食品化學4食品中的脂類課件

第四章食品中的脂類第四章食品中的脂類【知識目標】1.了解脂類物質的分類，了解各類脂類物質的存在方式。2.掌握各類脂肪酸的性能，了解其應用。3.掌握油脂的物理、化學性質，了解其應用。4.了解食用油脂在食品加工中的作用。5.了解食品熱加工過程中油脂的變化。6.了解食用油脂質量評價的幾個特征值。7.了解脂肪替代物?！炯寄苣繕恕磕軌蛟谑称芳庸み^程中避免油脂的不利變化，提高其質量和營養(yǎng)價值?！局R目標】第一節(jié)脂類概述1.概念脂類是生物體內一大類不溶于水，能溶于有機溶劑的重要有機化合物。它是由脂肪酸與醇作用生成的酯及其衍生物，是動物和植物體的重要組成成分。它們的化學組成、結構、理化性質以及生物功能存在著很大的差異，但它們都有一個共同的特性，即可用非極性有機溶劑從細胞和組織中提取出來。第一節(jié)脂類概述1.概念2.分類脂類簡單脂類復合脂類衍生脂類脂肪：脂肪酸與甘油所生成的酯，室溫下為液態(tài)的稱為油蠟：脂肪酸與非甘油的醇所組成的酯磷脂：脂肪酸、醇、磷酸及含氮的堿糖脂：脂肪酸、糖及氨基醇蛋白質：蛋白質與脂類的復合體脂肪酸高級醇烴類:如類胡蘿卜素2.分類簡單脂類脂肪：脂肪酸與甘油所生成的酯，室溫下為液3.脂類的分布與生理功能3.脂類的分布與生理功能

第二節(jié)甘油酯和脂肪酸

1.甘油酯第二節(jié)甘油酯和脂肪酸

1.甘油甘油三酯

n、m、k可以相同，也可以不全相同甚至完全不同，其中n多是不飽和的。甘油三酯n、m、k可以相同，也可以不全相同甚至完全

X=膽堿、乙醇胺、絲氨酸、甘油

甘油磷脂X=H磷脂酸（PA）X=膽堿、乙醇胺、絲氨酸、甘油甘油磷脂X=二者的區(qū)別硬脂酸（脂）軟脂酸（油）二者的區(qū)別硬脂酸軟脂酸（油）2.脂肪酸（1）飽和脂肪酸

含有4到24個碳原子的脂肪酸常常存在于油脂中，最常見的飽和脂肪酸有丁、己、辛、癸酸和軟脂酸與硬脂酸；而24個碳原子以上的脂肪酸則存在于蠟中。（2）不飽和脂肪酸動、植物油脂中都含有不飽和脂肪酸，一般植物油脂中不飽和脂肪酸含量高，脂肪中不飽和脂肪酸含量低，不飽和脂肪酸在常溫下為液態(tài)，所以植物油脂在常溫下也多為液體。在動植物油脂中常見的不飽和脂肪酸有：油酸、亞油酸、亞麻酸、棕櫚油酸等。特殊功能的不飽和脂肪酸：DHA和EPA等2.脂肪酸（1）飽和脂肪酸（3）必需脂肪酸和非必需脂肪酸

大多數(shù)的脂肪酸人體能夠自身合成，而有幾種不飽和脂肪酸是維持人體正常生長所必需，而體內又不能合成的脂肪酸，這些脂肪酸稱為必需脂肪酸。屬于必需脂肪酸的有亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸，必需脂肪酸的最好來源是植物油。大多數(shù)脂肪酸是人體能夠自身合成的，可以不從食物中直接吸收，這類脂肪酸稱為非必需脂肪酸。非必需脂肪酸主要是飽和脂肪酸。

（3）必需脂肪酸和非必需脂肪酸第三節(jié)食用油脂的物理性質1.氣味和色澤純凈的脂肪酸及其油脂無色無味，天然油脂的色澤是由于溶有非脂色素，氣味是因揮發(fā)性脂肪酸和所溶非脂成分所致。2.發(fā)煙點、閃點和著火點

發(fā)煙點是指在避免通風并備用特殊照明的實驗裝置中察覺到冒煙時的最低加熱溫度。閃點是指油的揮發(fā)物與明火瞬時發(fā)生火花，但又熄滅時的最低溫度。著火點是指油脂的揮發(fā)物可以維持連續(xù)燃燒5s以上的溫度。在食品加工中，油脂在使用中最多加熱到其發(fā)煙點，溫度再高，輕則無法操作，重則導致油脂燃燒甚至爆炸。

第三節(jié)食用油脂的物理性質1.氣味和色澤3.熔點

由于油脂是混合物，所以沒有確切的熔點和凝固點。油脂含不飽和脂肪酸越多，碳原子數(shù)目越少，熔點越低；油脂的熔點與消化率有關，一般情況下，熔點低消化率高。4.塑性

塑性是指脂肪受外力作用時，當外力超過分子間作用力開始流動，而當外力停止后又重新恢復原有稠度的性質。許多食品加工都要使用不同的塑性脂肪，如生產冰淇淋、焙烤糕餅、糕點奶油裱花等，主要利用其充氣與保氣能力、口溶性與風味釋放能力、塑性與延展能力。3.熔點5.乳化及乳化劑乳化是指使互不相溶的兩種液體如油與水中的一種呈微滴狀分散于加一種液體中。

能使不相溶的兩相中的一相均勻地分散于另一相中的物質稱為乳化劑。

油脂的乳化是通過食品中原有的或人為添加的乳化劑使油脂充分的分散到水及水溶性的其它成分中去的過程。常用的乳化劑有：單硬脂酸甘油酯、磷脂、蔗糖脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯等。5.乳化及乳化劑第四節(jié)食用油脂在加工貯藏過程中

的化學變化

一、油脂水解

酸性條件下第四節(jié)食用油脂在加工貯藏過程中

的化學變化一、油脂水堿性條件下水解堿性條件下水解油脂水解使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。在加工高脂肪含量的食品時，如混入強堿，會使產品帶有肥皂味，影響食品的風味。油脂的水解有時是有利的，如利用脂酶的水解反應生產酸奶和干酪，使食品出現(xiàn)特殊的風味。油脂水解使游離脂肪酸含量增加，這會導致油脂的氧化速度提高，加

二、油脂在高溫下的化學反應

油脂加熱后（溫度≥300℃時），由于溫度較高，油脂本身發(fā)生聚合、水解、縮合、分解揮發(fā)及熱變化等各種復雜的物理化學變化。這些變化的結果是：油脂增稠、顏色加深、泡沫增多。這種在高溫下油脂發(fā)生的一系列物理化學變化，叫做油脂的熱變性。

二、油脂在高溫下的化學反應油脂加熱油脂在油炸過程中產生的化合物揮發(fā)性化合物：飽和與不飽和醛、酮、烴、內酯、醇、酸、酯等化合物。中等揮發(fā)性非聚合的極性化合物：羥基酸和環(huán)氧酸由各種不同氧化途徑形成的化合物。二聚酸和多聚酸以及二聚甘油酯和多聚甘油酯：使油脂黏度明顯增大。油脂在油炸過程中產生的化合物

在高溫下油脂發(fā)生的一系列物理化學變化：

1.熱聚合

2.熱氧化聚合

3.熱水解縮合

4.熱揮發(fā)和熱分解在高溫下油脂發(fā)生的一系列物理化學變化：三、食用油脂的氧化及抗氧化

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。三、食用油脂的氧化及抗氧化油脂的自動氧化：a.反應需要自由基引發(fā)劑?？梢猿洚斪杂苫奈镔|很多，例如空氣氧、一些金屬離子等；有機化學制備中常用一些含過氧鍵或過硫鍵的物質作自由基引發(fā)劑，如過氧化苯甲酸、過硫酸銨等。b.此類反應常經歷比較明顯的三個過程。引發(fā)過程往往速度比較慢，俗稱“潛伏期”，這個階段是抑制此類反應進行的最佳時間；一旦反應進入鏈延長階段就會生產大量的產物，是快速增殖階段。往往是一些食品（特別是油性食品）質量變差的主要原因。

油脂的自動氧化a.反應需要自由基引發(fā)劑?？梢猿洚斪杂苫奈镔|很多，例如空氣c.此類反應的中間產物為自由基，產物種類與自由基種類和穩(wěn)定性有很大關系。對于烴類化合物來說，其中不同類型的氫反應活性順序為：烯丙基氫或芐基氫＞叔氫＞仲氫＞伯氫有機化學中自由基加成反應的典型例證是烯烴的自由基聚合反應，其機理可以簡單表述為：油脂的自動氧化c.此類反應的中間產物為自由基，產物種類與自由基種類

由上面的機理可以知道：脂類物質的氧化反應屬于自由基類型的反應；反應主要發(fā)生在不飽和脂肪酸的CC雙鍵部位，所出現(xiàn)的活性中間體為CC雙鍵鄰位C上帶未成對電子的自由基；反應是一個多步驟的過程，需要空氣氧參加。

油脂的自動氧化由上面的機理可以知道：脂類物質的氧化反應屬于自由基類型食用油脂的抗氧化措施光照、受熱、氧、水分活度、Fe、Cu、Co等重金屬離子及血紅素、脂氧化酶等都會加速脂肪的自動氧化速度。防止措施：排除氧，采用真空或充N2包裝和使用透氣性低的有色或遮光的包裝材料，避免在加工中混入Fe、Cu等金屬離子。避免用金屬罐裝。食用油脂的抗氧化措施光照、受熱、氧、水分活度、Fe、Cu、C第五節(jié)油脂的特征值及質量評價

一、油脂的特征值

油脂的品質因其組成和性質而不同。在實際中通常用某種“值”來表示油脂的品質，它們能直接反映油脂在組成和某些性質方面存在的差異，也常用它們作為檢驗油脂的質量指標。常用的值有：過氧化值、碘值、酸價、皂化價、二烯值。第五節(jié)油脂的特征值及質量評價一、油脂的特征值1.過氧化值指1kg油脂中所含氫過氧化合物的毫克當量數(shù)。利用過氧化值評價油脂氧化的趨勢多用于氧化的初期。

2.碘值碘值指100g油脂吸收碘的克數(shù)。通常利用碘值說明脂肪或脂肪酸的不飽和程度。碘值大的油脂，說明油脂組成中不飽和脂肪酸含量高或不飽和程度高。碘值下降，說明雙鍵減少，油脂發(fā)生了氧化。3.酸價

酸價是指中和1g油脂中游離脂肪酸所需要的KOH的毫克數(shù)。酸價與油脂中存在的游離脂肪酸的量成正比，其大小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）。1.過氧化值4.皂化價

皂化價是指1g油脂完全皂化所需的KOH的毫克數(shù)。皂化價一般都在200左右；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。5.二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。二烯值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(shù)量。

4.皂化價二、油脂的氧化程度和氧化穩(wěn)定性

油脂氧化使油脂中的單氫過氧化物和多氫過氧化物增多，因此可以用過氧化值來衡量油脂氧化的程度；同時油脂又發(fā)生氧化分解、氧化聚合、氧化酸敗和氧化回味等反應,使得油脂的許多性質發(fā)生變化，綜述衡量油脂氧化穩(wěn)定性的指標有：

1.過氧化物的生成量

2.過氧化物分解產物的含量

3.揮發(fā)性反應物含量的變化

4.油脂的重量變化：

5.氧化起始溫度

6.油脂中脂肪酸的含量

7.氧吸收量二、油脂的氧化程度和氧化穩(wěn)定性油脂氧第六節(jié)油脂加工中的化學一、油脂的精制

采用不同的物理或化學方法，將粗油（直接由油料中經壓榨、有機溶劑提取得到的油脂）中影響產品外觀（如色素等）、氣味、品質（如纖維素、蛋白、有毒物質）的雜質去除，提高油脂品質，延長貯藏期的過程。油脂精制過程中通常采用的物理方法有沉降、水化脫膠、吸附脫色、蒸餾脫臭等。第六節(jié)油脂加工中的化學一、油脂的精制油脂的沉降和脫膠沉降是利用油脂中的不溶性雜質與油脂比重不同，通過自然沉降而除去這部分雜質。沉降包括加熱脂肪、靜置和分離水相。水化脫膠是利用油脂中的蛋白、磷脂等雜質在無水條件下可溶解在油脂中，而在有水的情況下通過形成水合物而溶在水中的特點，利用加水（或通水蒸氣）除去這部分物質的方法。油脂的沉降和脫膠沉降是利用油脂中的不溶性雜質與油脂比重不同，油脂的脫色脫臭脫色：一般用吸附劑進行脫色，常用的吸附劑有：酸性白土、活性白土、活性炭。使用量為油脂的0.5%～2.0%。脫臭：脫去油脂中揮發(fā)性異味物質。蒸餾脫臭是利用油脂中的異味物質一般來自小分子氧化產物的特點，利用沸點的差異，通過減壓蒸餾的方法除去這部分物質的過程。油脂的脫色脫臭脫色：一般用吸附劑進行脫色，常用的吸附

二、油脂的改性1.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?，從而提高油脂熔點的方法。氫化以后的油脂主要應用在肥皂工業(yè)，也可用在食品工業(yè)中用作起酥油、人造奶油等。二、油脂的改性1.油脂的氫化：

2.油脂的酯交換

酯交換是在一定的條件（通常加甲醇鈉，加熱）下，使油脂分子－甘油三酯中的脂肪酸重新分布，從而改變油脂的加工特性或物理屬性的過程。按照過程控制條件的差異，酯交換可有隨機酯交換和定向酯交換等。2.油脂的酯交換酯交換是在一定的條件（第七節(jié)食用油脂在食品加工中的作用1.調味：提供滑潤的口感。2.增加制品的營養(yǎng)：產生熱能；增加不飽和脂肪酸的供給；脂溶性維生素的載體。3.潤滑作用：光潤的外觀，塑性脂肪還具有造型功能。4.使制品形成層次，松脆、酥而不硬。5.傳熱介質。6.呈色作用第七節(jié)食用油脂在食品加工中的作用1.調味：提供滑潤的口感。第八節(jié)脂肪替代物一、脂肪替代品

是指化學合成的、以脂肪酸為基礎、理化性質與脂肪類似的酯化產品，因其酯鍵能抵抗酸水解，所以人體難以吸收，幾乎不提供熱量。

1.蔗糖聚酯

2.長或短鏈的三酰甘油酯

3.Caprenin4.多元糖醇脂肪酸酯第八節(jié)脂肪替代物一、脂肪替代品二、脂肪模擬品

指在食品中可模擬脂肪口感、粘度和組織狀態(tài)等物理特性，但不能等量代替脂肪的一類物質?？稍谑秤冒踩苑矫鎯?yōu)于脂肪替代品，但在高溫下易變性或焦化，因而不能用于經高溫處理的食品，也不能溶解脂溶性風味物質和維生素等。

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