-脂质优秀公开课课件

脂质化学系HongheUniversity平台选修课程：食品化学FoodChemistry脂质概述

脂质通常的共同特征：①不溶于水而溶于乙醚、石油醚、氯仿、丙酮等有机溶剂。②大多具有酯的结构，并以脂肪酸形成的酯最多。③都是由生物体产生，并能被生物体所利用。例外：卵磷脂、鞘磷脂和脑苷脂类。脂质是生物体内一大类不溶于水，而溶于大部分有机溶剂的物质的总称。通常所说的油脂（脂肪）是脂质中的一类。5.1脂质概述5.1.1脂肪的分类按结构和组成分简单脂质：由脂肪酸与醇形成的酯的总称，包括甘油与脂肪酸的酯（甘油酯）和脂肪酸与高级以元醇、高级醇等形成的酯（腊）。复合脂质：由醇与脂肪酸形成的酯，其中还含有P、N、S等其它元素或基团，主要是：磷酯、糖酯、硫酯衍生脂质：它是具有脂类一般性质，是复合脂类的衍生物，包括：脂肪酸、甾醇、脂肪醇、烃类、各类脂溶性维生素。按来源分：乳脂类、植物脂、动物脂、海产品动物油、微生物油脂。按不饱和程度分：干性油：碘值大于130，如桐油、亚麻油、红花油等；半干性油：碘值介于100-130，如棉籽油、大豆油等；不干性油：碘值小于100，如花生油、菜子油、蓖麻油。按构成的脂肪酸分：单纯酰基油，混合酰基油。

提供必需脂肪酸脂溶性维生素的载体提供滑润的口感，光润的外观，塑性脂肪还具有造型功能赋予油炸食品香酥的风味，是传热介质5.1.2油脂在食品中的功能热量最高的营养素R1=R2=R3，单纯甘油酯；Ri不完全相同时，混合甘油酯；R1≠R3，C2原子有手性，天然油脂多为L型。5.1.3油脂的结构

油脂的烟点:指在不通风的情况下观察到试样发烟时的温度。闪点:试样挥发的物质能被点燃但不能维持燃烧的温度。着火点:试样挥发的物质能被点燃并能维持燃烧不少于5S的温度。5.3.3烟点、闪点和着火点油脂的烟点、闪点、着火点是油脂在与空气接触并加热时的热稳定指标。同质多晶：化学组成相同的物质，结晶晶型不同，但融化后生成相同的液相。脂肪酸烃链中的最小重复单位（亚晶胞）是亚乙基(-CH2CH2-)，可用来描述脂肪中脂肪酸烃链的晶体结构的堆积或排列方式5.3.4结晶特性脂肪的亚晶胞最常见的堆积方式稳定性：β>β’>α

利用结晶方式改变油脂的性质，使得到理想的同质多晶型和物理状态，以增加油脂的利用性和应用范围。调温ββ`迅速加热至熔点α可可脂：POSt（40%）、StOSt（30％）以及POP（15％），具有6种同质多晶型物（Ⅰ-Ⅵ）调温技术：精炼后的巧克力料一般都在45℃以上，此时，不能形成任何晶型，需在储缸内搅动一定时间后再进行调温。调温分为三个阶段。第一阶段：物料从40℃冷却至29℃，使油脂产生晶核，并逐步由晶核产生γ、α、β’、β四种晶型。第二阶段：物料从29℃冷却至27℃，结晶比例增大，部分不稳定晶型转变成稳定晶型。第三阶段：物料从27℃回升至29～30℃，目的是使低于29℃以下的不稳定晶型溶化，只保留稳定晶型。β晶型在巧克力制品中数量越高，成品质量越稳定。调温的目的就是使物料产生最高比例的β晶型。固体分数ab/ac液体分数bc/ac固体脂肪指数(SFI):在一定温度下固液比ab/bc。5.3.5熔融特性熔化涂抹性（涂抹黄油等）可塑性（用于蛋糕的裱花）起酥作用使面团体积增加起酥油：是指用在饼干、糕点、面包生产中专用的塑性油脂。特性：在40oC不变软，在低温下不太硬，不易氧化。塑性油脂的作用

内向/分散相，直径0.1-50μm;外向/连续相。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)5.3.6油脂的乳化和乳化剂乳浊液亲水端疏水端分层（重力）絮凝（分散相液滴表面静电荷不足）聚结（两相界面膜破裂）乳浊液的失稳机制亲水––亲脂平衡(HLB)HLB值具有代数加和性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。乳化剂的选择甘油酯及其衍生物蔗糖脂肪酸酯山梨醇酐脂肪酸酯及其衍生物丙二醇脂肪酸酯大豆磷脂其他合成食品乳化剂食品中常见的乳化剂

酸败：油脂在食品加工和贮藏期间，因空气中的氧气、光照、微生物、酶等的作用，产生令人不愉快的气味，苦涩味和一些有毒性的化合物的现象。油脂氢过氧化物(ROOH)小分子物质聚合物氧化分解聚合

自动氧化光敏氧化酶促氧化

5.4油脂在加工和贮藏中的氧化反应链引发链传递链终止（诱导期）

光、热、金属

慢快

基态氧

3O2激发1O2（三线态氧）（单线态氧）

基态激发态能量低能量高稳定不稳定亚麻酸酯

是不饱和双键与单线态氧直接发生的氧化反应。Sens氢过氧化物种类2双键数

5.4.2.2

光氧化3O2

1O2

双键上的任一C原子

过渡态六元环反式构型的ROOH

SensV光敏氧化1500V自动氧化亚油酸酯脂肪氧合酶（Lox）专一性地作用于具有1,4-顺、顺-戊二烯结构的脂肪酸的中心亚甲基处。酮型酸败（β-氧化作用）由脱氢酶、脱羧酶、水合酶等引起的饱和脂肪酸的氧化反应。5.4.2.3

酶促氧化脂肪氧合酶

Lox多不饱和脂肪酸（1,4-顺、顺-戊二烯）

脱氢游离基

反式ROOH异构化中心亚甲基酮型酸败饱和脂肪酸脱氢酶、脱羧酶、水合酶酮酸

甲基酮

α-和β-碳位之间烷氧游离基

羟基游离基

5.4.2.4ROOH的分解

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，导致油脂酸败。聚合反应二聚体或多聚体例子

粘度加大颜色加深产生异味5.4.2.5

ROOH的聚合不饱和脂肪酸>饱和脂肪酸顺式构型>反式构型易共轭双键>非共轭双键游离脂肪酸>甘油酯甘油酯中FA的无规分布使V氧化↓

双键数∝V氧化5.4.2影响油脂氧化速率的因素5.4.2.1脂肪酸及甘油酯的组成1O2的V氧化1500

3O2的V氧化V氧化氧压5.4.2.2氧猪油Vs植物油？不饱和脂肪酸>饱和脂肪酸5.4.2.3

温度T

VO溶解度5.4.2.4

水分表面积∝V氧化5.4.2.5表面积二价或多价过渡金属

催化机制：123金属催化能力强弱排序如下：铅＞铜＞黄铜＞锡＞锌＞铁＞铝＞不锈钢＞银5.4.2.6

助氧化剂

促使氢过氧化物分解引发游离基

5.4.2.7

光和射线5.4.2.8

抗氧化剂延缓和减慢油脂氧化速率自由基清除剂1O2淬灭剂金属螯合剂氧清除剂ROOH分解剂酶抑制剂酶抗氧化剂紫外线吸收剂酚类

(AH2)•氢供体，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。ROO+AH2

ROOH+AH

ROO+AH

ROOH+AAH+AH

A+AH2

5.4.3抗氧化剂的抗氧化机理1O2淬灭剂

1O2+双键化合物→3O21O2＋1类胡萝卜素→3O2＋3类胡萝卜素3类胡萝卜素→1类胡萝卜素此外，1O2淬灭剂还可使光敏化剂回复到基态。

1类胡萝卜素十3Sen＊→3类胡萝卜素十1Sen金属螯合剂：柠檬酸、酒石酸、抗坏血酸。氧清除剂：抗坏血酸。ROOH分解剂

酶抗氧化剂

ROOHROH

R'2S+ROOHR'2S=O+ROHR'2S=O+ROOHR'2SO2+ROH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

•酚类+螯合剂

•酚类+酚类

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。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510-5mol/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。ROOH几乎可与人体内所有分子或细胞反应，破坏DNA和细胞结构。脂质在常温及高温下氧化均有有害物产生。RO+PrPr+ROH2Pr

Pr-Pr

5.4.4过氧化脂质的危害过氧化脂质几乎能和食品中的任何成分反应，使食品品质降低。第三节油脂在加工和贮藏中的其他化学变化油脂水解

油脂＋水游离脂肪酸油脂＋水皂化反应脂肪游离脂肪酸热、酸碱、脂酶

碱脂酶

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。

在高温下的化学反应

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↑。热分解非氧化热解

氧化热解

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）热聚合

非氧化热聚合是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

缩合油炸食品中香气的形成与油脂在高温下的某些反应有关。

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℃。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。第四节油脂的质量评价一、油脂氧化的评价方法：①过氧化值（POV）是指1kg油脂中所含氢过氧化物的毫克当量数。POV值宜用于衡量油脂氧化初期的氧化程度。ROOH+2KIROH+I2+K2OI2+2Na2S2O3

2NaI+Na2S4O6第四节油脂的质量评价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。第四节油脂的质量评价③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。第四节油脂的质量评价活性氧法（AOM）史卡尔法仪器分析法二、其它评价方法：酸价（AV）是指中和1g油脂中游离脂肪酸所需的氢氧化钾毫克数。

（国标规定，食用植物油的酸价不得超过5）皂化价二烯值油炸油品质检查

当石油醚不溶物≥0.7％，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，