食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座

第五章食品中脂類物質(zhì)

第一節(jié)概述

食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第1頁(yè)5.1.1脂類化合物組成及結(jié)構(gòu)一、分類*按起源分：乳脂類、植物脂類、動(dòng)物脂類、微生物脂類等**按結(jié)構(gòu)中不飽和程度分：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）。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第2頁(yè)***按其結(jié)構(gòu)和組成份：見下表食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第3頁(yè)二、基本結(jié)構(gòu)。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第4頁(yè)

按照甘油三酯中R基之間差異，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(dāng)其中R1≠R3時(shí)，甘油中2-C為手性C，造成甘油三酯含有手性和旋光性。天然油脂多為L(zhǎng)構(gòu)型食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第5頁(yè)食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第6頁(yè)

三、脂肪酸常見種類和結(jié)構(gòu)

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）

食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第7頁(yè)b.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：偶數(shù)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）；食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第8頁(yè)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)食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第9頁(yè)5.1.2脂肪酸及甘油三酯命名一、脂肪酸命名

a.起源名稱：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。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第10頁(yè)c.數(shù)字命名法：（1）雙鍵位次構(gòu)型-n(C總數(shù)）:m(雙鍵數(shù)）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(duì)于只存在順式雙鍵及無(wú)共軛體系不飽和脂肪酸也有從末端C開始編號(hào)，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)

食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第11頁(yè)5.1.3脂類物質(zhì)基本理化性質(zhì)

一、物理性質(zhì)：蠟狀固態(tài)或液態(tài)；沸點(diǎn)低，小分子脂類輕易揮發(fā)而形成特征風(fēng)味；不溶于水（有例外），溶于乙醚、石油醚、氯仿、丙酮等有機(jī)溶劑；

二、化學(xué)性質(zhì)：酯鍵輕易被水解或酶解而斷裂；C=C輕易發(fā)生構(gòu)型轉(zhuǎn)化、位置移動(dòng)、親電加成、氧化等反應(yīng)。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第12頁(yè)第五章食品中脂類物質(zhì)第二節(jié)油脂類物質(zhì)理化性質(zhì)

主要介紹油脂類物質(zhì)與食品相關(guān)理化性質(zhì)食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第13頁(yè)5.2.1物理性質(zhì)一、氣味和色澤食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第14頁(yè)二、熔點(diǎn)和沸點(diǎn)天然油脂無(wú)固定熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，而只有一定熔點(diǎn)范圍和沸點(diǎn)范圍。這是因?yàn)樘烊挥椭腔旌衔锴掖嬖谟型|(zhì)多晶現(xiàn)象。油脂組成中脂肪酸碳鏈越長(zhǎng)、飽和程度越高，熔點(diǎn)越高；反式脂肪酸、共軛脂肪酸含量高油脂，其熔點(diǎn)較高；

油脂沸點(diǎn)普通在180—200℃之間，沸點(diǎn)隨脂肪酸碳鏈增加而增高。碳鏈長(zhǎng)度相同，飽和度不一樣脂肪酸，其沸點(diǎn)改變不大。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第15頁(yè)

三、煙點(diǎn)、閃點(diǎn)及著火點(diǎn)煙點(diǎn)：不通風(fēng)條件下油脂發(fā)煙時(shí)溫度；閃點(diǎn)：油脂中揮發(fā)性物質(zhì)能被點(diǎn)燃而不能維持燃燒溫度；著火點(diǎn)：油脂中揮發(fā)性物質(zhì)能被點(diǎn)燃并維持燃燒時(shí)間不少于5s時(shí)溫度。油脂純度越高，其煙點(diǎn)、閃點(diǎn)及著火點(diǎn)均提升。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第16頁(yè)

四、結(jié)晶特征同質(zhì)多晶現(xiàn)象：化學(xué)組成相同物質(zhì)能夠形成不一樣形態(tài)晶體，但融化后生成相同液相現(xiàn)象叫同質(zhì)多晶現(xiàn)象，比如由單質(zhì)碳形成石墨和金剛石兩種晶體。油脂在固態(tài)情況下也有同質(zhì)多晶現(xiàn)象。*可能形成晶體形態(tài)：主要有α型、βˊ型、和β型三種。

食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第17頁(yè)**幾個(gè)晶體基本特點(diǎn)：α型：有點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)但脂肪酸側(cè)鏈展現(xiàn)不規(guī)則排列β型：有點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)且脂肪酸側(cè)鏈全部朝著一個(gè)方向傾斜。按照序列內(nèi)分子間交織排列緊密程度，還有“二倍碳鏈長(zhǎng)（β-2）”和“三倍碳鏈長(zhǎng)（β-3）”之分。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第18頁(yè)

食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第19頁(yè)②含有不一樣脂肪酸三酰基甘油β’型熔點(diǎn)比β型高。③混合型三酰基甘油同質(zhì)多晶體結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第20頁(yè)五、脂熔融特（一）熔化

簡(jiǎn)單甘油三酯（即所含三個(gè)脂肪酸種類相同）是一類純物質(zhì)，其熔融行為符合純物質(zhì)熔融特征，即從固體變?yōu)橐后w時(shí)，熱焓對(duì)物料溫度曲線為S形，即固體開始熔融前加熱，固體溫度上升，但當(dāng)熔融開始時(shí)，加熱所提供熱量，用來(lái)克服相變所需能量，狀態(tài)發(fā)生改變但溫度不發(fā)生改變；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(gè)過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)不一樣晶形相互轉(zhuǎn)化問(wèn)題。

食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第21頁(yè)

天然油脂因?yàn)槭腔旌衔?，其熔融行為和?jiǎn)單酯行為有些差異。首先相變過(guò)程變得不顯著，當(dāng)出現(xiàn)固液混合體系時(shí)，溫度仍有所上升；其次，天然脂熔融時(shí)體積會(huì)發(fā)生改變。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第22頁(yè)食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第23頁(yè)（二）油脂塑性油脂塑性是與油脂加工和使用特征緊密相關(guān)物理屬性。其定義為在一定外力作用下，表觀固體脂肪所含有抗變形能力。決定油脂塑性原因：(1)固體脂肪指數(shù)(SFI)：即在一定溫度下脂肪中固體和液體所占份數(shù)比值，能夠經(jīng)過(guò)脂肪熔化曲線來(lái)求出。SFI太大或太小，油脂塑性都比較差，只有固液比適當(dāng)初，油脂才會(huì)有比很好塑性。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第24頁(yè)(2)脂肪晶形：βˊ晶形油脂其可塑性比β晶形要好，這是因?yàn)棣篓@晶形中脂分子排列比較渙散，存在大量氣泡，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：熔化溫度范圍越寬脂肪其塑性越好。假如SFI太大，固脂含量很高，脂肪太硬且變脆。假如SFI太小，固脂含量很低，脂肪過(guò)軟且非常輕易熔化只有當(dāng)固液比適當(dāng)初，油脂才會(huì)有比較理想塑性。普通來(lái)說(shuō)，食用脂肪固體含量在10%-30%。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第25頁(yè)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油進(jìn)行選擇性氫化直接混合制成。年9月，紐約市衛(wèi)生局公布了一項(xiàng)新要求，全部餐館在07年7月前往除食用油、人造黃油、起酥油中反式脂肪成份。08年7月前往除全部食品中反式脂肪成份食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第26頁(yè)食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第27頁(yè)六、油脂液晶態(tài)油脂除了存在固態(tài)、液態(tài)外，還有一個(gè)介于固態(tài)和液態(tài)之間相態(tài)，稱為液晶態(tài)。油脂液晶態(tài)存在是由油脂結(jié)構(gòu)決定。

此時(shí)，分子排列處于有序和無(wú)序之間一個(gè)狀態(tài)，即相互作用力弱烴鏈區(qū)熔化，而相互作用力大極性基團(tuán)區(qū)未熔化時(shí)狀態(tài)。脂類在水中也能形成類似于表面活性物質(zhì)存在方式液晶結(jié)構(gòu)。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第28頁(yè)因?yàn)槿榛瘎┦墙?jīng)典兩親分子（分子含有極性和非極性部分），也可形成液晶態(tài)。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第29頁(yè)七、油脂乳化和乳化劑油脂和水在一定條件下能夠形成一個(gè)均勻分散介穩(wěn)狀態(tài)－乳濁液，乳濁液形成基本條件是一個(gè)能以直徑為0.1~50μm小滴在另一個(gè)中分散，這種分散普通成為內(nèi)相或分散相，分散小滴外邊包圍液體成為連續(xù)相。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第30頁(yè)食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第31頁(yè)

乳濁液是一個(gè)介穩(wěn)狀態(tài)，在一定條件下會(huì)出現(xiàn)分層、絮凝甚至聚結(jié)等現(xiàn)象。其原因?yàn)椋孩賰上嗝芏炔灰粯?，如受重力影響，?huì)造成分層或沉淀；②改變分散相液滴表面電荷性質(zhì)或量會(huì)改變液滴之間斥力，造成因斥力不足而絮凝；③兩相間界面膜破裂造成分散相液滴相互聚合而分層。

食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第32頁(yè)食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第33頁(yè)食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第34頁(yè)食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第35頁(yè)食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第36頁(yè)食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第37頁(yè)乳濁液穩(wěn)定性同液滴間引力與斥力平衡相關(guān)，假如液滴間斥力大于引力，則乳濁液有很好穩(wěn)定性。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第38頁(yè)食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第39頁(yè)食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第40頁(yè)食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第41頁(yè)5.2.2油脂在食品加工貯藏中氧化反應(yīng)

食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第42頁(yè)5.2.2.1油脂自動(dòng)氧化油脂自動(dòng)氧化指活化含烯底物（油脂分子中不飽和脂肪酸）與空氣中氧（基態(tài)氧）之間所發(fā)生自由基類型反應(yīng)。這類反應(yīng)無(wú)需加熱，也無(wú)需加特殊催化劑.食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第43頁(yè)食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第44頁(yè)食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第45頁(yè)食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第46頁(yè)食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第47頁(yè)

在自動(dòng)氧化情況下，由引發(fā)劑與不飽和脂肪酸反應(yīng)得到烷基自由基是與基態(tài)氧進(jìn)行氧化反應(yīng)，基態(tài)氧就是空氣中存在常態(tài)氧，其分子中電子排布方式為：

氧分子中電子這種排布方式成為三線態(tài)，與之相對(duì)應(yīng)是單線態(tài)：

因?yàn)槿€態(tài)中電子排布符合洪特規(guī)則，所以能量較低，比較穩(wěn)定。

食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第48頁(yè)二、常見脂氫過(guò)氧化合物形成

a.油酸氫過(guò)氧化合物食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第49頁(yè)b.亞油酸氫過(guò)氧化合物食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第50頁(yè)食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第51頁(yè)5.2.2.2光敏氧化光敏氧化即是在光作用下（不需要引發(fā)劑）不飽和脂肪酸與氧（單線態(tài)）之間發(fā)生反應(yīng)。光所起直接作用是提供能量使三線態(tài)氧變?yōu)榛钚暂^高單線態(tài)氧。但在此過(guò)程中需要更輕易接收光能物質(zhì)首先接收光能，然后將能量轉(zhuǎn)移給氧。將這類物質(zhì)成為光敏劑。食品中含有大共軛體系物質(zhì)，如葉綠素、血紅蛋白等能夠起光敏劑作用。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第52頁(yè)食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第53頁(yè)食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第54頁(yè)

此反應(yīng)基本特點(diǎn)是：雙鍵鄰位C上氫參加了反應(yīng)，但形成氫過(guò)氧鍵不在雙鍵鄰位C上，而是直接在雙鍵C上；反應(yīng)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上氫結(jié)合，然后未與氫結(jié)合另一個(gè)氧原子進(jìn)攻并打開雙鍵，同時(shí)雙鍵移位并H從鄰位C上斷下，形成產(chǎn)物；假如雙鍵兩邊都有鄰位C，則有不一樣反應(yīng)方式，這正是了解教材所舉例子關(guān)鍵。對(duì)于一樣反應(yīng)底物，光敏反應(yīng)速度大于自動(dòng)氧化（約1500倍）。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第55頁(yè)5.2.2.3酶促氧化一、脂肪氧合酶催化反應(yīng)脂肪氧合酶專一性催化含有1,4-順,順-二烯結(jié)構(gòu)多不飽和脂肪酸發(fā)生氧化反應(yīng)。比如亞油酸所發(fā)生反應(yīng)：食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第56頁(yè)食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第57頁(yè)5.2.2.4氫過(guò)氧化合物反應(yīng)氫過(guò)氧化合物既能夠經(jīng)過(guò)分解反應(yīng)，也能夠經(jīng)過(guò)聚合反應(yīng)而深入發(fā)生改變。

食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第58頁(yè)

經(jīng)過(guò)過(guò)氧鍵均裂，得到烷氧自由基，深入反應(yīng)能夠得到小分子醛、酮、羧酸等化合物。

氫過(guò)氧化合物聚合能夠有不一樣形式和過(guò)程。能夠是氫過(guò)氧化合物聚合，也能夠是得到氫過(guò)氧化合物過(guò)程中不一樣自由基聚合；還能夠是氫過(guò)氧化合物分解產(chǎn)物聚合。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第59頁(yè)5.2.2.5影響油脂氧化原因

一、脂肪酸組成及結(jié)構(gòu)

食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第60頁(yè)二、氧低氧濃度（分壓）時(shí)，油脂氧化與氧濃度（分壓）近似正比；單線態(tài)氧反應(yīng)速度比三線態(tài)快（1500倍）。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第61頁(yè)三、溫度溫度增加，油脂氧化速度提升；這是因?yàn)闇囟忍嵘欣谧杂苫珊头磻?yīng)。油脂加工時(shí)溫度條件也能影響其以后加工和貯藏特征。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第62頁(yè)食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第63頁(yè)四、水分水分尤其是水分活度對(duì)于油脂氧化速度影響，在第三章已經(jīng)介紹。總趨勢(shì)是當(dāng)水分活度在0.33時(shí)，油脂氧化反應(yīng)速度最慢。伴隨水分活度降低和升高，油脂氧化速度都有所增加。

五、表面積油脂表面積越大，氧化反應(yīng)速度越快；這也是油性食品貯藏期遠(yuǎn)比純油脂短原因。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第64頁(yè)六、助氧化劑一些二價(jià)或多價(jià)，如Cu2+、Zn2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Pb2+等金屬離子常可促進(jìn)油脂氧化反應(yīng)進(jìn)行，稱這些金屬離子為助氧化劑。金屬離子在油脂氧化中經(jīng)過(guò)下面三種方式發(fā)揮促進(jìn)作用：

食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第65頁(yè)（二）直接使有機(jī)物氧化：（三）活化氧分子：。（一）促進(jìn)氫過(guò)氧化物分解，產(chǎn)生新自由基：食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第66頁(yè)

七、光和射線：光線或射線是能量，能夠促使油脂產(chǎn)生自由基或促使氫過(guò)氧化物分解。

八、抗氧化劑：即能預(yù)防或抑制油脂氧化反應(yīng)物質(zhì)。這類物質(zhì)能夠經(jīng)過(guò)不一樣方式發(fā)揮作用，有天然和人工合成兩大類.食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第67頁(yè)5.2.3油脂在加工貯藏中其它化學(xué)改變

一、油脂水解油脂水解主要特點(diǎn)是游離脂肪酸含量增加。這會(huì)造成油脂氧化速度提升，加速變質(zhì)；也能降低油脂發(fā)煙點(diǎn)；使油脂風(fēng)味變差。

食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第68頁(yè)食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第69頁(yè)食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第70頁(yè)食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第71頁(yè)食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第72頁(yè)二、高溫下反應(yīng)油脂在加熱條件下會(huì)發(fā)生分解、聚合、縮合、水解、氧化反應(yīng)等。這些反應(yīng)均是機(jī)理比較復(fù)雜反應(yīng)。

（一）熱分解脂類在加熱情況下能夠發(fā)生非氧化熱分解和氧化熱分解兩種形式反應(yīng)。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第73頁(yè)飽和脂肪非氧化熱分解能夠表示為：

食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第74頁(yè)飽和脂肪酸氧化熱（150℃以上）分解能夠表示為：食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第75頁(yè)不飽和脂肪也能發(fā)生兩種形式熱分解反應(yīng)：在無(wú)氧條件下，發(fā)生復(fù)雜分解得到小分子物質(zhì)，也有二聚體形成；在有氧條件下熱分解反應(yīng)和自動(dòng)氧化主要過(guò)程相同。二、熱聚合反應(yīng)油脂在加熱條件下不但能夠發(fā)生分解反應(yīng)，也能發(fā)生聚合反應(yīng)。熱聚合也有氧化熱聚合和非氧化熱聚合兩類。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第76頁(yè)

非氧化熱聚合主要發(fā)生在脂分子內(nèi)或分子間兩個(gè)不飽和脂肪酸之間，反應(yīng)形式主要是共軛烯鍵與單烯鍵之間Diels-Alder反應(yīng)。如：分子內(nèi)：食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第77頁(yè)

氧化熱聚合反應(yīng)主要發(fā)生在不飽和鍵α-C上，經(jīng)過(guò)這種C之間自由基結(jié)合而形成二聚體。油脂在加熱條件下還能發(fā)生縮合反應(yīng)，在輻射條件下還能發(fā)生降解反應(yīng)等。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第78頁(yè)5.2.4油脂質(zhì)量評(píng)價(jià)中一些主要參數(shù)5.2.4.1過(guò)氧化值過(guò)氧化值（peroxidationvalue,POV)：指1kg油脂中所含氫過(guò)氧化合物毫克當(dāng)量數(shù)。這個(gè)值在油脂氧化早期隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加，而在后期則因?yàn)闅溥^(guò)氧化物分解速度加緊，其實(shí)際存在量會(huì)降低。所以用過(guò)氧化值評(píng)價(jià)油脂氧化趨勢(shì)多用于氧化早期。直接測(cè)定法：碘量法

食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第79頁(yè)間接測(cè)量法－硫代巴比妥酸法脂質(zhì)氧化中經(jīng)典分解產(chǎn)物是能夠得到一些醛類，如丙二醛（MDA)這些醛可與硫代巴比妥酸發(fā)生以下反應(yīng)而顯色。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第80頁(yè)5.2.4.2碘值碘值：指100g油脂吸收碘克數(shù)。反應(yīng)原理為：