鄰位飽和C變?yōu)榱穗p鍵不飽和碳;單線態(tài)氧首先和鄰位C上的氫結合,然后未與氫結合的另一個氧原子進攻并打開雙鍵,同時雙鍵移位并H從鄰位C上斷下,形成產物;如果雙鍵兩邊均有鄰位C,則有不同的反應方式,這正是理解教材所舉例子的關鍵。對于同樣的反應底物,光敏反應的速度大于自動氧化(約1500倍)。55a此反應的基本特點是:雙鍵鄰位C上的氫參與了反應,但形5.2.2.3酶促氧化一、脂肪氧合酶催化的反應脂肪氧合酶專一性的催化具有1,4-順,順-二烯結構的多不飽和脂肪酸發(fā)生氧化反應。例如亞油酸所發(fā)生的反應:56a5.2.2.3酶促氧化56a57a57a5.2.2.4氫過氧化合物的反應氫過氧化合物既可以通過分解反應,也可以通過聚合反應而進一步發(fā)生變化。

58a5.2.2.4氫過氧化合物的反應58a

通過過氧鍵的均裂,得到烷氧自由基,進一步反應可以得到小分子的醛、酮、羧酸等化合物。

氫過氧化合物的聚合可以有不同的形式和過程??梢允菤溥^氧化合物的聚合,也可以是得到氫過氧化合物過程中的不同自由基的聚合;還可以是氫過氧化合物分解產物的聚合。59a通過過氧鍵的均裂,得到烷氧自由基,進一步反應可以得到5.2.2.5影響油脂氧化的因素

一、脂肪酸的組成及結構

60a5.2.2.5影響油脂氧化的因素60a二、氧低氧濃度(分壓)時,油脂氧化與氧濃度(分壓)近似正比;單線態(tài)氧反應速度比三線態(tài)快(1500倍)。61a二、氧61a三、溫度溫度增加,油脂的氧化速度提高;這是因為溫度提高有利于自由基的生成和反應。油脂加工時的溫度條件也能影響其以后的加工和貯藏特性。62a三、溫度62a63a63a四、水分水分特別是水分活度對于油脂氧化速度的影響,在第三章已經介紹??偟内厔菔钱斔只疃仍?.33時,油脂的氧化反應速度最慢。隨著水分活度的降低和升高,油脂氧化的速度均有所增加。

五、表面積油脂表面積越大,氧化反應速度越快;這也是油性食品貯藏期遠比純油脂短的原因。64a四、水分五、表面積64a六、助氧化劑一些二價或多價,如Cu2+、Zn2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Pb2+等的金屬離子??纱龠M油脂氧化反應的進行,稱這些金屬離子為助氧化劑。金屬離子在油脂氧化中通過下面三種方式發(fā)揮促進的作用:

65a六、助氧化劑65a(二)直接使有機物氧化:(三)活化氧分子:。(一)促進氫過氧化物分解,產生新的自由基:66a(二)直接使有機物氧化:(三)活化氧分子:。(一

七、光和射線:光線或射線是能量,可以促使油脂產生自由基或促使氫過氧化物分解。

八、抗氧化劑:即能防止或抑制油脂氧化反應的物質。這類物質可以通過不同方式發(fā)揮作用,有天然和人工合成兩大類.67a七、光和射線:光線或射線是能量,可以促使油脂產生5.2.3油脂在加工貯藏中的其它化學變化

一、油脂的水解油脂水解主要的特點是游離脂肪酸含量增加。這會導致油脂的氧化速度提高,加速變質;也能降低油脂的發(fā)煙點;使油脂的風味變差。

68a5.2.3油脂在加工貯藏中的其它化學變化油脂水解主要的69a69a70a70a71a71a72a72a二、高溫下的反應油脂在加熱的條件下會發(fā)生分解、聚合、縮合、水解、氧化反應等。這些反應均是機理比較復雜的反應。

(一)熱分解脂類在加熱情況下可以發(fā)生非氧化熱分解和氧化熱分解兩種形式的反應。73a二、高溫下的反應73a飽和脂肪的非氧化熱分解可以表示為:

74a飽和脂肪的非氧化熱分解可以表示為:74a飽和脂肪酸的氧化熱(150℃以上)分解可以表示為:75a飽和脂肪酸的氧化熱(150℃以上)分解可以表示為:75a不飽和脂肪也能發(fā)生兩種形式的熱分解反應:在無氧條件下,發(fā)生復雜分解得到小分子物質,也有二聚體形成;在有氧條件下的熱分解反應和自動氧化的主要過程相同。二、熱聚合反應油脂在加熱條件下不僅可以發(fā)生分解反應,也能發(fā)生聚合反應。熱聚合也有氧化熱聚合和非氧化熱聚合兩類。76a不飽和脂肪也能發(fā)生兩種形式的熱分解反應:在無氧條件下,發(fā)生

非氧化熱聚合主要發(fā)生在脂分子內或分子間的兩個不飽和脂肪酸之間,反應形式主要是共軛烯鍵與單烯鍵之間的Diels-Alder反應。如:分子內:77a77a

氧化熱聚合反應主要發(fā)生在不飽和鍵的α-C上,通過這種C之間的自由基結合而形成二聚體。油脂在加熱條件下還能發(fā)生縮合反應,在輻射條件下還能發(fā)生降解反應等。78a氧化熱聚合反應主要發(fā)生在不飽和鍵的α-C上,通5.2.4油脂質量評價中的一些重要參數5.2.4.1過氧化值過氧化值(peroxidationvalue,POV):指1kg油脂中所含氫過氧化合物的毫克當量數。這個值在油脂的氧化初期隨時間的延長而增加,而在后期則由于氫過氧化物分解速度的加快,其實際存在量會降低。因此用過氧化值評價油脂氧化的趨勢多用于氧化的初期。直接測定法:碘量法

79a5.2.4油脂質量評價中的一些重要參數79a間接測量法-硫代巴比妥酸法脂質氧化中典型的分解產物是可以得到一些醛類,如丙二醛(MDA)這些醛可與硫代巴比妥酸發(fā)生下列反應而顯色。80a間接測量法-硫代巴比妥酸法80a5.2.4.2碘值碘值:指100g油脂吸收碘的克數。反應原理為:利用碘量法測定消耗的碘量:81a5.2.4.2碘值利用碘量法測定消耗的碘量:81a

5.2.4.3酸價酸價(acidvalue,AV):中和1g油脂中游離脂肪酸所需的KOH的毫克數。酸價與油脂中游離脂肪酸的量成正比。反映了油脂品質的優(yōu)劣。一般新鮮油脂的酸價較低(小于5)。82a5.2.4.3酸價82a5.2.4.4皂化價皂化價:1g油脂完全皂化所需的KOH的毫克數。油脂的皂化價與油脂的平均分子量成反比,即皂化價越大,油脂的平均分子量越小。5.2.4.5二烯值二烯值也可稱為共軛二烯值,即具有共軛二烯結構的不飽和脂肪酸與丁烯二酸酐反應時需要丁烯二酸酐的量換算成所需碘的量。反映了不飽和脂肪酸中是否存在有共軛二烯結構及此結構的數量83a5.2.4.4皂化價83a第三節(jié)油脂加工化學

84a第三節(jié)油脂加工化學

84a5.3.1油脂的精煉85a5.3.1油脂的精煉85a86a86a87a87a88a88a89a89a90a90a5.3.2油脂的改性油脂的改性是油脂工業(yè)的重要項目,主要包括氫化、酯交換等。油脂的氫化是通過催化加氫的過程使油脂分子中的不飽和脂肪酸變?yōu)轱柡椭舅幔瑥亩岣哂椭埸c的方法。91a5.3.2油脂的改性91a92a92a93a93a94a94a95a95a96a96a酯交換97a酯交換97a98a98a99a99a100a100a101a101a第五章食品中的脂類物質

第一節(jié)概述

102a第五章食品中的脂類物質

第一節(jié)概述

1a5.1.1脂類化合物的組成及結構一、分類*按來源分:乳脂類、植物脂類、動物脂類、微生物脂類等**按結構中的不飽和程度分:干性油(不飽和程度高,碘值>130、半干性油(碘值在100~130)及亞不干性油(不飽和程度低碘值<100)。103a5.1.1脂類化合物的組成及結構2a***按其結構和組成分:見下表104a***按其結構和組成分:見下表3a二、基本結構。105a二、基本結構。4a

按照甘油三酯中R基之間的差別,又可將其分為單純甘油酯(R1=R2=R3)和混合甘油酯(R不完全相同);當其中的R1≠R3時,甘油中的2-C為手性C,導致甘油三酯具有手性和旋光性。天然油脂多為L構型106a按照甘油三酯中R基之間的差別,又可將其分為單純甘107a6a

三、脂肪酸的常見種類和結構

A、飽和脂肪酸

a.常見種類:酪酸(4C)、己酸(6C)、辛酸(8C)、羊脂酸(10C)、月桂酸(12C)、肉豆蔻酸(14C)、棕櫚酸(16C,軟脂酸)、硬脂酸(18C)、花生酸(20C)、山崳酸(22C)

108a三、脂肪酸的常見種類和結構7ab.結構特點:偶數C、直鏈、不含C=C。B、不飽和脂肪酸

a.常見種類:一烯酸:月桂烯酸(C12、順9)、豆蔻烯酸(C14,順9)、棕櫚油酸(C16,順9)、油酸(C18,順9)、反油酸(C18,反9)、芥酸(C22,順13);二烯酸:亞油酸(C18,順9、順12)、癸二烯酸(C10,反2、順4)、十二碳二烯酸(順2、順4);109ab.結構特點:偶數C、直鏈、不含C=C。8a三烯酸:α–亞麻酸(C18,順9、順12、順15)、γ–亞麻酸(C18,順6、順9、順12)、α–桐酸(C18,順9、反11、反13)、β–桐酸(C18,反9、反11、反13)多烯酸:花生四烯酸(C20,5,8,11,14)、EPA(C20,5,8,11,14,17)、

DHA(C22,4,7,10,13,16,19)110a三烯酸:α–亞麻酸(C18,順9、順12、順15)、γ–5.1.2脂肪酸及甘油三酯的命名一、脂肪酸的命名

a.來源名稱:如棕櫚酸、油酸、亞麻酸、蓖麻酸等。

b.系統(tǒng)命名法:如DHA系統(tǒng)名稱為:4順,7順,10順,13順,16順,19順-二十二碳六烯酸。111a5.1.2脂肪酸及甘油三酯的命名10ac.數字命名法:(1)雙鍵位次構型-n(C總數):m(雙鍵數)如:硬脂酸:18:0棕櫚酸:16:0

亞油酸:9c,12c-18:2DHA:4c,7c,10c,13c,16c,19c-22:6

對于只存在順式雙鍵及無共軛體系的不飽和脂肪酸也有從末端C開始編號的,表示為:n:mωx(末端雙鍵位次)或n:m(n-x)如:亞油酸:18:2ω6或18:2(n-6)α-亞麻酸:18:3ω3或18:3(n-3)

112ac.數字命名法:如:亞油酸:18:2ω6或18:2(n-65.1.3脂類物質基本的理化性質

一、物理性質:蠟狀固態(tài)或液態(tài);沸點低,小分子脂類容易揮發(fā)而形成特征的風味;不溶于水(有例外),溶于乙醚、石油醚、氯仿、丙酮等有機溶劑;

二、化學性質:酯鍵容易被水解或酶解而斷裂;C=C容易發(fā)生構型轉化、位置移動、親電加成、氧化等反應。113a5.1.3脂類物質基本的理化性質12a第五章食品中的脂類物質第二節(jié)油脂類物質的理化性質

主要介紹油脂類物質與食品相關的理化性質114a第五章食品中的脂類物質13a5.2.1物理性質一、氣味和色澤115a5.2.1物理性質14a二、熔點和沸點天然油脂無固定的熔點和沸點,而只有一定的熔點范圍和沸點范圍。這是因為天然油脂是混合物且存在有同質多晶現象。油脂組成中脂肪酸的碳鏈越長、飽和程度越高,熔點越高;反式脂肪酸、共軛脂肪酸含量高的油脂,其熔點較高;

油脂沸點一般在180—200℃之間,沸點隨脂肪酸碳鏈增長而增高。碳鏈長度相同,飽和度不同的脂肪酸,其沸點變化不大。116a二、熔點和沸點油脂沸點一般在180—200℃之間

三、煙點、閃點及著火點煙點:不通風條件下油脂發(fā)煙時的溫度;閃點:油脂中揮發(fā)性物質能被點燃而不能維持燃燒的溫度;著火點:油脂中揮發(fā)性物質能被點燃并維持燃燒時間不少于5s時的溫度。油脂的純度越高,其煙點、閃點及著火點均提高。117a三、煙點、閃點及著火點16a

四、結晶特性同質多晶現象:化學組成相同的物質可以形成不同形態(tài)晶體,但融化后生成相同液相的現象叫同質多晶現象,例如由單質碳形成石墨和金剛石兩種晶體。油脂在固態(tài)的情況下也有同質多晶現象。*可能形成的晶體形態(tài):主要有α型、βˊ型、和β型三種。

118a四、結晶特性17a**幾種晶體的基本特點:α型:有點陣結構但脂肪酸側鏈呈現不規(guī)則排列β型:有點陣結構且脂肪酸側鏈全部朝著一個方向傾斜。按照序列內分子間交錯排列的緊密程度,還有“二倍碳鏈長(β-2)”和“三倍碳鏈長(β-3)”之分。119a**幾種晶體的基本特點:18a

120a19a②含有不同脂肪酸的三?;视偷摩隆偷娜埸c比β型高。③混合型的三酰基甘油的同質多晶體結構更為復雜。121a②含有不同脂肪酸的三?;视偷摩隆偷娜埸c比β型高。③混五、脂的熔融特(一)熔化

簡單甘油三酯(即所含三個脂肪酸種類相同)是一類純的物質,其熔融行為符合純物質的熔融特性,即從固體變?yōu)橐后w時,熱焓對物料溫度的曲線為S形,即固體開始熔融前加熱,固體溫度上升,但當熔融開始時,加熱所提供的熱量,用來克服相變所需的能量,狀態(tài)發(fā)生變化但溫度不發(fā)生變化;全部變?yōu)橐后w后繼續(xù)加熱液體溫度繼續(xù)上升。在這個過程中也會出現不同晶形相互轉化的問題。

122a五、脂的熔融特21a

天然油脂由于是混合物,其熔融行為和簡單酯的行為有些差別。首先相變過程變得不明顯,當出現固液混合體系時,溫度仍有所上升;其次,天然脂熔融時體積會發(fā)生變化。123a天然油脂由于是混合物,其熔融行為和簡單124a23a(二)油脂的塑性油脂的塑性是與油脂的加工和使用特性緊密相關的物理屬性。其定義為在一定外力的作用下,表觀固體脂肪所具有的抗變形的能力。決定油脂塑性的因素:(1)固體脂肪指數(SFI):即在一定溫度下脂肪中固體和液體所占份數的比值,可以通過脂肪的熔化曲線來求出。SFI太大或太小,油脂的塑性都比較差,只有固液比適當時,油脂才會有比較好的塑性。125a(二)油脂的塑性24a(2)脂肪的晶形:βˊ晶形的油脂其可塑性比β晶形要好,這是因為βˊ晶形中脂分子排列比較松散,存在大量的氣泡,而β晶形分子排列致密,不允許有氣泡存在;(3)熔化溫度范圍:熔化溫度范圍越寬的脂肪其塑性越好。如果SFI太大,固脂含量很高,脂肪太硬且變脆。如果SFI太小,固脂含量很低,脂肪過軟且非常容易熔化只有當固液比適當時,油脂才會有比較理想的塑性。一般來說,食用脂肪固體含量在10%-30%。126a(2)脂肪的晶形:βˊ晶形的油脂其可塑性比β晶形要好,這是因塑性脂肪舉例人造奶油是由含有高含量反式油酸與反式亞油酸的油進行選擇性氫化直接混合制成的。2006年9月,紐約市衛(wèi)生局公布了一項新規(guī)定,所有餐館在07年7月前去除食用油、人造黃油、起酥油中的反式脂肪成分。08年7月前去除所有食品中的反式脂肪成分127a塑性脂肪舉例人造奶油是由含有高含量反式油酸與反式亞油酸的油128a27a六、油脂的液晶態(tài)油脂除了存在固態(tài)、液態(tài)外,還有一種介于固態(tài)和液態(tài)之間的相態(tài),稱為液晶態(tài)。油脂液晶態(tài)的存在是由油脂的結構決定的。

此時,分子排列處于有序和無序之間的一種狀態(tài),即相互作用力弱的烴鏈區(qū)熔化,而相互作用力大的極性基團區(qū)未熔化時的狀態(tài)。脂類在水中也能形成類似于表面活性物質存在方式的液晶結構。129a六、油脂的液晶態(tài)28a由于乳化劑是典型的兩親分子(分子含有極性和非極性部分),也可形成液晶態(tài)。130a由于乳化劑是典型的兩親分子(分子含有極性和非極性部分),29七、油脂的乳化和乳化劑油脂和水在一定條件下可以形成一種均勻分散的介穩(wěn)的狀態(tài)-乳濁液,乳濁液形成的基本條件是一種能以直徑為0.1~50μm的小滴在另一種中分散,這種分散一般成為內相或分散相,分散小滴外邊包圍的液體成為連續(xù)相。131a七、油脂的乳化和乳化劑30a132a31a

乳濁液是一種介穩(wěn)的狀態(tài),在一定的條件下會出現分層、絮凝甚至聚結等現象。其原因為:①兩相的密度不同,如受重力的影響,會導致分層或沉淀;②改變分散相液滴表面的電荷性質或量會改變液滴之間的斥力,導致因斥力不足而絮凝;③兩相間界面膜破裂導致分散相液滴相互聚合而分層。

133a乳濁液是一種介穩(wěn)的狀態(tài),在一定的條件下會出現分層、絮凝134a33a135a34a136a35a137a36a138a37a乳濁液穩(wěn)定性同液滴間引力與斥力的平衡有關,如果液滴間斥力大于引力,則乳濁液有較好的穩(wěn)定性。139a乳濁液穩(wěn)定性同液滴間引力與斥力的平衡有關,38a140a39a141a40a142a41a5.2.2油脂在食品加工貯藏中的氧化反應

143a5.2.2油脂在食品加工貯藏中的氧化反應42a5.2.2.1油脂的自動氧化油脂的自動氧化指活化的含烯底物(油脂分子中的不飽和脂肪酸)與空氣中氧(基態(tài)氧)之間所發(fā)生的自由基類型的反應。此類反應無需加熱,也無需加特殊的催化劑.144a5.2.2.1油脂的自動氧化43a145a44a146a45a147a46a148a47a

在自動氧化的情況下,由引發(fā)劑與不飽和脂肪酸反應得到的烷基自由基是與基態(tài)氧進行氧化反應的,基態(tài)氧就是空氣中存在的常態(tài)氧,其分子中電子的排布方式為:

氧分子中電子的這種排布方式成為三線態(tài),與之相對應的是單線態(tài):

由于三線態(tài)中電子的排布符合洪特規(guī)則,因此能量較低,比較穩(wěn)定。

149a在自動氧化的情況下,由引發(fā)劑與不飽和脂肪酸反應得到的二、常見脂的氫過氧化合物的形成

a.油酸氫過氧化合物150a二、常見脂的氫過氧化合物的形成49ab.亞油酸的氫過氧化合物151ab.亞油酸的氫過氧化合物50a152a51a5.2.2.2光敏氧化光敏氧化即是在光的作用下(不需要引發(fā)劑)不飽和脂肪酸與氧(單線態(tài))之間發(fā)生的反應。光所起的直接作用是提供能量使三線態(tài)的氧變?yōu)榛钚暂^高的單線態(tài)氧。但在此過程中需要更容易接受光能的物質首先接受光能,然后將能量轉移給氧。將此類物質成為光敏劑。食品中具有大的共軛體系的物質,如葉綠素、血紅蛋白等可以起光敏劑的作用。153a5.2.2.2光敏氧化52a154a53a155a54a

此反應的基本特點是:雙鍵鄰位C上的氫參與了反應,但形成的氫過氧鍵不在雙鍵鄰位C上,而是直接在雙鍵C上;反應中雙鍵移位,原先鄰位飽和C變?yōu)榱穗p鍵不飽和碳;單線態(tài)氧首先和鄰位C上的氫結合,然后未與氫結合的另一個氧原子進攻并打開雙鍵,同時雙鍵移位并H從鄰位C上斷下,形成產物;如果雙鍵兩邊均有鄰位C,則有不同的反應方式,這正是理解教材所舉例子的關鍵。對于同樣的反應底物,光敏反應的速度大于自動氧化(約1500倍)。156a此反應的基本特點是:雙鍵鄰位C上的氫參與了反應,但形5.2.2.3酶促氧化一、脂肪氧合酶催化的反應脂肪氧合酶專一性的催化具有1,4-順,順-二烯結構的多不飽和脂肪酸發(fā)生氧化反應。例如亞油酸所發(fā)生的反應:157a5.2.2.3酶促氧化56a158a57a5.2.2.4氫過氧化合物的反應氫過氧化合物既可以通過分解反應,也可以通過聚合反應而進一步發(fā)生變化。

159a5.2.2.4氫過氧化合物的反應58a

通過過氧鍵的均裂,得到烷氧自由基,進一步反應可以得到小分子的醛、酮、羧酸等化合物。

氫過氧化合物的聚合可以有不同的形式和過程。可以是氫過氧化合物的聚合,也可以是得到氫過氧化合物過程中的不同自由基的聚合;還可以是氫過氧化合物分解產物的聚合。160a通過過氧鍵的均裂,得到烷氧自由基,進一步反應可以得到5.2.2.5影響油脂氧化的因素

一、脂肪酸的組成及結構

161a5.2.2.5影響油脂氧化的因素60a二、氧低氧濃度(分壓)時,油脂氧化與氧濃度(分壓)近似正比;單線態(tài)氧反應速度比三線態(tài)快(1500倍)。162a二、氧61a三、溫度溫度增加,油脂的氧化速度提高;這是因為溫度提高有利于自由基的生成和反應。油脂加工時的溫度條件也能影響其以后的加工和貯藏特性。163a三、溫度62a164a63a四、水分水分特別是水分活度對于油脂氧化速度的影響,在第三章已經介紹??偟内厔菔钱斔只疃仍?.33時,油脂的氧化反應速度最慢。隨著水分活度的降低和升高,油脂氧化的速度均有所增加。

五、表面積油脂表面積越大,氧化反應速度越快;這也是油性食品貯藏期遠比純油脂短的原因。165a四、水分五、表面積64a六、助氧化劑一些二價或多價,如Cu2+、Zn2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Pb2+等的金屬離子??纱龠M油脂氧化反應的進行,稱這些金屬離子為助氧化劑。金屬離子在油脂氧化中通過下面三種方式發(fā)揮促進的作用:

166a六、助氧化劑65a(二)直接使有機物氧化:(三)活化氧分子:。(一)促進氫過氧化物分解,產生新的自由基:167a(二)直接使有機物氧化:(三)活化氧分子:。(一

七、光和射線:光線或射線是能量,可以促使油脂產生自由基或促使氫過氧化物分解。

八、抗氧化劑:即能防止或抑制油脂氧化反應的物質。這類物質可以通過不同方式發(fā)揮作用,有天然和人工合成兩大類.168a七、光和射線:光線或射線是能量,可以促使油脂產生5.2.3油脂在加工貯藏中的其它化學變化

一、油脂的水解油脂水解主要的特點是游離脂肪酸含量增加。這會導致油脂的氧化速度提高,加速變質;也能降低油脂的發(fā)煙點;使油脂的風味變差。

169a5.2.3油脂在加工貯藏中的其它化學變化油脂水解主要的170a69a171a70a172a71a173a7

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