食品化學(xué)第四章脂類

食品化學(xué)第四章脂類第一節(jié)引言定義：不溶于水而溶于有機(jī)溶劑的疏水性化合物，是脂肪組織的主要成分99%的植物和動(dòng)物脂類是脂肪酸甘油酯習(xí)慣上稱的脂和油是根椐其在室溫下的物理狀態(tài)而來的脂：室溫下為固體油：室溫下為液體提供熱量和必需脂肪酸、改善食品口味第2頁,共69頁，2024年2月25日，星期天食用脂的兩種形式游離脂，或可見脂肪是指從植物或動(dòng)物中分離出來的脂如奶油、豬油或色拉油食品組分是指存在于食品中，作為食品的一部分例如肉、乳、大豆中的脂第3頁,共69頁，2024年2月25日，星期天食用脂具有獨(dú)特的物理與化學(xué)性質(zhì)組成、晶體結(jié)構(gòu)、同質(zhì)多晶、熔化性能及同其它非脂組分的相互作用對(duì)最終食品的營養(yǎng)、風(fēng)味、質(zhì)構(gòu)和貯存穩(wěn)定性有很大的關(guān)系奶油、巧克力、冰淇淋、蛋黃醬等第4頁,共69頁，2024年2月25日，星期天在食品加工中的應(yīng)用舉例用來生產(chǎn)烘焙食品大量油脂用來生產(chǎn)烘焙食品，包括面包、餅干和糕餅等。這些食物內(nèi)的油脂不但有營養(yǎng)價(jià)值，同時(shí)也起了很重要的潤滑作用。油脂分布在面團(tuán)中會(huì)阻止面粉中的面筋造成連續(xù)和韌性結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品在烘焙操作中能有特殊的形式和結(jié)構(gòu)。另外，塑性脂肪能夠在捏和過程中包入和攝住多量空氣。這些空氣在烘焙的熱影響下擴(kuò)張，造成發(fā)酵作用，這在制造餅類和類似的烘焙食物時(shí)十分重要。第5頁,共69頁，2024年2月25日，星期天用來油煎食品煎食物不將食物油煎時(shí)，油脂的作用主要作為有效的傳熱介質(zhì)，特別適合迅速和均勻的將熱量傳遞至烹飪食品的表面。油煎比其他烹飪方法優(yōu)越的地方是過程十分迅速，同時(shí)不會(huì)過分使食物干燥，亦不會(huì)洗去水溶性的成分?，F(xiàn)在一般認(rèn)為油煎食物不一定比其他脂肪含量相當(dāng)?shù)氖澄锊灰紫?，油適于兒童食用的偏見是很少或沒有科學(xué)根據(jù)的。第6頁,共69頁，2024年2月25日，星期天對(duì)食品滋味的貢獻(xiàn)油脂對(duì)食品滋味的貢獻(xiàn)是很重要的。所有天然油脂都有特殊滋味，一碟好的菜其滋味常因其中所用的油脂面而有很大影響，但是油脂對(duì)促進(jìn)食品滋味的有效程度大部分取決于油脂的物理性質(zhì)，而不是油脂可能帶來的任何其他滋味。譬如，完全中性和無味的油類，如掛高度脫臭的棉籽油等大量用于烹飪蔬菜、色拉、調(diào)味醬油、調(diào)味汁等。第7頁,共69頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)命名

一、?；视停ǜ视王ィ┨烊恢荆焊视团c脂肪酸結(jié)合而成一酰基甘油（甘油一酯）二?；视停ǜ视投ィ┤；视停ǜ视腿ィ┦秤糜突蚴秤弥瑤缀跬耆?5%）由三?；视徒M成第8頁,共69頁，2024年2月25日，星期天Sn-系統(tǒng)命名三?；视虵isher平面投影中間的羥基位于中心碳的左邊第9頁,共69頁，2024年2月25日，星期天一些常見的脂肪酸命名第10頁,共69頁，2024年2月25日，星期天Sn-甘油-1-硬脂酸酯-2-油酸酯-3-肉豆蔻酸酯（Sn-StOM或Sn-18:0-18:1-14:0）第11頁,共69頁，2024年2月25日，星期天二、磷脂任何含磷酸一酯或磷酸二酯的脂稱為磷脂1-硬脂酰-2-亞油酰-Sn-甘油-3-磷脂酰膽堿（卵磷脂）磷酸甘油酯屬于Sn-甘油-3-磷酸酯，廣泛存在于動(dòng)植物中16第12頁,共69頁，2024年2月25日，星期天三、脂肪酸以母體飽和烴來命名末端羧基C定為C1不飽和脂肪酸命名明確雙鍵位置例如：亞油酸

CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH9,12-十八碳二烯酸

1291第13頁,共69頁，2024年2月25日，星期天ω-命名系統(tǒng)：分子末端甲基ω碳原子開始確定第一個(gè)雙鍵的位置

CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH

亞油酸18：2ω6

或18：2（n－6）

ω6第14頁,共69頁，2024年2月25日，星期天天然多烯酸（一般會(huì)有2-6個(gè)雙鍵）的雙鍵都是被亞甲基隔開的。5,8,11,14-二十碳四烯酸，或20:4ω6（或n－6）4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸或22:6ω3（或n－3）

1411851

6DHA第15頁,共69頁，2024年2月25日，星期天幾何構(gòu)型順式(cis):烷基處于分子的同側(cè)反式(trans):烷基處于分子的異側(cè)反式比順式熔點(diǎn)高、反應(yīng)性低第16頁,共69頁，2024年2月25日，星期天植物中最常見的脂肪酸約占脂肪酸總量的97％月桂酸[12：0]肉豆蔻酸[14：0]棕櫚酸[16：0]硬脂酸[18：0]油酸[18：1（n-9)]亞油酸[18：2（n-6)]亞麻酸[18：3（n-3)]第17頁,共69頁，2024年2月25日，星期天棕櫚酸、油酸以及亞油酸含量較高，即不飽和脂肪酸占主要成分亞油酸、ω-6脂肪酸、

-亞麻酸（ω-3脂肪酸），不能由人體合成，具有生理活性和營養(yǎng)功能，是必需脂肪酸第18頁,共69頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)脂的分類與組成簡單脂類酰基甘油：蠟：長鏈醇+長鏈脂肪酸復(fù)合脂類：衍生脂類類胡蘿卜素、類固醇、脂溶性維生素第19頁,共69頁，2024年2月25日，星期天?；视停ǜ视?脂肪酸）動(dòng)物脂肪：含有大量的C16和C18飽和脂肪酸和中等量不飽和脂肪酸（油酸和亞油酸，具有相當(dāng)高的熔點(diǎn)）。乳脂肪：主要的脂肪酸是棕櫚酸、油酸與硬脂酸，也含有相當(dāng)數(shù)量的C4～C12短鏈脂肪酸。海生動(dòng)物魚油：高不飽和脂肪酸,EPA(20:5),DHA(22:6)植物油脂：大量油酸、亞油酸，飽和脂肪酸均低于20％。

亞麻酸酯：豆油、麥胚油、大麻籽油月桂酸酯：月桂酸含量特別高，熔點(diǎn)低，如椰子油。第20頁,共69頁，2024年2月25日，星期天復(fù)合脂類磷酸?；视停ɑ蚋视土字└视?脂肪酸+磷酸鹽+其它含氮基團(tuán)鞘磷脂類鞘氨醇+脂肪酸+磷酸鹽+膽堿腦苷脂類鞘氨醇+脂肪酸+糖神經(jīng)節(jié)苷脂類鞘氨醇+脂肪酸+復(fù)合的碳水化合物部分（如唾液酸）第21頁,共69頁，2024年2月25日，星期天第四節(jié)結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)

一、三?；视头植寄Ｊ嚼碚撝舅岬姆植紝?duì)脂肪的物理性質(zhì)有很大影響不飽和脂肪酸優(yōu)先排列在2位（特別是亞油酸），飽和酸幾乎只出現(xiàn)在1,3位第22頁,共69頁，2024年2月25日，星期天飽和度高的植物脂可可脂75%左右的三酰基甘油是二飽和的，18：1集中在2位，飽和酸幾乎只在1，3位。椰子油

80%的三?；视褪侨柡偷?，月桂酸集中在2位上，辛酸在3位上，肉豆蔻酸與棕櫚酸在1位上表4-6第23頁,共69頁，2024年2月25日，星期天動(dòng)物脂肪一般2位上飽和脂肪酸高于植物脂肪16：0優(yōu)先在1位上（牛脂）豬脂：16：0主要集中于2位，18：0主要在1位，

18：1在3位與1位海生動(dòng)物油：長鏈高度不飽和脂肪酸優(yōu)先位于2位第24頁,共69頁，2024年2月25日，星期天二、晶體結(jié)構(gòu)與同質(zhì)多晶脂肪固化時(shí)，分子高度有序排列，形成三維晶體結(jié)構(gòu)晶體是由晶胞在空間重復(fù)排列而成的晶胞一般是由兩個(gè)短間隔(a,b)和一個(gè)長間隔(c)組成的長方體或斜方體。第25頁,共69頁，2024年2月25日，星期天晶胞的堆積排列方式三斜(T

)：烴鏈平面是平行的正交（O

）：烴鏈平面是相互垂直的六方形（H）第26頁,共69頁，2024年2月25日，星期天第27頁,共69頁，2024年2月25日，星期天

三?；视偷?種晶型最穩(wěn)定最不穩(wěn)定第28頁,共69頁，2024年2月25日，星期天同質(zhì)多晶化學(xué)組成相同，晶型不同的物質(zhì)，在熔融態(tài)時(shí)具有相同的化學(xué)組成與性質(zhì)形成結(jié)晶時(shí)可以形成多種晶型

型最不穩(wěn)定，β型最穩(wěn)定（熔點(diǎn)高）含有相同脂肪酸的三?；视偷摩滦偷娜埸c(diǎn)比β'型高含有不同脂肪酸的三?；视偷摩?型的熔點(diǎn)比β型高第29頁,共69頁，2024年2月25日，星期天可可脂含POSt（40%）、StOSt（30％）以及POP（15％），具有6種同質(zhì)多晶型物（Ⅰ～Ⅵ）Ⅰ最不穩(wěn)定，熔點(diǎn)最低Ⅴ型比較穩(wěn)定，介穩(wěn)態(tài)，是所期望的結(jié)構(gòu)，使巧克力涂層具有光澤的外觀VI型比V型的熔點(diǎn)高，最穩(wěn)定，貯藏中V→VI型，導(dǎo)致巧克力的表面形成一層非常薄的“白霜”，是不期望的第30頁,共69頁，2024年2月25日，星期天加入低濃度表面活性劑，能改變脂肪熔化溫度范圍以及同質(zhì)多晶型物的數(shù)量與類型表面活性劑將穩(wěn)定介穩(wěn)態(tài)的同質(zhì)多晶型物，推遲向VVI型轉(zhuǎn)變。山梨醇硬脂酸一酯和三酯可以抑制巧克力起霜，抑制VVI型。山梨醇硬脂酸三酯可加速介穩(wěn)態(tài)同質(zhì)多晶型物轉(zhuǎn)成V型。第31頁,共69頁，2024年2月25日，星期天第五節(jié)乳狀液與乳化劑分散相，非連續(xù)相分散介質(zhì)，連續(xù)相水包油體系，O/W稀奶油，乳，冰淇淋油包水體系，W/O奶油第32頁,共69頁，2024年2月25日，星期天一、乳狀液穩(wěn)定性氣-水表面的水分子所受作用力不平衡水分子具有自動(dòng)向體相運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)驅(qū)動(dòng)力是表面張力自動(dòng)形成球狀第33頁,共69頁，2024年2月25日，星期天（一）乳狀液的形成擴(kuò)大界面需要做功δW=γδA乳狀液的形成增加了體系能量，是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系降低界面張力可增加乳化能力表面活性劑或稱為乳化劑的主要作用之一就是降低界面張力雙親分子第34頁,共69頁，2024年2月25日，星期天（二）破乳由于兩相密度差，引起的上浮或下沉Stokes公式膜內(nèi)壓

p=4

/r

r↓，

p↑絮凝，聚集，合并成大的液滴第35頁,共69頁，2024年2月25日，星期天液滴液層變薄過程第36頁,共69頁，2024年2月25日，星期天二、乳化劑由親水基和親油基組成的雙親分子功能控制脂肪球滴聚集，增加乳狀液穩(wěn)定性在焙烤食品中減少老化趨勢(shì)，以增加軟度與面筋蛋白相互作用強(qiáng)化面團(tuán)控制脂肪結(jié)晶，改善產(chǎn)品的稠度第37頁,共69頁，2024年2月25日，星期天甘油一酯食品中使用最廣泛和最有效的乳化劑。商品甘油一酯含有甘油一酯、甘油二酯以及甘油三酯。分子蒸餾單甘酯：分子蒸餾得到，甘油一酯含量90％以上。非離子乳化劑常應(yīng)用于人造奶油、冰淇淋及其他冷凍甜食中。第38頁,共69頁，2024年2月25日，星期天乳酰化一?；视鸵货；视偷氖杷匦钥梢酝ㄟ^加入各種有機(jī)酸根以生成一酰基甘油與羥基羧酸的酯而增加乳?；货；视偷闹苽漕愃品椒芍频苗晁?、酒石酸以及蘋果酸酯。第39頁,共69頁，2024年2月25日，星期天硬脂酰乳酰乳酸鈉（SSL）離子型乳化劑親水性極強(qiáng)，生成穩(wěn)定的O／W乳狀液。有很強(qiáng)的復(fù)合淀粉的能力，常應(yīng)用于焙烤與淀粉工業(yè)第40頁,共69頁，2024年2月25日，星期天丙二醇硬脂酸一酯親水性較強(qiáng)應(yīng)用于焙烤工業(yè)聚甘油酯在堿性與高溫條件下甘油聚合產(chǎn)生聚甘油，再與脂肪酸直接酯化生成直鏈聚甘油酯。脫水山梨醇脂肪酸酯(Spans)

聚氧乙烯脫水山梨醇脂肪酸脂(Tweens)第41頁,共69頁，2024年2月25日，星期天卵磷脂卵磷脂是一種磷脂的混合物磷脂酰膽堿——卵磷脂，PC，穩(wěn)定O/W磷脂酰乙醇胺——腦磷脂，PE，穩(wěn)定W/O磷脂酰肌醇——PI，穩(wěn)定W/O磷脂酰絲氨酸第42頁,共69頁，2024年2月25日，星期天R,R’-脂肪酸碳鏈R’’磷脂酰膽堿磷脂酰乙醇胺磷脂酰絲氨酸磷脂酰肌醇第43頁,共69頁，2024年2月25日，星期天添加量一般為0.1％～0.3％卵磷脂中磷脂混合物對(duì)于W/O與O/W具有弱的乳化力與其他乳化劑復(fù)合使用可增強(qiáng)其穩(wěn)定乳狀液的能力硬水中高濃度的Ca與Mg，會(huì)使PE失去乳化能力而絮凝改性（化學(xué)或酶法）可以提高乳化能力，并減少與金屬離子的反應(yīng)；第44頁,共69頁，2024年2月25日，星期天應(yīng)用在人造奶油中添加卵磷脂可以阻止水滴合并，減慢水分蒸發(fā)速率，起到防濺劑的作用。提高可可粉的分散性和潤濕性?？煽煞鄣谋砻婧幸粚涌煽芍?，在表面噴上一層薄的卵磷脂有助于可可粉進(jìn)入水溶液第45頁,共69頁，2024年2月25日，星期天三、介晶相（液晶）介晶相：性質(zhì)介于液態(tài)和晶體之間，由液晶組成非極性部分烴鍵范德華引力較小，先開始熔化，轉(zhuǎn)變成無序態(tài)極性部分存在較強(qiáng)的氫鍵作用力，仍呈晶體狀態(tài)由液體（熔化烴鍵）與晶體（極性端）組成的液晶結(jié)構(gòu)Kraff溫度：烴鍵熔化的溫度第46頁,共69頁，2024年2月25日，星期天介晶相結(jié)構(gòu)層狀、六方及立方第47頁,共69頁，2024年2月25日，星期天

含有食品乳化劑的水溶液，可形成各種不同的介晶相第48頁,共69頁，2024年2月25日，星期天HLB值法選擇乳化劑

HLB：親水-親油平衡值HLB為3～6：W/O型乳狀液HLB為8～18：O/W型乳狀液復(fù)合乳化劑的乳化穩(wěn)定性高于單一乳化劑第49頁,共69頁，2024年2月25日，星期天PIT法選擇乳化劑低溫時(shí)優(yōu)先溶解在水中，親水作用較強(qiáng)當(dāng)溫度升高至一定值時(shí)優(yōu)先溶于油中，疏水作用較強(qiáng)這個(gè)轉(zhuǎn)化溫度稱為相轉(zhuǎn)化溫度（PIT）極性越強(qiáng)的乳化劑，PIT越高O/W轉(zhuǎn)化為W/O時(shí)，電阻突增第50頁,共69頁，2024年2月25日，星期天第六節(jié)化學(xué)性質(zhì)

一、脂類水解通過加熱或酶和水分的作用，脂類中的酯鍵發(fā)生水解游離脂肪酸比甘油酯更容易氧化，產(chǎn)生水解酸敗味油炸發(fā)煙，影響風(fēng)味動(dòng)物脂肪高溫提煉滅酶第51頁,共69頁，2024年2月25日，星期天二、脂類氧化與營養(yǎng)、風(fēng)味、安全、貯存、經(jīng)濟(jì)有關(guān)食品變質(zhì)的主要原因之一產(chǎn)生揮發(fā)性化合物，不良風(fēng)味受多種因素影響氧與不飽和脂類反應(yīng)自動(dòng)氧化光敏氧化第52頁,共69頁，2024年2月25日，星期天自動(dòng)氧化自動(dòng)氧化導(dǎo)致含脂食品產(chǎn)生的不良風(fēng)味，一般稱為哈喇味有些氧化產(chǎn)物是潛在的毒物某些情況，為產(chǎn)生油炸食品的香味，希望脂類發(fā)生輕度氧化。第53頁,共69頁，2024年2月25日，星期天三步自由基鏈反應(yīng)機(jī)制烷基自由基過氧化自由基非自由基產(chǎn)物第54頁,共69頁，2024年2月25日，星期天自動(dòng)氧化的特征干擾自由基反應(yīng)的物質(zhì)會(huì)抑制脂肪的自動(dòng)氧化速度光和產(chǎn)生自由基的物質(zhì)能催化脂肪的自動(dòng)氧化反應(yīng)產(chǎn)生大量氫過氧化物純脂肪物質(zhì)的氧化需要一個(gè)相當(dāng)長的誘導(dǎo)期第55頁,共69頁，2024年2月25日，星期天光敏氧化

光敏氧化的機(jī)制通過“烯”反應(yīng)進(jìn)行氧化第56頁,共69頁，2024年2月25日，星期天每個(gè)不飽和碳均可形成氫過氧化物亞油酸鹽光敏氧化反應(yīng)機(jī)理第57頁,共69頁，2024年2月25日，星期天光敏氧化的特征不產(chǎn)生自由基雙鍵的順式構(gòu)型改變成反式構(gòu)型與氧濃度無關(guān)沒有誘導(dǎo)期光的影響遠(yuǎn)大于氧濃度的影響受自由基抑制劑的影響，但不受抗氧化劑影響產(chǎn)物是氫過氧化物第58頁,共69頁，2024年2月25日，星期天三、脂類氧化產(chǎn)物

氫過氧化物是主要初期產(chǎn)物，無味，但不穩(wěn)定。進(jìn)一步分解成醛、酮、酸以及其他雙官能團(tuán)氧化物，產(chǎn)生令人難以接受的臭味（酸敗味）金屬離子和光照會(huì)催化過氧化物的分解第59頁,共69頁，2024年2月25日，星期天四、影響脂肪氧化速率的因素脂肪酸組成：順式、共軛、不飽和脂肪酸溫度：隨之上升游離脂肪酸與甘油酯：前者大氧濃度：隨之上升表面積：成正比水分活度：先下降，后上升引發(fā)劑（光、輻射、金屬離子等）助氧化劑抗氧化劑第60頁,共69頁，2024年2月25日，星期天五、抗氧化劑能推遲會(huì)自動(dòng)氧化的物質(zhì)發(fā)生氧化，并能減慢氧化速率的物質(zhì)。應(yīng)該價(jià)廉、無毒性、有效濃度低、穩(wěn)定、對(duì)食品品質(zhì)無顯著影響第61頁,共69頁，2024年2月25日，星期天根據(jù)作用機(jī)理分類主抗氧化劑自由基接受體，可以延遲或抑制自動(dòng)氧化的引發(fā)或停止自動(dòng)氧化的傳遞BHA、BHT、PG、TBHQ天然食品組分：VE、胡蘿卜素次抗氧化劑（協(xié)同劑、增效劑）增加主抗氧化劑的活性檸檬酸、VC、酒石酸、卵磷脂第62頁,共69頁，2024年2月25日，星期天重金屬能促進(jìn)氧化檸檬酸及其單酯、磷酸及其磷酸鹽衍生物、EDTA等金屬螯合劑抑制氧化多功能抗氧化劑：具有多種抗氧化活性食品中常用的抗氧化劑主要