第六章-脂類-食品營養(yǎng)學2013

1、第六章 脂類,主要內容,五、脂肪的攝取與食物來源,四、脂類在食品加工、保藏中的營養(yǎng)問題,三、脂肪在精煉加工過程中的變化,二、脂類的功能,一、脂類的組成及其特征,本章學習目的與要求 學習脂類中脂肪,必需脂肪酸,多不飽和脂肪酸磷脂,膽固醇的性質及生理功能 掌握脂類營養(yǎng)價值的評價方法 認識脂類在人體營養(yǎng)和膳食中的重要作用和適宜攝入標準,第一節(jié) 脂類的組成及其特征,甘油三酯,甘油磷脂 (phosphoglycerides),膽固醇酯,FA,膽固醇,脂類物質的基本構成,X = 膽堿、水、乙醇胺、絲氨酸、甘油、 肌醇、磷脂酰甘油等,脂類是脂肪、類脂的統(tǒng)稱. 脂肪是甘油和各種脂肪酸所形成的甘油三酯（trig

2、lycerides，TG），其中甘油的分子比較簡單, 而脂肪酸的種類和長短卻不相同。 類脂是指一類在某些理化性質上與脂肪類似的物 質,包括磷脂,膽固醇,脂蛋白等,它們是構成細胞膜 的重要成分也是合成人體類固醇激素的材料。,一、脂肪,1. 儲脂供能 2. 提供必需脂酸 3. 促脂溶性維生素吸收 4. 熱墊作用 5. 保護墊作用 6. 構成血漿脂蛋白,脂肪的功能,1. 分 類:,按有否不飽和鍵,按營養(yǎng)學角度分,（多價不飽和脂肪酸）,營養(yǎng)必需脂肪酸：,機體需要但不能字自身合成，必需依賴 食物供給的脂肪酸,必需脂肪酸（ 3 族 ）的功能：,促進兒童智力發(fā)育、延緩老人大腦、降低血液膽固醇濃度,二、脂肪酸

3、（fatty acid，FA）,編碼體系 從脂酸的羧基碳起計算碳原子的順序 或n編碼體系 從脂酸的甲基碳起計算其碳原子順序,系統(tǒng)命名法 標示脂酸的碳原子數即碳鏈長度和雙鍵的位置。,2. 不飽和脂肪酸命名,哺乳動物不飽和脂酸按（或n）編碼體系分類,3.常見的不飽和脂酸,哺乳動物體內的多不飽和脂酸均由相應的母體脂酸衍生而來。,動物只能合成9及7系的多不飽和脂酸，不能合成6及3系多不飽和脂酸。, 3、6及9三族多不飽和脂酸在體內彼此不能互相轉化。,FA的碳鏈長短、飽和程度和空間結構與Fat的特性與功能有關； 食物中FA以18碳為主； 飽和程度越高、碳鏈越長 Fat熔點越高； 動物Fat含SFA多 常

4、溫下呈固態(tài) 脂 植物Fat含不飽和脂肪酸（unsaturated fatty acid，UFA）多 常溫下呈液態(tài) 油 棕櫚油、可可籽油雖然含較多SFA，但碳鏈較短，其熔點低于大多數的動物Fat。,4.脂肪酸的特點,n-3 (-3)系列UFA,n-6 (-6)系列UFA,降血脂 降膽固醇,預防心血 管疾病,5.營養(yǎng)學上最具價值的脂肪酸有兩類,三、必需脂肪酸* （essential fatty acid，EFA ）,1.定義： 人體必需但自身又不能合成，必須由食物供給的FA。 n-3系列 -亞麻酸 n-6系列 亞油酸 事實上，n-3、n-6系列中許多UFA例如花生四烯酸、二十碳五烯酸(EPA)、二

5、十二碳六烯酸(DHA)等都是人體不可缺少的FA； 但人體可以亞油酸和-亞麻酸合成這些FA,1）與生物膜的結構、功能有關 是磷脂的重要組分，磷脂是細胞膜的主要成分； 2）合成體內重要活性物質 亞油酸是合成前列腺素*(prostaglandins，PG)的前體； 使血管擴張和收縮、神經刺激的傳導、作用于腎臟影響水的排泄，奶中的PG可防止嬰兒消化道損傷等。,2.EFA生理功能,體內約70%的膽固醇與脂肪酸酯化成酯； 低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)中，亞 油酸與膽固醇 亞油酸膽固醇酯 被轉運和 代謝； 如HDL就可將膽固醇運往肝臟而被分解代謝； 具有這種降血脂作用的FA還有n-3和n-

6、6系列的 其它PUFA如EPA、DHA等。,3)參與脂質代謝與利用,引起生長遲緩、生殖障礙、皮膚損傷（出 現皮疹等）以及腎臟、肝臟、神經和視覺 等方面的多種疾??； 但PUFA攝入過多，可使體內有害的氧化物、 過氧化物等，同樣對機體會產生多種慢性 危害。,3.EFA缺乏及過量,四、反式脂肪酸（fatty acid，FA）,自然界存在的不飽和脂肪酸大都是順式構型。 通常認為反式脂肪酸主要是由脂肪氫化所產生。 反式脂肪酸的攝入除可氧化功能外，也可有升 高血漿膽固醇的作用。,一類含有相同的多個環(huán)狀結構的脂類化合 物，因其環(huán)外基團不同而不同，與所有醇類一 樣，可與FA形成酯。,五、固醇類（sterols

7、）,固醇依來源不同而分類： 動物固醇中最主要的是膽固醇（Cholesterol）， 植物固醇中主要的有谷固醇（Sitosterol）、豆固醇（Stigmasterol）、麥角固醇（Ergosterol）等。,膽固醇,1）細胞膜重要成分 人體90%的膽固醇存在于細胞中 2）體內多種重要生物活性物質的合成原料 膽汁、性激素（如睪酮，testosterone）、腎上 腺素（如皮質醇，cortisol）和維生素D等,1膽固醇（cholesterol，Chol）,Chol廣泛存在于動物性食物中，人體自身可合成 足夠Chol，一般不會缺乏； 相反，由于它與高血脂癥、動脈粥樣硬化、心臟 病等相關，人們往往關

8、注的是Chol的危害性； 人體內Chol的原因往往是內源性的，所以注意 熱能攝入的平衡比注意Chol攝入量可能更重要。,植物中含有，結構與Chol不同，常見的有 1）-谷固醇（-sitosterol） 很難被吸收，并可干擾人體對Chol的吸收 2）麥角固醇（ergosterol） 見于酵母和真菌類植物 在紫外線照射下 維生素D2（麥角鈣化醇，ergocalciferol）,2植物固醇（plant sterol）,第二節(jié) 脂類的功能,一、構成體質 二、供能與保護機體 三、提供必需脂肪酸 四、促進脂溶性維生素的吸收 五、增加飽腹感和改善食品感官性狀,一、構成體質 脂肪中的磷脂和膽固醇是人體細胞的主

9、要成分,腦細胞和神經細胞中含量最多. 一些固醇則是制造體內固醇類激素的必需物質,如腎上腺皮質激素、性激素等.,二、供能與保護機體 由于脂肪本身特殊的化學構成,每克脂肪在體內氧化燃燒可產生37.7KJ（9Kcal）的熱能,所釋放的熱量高于蛋白質和碳水化合物. 當機體攝入過量的碳水化合物、脂肪和蛋白質時,最終都轉換為脂肪儲存在體內. 脂肪大部分貯存在皮下,用于調節(jié)體溫,保護對溫度敏感的組織,防止熱能散失. 脂肪分布填充在各內臟器官間隙中,可使其免受震動和機械損傷,并維持皮膚的生長發(fā)育.,三、提供必需脂肪酸 人體所需的必需脂肪酸是靠食物脂肪提供的. 它主要用于磷脂的合成,是所有細胞結構的重要組成部分

10、;保持皮膚微血管正常通透性,以及對精子形成,前列腺素的合成方面的作用等.,四、促進脂溶性維生素的吸收 脂肪與脂溶性維生素共存,并可促進脂溶性維生素的消化吸收. 許多動植物油脂中含有脂溶性維生素,例如麥胚油,玉米油含有較多的維生素E ,蛋黃油中含有較多的維生素A和維生素等. 脂類在消化道內可刺激膽汁分泌,從而促進了脂溶性維生素的消化吸收. 每日膳食中適宜的脂肪攝入,可避免脂溶性維生素的吸收障礙.,五、增加飽腹感和改善食品感官性狀 脂肪能賦予食物特殊的風味,改善食物色、香、味等感官質量,并可激發(fā)人的食欲. 含油脂較多的食物在進入十二指腸后,可刺激機體產生腸抑胃素,使腸道蠕動速度延緩,從而延緩了胃排

11、空時間,故可給人飽腹感.,第三節(jié) 脂肪在精煉加工過程中的變化,人們在從動、植物原料抽提出粗脂肪時，這些脂肪往往含有使制品品質低劣的著色、呈味等物質。 因而有必要對其進行精煉加工，使之脫色、脫臭，并具有高度的化學穩(wěn)定性。,一、精煉,1.目的： 去除使脂肪呈現明顯的顏色或氣味的低濃度物質.,脫臭,脫膠,中和,脫色,脂肪的精煉方法,2.精煉方法,脫膠 添加熱水或熱磷酸來沉淀含高濃度磷脂的膠體物質。 中和 通過添加苛性堿以中和其游離脂肪酸。 脫色 使用漂白土處理，去除脂肪中的胡蘿卜素、葉綠素等呈色物質。 脫臭 將熱蒸汽在真高空狀態(tài)下處理脂肪（250，800Pa壓力下處理30min）以去除揮發(fā)性物質。,

12、營養(yǎng)變化： 主要是維生素E和胡蘿卜素的損失。 原因： 高溫時的氧化破壞； 吸附脫色。 至于三酰甘油酯的組成并無改變。,3. 營養(yǎng)變化及原因,二、脂肪改良,1.目的： 脂肪改良的主要目的是改變脂肪的熔點范圍和結晶 性質，以及增加其在食品加工時的穩(wěn)定性。,2.方法 分餾： 將三酰甘油酯分成高熔點部分和低熔點部分的物理性分離，而無化學改變。 但是，由于分餾可使高熔點部分的油脂中多不飽和脂肪酸含量降低，故可有一定的營養(yǎng)學意義。,酯交換是使所有三酰甘油酯的脂肪酸隨機化的化學過 程。 據報告，脂肪的酯交換可改變食用油對動脈粥樣硬化 的影響。 例如，用酯交換了的花生油喂兔和猴?？墒挂蛭?膽固醇而發(fā)生動脈粥樣

13、硬化的免和猴降低 其動脈硬化程度。,酯交換,三、氫化,1.定義 氫化主要是脂肪酸組成成分的變化。 包括脂肪酸飽和程度的增加和不飽和脂肪酸的異構 化。,2.分類 脂肪酸飽和程度的增加（雙鍵加氫）； 不飽和脂肪酸的異構化。,氫化可使液體植物油變成固態(tài)脂肪。 但是很少使氫化進行到完全階段，因為完全氫化的脂肪熔點很高，不利于食品加工，消化吸收率低。 氫化脂肪可用于人造黃油、起酥油、增香巧克力糖衣和油炸用油。,第四節(jié) 脂類在食品加工、保藏中的營養(yǎng)問題,脂類在食品加工、保藏過程中的變化對其營養(yǎng) 價值的影響已日益受到人們的重視，這些變化 可能有脂肪的水解、氧化、分解、聚合或其它 的降解作用。 它們不僅可以導

14、致脂肪的理化性質變化，而且 也可使其生物學性質改變。在某些情況下可以 降低能值，改變酶體系，呈現一定的毒性和致 癌作用。,一、酸敗,脂類氧化是食品敗壞的主要原因之一，它使食用油脂，含脂肪食品產生各種異味和臭味，統(tǒng)稱為酸敗。 另外，氧化反應能降低食品的營養(yǎng)價值，某些氧化產物可能具有毒性，在某些情況下，脂類進行有限度氧化是需要的，例如產生典型的干酪或油炸食品香氣。,1.水解酸敗,定義： 水解酸敗是指脂肪在高溫加工或在酸、堿或酶的作用下，將脂肪酸分子與甘油分子分解所致。 分解產物： 單酰甘油酯、二酯酰甘油脂、甘油、脂肪酸。 對食品質量的影響 水解所產生的游離脂肪酸可產生不良氣味，影響食品的感官質量；

15、 水解產物單酰甘油酯、二酯酰甘油脂（由于具有強乳化 作用）對食品性質產生一定的影響。,2.氧化酸敗,定義：,油脂暴露在空氣中時會自發(fā)地進行氧化、發(fā)生 性質與風味的改變。 氧化酸敗是影響食品感官質量、降低營養(yǎng)價值 的重要原因。,分解產物： 醛、酸、醇、酮、酯、芳香族、脂肪族化合物等。 原因： 氧化通常以自動氧化的方式進行，包括引發(fā)、傳播和終止三個階段的連鎖反應的方式進行。 一旦反應開始，就一直要到氧氣耗盡，或自由基與自由基結合產生穩(wěn)定的化合物為止。 即使添加抗氧化劑也不能防止氧化，只能延緩反映的誘導期和降低反應速度。,自動氧化,脂類自動氧化的自由基歷程可簡化成三步 （即引發(fā)、傳遞和終止）：,自由

16、基反應,油酸酯： 油酸酯的碳 8 和 11 的氫，可導致兩個烯丙基中間產物的形成，氧攻擊每個基團的末端碳原子，生成 8、9、10 和 11 烯丙基氫過氧化物的異構體混合物。 反應中形成的 8 和 11 氫過氧化物略微多于 9 和 10 異構體。在 25時，8 和11 氫過氧化物中，順式和反式數量相等，但 9 和 10 的異構體主要是反式。,反應機理,氫過氧化物的形成,反應結構式,脂肪酸組成 脂肪酸的雙鍵數目、位置和幾何形狀都會影響氧化速率?；ㄉ南┧帷喡樗?、亞油酸和油酸的相對氧化速率近似為 40：20：10：1。 順式酸比對應的反式異構體更容易氧化， 含共軛雙鍵的比非共軛雙鍵的活性更高， 室

17、溫下飽和脂肪酸自動氧化非常緩慢，當油脂中不飽和酸已氧化酸敗時，飽和脂肪酸實際上仍保持原狀不變。但是，在高溫下，飽和脂肪酸將發(fā)生明顯的氧化。,影響油脂氧化速率的因素,2氧濃度 油脂體系中供氧充分時，氧分壓對氧化速率沒有影響，而當氧分壓很低時，氧化速率與氧壓成正比。 氧分壓對速率的影響還與其他因素有關，例如溫度、表面積等。,3溫度 一般說來，脂類的氧化速率隨著溫度升高而增加，按氧分壓對氧化速率的影響，溫度同樣是一個很重要的因素。 當溫度較高時，氧化速率隨著氧濃度增大而增加的趨勢不明顯，因為溫度升高，氧的溶解度降低。,4表面積 脂類的氧化速率與它和空氣接觸的表面積成正比關系，但是，當表面積與體積比例

18、增大時，降低氧分壓對降低氧化速率的效果不大。 在O/W水包油乳狀液中，氧化速率決定于氧向油相中的擴散速率。,高溫時不僅氧化反應速度增加，而且可以發(fā) 生完全不同的反應。 高溫氧化（200 ）時，脂類則可含有相當大 量的反式和共軛雙鍵體系，以及環(huán)狀化合物、 二聚體、多聚體等。 在此期間所形成的不同產物的比例和它們的 性質則取決于溫度與供氣的程度。,二、脂類在高溫時的氧化作用,反應過程 第一階段： 吸收氧，同時將非共鈍酸轉變?yōu)楣捕笾舅?；油脂的碳基值明顯增加，而折射指數和粘度變化很少。 第二階段： 則共扼酸“消失”，羰基值下降，折射指數和粘度增加，聚合物形成。,三、脂類在油炸時的物理化學變化,脂類在

19、用于油炸食品時有不同的變化。 通常，油炸期間脂類經受水分、空氣和高溫的作用、加速其水解、氧化和熱敗壞的發(fā)生，致使產生游離脂肪酸氫過氧化物、羰基化合物和其它氧化產物，以及二聚體多聚體等。 油脂的這種敗壞取決于多種因素：如油炸介質類型是否有其他成分（抗氧化劑、消泡劑、金屬離子），以及不同的加工操作等。,1.油炸的方式,油炸操作,平底煎鍋油炸,不連續(xù)的餐館式油炸,連續(xù)的油炸加工,注意事項,要防止脂類在油炸食品時的變化，必須注意 以下三方面的因素： 排除空氣； 除去揮發(fā)性物質； 保持達到油脂穩(wěn)定狀態(tài)的條件。,四、脂類氧化對食品營養(yǎng)價值的影響,脂類氧化對食品營養(yǎng)價值的影響主要是由于氧對營養(yǎng) 素作用所致。

20、 食品中脂類發(fā)生的任何明顯的自動氧化或催化氧化， 都將降低必需脂肪酸的含量。 與此同時還可破壞其它脂類營養(yǎng)素如胡蘿卜素、維生 素和生育酚等，從而降低食品的營養(yǎng)價值。,過氧化物危害：,(1)食物中含過氧化值100以下的氧化油脂， 大鼠食后生長正常。 (2)食物中含過氧化值約400的高氧化油脂， 大鼠食后生長減慢： (3)食物中含過氧化值800和1200的氧化油脂 時，大鼠食后分別停止生長和體重減輕， 并在三周內死亡。,試驗動物生長減慢和體重下降的原因大致有以下幾種：,(1)降低可口性，減少攝食： (2)喂飼食物或腸道中維生素破壞。 (3)腸激膜受過氧化物刺激、降低對營養(yǎng)素的吸收。 (4)形成不吸

21、收的聚合物，妨礙脂類的消化、吸收。 (5)蛋白質與脂類次級氧化產物發(fā)生交聯反應，形 成肽內和肽間的交聯，降低了蛋白質的吸收。,脂類及其次級產物對蛋白質的影響：,(1)蛋白質分子間的交換，不僅影響交聯位置上氨 基酸的吸收，而且也影響鄰近交聯點的氨基酸 的吸收。 (2)脂類氧化產物可通過氫鍵與蛋白質結合，引起 消化和可口性的改變。 (3)脂類氧化產物還可破壞賴氨酸和含硫氨基酸等。,五、脂類氧化和降解產物的生物學作用,常溫下氧化的脂類，當用其對動物進行吸收試驗時，發(fā)現試驗 動物淋巴的脂類中無明顯的過氧化物。這表明過氧化物很少被 吸收。 高溫氧化的脂類對機體可有多種危害。 分子間的聚合物主要是影響腸道

22、吸收和破壞了必需脂肪酸，從 而降低了脂類和食品的營養(yǎng)價值。一般未見有毒作用。 至于不連續(xù)的油炸用油和實驗室反復高溫氧化(濫肆加熱)的油 脂可產生有毒物質。 一般說來，在通常的情況下脂類氧化對動物的影響不大。,植物 油脂,Chol：腦 肝 腎等,SFA和MUFA相對較多,主要含 PUFA（多不飽和脂肪酸）,動物 Fat,EPA DHA,磷脂：蛋黃 肝臟,第五節(jié) 脂肪的攝取與食物來源,Fat攝入過多 肥胖、高血壓、心血管疾病 和某些癌癥發(fā)病率 應限制和Fat攝入在 一定范圍內 成人Fat攝入量應控制在總熱能的20-25% EFA攝入量一般認為不應少于總熱能的3% SFA因不易被氧化產生有害的氧化物

23、、過氧化物 等 人體不應完全排除SFA的攝入,一、脂肪的攝取,脂肪酸組成比例： （1）飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸與多不飽和脂肪酸 之間的比例 關于飽和脂肪酸(s)、單不飽和脂肪酸(m)和多不飽和 脂肪酸(p)之間的比例，大多認為： s：m：p1：1：1,（2）多不飽和脂肪酸中n6和n3多不飽和脂肪酸之間的比例。 n6和n3多不飽和脂肪酸之間的比例： 中國營養(yǎng)學會推薦(46)：1。,二、脂肪的食物來源,1動物性食物及其制品,動物性食物： 如豬肉、午肉、羊肉，以及它們的制品如各種肉類罐頭等都含 有大量脂肪，飽和脂肪(飽和脂肪酸)較多。 禽蛋類和魚類： 脂肪含量稍低(蛋黃及蛋黃粉含量甚高) ，禽類和

24、魚類脂肪含多 不飽和脂肪酸較多，魚類，尤其是海魚脂肪更是EPA和DHA的良 好來源。,乳和乳制品： 盡管乳本身含脂肪量不高，但乳粉(全脂)的脂肪含量可約占30，而黃油的脂肪含量可高達80以上。,2.植物性食物及其制品,油料作物：大豆含油脂約20，花生可在40以上，而芝麻更可高達60。植物油含不飽和脂肪酸多，并且是人體必需脂肪酸的良好來源 某些堅果：如核桃、松子的含油量可高達60，但它們在人們日常的食物中所占比例不大。 谷類食物：含脂肪量較少 水果、蔬菜：脂肪含量更少,3.油脂替代品,定義： 油脂替代品并非脂肪的食物來源，它是以降低食品脂肪含量 而不致影響食品的口感、風味等為目的生產的一類產品。

25、 原因： 過多攝入油脂，特別是過多攝入飽和脂肪酸卻又被認為對身 體健康有害。人們?yōu)榱思缺Ａ粲椭谑称分兴x有的良好感 官性狀而又不致有過多攝入，故而開發(fā)出許多油脂替代品 分類： 一類是以脂肪酸為基礎的油脂替代品 一類是以碳水化合物或蛋白質為基礎的油脂模擬品,(1)蔗糖聚酯 成分：蔗糖與脂肪酸合成的酯化產品 鍵的特性：脂鍵可不被脂肪酶水解，因而可不被吸收、提供能量 性狀：具有類似脂肪的性狀 安全性：經長期動物和人體試驗觀察證明安全性高 應用：美國FDA，1996年批準許可用于馬鈴薯片、餅干等食品的生產 應用要求：必須在標簽上注明“本品含蔗糖聚酯，可能引起胃痙攣和腹瀉，并可抑制某些維生素和其它營養(yǎng)

26、素的吸收故本品已添加了維生素A、維生素D、維生素E和維生素K”。,2.燕麥素 成份：從燕麥中提取，以碳水化合物為基礎的油脂模擬品。 應用：主要用于冷凍食品如冰激淋、沙拉調味料和湯料中。,三、膳食脂肪營養(yǎng)價值評價,脂類營養(yǎng)價值的評價主要以下列四點為標準： (1)食物脂肪的消化率 (2)脂肪酸的種類與含量 (3)脂溶性維生素的含量 (4)脂類的穩(wěn)定性,(1) 食物脂肪的消化率 食物脂肪的消化率與其熔點有密切關系,一般認為熔點在50度以上者,消化率較低,一般在80%90% ,而熔點接近或低于人的體溫消化率則高,可達97%98%. 熔點又與食物脂肪中所含不飽和脂肪酸的種類和含量有關,含不飽和脂肪酸和短鏈脂肪酸越多,其熔點越低,越容易消化. 熔點低,消化率高,且吸收速度快的油脂,機體對它們的利用率也較高. 一般說來,植物油脂熔點較低,易消化.而動物油脂則相反,通常消化率較低.,(2) 脂肪酸的種類與含量 脂肪酸的含量與組成是衡量食物油脂營養(yǎng)價值的重要方面. 一般說來,不飽和脂肪酸含量較高的油脂,其營養(yǎng)價值相對較高. 植物油較動物油脂中含有較多的不飽和脂肪酸,是人體必需脂肪酸的主要來源,故營養(yǎng)價值高于動物油脂. 但椰子油例外,其亞油酸含量很低,且不飽和脂肪酸含量也少. 動物的心、肝、腎及血中含有較多的亞油酸和花生四烯酸