食品專業(yè)第三章脂類物質

食品專業(yè)第三章脂類物質第一節(jié)概述

一、脂類物質的概念是指一大類溶于有機溶劑而不溶于水的化合物，主要包括脂肪（三酰甘油）；磷脂、糖脂、脂蛋白、類胡蘿卜素、固醇、蠟等。第2頁,共86頁，2024年2月25日，星期天

與食品的質構有關

賦予食品脂肪樣（Creamyandoil）口感

賦予食品獨特香氣、臭味

是脂溶性維生素的載體

提供能量和必需脂肪酸（EFA）二、脂類物質在食品中的功能第3頁,共86頁，2024年2月25日，星期天二、脂肪酸及命名系統(tǒng)命名法：羧基端、甲基端（n-,-）俗名三、油脂的結構和命名

Sn：立體有擇位次編排命名法。1-**酰-2-**酰-3-**酰-Sn-甘油第4頁,共86頁，2024年2月25日，星期天三、食用油脂的分類1.乳脂肪類：來源：動物乳汁組成特點：主要脂肪酸是油酸、硬脂酸、棕櫚酸；含有少量低分子量（C12以下）飽和脂肪酸。月桂酸類來源：棕櫚類植物，椰子樹、巴巴蘇樹的種籽中，棕櫚仁油。第5頁,共86頁，2024年2月25日，星期天組成特點：含有大量（40～50％）的月桂酸，其不飽和酸含量極低，主要由油酸、亞油酸組成，另外含中等含量C6～10脂肪酸。3.植物脂類

來源：熱帶樹的果實，如可可脂

特點：雖然含有大量的飽和脂肪酸（C14～C18，50％），但沒有三飽和甘油酯，所以具有軟化和熔化范圍窄的特點。第6頁,共86頁，2024年2月25日，星期天4.油酸－亞油酸類來源：植物種籽。棉籽油、花生油、芝麻油、玉米油、葵花籽油、紅花油、橄欖油、棕櫚油及不含芥酸的菜籽油。組成特點：主要由低級不飽和脂肪酸組成（油酸和亞油酸），且飽和脂肪酸含量少于20％，高不飽和脂肪酸含量極少，且不存在三飽和脂肪酸甘油酯。第7頁,共86頁，2024年2月25日，星期天5.亞麻酸類

來源：一年生植物的種籽，豆油、麥胚油、亞麻籽油、蘇子油、大麻子油。

組成特點：除含有油酸、亞油酸外，還含有大量亞麻酸。6.動物脂肪

來源：家畜中貯存脂肪

組成特點：C16～C18脂肪酸含量高，不飽和度中等，不飽和脂肪酸幾乎完全是油酸和亞油酸，含有大量完全飽和的三甘油酯。第8頁,共86頁，2024年2月25日，星期天7.海產動物油類

來源：魚油、肝油、海生哺乳油。

組成特點：含有大量的C20以上的長鏈高不飽和脂肪酸，雙鍵數(shù)目多達6個。第9頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)油脂的物理性質

及在食品中的功能色澤與氣味油性與粘度熔點和沸點稠度表面張力和界面張力乳狀液與乳化劑第10頁,共86頁，2024年2月25日，星期天一、色澤與氣味色澤：氣味：與脂肪酸鏈長短有關二、油性和粘度1.

油性：即形成潤滑薄膜的能力。分散能力。2.

粘度：是分子間內摩擦的量度。內因外因脂肪酸飽和程度脂肪酸碳鏈長短溫度：第11頁,共86頁，2024年2月25日，星期天三、熔點和沸點熔點：組成。與消化率有關。沸點：組成。游離酸含量。四、煙點、閃電和著火點第12頁,共86頁，2024年2月25日，星期天三、稠度（一）塑性脂肪1.概念2.油脂膨脹曲線

系統(tǒng)地測定油脂隨溫度增加而發(fā)生的比容變化得到的曲線

外觀表現(xiàn)為凝固狀的所謂“脂肪”，如豬油、牛油、乳脂、起酥油、人造奶油，并非完全固體，而是由液相和含有微小三甘油酯的固相所構成的混合脂。這樣的脂肪稱為塑性脂肪，其塑性（稠度、密度）取決于兩相相對比例。第13頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第14頁,共86頁，2024年2月25日，星期天用途：1）用于表示在任一溫度下固體脂肪所占的比例：t℃時：ab/ac＝固體/總

bc/ac＝液體/總

固體脂肪指數(shù)（SFI）：表示塑性脂肪中固相液相的比，即整個油脂中含固體油脂的百分率。某一油脂的SFI值是溫度的函數(shù)。SFI﹥40～50％，油脂過硬，不顯示塑性；SFI﹤15％，過軟，幾乎接近液態(tài)；SFI＝15～25％，良好塑性、涂抹性。SFI值與油脂塑性的關系：第15頁,共86頁，2024年2月25日，星期天2）測定脂肪的熔化特性第16頁,共86頁，2024年2月25日，星期天3）顯示商品脂肪混合物特性，用于人造黃油/起酥油生產中品質控制第17頁,共86頁，2024年2月25日，星期天4）考察塑性脂肪充氣/保氣能力液體油：打得進氣體，保不住氣體固體脂：打不進氣體，保得住氣體（二）影響稠度的主要因素1。固液比2。結晶的數(shù)量、大小、種類3。液體的粘性4。機械處理第18頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（三）同質多晶1、同質多晶的概念：影響油脂可塑性的重要因素之一是固體脂的結晶構造，象油脂那樣的長鏈狀化合物，在具有同一化學構造的同時，有具有不同熔點的幾種晶形，我們把這種現(xiàn)象叫同質多晶現(xiàn)象。2、油脂的主要結晶類型α-型：在稍高于最低熔點冷卻油脂時得到5μ板狀密度最低溫度升高得到1μ針狀密度中等穩(wěn)定性、熔點β-型最穩(wěn)定晶體15～30μ

粗大密度最大第19頁,共86頁，2024年2月25日，星期天3、油脂的結晶方向：趨向該溫度下最穩(wěn)定的晶形。4、影響油脂晶形的主要因素內因：油脂脂肪酸的組成和在甘油酯中的位置分布。外因：純度、溫度、冷卻速度、晶核的存在第20頁,共86頁，2024年2月25日，星期天CrystalFormTendencyofOils

Beta-typeBeta-PrimeType

椰子油棉籽油玉米油青魚油橄欖油鯡魚油豬油乳脂棕櫚仁油棕櫚油花生油菜籽油

Safflowerseedoil牛脂芝麻油鯨油葵花子油第21頁,共86頁，2024年2月25日，星期天5、油脂晶形與食品加工第22頁,共86頁，2024年2月25日，星期天1）IncorporatedAir：（拼入空氣）Beta-PrimeCrystalShorteningSmallcrystalsWhiter,creamier,moretender,SmoothertextureUniformandglossytextureBeta-CrystalShorteningLargeclusteredcrystalsAwaxyorgrainytexturelargeamountofsmallairbubblessmallamountoflargeairbubblesBeta-primecrystalshorteninghelpstheincorporationofanabundantquantityofsmallairbubblesinbattersforgoodvolume,textureandtendernessofbakedgoods第23頁,共86頁，2024年2月25日，星期天2）ConfectionaryFat(EnrobingFat)CocoaButter–ShortmeltingrangeatmouthtemperatureMeltingrangeofconfectionaryfat:FattyacidcompositionPropercrystallizationCocoaButter:80%ofcocoabutterisdisaturatedtriglyceride.SOSà20%POSà55%POPà5%POSdeterminesthecharacteristictextureofcocoabutter.第24頁,共86頁，2024年2月25日，星期天POS:alphaform17.0°Cbeta-primeform27.0°Cbetaform35.5°CBeta-primeagoodglossytextureBetachocolate“bloom”–whitespotsanddullsurfaceappearanceSmallcrystalstructureLargeclusteredcrystalstructure第25頁,共86頁，2024年2月25日，星期天四、表面張力和界面張力1、油脂吸附脫色2、從油脂中吸附提取胡蘿卜素、生育酚、磷脂、淄醇。第26頁,共86頁，2024年2月25日，星期天五、乳狀液與乳化劑液晶相食品中常見的乳狀液體系及乳化劑第27頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（一）、乳狀液

乳狀液是指一種或多種液體分散在另一種與它不相溶的液體中的體系，液滴的直徑一般大于0.1μ，通常把乳狀液以液珠形式存在的那一相稱為內相（分散相、不連續(xù)相），另一相為外相（分散介質、連續(xù)相）。第28頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（二）乳狀液穩(wěn)定因素降低界面張力增強電荷斥力微小固體顆粒的阻礙作用大分子的穩(wěn)定作用乳化劑、水、油間弱相互作用形成液晶多層（在液滴周圍）增加連續(xù)相粘度所產生的穩(wěn)定作用第29頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（三）液晶相1、液晶相（介晶相）的概念：指類脂分子具有液態(tài)和固態(tài)兩方面物理性質的相叫液晶相。2、液晶相產生的原因由于烴鏈間相互作用力與極性基團間相互作用力不同引起。第30頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第31頁,共86頁，2024年2月25日，星期天3、產生液晶的方法熱致液晶：通過加熱純化合物得到。溶致液晶：通過進入溶劑得到，水進入到極性基團間。第32頁,共86頁，2024年2月25日，星期天4、食品乳狀液液晶類型層狀液晶六方液晶立方液晶

與食品加工關系密切的是α－晶體層狀液晶相及與之相關的α－凝膠相。第33頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（四）食品中常見乳狀液體系及乳化劑1、食品中常見的乳狀液體系O/W:乳、糕點面糊、冰淇淋配料W/O：奶油、人造奶油肉類乳狀液（肉糜）：第34頁,共86頁，2024年2月25日，星期天2、食品乳化劑主要功能降低油水界面張力，促進乳化作用與蛋白質、淀粉等成分相互作用，改善食品質構及流變性改進脂肪和油的結晶第35頁,共86頁，2024年2月25日，星期天3、食品乳化劑選擇依據(jù)實現(xiàn)的功能HLB值

HLB是1949年Griffin研究選擇非離子乳化劑時提出的一種方法。他用一些經(jīng)驗的指定數(shù)值表示表面活性劑的親水性。

HLB值是指表面活性劑分子中親水基部分與親油基部分的比值：

第36頁,共86頁，2024年2月25日，星期天

HLB值反映親油與親水這兩種相反的基團大小和力量的平衡，因此稱為親水親油平衡值。HLB值是表面活性劑的一種實用性量度，而又與分子結構有關?，F(xiàn)用的HLB值是規(guī)定：石蠟的HLB值為0，油酸為1；油酸鉀HLB值為20，十二烷基硫酸酯鹽為40。經(jīng)計算、測定：

離子型表面活性劑的HLB值在1～40之間非離子型表面活性劑HLB值1～20之間第37頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第38頁,共86頁，2024年2月25日，星期天說明：

用HLB值只能確定所形成的乳狀液的類型，但不能說明乳化能力的大小及乳化效率的高低。

HLB值法沒有考慮溫度改變對HLB值的影響第39頁,共86頁，2024年2月25日，星期天PIT法：乳化劑相轉變溫度（PhaseInversionTemperature）

乳狀液的類型是與溫度有關的，在一定溫度下會發(fā)生轉型，如由O/W型轉變成W/O型。在特定體系中發(fā)生相轉變的溫度是該乳化劑親水親油性質恰好達到適當平衡的溫度。利用相轉變溫度不僅可以判斷乳狀液的穩(wěn)定性，也可以用來說明乳狀液中乳化劑的性質。提出這種方法的日本人K.Shinoda指出：當溫度升高時聚氧乙烯非離子表面活性劑分子中親水基部分與水靠氫鍵結合的水合程度將降低，因而表面活性劑的親水性降低HLB值下降，隨著溫度升高和表面活性劑HLB值降低，表面活性劑的親水趨向和親油趨向將達到平衡狀態(tài)，在此溫度下乳狀液將發(fā)生O/W型向W/O型的轉向，此時的溫度即為PIT。第40頁,共86頁，2024年2月25日，星期天4、常見食品中的乳化劑1）焙烤食品中的乳化劑用于糕點糊，與其中的蛋白質和淀粉形成絡合物。有效的乳化劑：通過測定絡合指數(shù)，發(fā)現(xiàn)，蒸餾的飽和甘油一酸酯的絡合指數(shù)最高，其次是硬脂酸乳酸酯。而丙二醇酯、蔗糖酯、失水山梨醇酯、聚氧乙烯失水山梨醇酯、卵磷脂絡合淀粉能力相當弱。乳化劑使用時物理狀態(tài)：乳化劑主要物理狀態(tài)如下：第41頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第42頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第43頁,共86頁，2024年2月25日，星期天α－凝膠相制備：如DGMS：含水90％，加熱至65℃，至清澈透明，無結晶顆粒，慢慢冷卻放置。使用時占總配方的0.5％。第44頁,共86頁，2024年2月25日，星期天

用于油酥面團起酥：乳化劑應使用無水狀態(tài)，直接摻在油相。

使用乳化劑效果增大糕點比容由于增加了水分和釋放香味，改進食用質量高瓤結構好，柔軟性大延緩變陳降低成本第45頁,共86頁，2024年2月25日，星期天2）冰淇淋膠體體系及乳化劑冰淇淋是部分凍結的泡沫，其中空氣占到40～50％，泡沫的連續(xù)相含有溶解的和膠狀的固體，即糖、蛋白質、穩(wěn)定劑和作為脂肪相。冰淇淋結構示意圖第46頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第47頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第48頁,共86頁，2024年2月25日，星期天良好冰淇淋應具備良好的膨化度味覺上快速熔化、無油膩性及膠黏性直立特征熔化時呈奶油狀

冰淇淋用脂肪冰淇淋用乳化劑作用乳化作用：冰淇淋中天然乳化劑完成。包括磷脂、膽固醇、單酸甘油酯、游離脂肪酸及蛋白質。在凝凍過程中，促進脂肪球的附聚作用：乳化劑能促進冰淇淋中油脂的失穩(wěn)作用，賦予冰淇淋“直立”特性。在油滴周圍，與蛋白質形成一種單分子變性膜，然后，進一步吸引酪蛋白層第49頁,共86頁，2024年2月25日，星期天顯示結晶脂肪同心殼的三個脂肪球簇。這種結構是在冷凍機中形成的第50頁,共86頁，2024年2月25日，星期天在冰淇淋中的脂肪球:(A)具有酪蛋白亞單元覆蓋的完全脂肪球，（B）具有崩潰的酪蛋白亞單元覆蓋和（C）靠近脂肪球左后方的月牙坑，表明酪蛋白亞單元緊圍繞周緣第51頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)油脂在貯藏加工

中的化學變化第52頁,共86頁，2024年2月25日，星期天一、評介油脂的重要指標1、皂化價指1克油脂完全皂化時所需氫氧化鉀的毫克數(shù)。2、碘價指100克脂肪所能吸收的碘的克數(shù)。第53頁,共86頁，2024年2月25日，星期天根據(jù)碘價可對油脂進行分類：﹥130，干性油。桐油。90～130，半干性油。豆油﹤90，不干性油。椰子油，花生油第54頁,共86頁，2024年2月25日，星期天二、脂肪水解1、水解過程高級低級2、發(fā)生反應的條件及不良后果1）未精煉油脂2）熱加工3、水解反應的利用第55頁,共86頁，2024年2月25日，星期天三、油脂在貯藏過程中的酸?。ㄒ唬┧釘〉母拍睿?/p>

指油脂或含油食品由于酶或非酶作用（自動氧化）而發(fā)生氧化反應，使油脂顏色加深、酸價升高、產生特殊蛤味的過程。（二）酸敗的主要機制第56頁,共86頁，2024年2月25日，星期天1、未精煉油脂發(fā)生的生物氧化作用機制結果：產生小分子物質，出現(xiàn)特殊氣味。第57頁,共86頁，2024年2月25日，星期天2、精煉油脂的自動氧化反應

精煉過的油脂在貯存過程中，仍然要發(fā)生劣化反應。這是由于油脂與空氣中的氧氣相互作用的結果，即發(fā)生所謂的油脂自動氧化。

1）氧化的機制氫過氧化物的生成氫過氧化物的分解氫過氧化物的聚合第58頁,共86頁，2024年2月25日，星期天氫過氧化物的生成第59頁,共86頁，2024年2月25日，星期天初始游離基的產生過程：單重態(tài)氧37Kcal22Kcal三重態(tài)氧單重態(tài)氧的產生途徑天然色素：血紅素、葉綠素R·+O2淬滅劑第60頁,共86頁，2024年2月25日，星期天攻擊的位置：雙鍵旁的亞甲基油酸：第61頁,共86頁，2024年2月25日，星期天亞油酸：第62頁,共86頁，2024年2月25日，星期天氫過氧化物分解?、⑦^程：第63頁,共86頁，2024年2月25日，星期天ⅲ產物：醛、酮、半縮醛、羥基化合物、酸、環(huán)氧化合物、烴、內酯。結果：產生特殊氣味、滋味。發(fā)煙點降低。第64頁,共86頁，2024年2月25日，星期天氫過氧化物聚合：生成環(huán)狀二聚物Diels-Alder反應第65頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第66頁,共86頁，2024年2月25日，星期天自由基結合生成非環(huán)狀的二聚物第67頁,共86頁，2024年2月25日，星期天自由基加成到雙鍵（以油酸為例）第68頁,共86頁，2024年2月25日，星期天結果：粘度增加、碘值減少、折射率增加。第69頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第70頁,共86頁，2024年2月25日，星期天2）影響油脂自動氧化的因素脂肪酸組成：大豆中的亞麻酸，適度氫化Schaal法。氧氣的濃度（或分壓）水分活度助氧化劑:檸檬酸鈍化溫度輻射能抗氧化劑第71頁,共86頁，2024年2月25日，星期天抗氧化劑抗氧化劑作用原理鈍化游離基單線態(tài)氧淬滅劑氫過氧化物分解劑氧清除劑抗氧化劑增效劑使用注意事項第72頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（三）評價油脂酸敗的指標酸價（值）：中和1克脂肪（油）中游離脂肪酸所需氫氧化鉀的毫克數(shù)。正常油脂酸價在0.5～2.25mg/g國標規(guī)定食用油脂酸價﹤5第73頁,共86頁，2024年2月25日，星期天TBA值（硫代巴比妥酸值）：過氧化物價（值）：

指滴定100克油脂其中過氧化物使碘化鉀釋放出I2的克數(shù)。國標規(guī)定﹤0.15

指每公斤油脂中不飽和脂肪酸氧化所產生的丙二醛的毫克數(shù)。第74頁,共86頁，2024年2月25日，星期天TBA丙二醛紅色化合物530nm其它氧化醛烷醛烯醛2、4－二烯醛450nm黃色化合物影響測定的因素：三者間關系：第75頁,共86頁，2024年2月25日，星期天四、油脂在高溫加熱

條件下的老化油脂的熱分解油脂的熱氧化油脂的熱聚合油脂的熱縮合影響油脂老化的主要因素第76頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（一）油脂熱加工條件下的老化反應1、熱分解反應

油脂的熱分解是指油脂在無氧加熱的條件下，發(fā)生碳-碳、碳-氧鍵的斷裂，分解生成小分子物質的過程。油脂熱穩(wěn)定性：熱解產物：飽和脂肪酸酯：烴類、酸類、酮類、丙烯二醇酯和丙烯醛。不飽和脂肪酸酯：烴類、短鏈和長鏈的脂肪酸酯。第77頁,共86頁，2024年2月25日，星期天2、熱氧化反應

大多數(shù)情況下，油炸加工都是在與空氣接觸的條件下進行的，這時，油脂中主要發(fā)生熱氧化反應。反應過程：不飽和脂肪酸及其酯：飽和脂肪酸及其三酰甘油酯：第78頁,共86頁，2024年2月25日，星期天需要提醒的是：油脂的熱分解與油脂的熱氧化是同時進行的。反應的結果造成出現(xiàn)大量的小分子物質，這在有氧加工時更為突出。這些物質的出現(xiàn)，使油脂的發(fā)煙點大大降低，油品質量下降。產物：主要的氧化產物有酸、酮、醛、烴等。第79頁,共86頁，2024年2月