食品成分化學一、脂類的概念與組成1、脂的概念與分類脂是生物體中所有能夠溶于有機溶劑而通常不溶于水的多種化合物的總稱。食物中的脂類主要有來自動植物的油脂、磷脂和固醇類等。第2頁,共47頁，2024年2月25日，星期天脂類的分類(根據(jù)分子組成和結構特點分)單純脂類:僅由脂肪酸和醇所形成的酯,又稱簡單脂類,主要包括油脂和蠟.復合脂類:由簡單脂類成分和非脂性成分組成的脂類化合物,主要包括磷脂和糖脂.衍生脂類:主要包括除簡單脂和復合脂以外的脂類,主要有胡蘿卜素類物質(zhì)和固醇類物質(zhì)、脂溶性維生素.第3頁,共47頁，2024年2月25日，星期天油脂：由脂肪酸和甘油所形成的酯。植物油脂：植物油（芝麻油、花生油），植物脂（可可脂、椰子脂）動物油脂：動物油（魚油），動物脂（豬油、牛脂、羊脂、乳脂）來源:第4頁,共47頁，2024年2月25日，星期天2、脂的結構：脂肪是三脂酸(C4以上)的甘油酯，即三酰甘油。脂肪中的3個脂肪酸可以是相同的，也可以是不同的，前者稱為簡單甘油酯，后者稱為混合甘油酯。第5頁,共47頁，2024年2月25日，星期天①系統(tǒng)命名法選擇含羧基的最長碳鏈為主鏈，按照與其相同碳原子數(shù)的烴定名為某酸（將烴中的甲基以－COOH代替）3、脂肪酸的命名第6頁,共47頁，2024年2月25日，星期天例子：CH3(CH2)CH=CH(CH2)7COOH己酸9,12-十八碳二烯酸第7頁,共47頁，2024年2月25日，星期天②數(shù)字命名法n:m（n-碳鏈數(shù),m-雙鍵數(shù)）例：18:018:118:218:3從這端編號，記作：

ω數(shù)字或n-數(shù)字表示為：18:2ω6或18:2(n-6)；該方法僅適用于順式雙健結構和五炭雙稀結構，即具有非共軛雙健結構。從此端編號：表示為9,12-十八碳二烯酸第8頁,共47頁，2024年2月25日，星期天9c-18:19t-18:1第9頁,共47頁，2024年2月25日，星期天③俗名或普通名油酸（oleicacid）(18:1ω9)亞油酸(linoleicaicd)(18:2ω6)硬脂酸（stericacid）(18:0)棕櫚酸（palmitic）(16:0)花生酸(arachidicacid)(20:0)一些常見脂肪酸的命名見表1-2第10頁,共47頁，2024年2月25日，星期天4、油酸中脂肪酸的種類（1）飽和脂肪酸：分子中碳原子間以單鍵相連的一元羧酸，通式CnH2nO2,自丁酸開始至38碳酸為止。常見的如丁、己、辛酸和高級飽和脂肪酸16酸（軟脂酸）、18酸（硬脂酸）。（2）不飽和脂肪酸：凡碳鏈中含有碳碳雙鍵的脂肪酸。常見的不飽和脂肪酸如油酸、亞油酸、亞麻酸。（見表1-4）第11頁,共47頁，2024年2月25日，星期天（3）必需脂肪酸：指一些維持人體正常生長所必需而體內(nèi)不能合成的必需從食物中攝取的脂肪酸。必需脂肪酸：亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸（見表1-15頁主要食物中亞油酸含量）（4）非必需脂肪酸：人體自身能合成的脂肪酸。第12頁,共47頁，2024年2月25日，星期天二、食物油脂的物理性質(zhì)1、色澤和氣味▲純凈的油脂是無色透明的，天然油脂之所以帶有顏色往往與油脂溶有色素物質(zhì)如葉綠素、葉黃素、胡蘿卜素等有關?！儍舻挠椭菦]有特殊氣味的，但實用中的各種天然油脂都有其固有氣味。第13頁,共47頁，2024年2月25日，星期天2、煙點、閃點與著火點▲煙點是指在避免通風并備有特殊照明的實驗裝置中覺察到冒煙時的最低加熱溫度?！W點是指釋放揮發(fā)性物質(zhì)的速度可點燃但不能維持燃燒的溫度，即油的揮發(fā)物與明火瞬時發(fā)生火花，但又熄滅時的最低溫度。▲油脂的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。第14頁,共47頁，2024年2月25日，星期天3、熔點和凝固點▲天然油脂是多種脂肪酸甘油酯的混合物，其熔點僅有一定的熔化溫度范圍?！埸c的高低主要決定于形成的脂肪酸：形成油脂的脂肪酸碳原子數(shù)多，飽和度高，油脂的熔點就高；相同碳原子數(shù)的脂肪酸中含雙鍵越多，熔點越低?！椭娜埸c影響著人體內(nèi)脂肪的消化吸收率。第15頁,共47頁，2024年2月25日，星期天4、塑性和稠度（隨溫度而變化）▲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(zhì)?！苄灾臼鞘称芳庸ぶ兄匾脑?，如冰淇淋、焙烤糕餅、奶油裱花等。第16頁,共47頁，2024年2月25日，星期天影響油脂塑性的因素：SFI（solidfatindex)適當脂肪的晶型：β'

熔化溫度范圍寬則脂肪的塑性越大第17頁,共47頁，2024年2月25日，星期天（1）乳化的概念：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另一種液體中稱為乳化，其中量多的液體稱為連續(xù)相，量少的則稱為分散相。液滴的直徑為0.1－50μm間。（2）乳化劑：能使互不相溶的兩相中的一相分散于另一相中的物質(zhì)稱為乳化劑。（3）乳狀液在熱力學上是不穩(wěn)定的，常有液滴聚結而減少分散相界面積的傾向，最終導致兩相分層(破乳)。一般可通過加入乳化劑來穩(wěn)定乳狀液5、乳化及乳化劑第18頁,共47頁，2024年2月25日，星期天（4）乳化劑的結構特點：一般是表面活性物，在結構上具有兩親性，分子中既有親油的基團，又有親水的基團，因而它易被吸附在界面上，在分散相周圍形成了液晶多層，為分散相的聚結提供了一種物理阻力，從而提高了乳狀液的穩(wěn)定性。（5）常用的乳化劑：單硬脂酸甘油酯，磷脂，蔗糖脂肪酯，丙二醇脂肪酸酯。（6）應用：牛奶，冰淇淋，鮮奶油等。第19頁,共47頁，2024年2月25日，星期天三、食用油脂在加工和儲藏過程中的化學變化1、水解和皂化在適當條件下（如酸或堿或高溫水蒸氣存在），油脂跟水能夠發(fā)生水解反應，生成甘油和相應的高級脂肪酸（或鹽）。例如：第20頁,共47頁，2024年2月25日，星期天▲油脂若在堿存在的條件下水解，那么，水解生成的高級脂肪酸便跟堿反應，生成高級脂肪酸鹽。這樣的水解反應，叫做皂化反應。例如，硬脂酸甘油酯發(fā)生皂化反應，生成硬脂酸鈉和甘油。第21頁,共47頁，2024年2月25日，星期天2、油脂的氧化

食品變質(zhì)的主要原因之一；產(chǎn)生揮發(fā)性化合物，不良風味（哈喇味）；受多種因素影響；氧與不飽和脂類反應。自動氧化光敏氧化酶促氧化第22頁,共47頁，2024年2月25日，星期天（1）自動氧化脂類的自動氧化是典型的自由基反應，其反應機理如下：鏈引發(fā)(誘導期)：RHR·+H·(1)引發(fā)劑R·

烷基自由基鏈傳遞：R

+O2

ROO

(2)ROO

+RH

ROOH+R

(3)ROO過氧化自由基鏈終止：R

+R

R-R(4)R

+ROO

ROOR(5)ROO

+ROO

ROOR+O2(6)ROOR非自由基產(chǎn)物第23頁,共47頁，2024年2月25日，星期天（2）光敏氧化

在油脂中含有一些天然色素如葉綠素、核黃素等光敏化合物，在光照時可產(chǎn)生單線態(tài)氧，它與不飽和脂肪酸的雙鍵發(fā)生反應，形成氫過氧化物。第24頁,共47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型改變成反式構型與氧濃度無關沒有誘導期光的影響遠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25頁,共47頁，2024年2月25日，星期天（3）酶促氧化

自然界中存在的脂肪氧合酶可以使氧氣與油脂發(fā)生反應而生成氫過氧化物，植物體中的脂氧合酶具有高度的基團專一性，他只能作用于1，4-順，順-戊二烯基位置，且此基團應處于脂肪酸的ω-8位。在脂氧合酶的作用下脂肪酸的ω-8先失去質(zhì)子形成自由基，而后進一步被氧化。大豆制品的腥味就是不飽和脂肪酸氧化形成醛、醇。第26頁,共47頁，2024年2月25日，星期天

氫過氧化物極不穩(wěn)定，當食品體系中此類化合物的濃度達到一定水平后就開始分解，主要發(fā)生在氫過氧基兩端的單鍵上，形成烷氧基自由基再通過不同的途徑形成烴、醇、醛、酸等化合物，這些化合物具有異味，產(chǎn)生所謂的油哈味。（4）氫過氧化物的分解和聚合第27頁,共47頁，2024年2月25日，星期天1）斷裂

A.氫過氧化物的氧-氧斷裂，生成自由基

R1--CH--R2→R1--CH--R2+·OHOO·

OH

B.碳-碳斷裂，生成自由基、醛、酮、酸、醇等。

R1--CHO--R2R1·+R2CHOR2·+R1CHO第28頁,共47頁，2024年2月25日，星期天2）如：油酸酯CH3(CH2)6CH=CH—CHO—(CH2)7COORCH3(CH2)6CH2CHOCH3(CH2)6CH=CHCHOROOC(CH2)7CHOCH3(CH2)6COOR(斷裂后有乙烯基即形成醛)第29頁,共47頁，2024年2月25日，星期天（5）影響油脂氧化的因素1）脂肪酸組成

Ａ、Ｖ雙鍵多＞Ｖ雙鍵少＞Ｖ雙鍵無

Ｖ20：4＞Ｖ18：3＞Ｖ18：2＞Ｖ18：1＞Ｖ18：040：20：10：1：0.1花生四烯酸：亞麻酸：亞油酸：油酸40：20：10：1Ｂ、Ｖ共軛＞Ｖ非共軛第30頁,共47頁，2024年2月25日，星期天2）溫度

溫度升高，則Ｖ升高例：起酥油21～63℃內(nèi),每升高16℃，速度升高2倍3）光和射線

光促進產(chǎn)生游離基、促進氫過氧物的分解,（紫外光和γ射線輻射能量最強）輻射食品，輻射時產(chǎn)生游離基，Ｖ增加，在貯存期易酸敗。所以，油脂食品宜避光貯存。第31頁,共47頁，2024年2月25日，星期天4）氧氣

與表面積Ｖ∝Ａ脂5）水分影響復雜

ＡＷ＝0.3～0.4Ｖ?。粒祝?.7～0.85V大V氧化氧壓第32頁,共47頁，2024年2月25日，星期天6）助氧化劑

Mn+(n≧2,過渡金屬離子)是助氧化劑。a.促進ROOH分解金屬催化能力強弱排序如下：鉛＞銅＞黃銅＞錫＞鋅＞鐵＞鋁＞不銹鋼＞銀

b.使3O2活化，產(chǎn)生1O2和HO2?第33頁,共47頁，2024年2月25日，星期天7）抗氧化劑

能有效防止和延緩油脂的自動氧化作用的物質(zhì),可終止鏈式反應傳遞A·無活性，不引起鏈式傳遞AH+R·

——RH+A·

AH+ROO·——ROOH+A·

A·+A·——AAＡＨ能延長誘導期，需在油脂開始氧化前加入?？寡趸瘎海郑?BHA,BHT,PG……第34頁,共47頁，2024年2月25日，星期天3、油脂在高溫下的化學變化熱分解、熱聚合、縮合、水解、氧化反應等。油脂經(jīng)長時間加熱，顏色變暗，粘度↑，碘值↓，酸價↑，發(fā)煙點↓，泡沫量↑。1）熱分解第35頁,共47頁，2024年2月25日，星期天脂肪的熱分解作用小結：非氧化熱解飽和脂肪酸、烯醛、酮不飽和脂肪低分子量物質(zhì)、二聚體油脂加熱溫度應T<150℃氧化熱解飽和脂肪ROOH不飽和脂肪ROOH（自動氧化）第36頁,共47頁，2024年2月25日，星期天2）熱聚合非氧化熱聚合氧化熱聚合導致油脂粘度增大，泡沫增多油脂檢驗含羥基化合物（乙?；担?，環(huán)狀化合物的含量

第37頁,共47頁，2024年2月25日，星期天3）縮合小結：油炸食品中香氣的形成與油脂在高溫下的某些反應有關。油脂在高溫下過度反應，則是十分不利的。加工中宜控制t<150℃。第38頁,共47頁，2024年2月25日，星期天4、輻射時油脂的化學變化目的：消滅微生物和延長貨架壽命輻射劑量越大，影響越嚴重

輻照和加熱生成的降解產(chǎn)物有些相似，但后者分解產(chǎn)物更多。按巴氏滅菌劑量輻照含脂肪食品，不會有毒性危險。第39頁,共47頁，2024年2月25日，星期天四、油脂品質(zhì)的表示方法1）酸價（AV）

是指中和1g油脂中游離脂肪酸所需的KOH毫克數(shù)。

（國標規(guī)定，食用植物油的酸價不得超過3mg/g）2）皂化值

完全皂化1g油脂所需KOH的毫克數(shù)。3）碘值（IV）指100g油脂吸收碘的克數(shù)，是衡量油脂中雙鍵數(shù)的指標。

碘值↓，說明雙鍵減少，油脂發(fā)生了氧化。第40頁,共47頁，2024年2月25日，星期天4）過氧化值（POV）

是指1kg油脂中所含氫過氧化物的毫摩爾數(shù)。POV值宜用于衡量油脂氧化初期的氧化程度。

ROOH+2KI

ROH+I2+K2OI2+2Na2S2O3

2NaI+Na2S4O6第41頁,共47頁，2