食品专业-第三章--脂类物质PPT课件

.,1,第一节概述,一、脂类物质的概念是指一大类溶于有机溶剂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、类胡萝卜素、固醇、蜡等。,.,2,与食品的质构有关,赋予食品脂肪样（Creamyandoil）口感,赋予食品独特香气、臭味,是脂溶性维生素的载体,提供能量和必需脂肪酸（EFA）,二、脂类物质在食品中的功能,.,3,二、脂肪酸及命名,系统命名法：羧基端、甲基端（n-,-）俗名三、油脂的结构和命名Sn：立体有择位次编排命名法。1-*酰-2-*酰-3-*酰-Sn-甘油,三、食用油脂的分类,1.乳脂肪类：来源：动物乳汁组成特点：主要脂肪酸是油酸、硬脂酸、棕榈酸；含有少量低分子量（C12以下）饱和脂肪酸。,月桂酸类,来源：棕榈类植物，椰子树、巴巴苏树的种籽中，棕榈仁油。,组成特点：含有大量（4050）的月桂酸，其不饱和酸含量极低，主要由油酸、亚油酸组成，另外含中等含量C610脂肪酸。,3.植物脂类,来源：热带树的果实，如可可脂,特点：虽然含有大量的饱和脂肪酸（C14C18，50），但没有三饱和甘油酯，所以具有软化和熔化范围窄的特点。,4.油酸亚油酸类,来源：植物种籽。棉籽油、花生油、芝麻油、玉米油、葵花籽油、红花油、橄榄油、棕榈油及不含芥酸的菜籽油。,组成特点：主要由低级不饱和脂肪酸组成（油酸和亚油酸），且饱和脂肪酸含量少于20，高不饱和脂肪酸含量极少，且不存在三饱和脂肪酸甘油酯。,5.亚麻酸类,来源：一年生植物的种籽，豆油、麦胚油、亚麻籽油、苏子油、大麻子油。,组成特点：除含有油酸、亚油酸外，还含有大量亚麻酸。,6.动物脂肪,来源：家畜中贮存脂肪,组成特点：C16C18脂肪酸含量高，不饱和度中等，不饱和脂肪酸几乎完全是油酸和亚油酸，含有大量完全饱和的三甘油酯。,7.海产动物油类,来源：鱼油、肝油、海生哺乳油。,组成特点：含有大量的C20以上的长链高不饱和脂肪酸，双键数目多达6个。,.,9,第二节油脂的物理性质及在食品中的功能,色泽与气味油性与粘度熔点和沸点稠度表面张力和界面张力乳状液与乳化剂,一、色泽与气味,色泽：气味：与脂肪酸链长短有关,二、油性和粘度,1.油性：即形成润滑薄膜的能力。分散能力。,2.粘度：是分子间内摩擦的量度。,内因,外因,脂肪酸饱和程度,脂肪酸碳链长短,温度：,.,11,三、熔点和沸点,熔点：组成。与消化率有关。沸点：组成。游离酸含量。四、烟点、闪电和着火点,三、稠度,（一）塑性脂肪,1.概念,2.油脂膨胀曲线,系统地测定油脂随温度增加而发生的比容变化得到的曲线,外观表现为凝固状的所谓“脂肪”，如猪油、牛油、乳脂、起酥油、人造奶油，并非完全固体，而是由液相和含有微小三甘油酯的固相所构成的混合脂。这样的脂肪称为塑性脂肪，其塑性（稠度、密度）取决于两相相对比例。,用途：,1）用于表示在任一温度下固体脂肪所占的比例：,t时：ab/ac固体/总bc/ac液体/总,固体脂肪指数（SFI）：表示塑性脂肪中固相液相的比，即整个油脂中含固体油脂的百分率。某一油脂的SFI值是温度的函数。,SFI4050，油脂过硬，不显示塑性；SFI15，过软，几乎接近液态；SFI1525，良好塑性、涂抹性。,SFI值与油脂塑性的关系：,2）测定脂肪的熔化特性,3）显示商品脂肪混合物特性，用于人造黄油/起酥油生产中品质控制,4）考察塑性脂肪充气/保气能力,液体油：,打得进气体，保不住气体,固体脂：,打不进气体，保得住气体,（二）影响稠度的主要因素,1。固液比2。结晶的数量、大小、种类3。液体的粘性4。机械处理,（三）同质多晶,1、同质多晶的概念：影响油脂可塑性的重要因素之一是固体脂的结晶构造，象油脂那样的长链状化合物，在具有同一化学构造的同时，有具有不同熔点的几种晶形，我们把这种现象叫同质多晶现象。,2、油脂的主要结晶类型,-型：在稍高于最低熔点冷却油脂时得到5板状密度最低,温度升高得到1针状密度中等,稳定性、熔点,-型最稳定晶体1530粗大密度最大,3、油脂的结晶方向：,趋向该温度下最稳定的晶形。,4、影响油脂晶形的主要因素,内因：油脂脂肪酸的组成和在甘油酯中的位置分布。,外因：纯度、温度、冷却速度、晶核的存在,CrystalFormTendencyofOilsBeta-typeBeta-PrimeType椰子油棉籽油玉米油青鱼油橄榄油鲱鱼油猪油乳脂棕榈仁油棕榈油花生油菜籽油Safflowerseedoil牛脂芝麻油鲸油葵花子油,.,21,5、油脂晶形与食品加工,1）IncorporatedAir：（拼入空气）,Beta-PrimeCrystalShorteningSmallcrystalsWhiter,creamier,moretender,SmoothertextureUniformandglossytexture,Beta-CrystalShorteningLargeclusteredcrystalsAwaxyorgrainytexture,largeamountofsmallairbubbles,smallamountoflargeairbubbles,Beta-primecrystalshorteninghelpstheincorporationofanabundantquantityofsmallairbubblesinbattersforgoodvolume,textureandtendernessofbakedgoods,2）ConfectionaryFat(EnrobingFat)CocoaButterShortmeltingrangeatmouthtemperatureMeltingrangeofconfectionaryfat:FattyacidcompositionPropercrystallizationCocoaButter:80%ofcocoabutterisdisaturatedtriglyceride.SOS20%POS55%POP5%POSdeterminesthecharacteristictextureofcocoabutter.,POS:alphaform17.0Cbeta-primeform27.0Cbetaform35.5C,Beta-primeagoodglossytexture,Betachocolate“bloom”whitespotsanddullsurfaceappearance,Smallcrystalstructure,Largeclusteredcrystalstructure,.,25,四、表面张力和界面张力,1、油脂吸附脱色2、从油脂中吸附提取胡萝卜素、生育酚、磷脂、淄醇。,.,26,五、乳状液与乳化剂,液晶相食品中常见的乳状液体系及乳化剂,.,27,（一）、乳状液,乳状液是指一种或多种液体分散在另一种与它不相溶的液体中的体系，液滴的直径一般大于0.1，通常把乳状液以液珠形式存在的那一相称为内相（分散相、不连续相），另一相为外相（分散介质、连续相）。,.,28,（二）乳状液稳定因素,降低界面张力增强电荷斥力微小固体颗粒的阻碍作用大分子的稳定作用乳化剂、水、油间弱相互作用形成液晶多层（在液滴周围）增加连续相粘度所产生的稳定作用,.,29,（三）液晶相,1、液晶相（介晶相）的概念：指类脂分子具有液态和固态两方面物理性质的相叫液晶相。2、液晶相产生的原因,由于烃链间相互作用力与极性基团间相互作用力不同引起。,.,31,3、产生液晶的方法,热致液晶：通过加热纯化合物得到。,溶致液晶：通过进入溶剂得到，水进入到极性基团间。,4、食品乳状液液晶类型,层状液晶六方液晶立方液晶,与食品加工关系密切的是晶体层状液晶相及与之相关的凝胶相。,.,33,（四）食品中常见乳状液体系及乳化剂,1、食品中常见的乳状液体系,O/W:乳、糕点面糊、冰淇淋配料W/O：奶油、人造奶油肉类乳状液（肉糜）：,.,34,2、食品乳化剂主要功能,降低油水界面张力，促进乳化作用与蛋白质、淀粉等成分相互作用，改善食品质构及流变性改进脂肪和油的结晶,.,35,3、食品乳化剂选择依据,实现的功能HLB值HLB是1949年Griffin研究选择非离子乳化剂时提出的一种方法。他用一些经验的指定数值表示表面活性剂的亲水性。HLB值是指表面活性剂分子中亲水基部分与亲油基部分的比值：,HLB值反映亲油与亲水这两种相反的基团大小和力量的平衡，因此称为亲水亲油平衡值。HLB值是表面活性剂的一种实用性量度，而又与分子结构有关。,现用的HLB值是规定：石蜡的HLB值为0，油酸为1；油酸钾HLB值为20，十二烷基硫酸酯盐为40。,经计算、测定：,离子型表面活性剂的HLB值在140之间,非离子型表面活性剂HLB值120之间,说明：用HLB值只能确定所形成的乳状液的类型，但不能说明乳化能力的大小及乳化效率的高低。HLB值法没有考虑温度改变对HLB值的影响,PIT法：乳化剂相转变温度（PhaseInversionTemperature）,乳状液的类型是与温度有关的，在一定温度下会发生转型，如由O/W型转变成W/O型。在特定体系中发生相转变的温度是该乳化剂亲水亲油性质恰好达到适当平衡的温度。利用相转变温度不仅可以判断乳状液的稳定性，也可以用来说明乳状液中乳化剂的性质。提出这种方法的日本人K.Shinoda指出：当温度升高时聚氧乙烯非离子表面活性剂分子中亲水基部分与水靠氢键结合的水合程度将降低，因而表面活性剂的亲水性降低HLB值下降，随着温度升高和表面活性剂HLB值降低，表面活性剂的亲水趋向和亲油趋向将达到平衡状态，在此温度下乳状液将发生O/W型向W/O型的转向，此时的温度即为PIT。,.,40,4、常见食品中的乳化剂,1）焙烤食品中的乳化剂用于糕点糊，与其中的蛋白质和淀粉形成络合物。,有效的乳化剂：通过测定络合指数，发现，蒸馏的饱和甘油一酸酯的络合指数最高，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、卵磷脂络合淀粉能力相当弱。,乳化剂使用时物理状态：,乳化剂主要物理状态如下：,凝胶相制备：如DGMS：含水90，加热至65，至清澈透明，无结晶颗粒，慢慢冷却放置。使用时占总配方的0.5。,用于油酥面团起酥：乳化剂应使用无水状态，直接掺在油相。,使用乳化剂效果,增大糕点比容由于增加了水分和释放香味，改进食用质量高瓤结构好，柔软性大延缓变陈降低成本,.,45,2）冰淇淋胶体体系及乳化剂,冰淇淋是部分冻结的泡沫，其中空气占到4050，泡沫的连续相含有溶解的和胶状的固体，即糖、蛋白质、稳定剂和作为脂肪相。,冰淇淋结构示意图,良好冰淇淋应具备,良好的膨化度,味觉上快速熔化、无油腻性及胶黏性,直立特征,熔化时呈奶油状,冰淇淋用脂肪,冰淇淋用乳化剂作用,乳化作用：冰淇淋中天然乳化剂完成。包括磷脂、胆固醇、单酸甘油酯、游离脂肪酸及蛋白质。,在凝冻过程中，促进脂肪球的附聚作用：乳化剂能促进冰淇淋中油脂的失稳作用，赋予冰淇淋“直立”特性。,在油滴周围，与蛋白质形成一种单分子变性膜，然后，进一步吸引酪蛋白层,显示结晶脂肪同心壳的三个脂肪球簇。这种结构是在冷冻机中形成的,在冰淇淋中的脂肪球:(A)具有酪蛋白亚单元覆盖的完全脂肪球，（B）具有崩溃的酪蛋白亚单元覆盖和（C）靠近脂肪球左后方的月牙坑，表明酪蛋白亚单元紧围绕周缘,.,51,第三节油脂在贮藏加工中的化学变化,.,52,一、评介油脂的重要指标,1、皂化价,指1克油脂完全皂化时所需氢氧化钾的毫克数。,2、碘价,指100克脂肪所能吸收的碘的克数。,根据碘价可对油脂进行分类：,130，干性油。桐油。90130，半干性油。豆油90，不干性油。椰子油，花生油,.,54,二、脂肪水解,1、水解过程,高级,低级,2、发生反应的条件及不良后果,1）未精炼油脂,2）热加工,3、水解反应的利用,三、油脂在贮藏过程中的酸败,（一）酸败的概念：,指油脂或含油食品由于酶或非酶作用（自动氧化）而发生氧化反应，使油脂颜色加深、酸价升高、产生特殊蛤味的过程。,（二）酸败的主要机制,1、未精炼油脂发生的生物氧化作用,机制,结果：产生小分子物质，出现特殊气味。,2、精炼油脂的自动氧化反应,精炼过的油脂在贮存过程中，仍然要发生劣化反应。这是由于油脂与空气中的氧气相互作用的结果，即发生所谓的油脂自动氧化。,1）氧化的机制,氢过氧化物的生成氢过氧化物的分解氢过氧化物的聚合,.,58,氢过氧化物的生成,初始游离基的产生过程：,单重态氧,37Kcal,22Kcal,三重态氧,单重态氧的产生途径,天然色素：血红素、叶绿素,R+O2,淬灭剂,攻击的位置：双键旁的亚甲基,油酸：,亚油酸：,.,62,氢过氧化物分解,过程：,产物：醛、酮、半缩醛、羟基化合物、酸、环氧化合物、烃、内酯。,结果：产生特殊气味、滋味。发烟点降低。,.,64,氢过氧化物聚合：,生成环状二聚物,Diels-Alder反应,自由基结合生成非环状的二聚物,自由基加成到双键（以油酸为例）,结果：粘度增加、碘值减少、折射率增加。,.,70,2）影响油脂自动氧化的因素,脂肪酸组成：大豆中的亚麻酸，适度氢化Schaal法。氧气的浓度（或分压）水分活度助氧化剂:柠檬酸钝化温度辐射能抗氧化剂,.,71,抗氧化剂,抗氧化剂作用原理钝化游离基单线态氧淬灭剂氢过氧化物分解剂氧清除剂抗氧化剂增效剂使用注意事项,.,72,（三）评价油脂酸败的指标,酸价（值）：中和1克脂肪（油）中游离脂肪酸所需氢氧化钾的毫克数。,正常油脂酸价在0.52.25mg/g国标规定食用油脂酸价5,TBA值（硫代巴比妥酸值）：,过氧化物价（值）：,指滴定100克油脂其中过氧化物使碘化钾释放出I2的克数。,国标规定0.15,指每公斤油脂中不饱和脂肪酸氧化所产生的丙二醛的毫克数。,TBA,丙二醛,红色化合物,530nm,其它氧化醛,烷醛烯醛2、4二烯醛,450nm,黄色化合物,影响测定的因素：,三者间关系：,.,75,四、油脂在高温加热条件下的老化,油脂的热分解油脂的热氧化油脂的热聚合油脂的热缩合影响油脂老化的主要因素,（一）油脂热加工条件下的老化反应,1、热分解反应,油脂的热分解是指油脂在无氧加热的条件下，发生碳-碳、碳-氧键的断裂，分解生成小分子物质的过程。,油脂热稳定性：热解产物：饱和脂肪酸酯：烃类、酸类、酮类、丙烯二醇酯和丙烯醛。不饱和脂肪酸酯：烃类、短链和长链的脂肪酸酯。,2、热氧化反应,大多数情况下，油炸加工都是在与空气接触的条件下进行的，这时，油脂中主要发生热氧化反应。,反应过程：,不饱和脂肪酸及其酯：,饱和脂肪酸及其三酰甘油酯：,需要提醒的是：油脂的热分解与油脂的热氧化是同时进行的。反应的结果造成出现大量的小分子物质，这在有氧加工时更为突出。这些物质的出现，使油脂的发烟点大大降低，油品质量下降。,产物：主要的氧化产物有酸、酮、醛、烃等。,.,79,3、热聚合反应,1）热聚合：油脂在低氧条件下(如真空、充氮、充二氧化碳)，加热至200300高温时，油脂中的不饱和脂肪酸的双键间发生成环的或不成环的反应，这样的聚合反应我们称之为热聚合反应。,发生的反