食品中的脂类物质概述专家讲座

第五章食品中脂类物质

第一节概述

食品中的脂类物质概述专家讲座第1页5.1.1脂类化合物组成及结构一、分类*按起源分：乳脂类、植物脂类、动物脂类、微生物脂类等**按结构中不饱和程度分：干性油（不饱和程度高，碘值＞130、半干性油（碘值在100～130）及亚不干性油（不饱和程度低碘值＜100）。食品中的脂类物质概述专家讲座第2页***按其结构和组成份：见下表食品中的脂类物质概述专家讲座第3页二、基本结构。食品中的脂类物质概述专家讲座第4页

按照甘油三酯中R基之间差异，又可将其分为单纯甘油酯（R1=R2=R3)和混合甘油酯（R不完全相同）；当其中R1≠R3时，甘油中2-C为手性C，造成甘油三酯含有手性和旋光性。天然油脂多为L构型食品中的脂类物质概述专家讲座第5页食品中的脂类物质概述专家讲座第6页

三、脂肪酸常见种类和结构

A、饱和脂肪酸

a.常见种类：酪酸（4C）、己酸（6C）、辛酸（8C）、羊脂酸（10C）、月桂酸（12C）、肉豆蔻酸（14C）、棕榈酸（16C，软脂酸）、硬脂酸（18C）、花生酸（20C）、山嵛酸（22C）

食品中的脂类物质概述专家讲座第7页b.结构特点：偶数C、直链、不含C=C。B、不饱和脂肪酸

a.常见种类：一烯酸：月桂烯酸（C12、顺9）、豆蔻烯酸（C14，顺9）、棕榈油酸（C16，顺9）、油酸（C18，顺9）、反油酸（C18，反9）、芥酸（C22，顺13）；二烯酸：亚油酸（C18，顺9、顺12）、癸二烯酸（C10，反2、顺4）、十二碳二烯酸（顺2、顺4）；食品中的脂类物质概述专家讲座第8页三烯酸：α–亚麻酸（C18，顺9、顺12、顺15）、γ–亚麻酸（C18，顺6、顺9、顺12）、α–桐酸（C18，顺9、反11、反13）、β–桐酸（C18，反9、反11、反13）多烯酸：花生四烯酸（C20，5,8,11,14）、EPA（C20，5,8,11,14,17）、

DHA（C22，4,7,10,13,16,19)食品中的脂类物质概述专家讲座第9页5.1.2脂肪酸及甘油三酯命名一、脂肪酸命名

a.起源名称：如棕榈酸、油酸、亚麻酸、蓖麻酸等。

b.系统命名法：如DHA系统名称为：4顺,7顺,10顺,13顺,16顺,19顺-二十二碳六烯酸。食品中的脂类物质概述专家讲座第10页c.数字命名法：（1）双键位次构型-n(C总数）:m(双键数）如：硬脂酸：18:0棕榈酸：16:0

亚油酸：9c,12c-18:2DHA：4c,7c,10c,13c,16c,19c-22:6

对于只存在顺式双键及无共轭体系不饱和脂肪酸也有从末端C开始编号，表示为：n:mωx(末端双键位次）或n:m(n-x)如：亚油酸：18:2ω6或18:2(n-6)α-亚麻酸：18:3ω3或18:3(n-3)

食品中的脂类物质概述专家讲座第11页5.1.3脂类物质基本理化性质

一、物理性质：蜡状固态或液态；沸点低，小分子脂类轻易挥发而形成特征风味；不溶于水（有例外），溶于乙醚、石油醚、氯仿、丙酮等有机溶剂；

二、化学性质：酯键轻易被水解或酶解而断裂；C=C轻易发生构型转化、位置移动、亲电加成、氧化等反应。食品中的脂类物质概述专家讲座第12页第五章食品中脂类物质第二节油脂类物质理化性质

主要介绍油脂类物质与食品相关理化性质食品中的脂类物质概述专家讲座第13页5.2.1物理性质一、气味和色泽食品中的脂类物质概述专家讲座第14页二、熔点和沸点天然油脂无固定熔点和沸点，而只有一定熔点范围和沸点范围。这是因为天然油脂是混合物且存在有同质多晶现象。油脂组成中脂肪酸碳链越长、饱和程度越高，熔点越高；反式脂肪酸、共轭脂肪酸含量高油脂，其熔点较高；

油脂沸点普通在180—200℃之间，沸点随脂肪酸碳链增加而增高。碳链长度相同，饱和度不一样脂肪酸，其沸点改变不大。食品中的脂类物质概述专家讲座第15页

三、烟点、闪点及着火点烟点：不通风条件下油脂发烟时温度；闪点：油脂中挥发性物质能被点燃而不能维持燃烧温度；着火点：油脂中挥发性物质能被点燃并维持燃烧时间不少于5s时温度。油脂纯度越高，其烟点、闪点及着火点均提升。食品中的脂类物质概述专家讲座第16页

四、结晶特征同质多晶现象：化学组成相同物质能够形成不一样形态晶体，但融化后生成相同液相现象叫同质多晶现象，比如由单质碳形成石墨和金刚石两种晶体。油脂在固态情况下也有同质多晶现象。*可能形成晶体形态：主要有α型、βˊ型、和β型三种。

食品中的脂类物质概述专家讲座第17页**几个晶体基本特点：α型：有点阵结构但脂肪酸侧链展现不规则排列β型：有点阵结构且脂肪酸侧链全部朝着一个方向倾斜。按照序列内分子间交织排列紧密程度，还有“二倍碳链长（β-2）”和“三倍碳链长（β-3）”之分。食品中的脂类物质概述专家讲座第18页

食品中的脂类物质概述专家讲座第19页②含有不一样脂肪酸三酰基甘油β’型熔点比β型高。③混合型三酰基甘油同质多晶体结构更为复杂。食品中的脂类物质概述专家讲座第20页五、脂熔融特（一）熔化

简单甘油三酯（即所含三个脂肪酸种类相同）是一类纯物质，其熔融行为符合纯物质熔融特征，即从固体变为液体时，热焓对物料温度曲线为S形，即固体开始熔融前加热，固体温度上升，但当熔融开始时，加热所提供热量，用来克服相变所需能量，状态发生改变但温度不发生改变；全部变为液体后继续加热液体温度继续上升。在这个过程中也会出现不一样晶形相互转化问题。

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天然油脂因为是混合物，其熔融行为和简单酯行为有些差异。首先相变过程变得不显著，当出现固液混合体系时，温度仍有所上升；其次，天然脂熔融时体积会发生改变。食品中的脂类物质概述专家讲座第22页食品中的脂类物质概述专家讲座第23页（二）油脂塑性油脂塑性是与油脂加工和使用特征紧密相关物理属性。其定义为在一定外力作用下，表观固体脂肪所含有抗变形能力。决定油脂塑性原因：(1)固体脂肪指数(SFI)：即在一定温度下脂肪中固体和液体所占份数比值，能够经过脂肪熔化曲线来求出。SFI太大或太小，油脂塑性都比较差，只有固液比适当初，油脂才会有比很好塑性。食品中的脂类物质概述专家讲座第24页(2)脂肪晶形：βˊ晶形油脂其可塑性比β晶形要好，这是因为βˊ晶形中脂分子排列比较涣散，存在大量气泡，而β晶形分子排列致密，不允许有气泡存在；(3)熔化温度范围：熔化温度范围越宽脂肪其塑性越好。假如SFI太大，固脂含量很高，脂肪太硬且变脆。假如SFI太小，固脂含量很低，脂肪过软且非常轻易熔化只有当固液比适当初，油脂才会有比较理想塑性。普通来说，食用脂肪固体含量在10%-30%。食品中的脂类物质概述专家讲座第25页塑性脂肪举例人造奶油是由含有高含量反式油酸与反式亚油酸油进行选择性氢化直接混合制成。年9月，纽约市卫生局公布了一项新要求，全部餐馆在07年7月前往除食用油、人造黄油、起酥油中反式脂肪成份。08年7月前往除全部食品中反式脂肪成份食品中的脂类物质概述专家讲座第26页食品中的脂类物质概述专家讲座第27页六、油脂液晶态油脂除了存在固态、液态外，还有一个介于固态和液态之间相态，称为液晶态。油脂液晶态存在是由油脂结构决定。

此时，分子排列处于有序和无序之间一个状态，即相互作用力弱烃链区熔化，而相互作用力大极性基团区未熔化时状态。脂类在水中也能形成类似于表面活性物质存在方式液晶结构。食品中的脂类物质概述专家讲座第28页因为乳化剂是经典两亲分子（分子含有极性和非极性部分），也可形成液晶态。食品中的脂类物质概述专家讲座第29页七、油脂乳化和乳化剂油脂和水在一定条件下能够形成一个均匀分散介稳状态－乳浊液，乳浊液形成基本条件是一个能以直径为0.1~50μm小滴在另一个中分散，这种分散普通成为内相或分散相，分散小滴外边包围液体成为连续相。食品中的脂类物质概述专家讲座第30页食品中的脂类物质概述专家讲座第31页

乳浊液是一个介稳状态，在一定条件下会出现分层、絮凝甚至聚结等现象。其原因为：①两相密度不一样，如受重力影响，会造成分层或沉淀；②改变分散相液滴表面电荷性质或量会改变液滴之间斥力，造成因斥力不足而絮凝；③两相间界面膜破裂造成分散相液滴相互聚合而分层。

食品中的脂类物质概述专家讲座第32页食品中的脂类物质概述专家讲座第33页食品中的脂类物质概述专家讲座第34页食品中的脂类物质概述专家讲座第35页食品中的脂类物质概述专家讲座第36页食品中的脂类物质概述专家讲座第37页乳浊液稳定性同液滴间引力与斥力平衡相关，假如液滴间斥力大于引力，则乳浊液有很好稳定性。食品中的脂类物质概述专家讲座第38页食品中的脂类物质概述专家讲座第39页食品中的脂类物质概述专家讲座第40页食品中的脂类物质概述专家讲座第41页5.2.2油脂在食品加工贮藏中氧化反应

食品中的脂类物质概述专家讲座第42页5.2.2.1油脂自动氧化油脂自动氧化指活化含烯底物（油脂分子中不饱和脂肪酸）与空气中氧（基态氧）之间所发生自由基类型反应。这类反应无需加热，也无需加特殊催化剂.食品中的脂类物质概述专家讲座第43页食品中的脂类物质概述专家讲座第44页食品中的脂类物质概述专家讲座第45页食品中的脂类物质概述专家讲座第46页食品中的脂类物质概述专家讲座第47页

在自动氧化情况下，由引发剂与不饱和脂肪酸反应得到烷基自由基是与基态氧进行氧化反应，基态氧就是空气中存在常态氧，其分子中电子排布方式为：

氧分子中电子这种排布方式成为三线态，与之相对应是单线态：

因为三线态中电子排布符合洪特规则，所以能量较低，比较稳定。

食品中的脂类物质概述专家讲座第48页二、常见脂氢过氧化合物形成

a.油酸氢过氧化合物食品中的脂类物质概述专家讲座第49页b.亚油酸氢过氧化合物食品中的脂类物质概述专家讲座第50页食品中的脂类物质概述专家讲座第51页5.2.2.2光敏氧化光敏氧化即是在光作用下（不需要引发剂）不饱和脂肪酸与氧（单线态）之间发生反应。光所起直接作用是提供能量使三线态氧变为活性较高单线态氧。但在此过程中需要更轻易接收光能物质首先接收光能，然后将能量转移给氧。将这类物质成为光敏剂。食品中含有大共轭体系物质，如叶绿素、血红蛋白等能够起光敏剂作用。食品中的脂类物质概述专家讲座第52页食品中的脂类物质概述专家讲座第53页食品中的脂类物质概述专家讲座第54页

此反应基本特点是：双键邻位C上氢参加了反应，但形成氢过氧键不在双键邻位C上，而是直接在双键C上；反应中双键移位，原先邻位饱和C变为了双键不饱和碳；单线态氧首先和邻位C上氢结合，然后未与氢结合另一个氧原子进攻并打开双键，同时双键移位并H从邻位C上断下，形成产物；假如双键两边都有邻位C，则有不一样反应方式，这正是了解教材所举例子关键。对于一样反应底物，光敏反应速度大于自动氧化（约1500倍）。食品中的脂类物质概述专家讲座第55页5.2.2.3酶促氧化一、脂肪氧合酶催化反应脂肪氧合酶专一性催化含有1,4-顺,顺-二烯结构多不饱和脂肪酸发生氧化反应。比如亚油酸所发生反应：食品中的脂类物质概述专家讲座第56页食品中的脂类物质概述专家讲座第57页5.2.2.4氢过氧化合物反应氢过氧化合物既能够经过分解反应，也能够经过聚合反应而深入发生改变。

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经过过氧键均裂，得到烷氧自由基，深入反应能够得到小分子醛、酮、羧酸等化合物。

氢过氧化合物聚合能够有不一样形式和过程。能够是氢过氧化合物聚合，也能够是得到氢过氧化合物过程中不一样自由基聚合；还能够是氢过氧化合物分解产物聚合。食品中的脂类物质概述专家讲座第59页5.2.2.5影响油脂氧化原因

一、脂肪酸组成及结构

食品中的脂类物质概述专家讲座第60页二、氧低氧浓度（分压）时，油脂氧化与氧浓度（分压）近似正比；单线态氧反应速度比三线态快（1500倍）。食品中的脂类物质概述专家讲座第61页三、温度温度增加，油脂氧化速度提升；这是因为温度提升有利于自由基生成和反应。油脂加工时温度条件也能影响其以后加工和贮藏特征。食品中的脂类物质概述专家讲座第62页食品中的脂类物质概述专家讲座第63页四、水分水分尤其是水分活度对于油脂氧化速度影响，在第三章已经介绍。总趋势是当水分活度在0.33时，油脂氧化反应速度最慢。伴随水分活度降低和升高，油脂氧化速度都有所增加。

五、表面积油脂表面积越大，氧化反应速度越快；这也是油性食品贮藏期远比纯油脂短原因。食品中的脂类物质概述专家讲座第64页六、助氧化剂一些二价或多价，如Cu2+、Zn2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Pb2+等金属离子常可促进油脂氧化反应进行，称这些金属离子为助氧化剂。金属离子在油脂氧化中经过下面三种方式发挥促进作用：

食品中的脂类物质概述专家讲座第65页（二）直接使有机物氧化：（三）活化氧分子：。（一）促进氢过氧化物分解，产生新自由基：食品中的脂类物质概述专家讲座第66页

七、光和射线：光线或射线是能量，能够促使油脂产生自由基或促使氢过氧化物分解。

八、抗氧化剂：即能预防或抑制油脂氧化反应物质。这类物质能够经过不一样方式发挥作用，有天然和人工合成两大类.食品中的脂类物质概述专家讲座第67页5.2.3油脂在加工贮藏中其它化学改变

一、油脂水解油脂水解主要特点是游离脂肪酸含量增加。这会造成油脂氧化速度提升，加速变质；也能降低油脂发烟点；使油脂风味变差。

食品中的脂类物质概述专家讲座第68页食品中的脂类物质概述专家讲座第69页食品中的脂类物质概述专家讲座第70页食品中的脂类物质概述专家讲座第71页食品中的脂类物质概述专家讲座第72页二、高温下反应油脂在加热条件下会发生分解、聚合、缩合、水解、氧化反应等。这些反应均是机理比较复杂反应。

（一）热分解脂类在加热情况下能够发生非氧化热分解和氧化热分解两种形式反应。食品中的脂类物质概述专家讲座第73页饱和脂肪非氧化热分解能够表示为：

食品中的脂类物质概述专家讲座第74页饱和脂肪酸氧化热（150℃以上）分解能够表示为：食品中的脂类物质概述专家讲座第75页不饱和脂肪也能发生两种形式热分解反应：在无氧条件下，发生复杂分解得到小分子物质，也有二聚体形成；在有氧条件下热分解反应和自动氧化主要过程相同。二、热聚合反应油脂在加热条件下不但能够发生分解反应，也能发生聚合反应。热聚合也有氧化热聚合和非氧化热聚合两类。食品中的脂类物质概述专家讲座第76页

非氧化热聚合主要发生在脂分子内或分子间两个不饱和脂肪酸之间，反应形式主要是共轭烯键与单烯键之间Diels-Alder反应。如：分子内：食品中的脂类物质概述专家讲座第77页

氧化热聚合反应主要发生在不饱和键α-C上，经过这种C之间自由基结合而形成二聚体。油脂在加热条件下还能发生缩合反应，在辐射条件下还能发生降解反应等。食品中的脂类物质概述专家讲座第78页5.2.4油脂质量评价中一些主要参数5.2.4.1过氧化值过氧化值（peroxidationvalue,POV)：指1kg油脂中所含氢过氧化合物毫克当量数。这个值在油脂氧化早期随时间延长而增加，而在后期则因为氢过氧化物分解速度加紧，其实际存在量会降低。所以用过氧化值评价油脂氧化趋势多用于氧化早期。直接测定法：碘量法

食品中的脂类物质概述专家讲座第79页间接测量法－硫代巴比妥酸法脂质氧化中经典分解产物是能够得到一些醛类，如丙二醛（MDA)这些醛可与硫代巴比妥酸发生以下反应而显色。食品中的脂类物质概述专家讲座第80页5.2.4.2碘值碘值：指100g油脂吸收碘克数。反应原理为：