西南大学食品学院食品化学课件 油脂

1、第五章第五章 油脂油脂概述概述 油脂的物理性质油脂的物理性质 油脂在贮藏加工过程中的变化油脂在贮藏加工过程中的变化 油脂的精炼油脂的精炼 油脂的分析油脂的分析 5.1.概述概述油脂的分类油脂的分类油脂的共同特征油脂的共同特征 油脂的功能油脂的功能 一、油脂的分类一、油脂的分类 物理状态物理状态 -脂肪和油脂肪和油 化学结构化学结构 -简单脂简单脂 、复合脂、复合脂 、衍生脂、衍生脂 来源来源 -乳脂类、植物脂、动物脂、海产乳脂类、植物脂、动物脂、海产品动物油、微生物油脂品动物油、微生物油脂 不饱和程度不饱和程度 -干性油、半干性油、不干干性油、半干性油、不干性油性油 构成的脂肪酸构成的脂肪酸

2、-单纯酰基油，混合酰基单纯酰基油，混合酰基油油 R2 C O C HR1 C O C H2R3 C O C H2OOO二、油脂的共同特征二、油脂的共同特征不溶于水而溶于乙醚、石油醚、氯仿、丙酮不溶于水而溶于乙醚、石油醚、氯仿、丙酮等有机溶剂等有机溶剂 ；大多具有酯的结构，并以脂肪酸形成的酯最大多具有酯的结构，并以脂肪酸形成的酯最多多 ；都是由生物体产生，并能被生物体所利用。都是由生物体产生，并能被生物体所利用。三、油脂的功能三、油脂的功能生命功能：构成机体，调节生命过程；生命功能：构成机体，调节生命过程；营养功能：提供必需脂肪酸和热能，运输脂营养功能：提供必需脂肪酸和热能，运输脂溶性维生素；溶

3、性维生素；风味功能风味功能 5.2.油脂的物理性质油脂的物理性质油脂的热性质油脂的热性质油脂的晶体特性油脂的晶体特性 油脂的油性和粘性油脂的油性和粘性塑性塑性 一、油脂的热性质一、油脂的热性质熔点：熔点：油脂的凝固点比其熔点低油脂的凝固点比其熔点低1-5 ；甘；甘油三酯油三酯甘油二酯甘油二酯甘油二甘油二酯酯甘油一酯甘油一酯脂肪酸脂肪酸脂肪酸的低级醇酯脂肪酸的低级醇酯 ；蒸汽压则按相反的顺序变化蒸汽压则按相反的顺序变化 ；烟点、闪点和着火点烟点、闪点和着火点u烟点：在不通风的情况下加热油脂观察到油脂烟点：在不通风的情况下加热油脂观察到油脂发烟时的温度，一般为发烟时的温度，一般为240。u闪点：油

4、脂在加热时油脂的挥发物能被点燃但闪点：油脂在加热时油脂的挥发物能被点燃但不能维持燃烧的温度，一般为不能维持燃烧的温度，一般为340。u着火点：油脂在加热时油脂的挥发物能被点燃着火点：油脂在加热时油脂的挥发物能被点燃且能持续燃烧的时间不少于且能持续燃烧的时间不少于5秒的温度，一般秒的温度，一般为为370。 二、油脂的晶体特性二、油脂的晶体特性同质多晶现象同质多晶现象 天然油脂一般都存在天然油脂一般都存在3-4种晶型，按熔点增种晶型，按熔点增加的顺序依次为：玻璃质固体（亚加的顺序依次为：玻璃质固体（亚型或型或型），型），型，型，型和型和型，其中型，其中型，型，型和型和型型为真正的晶体。为真正的晶体

5、。常见的三种固态脂肪的亚晶胞堆积方式常见的三种固态脂肪的亚晶胞堆积方式硬脂酸的晶胞硬脂酸的晶胞油酸的晶体结构油酸的晶体结构三酰基甘油三酰基甘油型的排列方式型的排列方式 影响油脂晶型的因素影响油脂晶型的因素u油脂分子的结构：油脂分子的结构：一般说来单纯性酰基甘油酯容一般说来单纯性酰基甘油酯容易形成稳定的易形成稳定的型结晶，而且为型结晶，而且为-2型，而混合酰型，而混合酰基甘油酯由于侧链长度不同，容易形成基甘油酯由于侧链长度不同，容易形成型，并型，并以以TCL排列。排列。u油脂的来源：油脂的来源：不同来源的油脂形成晶型的倾向不不同来源的油脂形成晶型的倾向不同，椰子油、可可脂、菜籽油、牛脂、改性猪油

6、同，椰子油、可可脂、菜籽油、牛脂、改性猪油易于形成易于形成型；豆油、花生油、玉米油、橄榄油、型；豆油、花生油、玉米油、橄榄油、等易于形成等易于形成型。型。u油脂的加工工艺：油脂的加工工艺：熔融状态的油脂冷却时的温熔融状态的油脂冷却时的温度和速度将对油脂的晶型产生显著的影响，油度和速度将对油脂的晶型产生显著的影响，油脂从熔融状态逐渐冷却时首先形成脂从熔融状态逐渐冷却时首先形成型，当将型，当将型缓慢加热融化后在逐渐冷却后就会形成型缓慢加热融化后在逐渐冷却后就会形成型，再将型，再将型缓慢加热融化后逐渐冷却后则形型缓慢加热融化后逐渐冷却后则形成成型。实际应用的例子：用棉籽油加工色拉型。实际应用的例子：

7、用棉籽油加工色拉油时进行冬化处理，这一过程要求缓慢进行，油时进行冬化处理，这一过程要求缓慢进行，使优质尽量形成粗大的使优质尽量形成粗大的型，如果冷却过快，型，如果冷却过快，则形成亚则形成亚型，不利于过滤型，不利于过滤 。油脂的液晶态油脂的液晶态脂类的液晶结构脂类的液晶结构三、油脂的油性和粘性三、油脂的油性和粘性油性：油性：指液态油脂能形成润滑薄膜的能力。指液态油脂能形成润滑薄膜的能力。当颗粒直径大于当颗粒直径大于5微米时，人的口感粗糙微米时，人的口感粗糙 。粘性：粘性：由酰基甘油分子侧链之间的引力引起由酰基甘油分子侧链之间的引力引起的。蓖麻油之所以粘性较其他油高，是因为的。蓖麻油之所以粘性较其

8、他油高，是因为含有蓖麻酸醇。含有蓖麻酸醇。 四、塑性四、塑性 定义：定义：在一定压力下表观固体脂肪具有的抗应变在一定压力下表观固体脂肪具有的抗应变能力。能力。影响塑性的因素影响塑性的因素u固体脂肪指数固体脂肪指数SFIu脂肪的晶型脂肪的晶型u熔化温度的范围熔化温度的范围5.3.油脂在贮藏加工过程中的变化油脂在贮藏加工过程中的变化水解水解 -无机酸（浓硫酸）、碱（氢无机酸（浓硫酸）、碱（氢氧化钠）、酶、金属氧化物（氧化锌、氧化钠）、酶、金属氧化物（氧化锌、氧化镁）氧化镁） 异构化异构化 -几何异构、位置异构几何异构、位置异构 热反应热反应 -热聚合热聚合 、热氧化聚合、热氧化聚合 、油脂的缩合油

9、脂的缩合 、热分解、热分解 、热氧化分解、热氧化分解 油脂的辐照裂解油脂的辐照裂解 油脂的氧化油脂的氧化 油脂的氧化油脂的氧化自动氧化自动氧化光氧化光氧化酶促氧化酶促氧化油脂酸败油脂酸败影响油脂氧化的因素影响油脂氧化的因素 一、自动氧化一、自动氧化u自动氧化是一种自由基链式反应。自动氧化是一种自由基链式反应。u引发期：油脂分子在光、热、金属催化引发期：油脂分子在光、热、金属催化 剂的作用下产生自由基，如剂的作用下产生自由基，如 RH + Mx+R+H+M(x-1)+；u传播期：传播期：R+3O2ROO， ROO+RHROOH+R；u终止期：终止期：ROO+ROOROOR+O2， ROO+RRO

10、OR，R+RR-R。油脂自动氧化过程中各种变化图解油脂自动氧化过程中各种变化图解油酸的氧化油酸的氧化亚麻酸的氧化产物结构亚麻酸的氧化产物结构亚麻酸氧化时环状化合物的形成与分解亚麻酸氧化时环状化合物的形成与分解氢过氧化物的分解氢过氧化物的分解油脂自动氧化及分解过程图解油脂自动氧化及分解过程图解二、光氧化二、光氧化u光敏素（基态）光敏素（基态）+h光敏素光敏素*（激发态）（激发态）u光敏素光敏素*（激发态）（激发态）+3O2光敏素（基态）光敏素（基态）+1O2u不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸+1O2氢过氧化物氢过氧化物三、酶促氧化三、酶促氧化u脂肪氧合酶可以使氧气与油脂发生反应而生脂肪氧合酶可以使氧气与

11、油脂发生反应而生成氢过氧化物，植物体中的脂氧合酶具有高成氢过氧化物，植物体中的脂氧合酶具有高度的基团专一性，他只能作用于度的基团专一性，他只能作用于1，4-顺，顺，顺顺-戊二烯基位置，且此基团应处于脂肪酸戊二烯基位置，且此基团应处于脂肪酸的的-8位。位。 u在脂氧合酶的作用下脂肪酸的在脂氧合酶的作用下脂肪酸的-8先失去质先失去质子形成自由基，而后进一步被氧化。子形成自由基，而后进一步被氧化。u大豆制品的腥味就是不饱和脂肪酸氧化形成大豆制品的腥味就是不饱和脂肪酸氧化形成六硫醛醇。六硫醛醇。四、油脂酸败四、油脂酸败 u水解型酸败：油脂在一些酶水解型酸败：油脂在一些酶/微生物的作用微生物的作用下水解

12、形成一些具有异味的酸，如丁酸、己下水解形成一些具有异味的酸，如丁酸、己酸、庚酸等，造成油脂产生汗臭味和苦涩味；酸、庚酸等，造成油脂产生汗臭味和苦涩味；u酮型酸败：指脂肪水解产生的游离饱和脂肪酮型酸败：指脂肪水解产生的游离饱和脂肪酸在一系列酶的作用下氧化，最后形成酮酸酸在一系列酶的作用下氧化，最后形成酮酸和甲基酮所致。如污染灰绿青霉、曲霉等；和甲基酮所致。如污染灰绿青霉、曲霉等；u氧化型酸败：油脂氧化形成的一些低级脂肪氧化型酸败：油脂氧化形成的一些低级脂肪酸、醛、酮所致。酸、醛、酮所致。五、影响油脂氧化的因素五、影响油脂氧化的因素油脂的脂肪酸组成油脂的脂肪酸组成 温度温度 氧气氧气 水分水分 光

13、和射线光和射线 助氧化剂助氧化剂 油脂的脂肪酸组成油脂的脂肪酸组成u不饱和脂肪酸的氧化速度比饱和脂肪酸不饱和脂肪酸的氧化速度比饱和脂肪酸快，花生四烯酸：亚麻酸：亚油酸：油快，花生四烯酸：亚麻酸：亚油酸：油酸酸=40：20：10：1。u顺式脂肪酸的氧化速度比反式脂肪酸快，顺式脂肪酸的氧化速度比反式脂肪酸快，共轭脂肪酸比非共轭脂肪酸快，游离的共轭脂肪酸比非共轭脂肪酸快，游离的脂肪酸比结合的脂肪酸快，脂肪酸比结合的脂肪酸快，Sn-1和和Sn-2位的脂肪酸氧化速度比位的脂肪酸氧化速度比Sn-3的快；的快； 温度和氧气温度和氧气u温度越高，氧化速度越快，在温度越高，氧化速度越快，在21-63范围内，范围

14、内，温度每上升温度每上升16，氧化速度加快，氧化速度加快1倍；倍；u有限供氧的条件下，氧化速度与氧气浓度呈正有限供氧的条件下，氧化速度与氧气浓度呈正比，在无限供氧的条件下氧化速度与氧气浓度比，在无限供氧的条件下氧化速度与氧气浓度无关；无关； 助氧化剂助氧化剂u过渡金属：过渡金属：Ca、Fe、Mn、Co等，他们等，他们可以促进氢过氧化物的分解，促进脂肪可以促进氢过氧化物的分解，促进脂肪酸中活性亚甲基的酸中活性亚甲基的C-H键断裂，使样分键断裂，使样分子活化，一般的助氧化顺序为子活化，一般的助氧化顺序为 PbCuSeZnFeAlAgu特殊情况下特殊情况下Vc、VE等抗氧化剂也能成为等抗氧化剂也能成

15、为助氧化剂助氧化剂 油脂抗氧化剂油脂抗氧化剂u自由基清除剂：酚类抗氧化剂，形成低活性的自自由基清除剂：酚类抗氧化剂，形成低活性的自由基；由基；u氢过氧化物分解剂：含硫或含硒化合物，分解氢氢过氧化物分解剂：含硫或含硒化合物，分解氢过氧化物形成非自由基产物；过氧化物形成非自由基产物；u抗氧化剂增效剂：能够提高抗氧化剂的抗氧化抗氧化剂增效剂：能够提高抗氧化剂的抗氧化效率，根据抗氧化剂增效剂的原理分：效率，根据抗氧化剂增效剂的原理分：A 抗抗氧化剂还原剂：本身不具有抗氧化作用，但可氧化剂还原剂：本身不具有抗氧化作用，但可使氧化状态的抗氧化剂还原为还原态的抗氧化使氧化状态的抗氧化剂还原为还原态的抗氧化剂

16、，从而增长其寿命；剂，从而增长其寿命；B 抗氧化剂混用剂：抗氧化剂混用剂：本身可以抗氧化本身可以抗氧化BHA，BHT等，具有协同效等，具有协同效应；应；C 金属螯合剂：柠檬酸、磷酸、金属螯合剂：柠檬酸、磷酸、Vc、EDTA等；等；u单线态氧淬灭剂：单线态氧淬灭剂：VE、-胡箩卜素等；胡箩卜素等；u脂氧合酶抑制剂：重金属等。脂氧合酶抑制剂：重金属等。5.4.油脂的精炼油脂的精炼 脱胶：在一定温度下用水去除毛油中磷脂和蛋脱胶：在一定温度下用水去除毛油中磷脂和蛋白质的过程，从而可以防止油脂在高温时的起白质的过程，从而可以防止油脂在高温时的起泡、发烟、变色发黑等现象；泡、发烟、变色发黑等现象； 碱炼：

17、用碱中和毛油中的游离脂肪酸形成皂脚碱炼：用碱中和毛油中的游离脂肪酸形成皂脚而去除的过程；而去除的过程； 脱色：在毛油中加入一定量的活性白土和活性脱色：在毛油中加入一定量的活性白土和活性碳而吸附除去色素的过程；碳而吸附除去色素的过程； 脱臭：在真空条件下将蒸汽通过油脂而带走一脱臭：在真空条件下将蒸汽通过油脂而带走一些异味物质；些异味物质； 氢化：氢气在油脂不饱和分子上的加成反应，是液态氢化：氢气在油脂不饱和分子上的加成反应，是液态油脂、固态催化剂和气态氢气的三相反应体系。油脂油脂、固态催化剂和气态氢气的三相反应体系。油脂氢化的选择性（氢化的选择性（SR或或S）是指不饱和程度较高的脂肪）是指不饱和

18、程度较高的脂肪酸的氢化速度与不饱和程度较低的脂肪酸的氢化速度酸的氢化速度与不饱和程度较低的脂肪酸的氢化速度的比值，例如在豆油氢化时亚麻酸的选择性是的比值，例如在豆油氢化时亚麻酸的选择性是2.3，表示亚麻酸的氢化速度是亚油酸的表示亚麻酸的氢化速度是亚油酸的2.3倍。倍。 酯交换反应：由于油脂的性质受到脂肪酸在油脂分子酯交换反应：由于油脂的性质受到脂肪酸在油脂分子中分布的位置的影响，所以通过改变油脂分子中脂肪中分布的位置的影响，所以通过改变油脂分子中脂肪酸的位置分布就可以改变油脂的性质，一般油脂的酯酸的位置分布就可以改变油脂的性质，一般油脂的酯交换反应有分子内酯交换和分子间酯交换，随机酯交交换反应有分子内酯交换和分子间酯交换，随机酯交换和定向酯交换。所用的催化剂有碱性催化剂，如换和定向酯交换。所用的催化剂有碱性催化剂，如Na、K、Na-K合金、合金、NaOH、甲醇钠等，现在开始、甲醇钠等，现在开始用酶。用酶。 5.5.油脂的分析油脂的分析 油脂特征值的分析油脂特征值的分析 油脂氧化稳定性的分析油脂氧化稳定性