《食品化學(xué)脂類》課件

食品化學(xué)脂類脂類是食品中重要的組成部分，對(duì)食品的感官品質(zhì)、營養(yǎng)價(jià)值和加工特性都有重要影響。課程目標(biāo)了解脂類的基本概念和分類學(xué)習(xí)脂類在食品中的重要作用和意義，掌握食品化學(xué)中脂類的基本知識(shí)。深入理解脂肪酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性質(zhì)掌握脂肪酸的生理功能和化學(xué)反應(yīng)，了解不飽和脂肪酸的氧化反應(yīng)機(jī)理。熟悉甘油脂、磷脂、糖脂和甾體類化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)了解這些脂類在食品中的應(yīng)用，以及在加工過程中的變化。掌握食用油脂的種類、特性和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)了解食用油脂的加工工藝和貯存方法，以及品質(zhì)改善技術(shù)。緒論食品化學(xué)是研究食品的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及變化規(guī)律的學(xué)科。食品化學(xué)與食品科學(xué)、營養(yǎng)學(xué)、食品安全等領(lǐng)域密切相關(guān)。脂類的概念與分類脂類的定義脂類是指一類不溶于水而溶于有機(jī)溶劑的物質(zhì)。脂類在食物中在食物中，脂類主要以脂肪和油的形式存在。脂類的分類脂類可分為簡單脂類和復(fù)合脂類。脂肪酸脂肪酸是構(gòu)成脂類基本結(jié)構(gòu)單元。脂肪酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)脂肪酸是由碳、氫、氧三種元素組成的一類有機(jī)化合物。脂肪酸分子中含有一個(gè)羧基和一條長碳鏈，碳鏈的長度、飽和程度和雙鍵的位置決定了脂肪酸的性質(zhì)和功能。飽和脂肪酸的碳鏈中所有碳原子之間都是單鍵連接，而不飽和脂肪酸的碳鏈中含有至少一個(gè)雙鍵。飽和脂肪酸一般為固態(tài)，常溫下不流動(dòng)，而大多數(shù)不飽和脂肪酸為液態(tài)，常溫下流動(dòng)性強(qiáng)。脂肪酸的生理功能能量供應(yīng)脂肪酸是人體最重要的能量來源之一，提供約60%的能量需求，可以幫助維持身體活動(dòng)和體溫。細(xì)胞結(jié)構(gòu)構(gòu)成脂肪酸是細(xì)胞膜的主要成分，參與細(xì)胞膜的形成、功能以及物質(zhì)交換，對(duì)維持細(xì)胞的正常結(jié)構(gòu)和功能至關(guān)重要。脂肪酸的理化性質(zhì)1熔點(diǎn)與飽和度脂肪酸的熔點(diǎn)與飽和度成正比，飽和脂肪酸熔點(diǎn)較高，不飽和脂肪酸熔點(diǎn)較低。2溶解性脂肪酸不溶于水，但可溶于乙醚、氯仿等有機(jī)溶劑。3酸性脂肪酸具有弱酸性，可以與堿反應(yīng)生成脂肪酸鹽。4酯化反應(yīng)脂肪酸可以與醇反應(yīng)生成酯，酯化反應(yīng)是制備油脂的重要方法。不飽和脂肪酸氧化反應(yīng)1引發(fā)階段自由基的形成2鏈增長階段自由基與不飽和脂肪酸反應(yīng)3終止階段自由基相互反應(yīng)不飽和脂肪酸在氧氣、光照、熱量等因素影響下，會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，生成一系列氧化產(chǎn)物。脂肪酸的檢測與測定脂肪酸的檢測與測定對(duì)于食品安全和營養(yǎng)分析至關(guān)重要。常見的檢測方法包括氣相色譜法(GC)、高效液相色譜法(HPLC)和質(zhì)譜法(MS)。這些方法可以精確測定脂肪酸的種類、含量和結(jié)構(gòu)。此外，還有一些用于檢測脂肪酸氧化程度的方法，例如過氧化值測定和酸價(jià)測定。甘油脂的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)甘油三酯結(jié)構(gòu)甘油三酯由甘油和三個(gè)脂肪酸分子通過酯化反應(yīng)形成。飽和脂肪酸飽和脂肪酸分子結(jié)構(gòu)中碳原子之間以單鍵連接，常溫下為固態(tài)。不飽和脂肪酸不飽和脂肪酸分子結(jié)構(gòu)中碳原子之間含有雙鍵或三鍵，常溫下為液態(tài)。磷脂的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)磷脂是重要的脂類，在生物膜中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。磷脂的結(jié)構(gòu)包含甘油、脂肪酸、磷酸和極性基團(tuán)。磷脂具有親水性和疏水性，形成雙分子層結(jié)構(gòu)，構(gòu)成細(xì)胞膜的骨架。磷脂種類繁多，如磷脂酰膽堿（卵磷脂）、磷脂酰乙醇胺（腦磷脂）等。磷脂參與細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、物質(zhì)運(yùn)輸?shù)榷喾N生理活動(dòng)。糖脂的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)糖脂的結(jié)構(gòu)糖脂是由糖和脂類組成的復(fù)合脂類。糖部分通常是單糖或寡糖，脂類部分通常是甘油或鞘氨醇。糖脂的功能糖脂在生物膜中起著重要的作用，例如維持膜的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，參與細(xì)胞識(shí)別和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。糖脂的分類糖脂可以根據(jù)其結(jié)構(gòu)和組成進(jìn)行分類，例如腦苷脂、神經(jīng)節(jié)苷脂等。甾體類化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)甾體類化合物是一類重要的脂類，在生物體內(nèi)廣泛存在。其結(jié)構(gòu)特征是含有一個(gè)四環(huán)稠合環(huán)系，稱為環(huán)戊烷多氫菲。甾體類化合物包括膽固醇、性激素、維生素D等多種重要物質(zhì)。膽固醇是動(dòng)物細(xì)胞膜的重要成分，也是合成膽汁酸、維生素D和性激素的原料。性激素是調(diào)節(jié)性功能的重要激素，分為雄性激素和雌性激素。維生素D是促進(jìn)鈣吸收的重要物質(zhì)，對(duì)骨骼生長和發(fā)育至關(guān)重要。脂類在食品中的應(yīng)用11.食用油脂食用油脂主要用于烹飪，如煎炸、烘焙，還能作為調(diào)味品。22.脂類添加劑許多脂類衍生物，如單甘油酯、脂肪酸酯，用于食品添加劑。33.食品結(jié)構(gòu)脂類可以改善食品的質(zhì)地和口感，例如，黃油和人造奶油等。44.保護(hù)脂類可以形成保護(hù)層，防止食物氧化變質(zhì)，例如，油炸食物的酥脆感。脂類在食品中的變化氧化不飽和脂肪酸易被氧化，產(chǎn)生過氧化物，影響食品的色澤、風(fēng)味和營養(yǎng)價(jià)值。例如：油脂的酸敗，導(dǎo)致油脂的香味和顏色發(fā)生變化。水解甘油三酯在水解酶的作用下，會(huì)水解成甘油和脂肪酸，影響食品的口感和營養(yǎng)價(jià)值。例如：乳制品中的脂肪水解，導(dǎo)致乳制品的味道發(fā)生變化。食用油脂的種類和特性動(dòng)物油脂動(dòng)物油脂主要來自動(dòng)物的脂肪組織，如豬油、牛油、羊油等。它們通常含有較高的飽和脂肪酸，具有較高的熔點(diǎn)，在常溫下呈固態(tài)。植物油脂植物油脂主要來自植物的種子、果實(shí)或果仁，如大豆油、花生油、玉米油、橄欖油等。它們通常含有較高的不飽和脂肪酸，具有較低的熔點(diǎn)，在常溫下呈液態(tài)。人造奶油人造奶油是由植物油脂氫化制成的，它具有類似黃油的口感和風(fēng)味，但價(jià)格更低，在烘焙和烹飪中被廣泛應(yīng)用。其他油脂還有一些其他類型的食用油脂，如魚油、棕櫚油、椰子油等，它們各自具有獨(dú)特的特性和應(yīng)用。食用油脂的理化性質(zhì)測定酸值過氧化值皂化值食用油脂的理化性質(zhì)測定，主要包括酸值、過氧化值、皂化值、碘值等指標(biāo)。酸值反映了油脂中游離脂肪酸的含量，過氧化值反映了油脂中過氧化物的含量，皂化值反映了油脂中脂肪酸的平均分子量，碘值反映了油脂中不飽和脂肪酸的含量。食用油脂的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)感官指標(biāo)顏色、氣味、透明度、沉淀物等。理化指標(biāo)酸價(jià)、過氧化值、碘值、水分等。安全性指標(biāo)農(nóng)藥殘留、重金屬、霉菌毒素等。營養(yǎng)指標(biāo)脂肪酸組成、維生素E、膽固醇等。食用油脂的加工工藝1預(yù)處理包括清洗、脫水、脫膠、脫酸等步驟，去除雜質(zhì)，提高油脂品質(zhì)。2精煉包括脫色、脫臭、脫蠟等步驟，去除色素、氣味和蠟質(zhì)，改善油脂的感官品質(zhì)。3包裝將精煉后的油脂裝入容器，進(jìn)行包裝，并貼上標(biāo)簽，便于儲(chǔ)運(yùn)和銷售。食用油脂的貯存與保護(hù)儲(chǔ)存環(huán)境避免陽光直射，高溫環(huán)境會(huì)導(dǎo)致油脂氧化，影響品質(zhì)。低溫儲(chǔ)存可以減緩氧化速度，延長保質(zhì)期。容器選擇選擇不透光、密封性好的容器，避免接觸空氣。不銹鋼、玻璃或陶瓷容器是較好的選擇，避免使用易氧化金屬容器。防止污染儲(chǔ)存油脂的容器要保持清潔干燥，避免接觸水或其他物質(zhì)。儲(chǔ)存過程中要注意防蟲，避免油脂受到污染。食用植物油的品質(zhì)改善1脫臭去除油脂中揮發(fā)性物質(zhì)，提升油脂的風(fēng)味和穩(wěn)定性。2冬化降低油脂中的飽和脂肪酸含量，改善油脂的低溫性能。3脫酸降低油脂中的游離脂肪酸含量，提高油脂的穩(wěn)定性。4脫色去除油脂中的色素，改善油脂的色澤和透明度。氫化技術(shù)氫化反應(yīng)將不飽和脂肪酸轉(zhuǎn)化為飽和脂肪酸的過程，增加固體脂肪含量。油脂硬化提高油脂熔點(diǎn)，改善加工性能，延長保質(zhì)期。人造奶油將植物油氫化制成類似黃油的固體脂肪，替代天然奶油。人造黃油用氫化植物油制作的模擬黃油產(chǎn)品，廣泛用于面包、糕點(diǎn)等食品中。脂肪醇的性質(zhì)及應(yīng)用脂肪醇的性質(zhì)脂肪醇是脂肪酸的氫化產(chǎn)物，常溫下呈固體或蠟狀。脂肪醇的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易氧化和水解，具有良好的潤滑性和抗靜電性。脂肪醇的應(yīng)用脂肪醇在食品、化妝品、醫(yī)藥等行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用，例如，用作乳化劑、增稠劑、潤滑劑、抗氧化劑等。脂肪醇的應(yīng)用舉例在食品工業(yè)中，脂肪醇可用于制作巧克力、糖果、面包等食品，以改善口感和穩(wěn)定性。在化妝品工業(yè)中，脂肪醇可用于制作乳液、面霜等護(hù)膚品，以起到滋潤、保濕、抗氧化等作用。在醫(yī)藥工業(yè)中，脂肪醇可用于制作軟膏、栓劑等藥物，以提高藥物的穩(wěn)定性和生物利用度。單甘油酯的性質(zhì)及應(yīng)用結(jié)構(gòu)特點(diǎn)單甘油酯由一分子甘油和一分子脂肪酸組成，具有親水性和親油性，是重要的表面活性劑。食品應(yīng)用單甘油酯可以作為乳化劑，穩(wěn)定乳液，改善食品的質(zhì)地和口感?；瘖y品應(yīng)用單甘油酯可以作為保濕劑、乳化劑和增稠劑，改善皮膚的保濕性和光滑度。脂肪酸衍生物的性質(zhì)及應(yīng)用脂肪酸酯脂肪酸酯是一種重要的脂肪酸衍生物，廣泛應(yīng)用于食品、化妝品、醫(yī)藥等領(lǐng)域。作為食品添加劑，改善食品風(fēng)味、口感和穩(wěn)定性作為乳化劑，幫助油水混合脂肪酸酰胺脂肪酸酰胺在醫(yī)藥和化妝品領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，如抗菌劑、抗炎劑、保濕劑等。脂肪酸皂脂肪酸皂是脂肪酸與堿金屬或堿土金屬反應(yīng)形成的鹽類，主要用作肥皂、洗滌劑等。脂肪酸衍生物的應(yīng)用脂肪酸衍生物還可用于生物柴油生產(chǎn)、潤滑油添加劑等領(lǐng)域，應(yīng)用范圍十分廣泛。乳化劑的性質(zhì)及應(yīng)用乳化劑的結(jié)構(gòu)乳化劑通常具有親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)，能夠在水和油之間形成穩(wěn)定的乳化層。乳化劑的應(yīng)用乳化劑廣泛應(yīng)用于食品加工中，用于穩(wěn)定乳液、懸浮液和泡沫。乳化劑的用途改善食品口感和質(zhì)地提高食品穩(wěn)定性和保質(zhì)期促進(jìn)營養(yǎng)吸收食品添加劑中的脂肪酸衍生物脂肪酸衍生物食品添加劑中的脂肪酸衍生物是指在食品加工過程中添加的，由脂肪酸衍生而來的物質(zhì)。乳化劑例如，單甘油酯和二甘油酯是常見的食品乳化劑，用于改善食品的口感和穩(wěn)定性。抗氧化劑脂肪酸衍生物還可以作為抗氧化劑，防止食品氧化變質(zhì)，延長食品的保質(zhì)期。食品包裝材料中的脂類11.食品包裝材料包裝材料的選擇會(huì)影響食品的保存時(shí)間和質(zhì)量。比如，一些塑料包裝會(huì)與食品中的脂類發(fā)生相互作用，造成包裝材料的降解或食品的變質(zhì)。22.食品的脂肪含量高脂肪含量的食品更易發(fā)生氧化和腐敗，因此需要選擇更合適的包裝材料來保護(hù)這些食品。33.脂類遷移包裝材料中的脂類成分可能會(huì)遷移到食品中，影響食品的感官品質(zhì)和安全。44.包裝材料的設(shè)計(jì)合理的包裝設(shè)計(jì)可以有效地減少脂類遷移，提高食品的保存時(shí)間和質(zhì)量。脂類在食品中的檢測與分析食品中脂類檢測分析至關(guān)重要，確保食品安全和品質(zhì)。氣相色譜法脂肪酸組成分析高效液相色譜法甘油三酯、磷脂等分析核磁共振波譜法脂肪酸結(jié)構(gòu)和性質(zhì)分析食品中脂類的安全性問題反式脂肪酸反式脂肪酸會(huì)增加患心臟病風(fēng)險(xiǎn)，并影響人體免疫功能。食品生產(chǎn)中應(yīng)盡可能減少反式脂肪酸的含量，例如選擇低反式脂肪酸的油脂。膽