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文档简介

一、概述脂类是一大类天然有机化合物,包括占99%左右的脂肪酸甘油酯和含量较少而成分复杂的非甘油酯成分。它具有以下共同特征:不溶于水,溶于有机试剂大多具有酯的结构,多数为脂肪酸形成的酯都由生物体产生,且能被生物体利用。生物体内脂是与糖、蛋白结合的,不孤立存在。

脂类1一、概述脂类是一大类天然有机化合物,包括占99%左右的脂肪酸脂质的分类主类亚类组成简单脂质酰基甘油甘油+脂肪酸蜡长链脂肪醇+长链脂肪酸复合脂质磷酸酰基甘油甘油+脂肪酸+磷酸盐+含氮基团鞘磷脂类鞘氨酸+脂肪酸+磷酸盐+胆碱脑苷脂类鞘氨酸+脂肪酸+糖神经节苷脂类鞘氨酸+脂肪酸+碳水化合物衍生脂质类胡萝卜素、类固醇、脂溶性维生素等2脂质的分类主类亚类组成简单脂质酰基甘油甘油+脂肪酸蜡长链脂肪脂类的功能:1、供能:每克油脂产生39.58KJ的能量。2、供给必需脂肪酸及多不饱和脂肪酸:如亚油酸(18:2),α-亚麻酸(18:3),DHA(22:6),EPA(20:5)3、是脂溶性维生素的载体4、起到润滑、保护、保温的作用5、特殊的风味功能,增加食品风味。3脂类的功能:3二、脂肪的结构和组成脂肪的结构如下,分为单纯酯和混合酯。天然油脂多为L型,脂肪酸的碳原子一般为偶数,且为直链,双键多为顺式。+3RCOOH+3H2O酯化水解4二、脂肪的结构和组成脂肪的结构如下,分为单纯酯和混合酯。天然1、酰基甘油(甘油酯)

R1=R2=R3,单纯甘油酯;Ri不完全相同时,混合甘油酯;R1=R3时C2有手性,天然油脂多为L型;碳原子数多为偶数,且多为直链脂肪酸。脂类的命名51、酰基甘油(甘油酯)R1=R2=R3,单纯甘油酯

对于三酰基甘油常采用Sn系统命名法,即立体有择位次编排(Stereos-pecificallyNumbering,SN),根据甘油的Fisher投影式,碳原子编号自上而下依次为1-3,C2上的羟基写在左边。6对于三酰基甘油常采用Sn系统命名法,即立体有择位Sn-甘油-1-硬脂酸酯-2-油酸酯-3-肉豆蔻酸酯1-硬脂酰-2-油酰-3-肉豆蔻酰-

Sn-甘油Sn-18:0-18:1-14:0英文缩写命名:Sn-StOM硬脂酸油酸肉豆蔻酸7Sn-甘油-1-硬脂酸酯-2-油酸酯-3-肉豆蔻酸酯硬脂酸油2、磷脂任何含磷酸一酯或磷酸二酯的脂称为磷脂Sn-甘油-1-硬脂酰-2-亚油酰-3-磷脂酰胆碱(卵磷脂)82、磷脂任何含磷酸一酯或磷酸二酯的脂称为磷脂Sn-甘油-1以母体饱和烃或不饱和烃来命名末端羧基C定为C1明确双键位置例如:亚油酸

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

9,12-十八碳二烯酸3、脂肪酸

12919以母体饱和烃或不饱和烃来命名3、脂肪酸几个具有特殊功能的多不饱和脂肪酸花生四烯酸(二十碳四烯酸)EPA(二十碳五烯酸)DHA(二十二碳六烯酸)人体合成前列腺素的前体物质。抗血栓、降胆固醇、治疗糖尿病。促进脑细胞生长发育,提高记忆力。ω-命名系统:分子末端甲基ω碳原子开始确定第一个双键的位置,如亚油酸:2(n-6)10几个具有特殊功能的多不饱和脂肪酸花生四烯酸(二十碳四烯酸)人1、植物三酰基甘油一般种子油优先把不饱和脂肪酸排列在Sn-2位,尤其是亚油酸集中在这个位置上。饱和酸几乎只出现在1,3位上。在大多数情况下,各个饱和酸或不饱和酸是近似等量地分布在Sn-1和Sn-3位。含有芥酸(22:1)的植物油(如菜籽油),在脂肪酸的位置排列上具有极大的选择性,芥酸优选在1,3位上,但是在Sn-3位的量超过Sn-1位上的量。三、天然油脂中脂肪酸的分布111、植物三酰基甘油三、天然油脂中脂肪酸的分布112、动物三酰基甘油在不同的动物之间与同一动物不同部位之间三酰基甘油分布模式是各不相同的。一般来说,在动物脂肪中,Sn-2位的饱和酸含量高于植物脂肪,并且Sn-1与Sn-2位的组成也有较大的差别。在大多数的动物脂肪中,棕榈酸(16:0)优先在Sn-1位进行酯化,而肉豆蔻酸(14:0)则在Sn-2位进行酯化。海生动物油的长链不饱和脂肪酸优先定位于Sn-2位。122、动物三酰基甘油121、气味和色泽本身无色无味,但是由于含有一些脂溶性色素而呈黄绿色。因含有短链脂肪酸而产生异味。油脂的香气大多由非脂成分引起的。四、油脂的物理性质131、气味和色泽四、油脂的物理性质132、熔点和沸点天然油脂没有确定的熔点和沸点,只有一定的熔点和沸点范围。游离脂肪酸、一酰基甘油、二酰基甘油、三酰基甘油的熔点依次降低。酰基甘油中脂肪酸的碳链越长,饱和度越高,则熔点越高。反式结构的熔点高于顺式结构,共轭双键比非共轭双键熔点高。142、熔点和沸点14陆产动物油脂及可可脂中饱和脂肪酸含量较高,在室温下常呈固态;植物油在室温下呈液态。当油脂熔点低于37℃时,消化率达96%以上;熔点高于37℃越多,越不易消化。油脂的沸点一般在180-200℃之间,沸点随脂肪酸碳链增长而增高。15陆产动物油脂及可可脂中饱和脂肪酸含量较高,在室温下常呈固态;3烟点、闪点和着火点烟点是在不通风的情况下观察到试样发烟时的温度。闪点是试样挥发的物质能被点燃但不能维持燃烧的温度。着火点是试样挥发的物质能被点燃并能维持燃烧不少于5s的温度。它们都是油脂在接触空气加热时的热稳定性指标。精炼后的油脂烟点在240℃左右,但对未精炼的油脂,特别是游离脂肪酸含量高的油脂,其烟点、闪点和着火点都大大下降。163烟点、闪点和着火点164、结晶特性脂肪(或脂肪酸)在结晶状态下,分子(或原子)占据固定位置,形成一个重复的、高度有序的三维模式。构成晶体的基本单位是晶胞。174、结晶特性17在18个晶胞中,每一个晶胞中仅有一个分子(或原子)。轴向比a:b:c以及晶轴OX、OY以及OZ间角度是恒定的常数,用于区别不同的晶格排列。bcaOXYZ晶体晶格1、2节18在18个晶胞中,每一个晶胞中仅有一个分子(或原子)。bcaO同质多晶现象——化学组成相同的物质,可以有不同的结晶结构,但融化后生成相同的液相。不同同质多晶体具有不同的稳定性。单向转变和双向转变。天然油脂多属于单向转变。同质多晶19同质多晶现象——化学组成相同的物质,可以有不同的结晶结构,但长碳链化合物的同质多晶现象与烃链的不同堆积方式有关。脂肪酸烃链中的最小重复单位(即亚晶胞)是亚乙基(-CH2CH2-),它有7种堆积方式,其中最常见的3种是:三斜堆积又称型,由于亚晶胞的取向一致,所以稳定性是最高的。三斜堆积20长碳链化合物的同质多晶现象与烃链的不同堆积方式有关。脂肪酸烃正交堆积又称为´型,位于中心的亚晶胞取向与位于顶点的亚晶胞取向相互垂直,具有中等稳定性。正交堆积21正交堆积又称为´型,位于中心的亚晶胞取向与位于顶点的亚晶胞六方形堆积又称为型,分子链随机定向,并绕着它们的长垂直轴而旋转,所以稳定性最差。六方形堆积22六方形堆积又称为型,分子链随机定向,并绕着它们的长垂直轴而三酰甘油由于碳链较长,表现出烃类的许多特征,它们有3-4种晶型,其特性见表。按照熔点增加的顺序,分别为玻璃态(亚型或型)、、和型,其中、、是真正的晶体,型并不是真正的晶体。三酰甘油的同质多晶体23三酰甘油由于碳链较长,表现出烃类的许多特征,它们有3-4种晶同酸(R1=R2=R3)三酰甘油同质多晶体的特性特性型型型堆积方式正六方正交三斜熔点最低中间最高密度最小中等最稠密有序程度最小中等最高24同酸(R1=R2=R3)三酰甘油同质多晶体的特性特性型Sn-StStSt的晶型转变如下:熔化的三硬脂酸酯冷却晶型冷却晶型加热至熔点晶型温度保持在晶型熔点以上几度晶型加热至熔点晶型25Sn-StStSt的晶型转变如下:熔化的三硬脂酸酯冷却晶型由于三酰甘油的Sn-1,Sn-3位与Sn-2位上的脂肪酸方向相反,在晶格中三酰甘油分子排列成椅式或音叉式结构。椅式比音叉式结构要有序,熔点要高。椅式结构主要形成晶型,而音叉式结构主要形成、晶型。26由于三酰甘油的Sn-1,Sn-3位与Sn-2位上的脂肪酸方向三酰甘油晶型的椅式结构dd-2-3在晶型排列方式中,脂肪酸以两种方式交错排列,一种是两倍碳链长(DCL),即-2排列;另一种是三倍碳链长(TCL),即-3排列。-2比-3稳定。27三酰甘油晶型的椅式结构dd-2-3在晶型排列方式中,在混合三酰甘油中,因为脂肪酸的碳链长度或不饱和度不同,可形成各种形状的音叉式结构,多为晶型,而且是-3排列。三酰甘油结晶的音叉式结构28在混合三酰甘油中,因为脂肪酸的碳链长度或不饱和度不同,可形成易结晶为晶型的脂肪有:大豆油、花生油、椰子油、橄榄油、玉米油、可可脂、猪油。易结晶为晶型的脂肪有:棉子油、棕榈油、菜子油、乳脂、牛脂、改性猪油。29易结晶为晶型的脂肪有:大豆油、花生油、椰子油、橄榄油、玉米调温是一种加工手段,通过控制结晶温度、时间和速度来改变油脂的性质,使之得到理想的同质多晶和物理状态,从而增加油脂的利用性和应用范围。30调温是一种加工手段,通过控制结晶温度、时间和速度来改变油脂的可可脂中,Sn-StOSt和Sn-POSt是两种主要的甘油酯,其可形成4种晶型:-2型其熔点23.3℃,-2型其熔点27.5℃,-3Ⅴ型其熔点33.8℃,-3Ⅵ型其熔点36.2℃。其中-3Ⅴ型是所需要的晶型,可以使巧克力外观光滑,口感细腻,而-3Ⅵ型会使巧克力表面起白霜,口感粗糙。成型前加温使部分结晶的原料在32℃左右保持一段时间,然后迅速冷却并在16℃左右贮藏。不适当的调温或在高温下贮藏都会导致巧克力品质下降。山梨醇酯。31可可脂中,Sn-StOSt和Sn-POSt是两种主要的甘油酯5、熔融特性从晶型和晶型同质多晶体的热焓熔化曲线可见:(1)对于晶型的同质多晶体,随着温度升高,热焓值增加,在熔点时吸热(熔化热)但是温度不上升,直到全部固体转变为液体时(B点),温度才继续上升。(2)不稳定的晶型在E点转变为稳定的晶型,同时放出热量。325、熔融特性32CAD热焓H温度T型和型同质多晶体的热焓熔化曲线液体线EFB熔化热型熔化热型转变热MPMP33CAD热焓H温度T型和型同质多晶体的热焓熔化曲线液体线E脂肪熔化时体积膨胀,同时因同质多晶型转变而体积收缩,用液体油与固体脂的比体积对温度作图,得到膨胀熔化曲线。在膨胀熔化曲线中b点处是固液混合物,混合物中固体脂所占的比例为ab/ac,液体油所占的比例为bc/ac,而在一定温度下固液比则为ab/bc,称为固体脂肪指数(SFI)。34脂肪熔化时体积膨胀,同时因同质多晶型转变而体积收缩,用液体油甘油酯混合物的热焓或膨胀熔化曲线abc固体液体YX熔化开始熔化结束温度/℃热焓H或膨胀率Dt35甘油酯混合物的热焓或膨胀熔化曲线abc固体液体YX熔化开始熔油脂的塑性是指在一定的外力下,表观固体脂肪具有的抗变形能力。油脂的塑性取决于:(1)固体脂肪指数(SFI):固液比适当时,塑性最好。(2)脂肪的晶型:型在结晶时包合大量的小空气泡,可塑性强;型结晶所包合的气泡少且大,塑性较差。36油脂的塑性是指在一定的外力下,表观固体脂肪具有的抗变形能力。(3)熔化温度范围:从熔化开始到结束之间的温差越大,则脂肪的塑性越大。(添加高或低熔点油)塑性油脂具有良好的涂抹性和可塑性。在焙烤食品中,塑性油脂被称为起酥油。在面团调制过程中,加入起酥油可以增强面团的延展性,降低弹性和韧性以及吸水率。同时还可以包合和保持一定数量的气泡,使面团体积增加。37(3)熔化温度范围:从熔化开始到结束之间的温差越大,则脂肪的6、油脂的液晶态液晶态:又称为介晶相,是介于液态与晶态之间的相。典型的两亲化合物可以形成介晶相。加热固体脂肪时,在温度没有达到真熔点之前,靠范德华力结合的烃区熔化,转变成类似液体的无序状态,而存在较强的氢键键合的极性区不熔化,从而形成液晶态。386、油脂的液晶态38有水存在和温度超过烃区的熔点(即Krafft温度)时,脂类可形成3种液晶结构,即层状结构、六方结构和立方结构。烃链甘油水层状结构当层状液晶加热时,可转变成立方或六方II型液晶。39有水存在和温度超过烃区的熔点(即Krafft温度)时,脂类可在六方型结构中,脂类以六角形排列成柱状结构。对于六方I型,六方柱内充满液态烃链,空隙被水占据,可以加水稀释成球形胶束;对于六方II型,六方柱内部充满水,而烃链向外延伸形成连续相,不可以用水稀释。六方I型六方II型40在六方型结构中,脂类以六角形排列成柱状结构。对于六方I型,六在立方结构中存在封闭水区,充满空间的多面体堆积成体心立方晶格。立方型介晶态会影响细胞膜的通透性。液晶在稳定乳状液方面也起到重要作用。41在立方结构中存在封闭水区,充满空间的多面体堆积成体心立方晶格7、油脂的乳化及乳化剂乳浊液是分散相(内相)以直径0.1-50m的小滴分散在连续相(外相)中。乳浊液分为水包油型(O/W型)和油包水型(W/O型)。427、油脂的乳化及乳化剂42(1)重力作用导致分层(沉降)(2)分散相液滴表面静电荷不足导致絮凝(聚集)(3)两相间界面膜破裂导致聚结乳浊液的失稳机制43(1)重力作用导致分层(沉降)乳浊液的失稳机制43(1)增大分散相之间的静电斥力(2)增大连续相的黏度或生成有弹性的厚膜(3)减少两相间的界面张力,如图所示(4)微小固体粉末的稳定作用(5)形成液晶相乳化剂的乳化作用44(1)增大分散相之间的静电斥力乳化剂的乳化作用44水油油水连续相分散相亲水端疏水端水包油型(O/W,水为连续相。如:牛乳)油包水型(W/O,油为连续相。如:奶油)乳浊液45水油油水连续相水包油型(O/W,水为连续相。如:牛乳)乳浊液HLB值指一个两亲物质的亲水-疏水平衡值。当HLB为7时,意味着该物质在水中与在油中具有几乎相等的溶解性,HLB越低,在油中的溶解性越好,HLB越高,在水中的溶解性越好。当HLB>7时,适合制备O/W乳状液,当HLB<7时,适合制备W/O乳状液。在水溶液中,HLB高的表面活性剂适合于做清洗剂。乳化剂的选择46HLB值指一个两亲物质的亲水-疏水平衡值。当HLB为7时,意HLB值具有代数加和性,混合乳化剂HLB值可通过计算得到。通常混合乳化剂比具有相同HLB值的单一乳化剂的乳化效果好。常见的乳化剂有甘油酯、蔗糖脂肪酸酯、司班(span)、吐温(tween)、大豆磷脂等。47HLB值具有代数加和性,混合乳化剂HLB值可通过计算得到。通1、自动氧化机理:在光或金属等催化下,活化的不饱和脂肪酸及其甘油酯与基态氧发生的游离基(自由基)反应,包括链引发、链传递和链终止3个阶段。三线态氧、单线态氧五、油脂的空气氧化氧化的利弊氧化的分类481、自动氧化五、油脂的空气氧化氧化的利弊48氯分子吸收能量后使氯分子中的共价键均匀断裂,生成两个各带有一个电子的氯原子,这种共价键的均匀裂解称为均裂。凡是具有未成对电子的原子或基团称为游离基(自由基)。游离基简介Cl:Cl+能量(光或高温)Cl•+Cl•49氯分子吸收能量后使氯分子中的共价键均匀断裂,生成两个各带有一RH——不饱和脂肪酸及其甘油酯,其中的H位于双键相邻的亚甲基(-亚甲基),很活泼。R•——烷基自由基引发剂——光、热或金属催化剂等特征:引发的活化能很高,速度很慢。吸氧很少,油脂品质改变很小。RHR•+H•引发剂(1)链引发(诱导期)50RH——不饱和脂肪酸及其甘油酯,其RHR•+H•引发O2——三重态氧3O2,即空气中的O2

R•——烷基自由基ROO•——过氧自由基ROOH——氢过氧化物特征:链传递的活化能较低,故速度很快。吸收大量的氧,油脂品质显著变劣。(2)链传递(增殖期)R•+O2ROO•ROO•+RHROOH+R•3、4节51O2——三重态氧3O2,即空气中的O2(2)链传递(增殖特征:生成二聚体或多聚体。吸氧趋于缓慢以至停止。(3)链终止(终止期)R•+R•R-RROO•+R•ROORROO•+ROO•ROOR+O2R•——烷基自由基ROO•——过氧自由基52特征:生成二聚体或多聚体。吸氧趋于缓慢以至停止。(3)链终止(1)油酸酯氢过氧化物的形成+8910118•11•910••O2O2O2O2••••RHRHRHRH8-10-OOH9-8-OOH9-11-OOH10-9-OOH53(1)油酸酯氢过氧化物的形成+8910118•11•910•油酸酯自动氧化形成4种氢过氧化物,含量基本相同,其中8-与11-氢过氧化物略多于9-和10-氢过氧化物。总的反式氢过氧化物与顺式的比例为7:3,其中8-与11-氢过氧化物的顺式与反式的数量接近,而9-与10-氢过氧化物主要是反式。54油酸酯自动氧化形成4种氢过氧化物,含量基本相同,其中8-与1(2)亚油酸酯•••131210911139O2O2••RHRH9,11-13-OOH10,12-9-OOH55(2)亚油酸酯•••131210911139O2O2••RH亚油酸酯自动氧化主要形成等量的两种异构体,且都有顺式、反式以及反式、反式型。亚油酸酯的自动氧化速度是油酸酯的10-40倍。在油脂中若油酸和亚油酸共存时,亚油酸可诱导油酸氧化,使油酸诱导期缩短。56亚油酸酯自动氧化主要形成等量的两种异构体,且都有顺式、反式以(3)亚麻酸酯+91012131516••1411••••1216913O2O2O2O2RHRHRHRH9,13,15-12-OOH9,12,14-16-OOH10,12,15-9-OOH9,11,15-13-OOH57(3)亚麻酸酯+91012131516••1411••••1亚麻酸酯自动氧化形成4种异构体,其中9位和16位占80%,而12位和13位占20%。每种氢过氧化物具有共轭二烯,或是顺式、反式,或是反式、反式构型,而未共轭的双键总是顺式。亚麻酸酯的自动氧化速度比亚油酸酯快2-4倍。58亚麻酸酯自动氧化形成4种异构体,其中9位和16位占80%,而2、光敏氧化油脂的不饱和双键与单重态氧直接发生的氧化反应。592、光敏氧化59三重态氧(3O2):又称基态氧,氧原子最外层电子自旋方向相同。单重态氧(1O2):又称激发态氧,氧原子最外层电子自旋方向相反。三重态氧和单重态氧60三重态氧(3O2):又称基态氧,氧原子最外层电子自旋方向相同以上过程需要光敏剂和光的作用,其中光敏剂包括天然色素如叶绿素、血红蛋白等和人工合成色素如赤藓红等。番茄红素及-胡萝卜素是最有效的1O2淬灭剂,生育酚、BHA、BHT等也有这种作用。3O21O2h61以上过程需要光敏剂和光的作用,其中光敏剂包括天然色素如叶绿素(1)在吸收光以后,敏化剂和底物起反应生成中间物,然后中间物和3O2反应生成1O2或者氧化产物P。1O2的产生途径Sens+A+hm-I*m-I*+3O2m-I+1O2P+Sens62(1)在吸收光以后,敏化剂和底物起反应生成中间物,然后中间物(2)在光辐照下直接3O2与敏化剂反应。Sens+hSens*Sens*+3O2Sens+1O263(2)在光辐照下直接3O2与敏化剂反应。Sens+1O2OO单重态氧与不饱和脂肪酸的双键起反应,形成六员环过渡态,经双键位移形成氢过氧化物,随后的氧化反应同自动氧化。生成ROOH的总数为2双键数,如油酸为2个。氢过氧化物的形成641O2OO单重态氧与不饱和脂肪酸的双键起反应,形成六员环过渡氢过氧化物极不稳定,一经形成就开始分解,在自动氧化的诱导期,生成速度超过分解速度,而在随后的反应中则相反。(1)氧-氧键断裂,产生一个烷氧自由基和羟基自由基氢过氧化物的分解+•OH•65氢过氧化物极不稳定,一经形成就开始分解,在自动氧化的诱导期,(2)烷氧自由基的C-C键发生断裂,生成醛、酸、烃等。•+•+H•[O]•66(2)烷氧自由基的C-C键发生断裂,生成醛、酸、烃等。•+•烷氧自由基也可通过以下途径生成酮、醇。•R5O•R6H++R6•67烷氧自由基也可通过以下途径生成酮、醇。•R5O•R6H++R氢过氧化物分解产生的小分子醛、酮、醇、酸等具有令人不愉快的气味即哈喇味,这种现象称为油脂的酸败。(注意:ROOH本身无味)氢过氧化物的分解产物会进一步发生聚合反应,生成二聚体或三聚体,使油脂黏度增加。自动氧化的链终止过程实际上是一个聚合过程。68氢过氧化物分解产生的小分子醛、酮、醇、酸等具有令人不愉快的气(1)氧处于不同的量子能态。(2)形成氢过氧化物的历程不同。(3)光敏氧化的速度快,比自动氧化快1500倍。(4)光敏氧化中单重态氧起着自由基活性引发剂的作用,而产生自动氧化最初的几个自由基是引起自动氧化的重要原因。光敏氧化与自动氧化的区别69(1)氧处于不同的量子能态。光敏氧化与自动氧化的区别693、酶促氧化脂肪在酶参与下所发生的氧化反应。脂肪氧合酶(Lox)专一地作用于具有1,4-顺、顺-戊二烯结构的多不饱和脂肪酸,可形成氢过氧化物。703、酶促氧化70Lox•异构化•异构化•131210911139O2RHO2RH9,11-13-OOH10,12-9-OOH71Lox•异构化•异构化•131210911139O2RHO2—CO2—2HO2脂肪氧化酶RCH2CH2COOHRCCH2COOH

ORCCH3

ORCHCH2COOHOH脱氢酶脱羧酶酮酸酸败酮型酸败也属于酶促氧化,是由某些微生物产生的酶(如脱氢酶、脱羧酶、水合酶等)作用所引起的氧化反应,主要发生在饱和脂肪酸的-和-碳位之间,最终产物是具有令人不愉快气味的酮酸和甲基酮,又称为-氧化作用。72—CO2—2HO2脂肪氧化酶RCH2CH2COOHRCCH24、影响油脂氧化速率的因素(1)脂肪酸及甘油酯的组成油脂氧化速率与脂肪酸的不饱和度、双键位置、顺反构型有关。(2)氧当氧浓度较低时,氧化速率与氧浓度成正比。734、影响油脂氧化速率的因素73(3)温度温度也影响反应机理。当温度>50℃时,氧化发生在不饱和脂肪酸的双键上,生成环状过氧化物。+O274(3)温度+O274(4)水分活度反应速度0.20.40.60.81.0Aw0.11.00.01脂肪氧化(非酶)ABCD75(4)水分活度反应速度0.20.40.60.81.0Aw0.(5)表面积

(6)光和射线可见光、紫外光和高能射线(射线、射线)不仅能够促进氢过氧化物分解,还能引发自由基。76(5)表面积76(7)助氧化剂很多过渡金属元素能催化脂类氧化反应,可缩短诱导期和提高氧化速度。其强弱如下:铅>铜>黄铜>锡>锌>铁>铝>不锈钢>银

(8)抗氧化剂指能延缓或减慢油脂氧化速率的物质。

77(7)助氧化剂775、过氧化脂质的危害(1)过氧化脂质几乎能与食品中的任何成分反应,使食品品质降低。RO+PrPr+ROH2Pr

Pr-Pr

785、过氧化脂质的危害RO+PrPr+ROH(2)氢过氧化物几乎可与人体内所有分子或细胞反应,破坏DNA和细胞结构。(3)脂质在常温及高温下氧化均能产生有害物。5、6节79(2)氢过氧化物几乎可与人体内所有分子或细胞反应,破坏DNA6、抗氧化剂(1)游离基清除剂:包括氢供体和电子供体,氢供体主要是酚类,电子供体主要是四甲基对苯二胺等。酚类(AH2)•氢供体,也称为质子供体,可清除自由基。酚羟基越多,抗氧化能力越强。•生成比较稳定的自由基。酚羟基邻位有叔丁基,空间位阻阻碍了O2的进攻。806、抗氧化剂酚类(AH2)80

ROO+AH2

ROOH+AH

ROO+AH

ROOH+AAH+AH

A+AH2

R•+O2ROO•ROO•+RHROOH+R•反应速率常数差104倍81ROO+AH2ROOH+AH(2)单重态氧淬灭剂

能够使单重态氧和光敏剂回复到基态的物质叫淬灭剂,主要是类胡萝卜素、生育酚等。类胡萝卜素+1O2类胡萝卜素*+3O2类胡萝卜素+Sens*类胡萝卜素*+Sens类胡萝卜素*类胡萝卜素82(2)单重态氧淬灭剂类胡萝卜素+1O2类胡萝卜素*(3)过氧化物分解剂通过分解链反应中生成的氢过氧化物形成非活性物质,从而起到抗氧化的作用。如硫代二丙酸的月桂酸及硬脂酸酯(R2S)。R2S+R1OOHR2S=O+R1OHR2S=O+R1OOHR2SO2+R1OH83(3)过氧化物分解剂R2S+R1OOHR2S=O(4)金属螯合剂:如柠檬酸、酒石酸、抗坏血酸等。(5)氧清除剂:抗坏血酸是有效的氧清除剂。84(4)金属螯合剂:如柠檬酸、酒石酸、抗坏血酸等。84(6)酶抗氧化剂:SOD、谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶、葡萄糖氧化酶等。85(6)酶抗氧化剂:SOD、谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶、葡(7)增效剂:几种抗氧化剂之间产生协同效应,其效果好于单独使用一种抗氧化剂。增效机理(1)酚类+螯合剂(2)酚类+酚类86(7)增效剂:几种抗氧化剂之间产生协同效应,其效果好于单独使8787抗氧化剂特点:能推迟会自动氧化的物质发生氧化,并能减慢氧化速率的物质。应该价廉、无毒性、有效浓度低、稳定、对食品品质无显著影响常用的抗氧化剂:人工合成抗氧化剂:PG,BHT,BHA天然抗氧化剂:茶多酚、SOD、生育酚、愈创木酚以及香辛料、可可壳、大豆等中提取到的物质。抗氧化剂88抗氧化剂特点:抗氧化剂88根据作用机理分类主抗氧化剂自由基接受体,可以延迟或抑制自动氧化的引发或停止自动氧化的传递BHA、BHT、PG、TBHQ天然食品组分:VE、胡萝卜素次抗氧化剂(协同剂、增效剂)增加主抗氧化剂的活性柠檬酸、VC、酒石酸、卵磷脂89根据作用机理分类主抗氧化剂89一般使用的合成抗氧化剂丁基羟基茴香醚二丁基羟基甲苯BHABHT90一般使用的合成抗氧化剂丁基羟基茴香醚二丁基羟基没食子酸丙酯(PG)去甲二氢愈创木酸(NDGA)91没食子酸丙酯91(1)抗氧化剂尽早加入(2)注意使用剂量问题(3)注意抗氧化剂的溶解性(4)常使用复合抗氧化剂,利用增效效应。(5)抗氧化剂要有较好的抗氧化性能。抗氧化剂使用的注意事项92(1)抗氧化剂尽早加入抗氧化剂使用的注意事项92抗氧化与促氧化有些抗氧化剂用量与抗氧化性能并不完全是正相关关系,有时用量不当,反而起到促氧化作用。93抗氧化与促氧化有些抗氧化剂用量与抗氧化性能并不完全是正相关关酚低浓度可清除自由基;高浓度有促氧化作用。Vc低浓度(10-5mol/L)促氧化。

β-胡萝卜素浓度为5X10-5mol/L时,抗氧化性最强;若浓度更高,则促氧化。低氧压时(PO2<150mmHg),抗氧化;高氧压时促氧化。94酚低浓度可清除自由基;941、油脂水解油脂+水游离脂肪酸油脂+水皂化反应六、油脂在加工和贮藏中的其他化学变化

热、酸碱、脂酶

碱油脂水解释放出游离脂肪酸,导致油的发烟点降低,品质降低,风味变差。

951、油脂水解六、油脂在加工和贮藏中的其他化学变化热、酸2、油脂在高温下的化学反应包括热分解、热聚合、缩合、水解、氧化反应等。油脂经长时间加热,粘度↑,碘值↓,酸价↑,发烟点↓,泡沫量↑。962、油脂在高温下的化学反应包括热分解、热聚合、缩合、水解、(1)热分解

非氧化热分解

氧化热分解

饱和脂肪酸、烯醛、酮不饱和脂肪低分子量物质、二聚体饱和脂肪ROOH不饱和脂肪ROOH(自动氧化)97(1)热分解饱和脂肪酸、烯醛、酮不饱和脂肪98989999(2)热聚合

非氧化热聚合:发生Diels-Alder反应

氧化热聚合:聚合成二聚体

导致油脂粘度增大,泡沫增多

100(2)热聚合导致油脂粘度增大,100非氧化热聚合分子间Diels-Alder反应101非氧化热聚合分子间Diels-Alder反应101非氧化热聚合分子内Diels-Alder反应102非氧化热聚合分子内Diels-Alder反应102氧化热聚合103氧化热聚合103(3)缩合104(3)缩合104油炸食品中香气的形成与油脂在高温下的某些反应产物有关,油炸食品香气的主要成分是羰基化合物(烯醛类)。油脂在高温下过度反应,则是十分不利的。加工中宜控制T<150℃。105油炸食品中香气的形成与油脂在高温下的某些反应产物有关,油炸食在不饱和脂肪酸中,氢原子在双键同侧的脂肪酸,被称为顺式脂肪酸;氢原子在双键异侧脂肪酸,被称为反式脂肪酸。(4)产生反式脂肪酸106在不饱和脂肪酸中,氢原子在双键同侧的脂肪酸,被称为顺式反式脂肪酸是如何产生的?①由液态油形成浓缩植物油(固化)的过程,即“氢化油”的“氢化”过程。这个过程使不饱和脂肪酸为主的植物油引入了氢分子,将液态不饱和脂肪酸变成易凝固的饱和脂肪酸,从而使植物油变成黄油一样的半固态甚至固态。在这个过程中,有一部分剩余不饱和脂肪酸发生了“构型转变”,从天然的“顺式”结构异化成“反式”结构,从而形成反式脂肪酸。

107反式脂肪酸是如何产生的?①由液态油形成浓缩植物油(固化)②高温加热过程中,光、热和催化剂作用使植物油脂肪酸异化成反式脂肪酸。

③在自然界中,产生于牛等反刍动物的瘤胃内微生态系统中共生微生物的生物氢化作用。108②高温加热过程中,光、热和催化剂作用使植物油脂肪酸异反式脂肪酸的危害有哪些?①反式脂肪酸不但升高血液中被称作为恶性胆固醇的LDL,同时还降低被称作为良性胆固醇的HDL。这两种变化都会引发动脉阻塞而增加心血管疾病的危险性。

②新近的研究结果证实反式脂肪酸增加糖尿病危险,用多不饱和脂肪酸代替膳食中的反式脂肪酸可以降低2型糖尿病的危险。

109反式脂肪酸的危害有哪些?①反式脂肪酸不但升高血液中被称作③反式脂肪酸能通过胎盘以及母乳转运给胎儿,婴儿及新生儿会因母亲摄入反式脂肪酸而被动摄入,从而造成以下影响:容易患上必需脂肪酸缺乏症;对视网膜、中枢神经系统和大脑功能的发生、发展产生不利影响,从而影响生长发育。

④可能会诱发肿瘤,部分研究证实反式脂肪酸与乳腺癌的发生成正相关。110③反式脂肪酸能通过胎盘以及母乳转运给胎儿,婴儿及新生怎样辨别食物中是否含有反式脂肪酸以及如何避免?首先,看食品的配料清单,如果含有“人造奶油”、“起酥油”、“氢化植物油”、“部分氢化植物油”等,那么该食品就含有反式脂肪酸。在购买时应尽量避免。

111怎样辨别食物中是否含有反式脂肪酸以及如何避免?首先,看食品其次,自我控制,养成良好的膳食习惯,避免大量进食薯条等油炸食品。因为许多含有反式脂肪酸的食物并不是我们健康必需的食物,如快餐、烘焙食物、薯片、炸薯条等。我国没有这方面的研究报道,美国一项调查结果显示美国成人反式脂肪酸的平均每日摄入量在5.8g左右,占其总能量的2.6%。美国FDA建议减少反式脂肪酸的摄入。112其次,自我控制,养成良好的膳食习惯,避免大量进食薯条等油炸食3、辐照辐射剂量越大,影响越严重辐照和加热生成的降解产物有些相似,但后者分解产物更多。按巴氏灭菌剂量辐照含脂肪食品,不会有毒性危险。7/8节1133、辐照辐射剂量越大,影响越严重7/8节113七、油脂的质量评价油脂在加工和贮藏过程中,其品质会因氧化、水解、辐照等化学反应而降低。114七、油脂的质量评价油脂在加工和贮藏过程中,其品质会因氧化、水1、过氧化值(POV)指1千克油脂中所含氢过氧化物的毫摩尔数。碘量法CH3COOH+KICH3COOK+HIROOH+2HIROH+I2+H2OI2+2Na2S2O3

2NaI+Na2S4O6POV值适用于衡量油脂氧化初期的氧化程度。1151、过氧化值(POV)碘量法POV值适用于衡量油脂氧化初期的2、硫代巴比妥酸(TBA)法醛类+TBA→有色化合物丙二醛的有色物在530nm处有最大吸收其它醛的有色物最大吸收在450nm处此法不宜评价不同体系的氧化情况。1162、硫代巴比妥酸(TBA)法1163、碘值(IV)指100g油脂吸收碘的克数,是衡量油脂中双键数的指标。IBr+KII2+KBrI2+2Na2S2O3

2NaI+Na2S4O6碘值↓,说明双键减少,油脂发生了氧化。不干性油、半干性油、干性油1173、碘值(IV)IBr+KII2+KBr碘值↓4、活性氧法(AOM):在97.8℃下迅速通入速度为2.33mL/s的空气到20mL的油样中,测定POV达到100(植物油脂)或20(动物油脂)时所需的时间。5、Schaal法:定期测定处于60℃的油脂POV值的变化,确定油脂出现氧化性酸败的时间。6、仪器分析法1184、活性氧法(AOM):在97.8℃下迅速通入速度为2.37、酸价(AV):指中和1g油脂中游离脂肪酸所需的氢氧化钾毫克数。

(不同GB级别食用植物油的酸价不同)8、皂化价(SV):指1g油脂完全皂化所需的氢氧化钾毫克数。(一般油脂的皂化价在200左右。SV大小与油脂平均分子质量成反比,皂化价↑,熔点↓,消化率↑)1197、酸价(AV):指中和1g油脂中游离脂肪酸所需的氢氧化钾毫9、二烯值(DV):指与100g油脂反应所需的顺丁烯二酸酐换算成碘的克数。丁烯二酸酐与油脂作用能发生Diels-Alder反应。该指标可反映出不饱和脂肪酸中共轭双键的多少。1209、二烯值(DV):指与100g油脂反应所需的顺丁烯二酸酐脂类在油炸时的物理化学变化

煎炸油---热媒介质、提供食品良好的风味、口感油炸期间脂类经受水分、空气、高温作用会加速水解、氧化和热败坏的发生,致使产生游离脂肪酸、氢过氧化物、羰基化合物和其他氧化物,以及二聚体、多聚体等,油脂的这种败坏取决于多种因素如油炸介质类型是否有其他成分,以及不同加工操作等。121脂类在油炸时的物理化学变化

煎炸油---热媒介质、提供食品良油脂过度加热后的总结果颜色变深粘度增大折光率变化酸价升高碘价降低发烟点下降泡沫增多必需脂肪酸分解抗氧化剂分解产生有毒物质122油脂过度加热后的总结果颜色变深发烟点下降122当石油醚不溶物≥0.7%,且发烟点低于170℃;或石油醚不溶物≥1.0%,无论其发烟点是否改变,均可认为油已经变质。

油炸油品质检查123当石油醚不溶物≥0.7%,且发烟点低于170℃;油炸油品质检1、油脂的精炼对毛油进行精制,可提高油的品质,改善风味,延长油的货架期。损失了一些脂溶性维生素,如维生素A、维生素E和类胡萝卜素等。八、油脂加工化学1241、油脂的精炼八、油脂加工化学124

毛油的组成

甘油三酯混合物

机械杂质毛油

杂质水溶性杂质

脂溶性杂质

泥沙纤维料胚草屑水分蛋白质糖类树脂类FFA色素烃类磷脂125毛油的组成泥沙水分FFA125毛油沉降脱胶脱酸脱色脱臭脱蜡油脂精炼的一般工艺9、10节126毛油沉降脱胶脱(1)沉降颗粒沉降

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