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5.1.1脂類化合物組成及結構一、分類*按起源分：乳脂類、植物脂類、動物脂類、微生物脂類等**按結構中不飽和程度分：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***按其結構和組成份：見下表食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第3頁二、基本結構。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第4頁

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）；當其中R1≠R3時，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構型食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第5頁食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第6頁

三、脂肪酸常見種類和結構

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）

食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第7頁b.結構特點：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c.數(shù)字命名法：（1）雙鍵位次構型-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

對于只存在順式雙鍵及無共軛體系不飽和脂肪酸也有從末端C開始編號，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)；沸點低，小分子脂類輕易揮發(fā)而形成特征風味；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(zhì)：酯鍵輕易被水解或酶解而斷裂；C=C輕易發(fā)生構型轉化、位置移動、親電加成、氧化等反應。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第12頁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)與食品相關理化性質(zhì)食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第13頁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頁二、熔點和沸點天然油脂無固定熔點和沸點，而只有一定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(zhì)多晶現(xiàn)象。油脂組成中脂肪酸碳鏈越長、飽和程度越高，熔點越高；反式脂肪酸、共軛脂肪酸含量高油脂，其熔點較高；

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

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

四、結晶特征同質(zhì)多晶現(xiàn)象：化學組成相同物質(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**幾個晶體基本特點：α型：有點陣結構但脂肪酸側鏈展現(xiàn)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(nèi)分子間交織排列緊密程度，還有“二倍碳鏈長（β-2）”和“三倍碳鏈長（β-3）”之分。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第18頁

食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第19頁②含有不一樣脂肪酸三?；视挺隆腿埸c比β型高。③混合型三酰基甘油同質(zhì)多晶體結構更為復雜。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第20頁五、脂熔融特（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，熱焓對物料溫度曲線為S形，即固體開始熔融前加熱，固體溫度上升，但當熔融開始時，加熱所提供熱量，用來克服相變所需能量，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。在這個過程中也會出現(xiàn)不一樣晶形相互轉化問題。

食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第21頁

天然油脂因為是混合物，其熔融行為和簡單酯行為有些差異。首先相變過程變得不顯著，當出現(xiàn)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)生改變。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第22頁食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第23頁（二）油脂塑性油脂塑性是與油脂加工和使用特征緊密相關物理屬性。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)過脂肪熔化曲線來求出。SFI太大或太小，油脂塑性都比較差，只有固液比適當初，油脂才會有比很好塑性。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第24頁(2)脂肪晶形：βˊ晶形油脂其可塑性比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，脂肪過軟且非常輕易熔化只有當固液比適當初，油脂才會有比較理想塑性。普通來說，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頁食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第27頁六、油脂液晶態(tài)油脂除了存在固態(tài)、液態(tài)外，還有一個介于固態(tài)和液態(tài)之間相態(tài)，稱為液晶態(tài)。油脂液晶態(tài)存在是由油脂結構決定。

此時，分子排列處于有序和無序之間一個狀態(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區(qū)未熔化時狀態(tài)。脂類在水中也能形成類似于表面活性物質(zhì)存在方式液晶結構。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第28頁因為乳化劑是經(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能以直徑為0.1~50μm小滴在另一個中分散，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頁食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第31頁

乳濁液是一個介穩(wěn)狀態(tài)，在一定條件下會出現(xiàn)分層、絮凝甚至聚結等現(xiàn)象。其原因為：①兩相密度不一樣，如受重力影響，會造成分層或沉淀；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頁食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第33頁食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第34頁食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第35頁食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第36頁食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第37頁乳濁液穩(wěn)定性同液滴間引力與斥力平衡相關，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頁食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第39頁食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第40頁食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第41頁5.2.2油脂在食品加工貯藏中氧化反應

食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第42頁5.2.2.1油脂自動氧化油脂自動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。這類反應無需加熱，也無需加特殊催化劑.食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第43頁食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第44頁食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第45頁食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第46頁食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第47頁

在自動氧化情況下，由引發(fā)劑與不飽和脂肪酸反應得到烷基自由基是與基態(tài)氧進行氧化反應，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)，與之相對應是單線態(tài)：

因為三線態(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頁二、常見脂氫過氧化合物形成

a.油酸氫過氧化合物食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第49頁b.亞油酸氫過氧化合物食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第50頁食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第51頁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。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頁食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第53頁食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第54頁

此反應基本特點是：雙鍵鄰位C上氫參加了反應，但形成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上氫結合，然后未與氫結合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(chǎn)物；假如雙鍵兩邊都有鄰位C，則有不一樣反應方式，這正是了解教材所舉例子關鍵。對于一樣反應底物，光敏反應速度大于自動氧化（約1500倍）。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第55頁5.2.2.3酶促氧化一、脂肪氧合酶催化反應脂肪氧合酶專一性催化含有1,4-順,順-二烯結構多不飽和脂肪酸發(fā)生氧化反應。比如亞油酸所發(fā)生反應：食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第56頁食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第57頁5.2.2.4氫過氧化合物反應氫過氧化合物既能夠經(jīng)過分解反應，也能夠經(jīng)過聚合反應而深入發(fā)生改變。

食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第58頁

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

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

一、脂肪酸組成及結構

食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第60頁二、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）。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第61頁三、溫度溫度增加，油脂氧化速度提升；這是因為溫度提升有利于自由基生成和反應。油脂加工時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頁食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第63頁四、水分水分尤其是水分活度對于油脂氧化速度影響，在第三章已經(jīng)介紹?？傏厔菔钱斔只疃仍?.33時，油脂氧化反應速度最慢。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，氧化反應速度越快；這也是油性食品貯藏期遠比純油脂短原因。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第64頁六、助氧化劑一些二價或多價，如Cu2+、Zn2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Pb2+等金屬離子常可促進油脂氧化反應進行，稱這些金屬離子為助氧化劑。金屬離子在油脂氧化中經(jīng)過下面三種方式發(fā)揮促進作用：

食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第65頁（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(chǎn)生新自由基：食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第66頁

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氧化物分解。

八、抗氧化劑：即能預防或抑制油脂氧化反應物質(zhì)。這類物質(zhì)能夠經(jīng)過不一樣方式發(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5.2.3油脂在加工貯藏中其它化學改變

一、油脂水解油脂水解主要特點是游離脂肪酸含量增加。這會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；使油脂風味變差。

食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第68頁食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第69頁食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第70頁食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第71頁食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第72頁二、高溫下反應油脂在加熱條件下會發(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反應。

（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。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第73頁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頁不飽和脂肪也能發(fā)生兩種形式熱分解反應：在無氧條件下，發(fā)生復雜分解得到小分子物質(zhì)，也有二聚體形成；在有氧條件下熱分解反應和自動氧化主要過程相同。二、熱聚合反應油脂在加熱條件下不但能夠發(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。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第76頁

非氧化熱聚合主要發(fā)生在脂分子內(nèi)或分子間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Diels-Alder反應。如：分子內(nèi)：食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第77頁

氧化熱聚合反應主要發(fā)生在不飽和鍵α-C上，經(jīng)過這種C之間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。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第78頁5.2.4油脂質(zhì)量評價中一些主要參數(shù)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毫克當量數(shù)。這個值在油脂氧化早期隨時間延長而增加，而在后期則因為氫過氧化物分解速度加緊，其實際存在量會降低。所以用過氧化值評價油脂氧化趨勢多用于氧化早期。直接測定法：碘量法

食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第79頁間接測量法－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)生以下反應而顯色。食品中的脂類物質(zhì)概述專家講座第80頁5.2.4.2碘值碘值：指100g油脂吸收碘克數(shù)。反應原理為：