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脂质

脂类的化学性质

脂类的水解

酸价AV：中和1g油脂中游离脂肪酸所需的KOH毫克数

脂肪的氧化

氧化的初产物是氢过氧化物 (ROOH, Hydroperoxides)

自动氧化（典型的自由基反应）

反应机理

氢过氧化物（ROOH）的生成

油酸（酯）：先在双键的α-C处形成自由基，最终生成四种ROOH。

亚油酸（酯）：α-C11同时受到两个双健的双重激活，首先形成自由基，后异构化，生成两种ROOH

亚麻酸（酯）：在C11、C14处易引起自由基，最终生成四种ROOH。其氧化反应速度比亚油酸更快

小结：自动氧化中ROOH的形成机理：先在不饱和脂肪酸双键的α-C处引发自由基，自由基共振稳定，双键可位移。参与反应的是O2，生成的ROOH的种数为：2Xα-亚甲基数

自动氧化的特征：
1、干扰自由基反应的物质会抑制油脂的自
动氧化速度
2、光和产生自由基的物质能催化油脂的自
动氧化
3、反应产生大量氢过氧化物
4、纯油脂的氧化需要一个相当长的诱导期

光敏氧化

光敏化剂

光敏氧化的特征：
1、不产生自由基。
2、双键的构型会发生改变，顺式构型改变成反
式构型；
3、光的影响远大于氧浓度的影响。
4、没有诱导期。
5、不受自由基抑制剂的影响。
6、产物是氢过氧化物。

酶促氧化

脂肪在酶参与下所发生的氧化反应，称为酶促氧化。

1. 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：

2．酮型酸败（β-氧化作用）由脱氢酶、脱羧酶、水合酶等引起的SFA (Saturated FattyAcids) 的氧化反应

氢过氧化物的分解

氢过氧化物是脂类氧化的主要初期产物，无味，但不稳定。

1、ROOH的O-O断裂

烷氧基两侧的C-C断裂

聚合物的形成

小分子化合物可聚合，使粘度增大。

影响脂肪氧化的因素

脂肪的结构和组成

顺式、共轭双键易氧化

游离FA比甘油酯的V氧化略高

甘油酯中FA的无规分布使V氧化降低。

双键数∝V氧化

氧气

氧分压很低时，氧化速率与氧分压近似成正比；体系中供氧充分时，氧分压对氧化速率没有影响

温度

原因：温度提高有利于自由基的生成和加快氢过氧化物的分解和聚合。

SFA室温下稳定，高温下会显著的氧化

子主题1

表面积

催化剂（助氧化剂）

1、血红素、酶促氧化的酶均是助氧化剂
2、不同金属催化能力：铅>铜>黄铜>锡>锌>铁>铝>不锈钢>银

光和射线

能引发自由基、促进氢过氧化物分解

抗氧化剂

能延缓和减慢油脂V氧化的物质

抗氧化剂

定义：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。

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

作用机理

抑制自由基的产生或中断链的传递

氢供体，自由基受体

抗氧化剂的增效作用（协同作用）

两类协同作用：
1、混合自由基受体
2、自由基受体与金属螯合剂的复合作用
机理：
1、ROO· + AH → ROOH + A·
2、A· + BH → B· + AH
3、BH的存在，使AH具有再生能力
酚类抗氧化剂（主抗氧化剂）与抗坏血酸（增效剂）

抗氧化剂使用的注意事项

A. 抗氧化剂应尽早加入
B. 使用要注意剂量
C. 选择抗氧化剂应注意溶解性
D. 常将几种抗氧化剂合用

过氧化脂质的危害

①几乎能和食品中的任何成分反应，使食品品质降低。
②ROOH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有有害物产生。

氧化油脂的安全性：导致机体损伤；引起食品外观、质地、营养价值的降低。

油脂在高温下的化学反应

热分解

饱和脂肪

非氧化热解

氧化热解

不饱和脂肪

非氧化热解

主要生成一些低分子量的物质；此外还有二聚体。

氧化热解

与低温下的Autoxidation类似，但ROOH的分解速率更快。

热聚合

聚合反应导致油脂粘度增大，泡沫增多。

非氧化热聚合：生成环烯烃。聚合可发生在甘油酯的分子内、分子间。

氧化聚合

缩合

小结：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C。

辐解

1、辐射剂量越大，影响越严重。
2、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。
3、按巴氏灭菌剂量辐照含脂肪食品，不会有毒性危险。

油脂的加工化学

油脂精炼

1、脱胶：热水或水蒸气+50°C搅拌、静置分层，除去磷脂和蛋白质
2、脱酸：加碱中和、水洗，除去游离脂肪酸
3、脱色：活性炭或白土，除去叶绿素、类胡萝卜素等及磷脂、皂脚和一些氧化产物
4、脱臭减压蒸馏，除去异味

精制后油的品质提高，但会造成脂溶性维生素和天然抗氧化物质的损失

油脂改性

1、油脂氢化：在高温和催化剂作用下，三酰基甘油的不饱和脂肪酸双键与氢发生加成反应的过程。（氢化后的油脂，不饱和度降低，熔点提高，颜色变浅，稳定性提高）

特性改变

有利：稳定性提高；颜色变浅；风味改变；便于运输和贮藏；制造起酥油、人造奶油等。

不利：多不饱和脂肪酸含量下降；脂溶性维生素被破坏；双键的位移和反式异构体的产生

反式脂肪酸
1、在氢化油脂生产过程中，部分双键的顺式构型转变为反式构型，产生几何异构体——反式脂肪酸。
2、反式脂肪酸和顺式异构体存在几何差别，在脂质新陈代谢中酶的交叉反应也不同。
3、目前，反式脂肪酸（TFA）已经得到了世界各国普遍的关注。

2、酯交换

随机酯交换

反应在高与熔点的情况下进行

定向酯交换

反应在低于熔点的情况下进行

油脂特征值及质量评价

特征值

酸价：中和1g油脂中游离脂肪酸所需要的氢氧化钾的毫克数。
该指标可衡量油脂中游离脂肪酸的含量，也反映了油脂品质的好坏。

油脂氧化程度

过氧化值POV：POV宜用于衡量油脂氧化初期的氧化程度

碘值IV：100g油脂吸收碘的克数

碘值越高，说明油脂中双键越多；碘值降低，说明油脂发生了氧化。

氧化稳定性

活性氧AOM

油脂试样保持在97.8摄氏度条件下，连续通入恒定流速的空气，测定达到一定值所需的时间。可用于比较不同抗氧化剂的抗氧化性能

史卡尔法

定期测定60℃油脂的POV值的变化，确定油脂出现氧化性酸败的时间，或用感官评定确定油脂达到酸败的时间

仪器分析法

色谱法及光谱分析法等测定含油食品中氧化产物

概述

脂类

脂类是指生物体内能溶于有机溶剂而不
溶或微溶于水的一大类有机化合物。

95%以上的植物和动物脂类是脂肪酸甘油脂（三酰基甘油）

脂类化合物的共同特征

不溶于或微溶于水，而易溶于乙醚、石油醚、氯
仿、丙酮等有机溶剂。

大多具有三酰基甘油的结构，并以脂肪酸形成的
酯最多。

都是由生物体产生，并能被生物体所利用。

脂质的分类（按化学结构及组成）

简单脂类（脂肪酸+醇）

亚类：酰基甘油、蜡

复合脂类（脂肪酸+醇+其它基团）

亚类：磷酸酰基甘油、鞘磷脂类、脑苷脂类、脑苷脂类

衍生脂类（具有脂类性质的脂类衍生物）

类胡萝卜素，类固醇，脂溶性维生素等

脂肪在食品中的功能

1、热量最高的营养素(39.7kJ/g)；
2、提供必需脂肪酸；
3、提供滑润的口感，光润的外观，塑性脂肪还具有造型功能；
4、赋予油炸食品香酥的风味，是传热介质
5、脂溶性维生素的载体；

脂质在生物体中的功能

1、是组成生物细胞不可缺少的物质
2、能量贮存最紧凑的形式
3、有润滑、保护、保温等功能

命名及分类

脂肪结构

1、R1= R2 = R3，单纯甘油酯（简单三酰基甘油）；
2、Ri不完全相同时，混合甘油酯（混合三酰基甘油）；
3、R1≠R3，C2原子有手性，天然油脂多为L型。
4、碳原子数多为偶数，且多为直链脂肪酸

脂类的命名

脂肪酸的命名

系统命名法

从羧基端编号

从甲基端开始号,记作:ω 数字

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

该方法适用于具有非共轭双键结构

数字命名法

俗名或普通名

英文缩写

酰基甘油命名

脂肪酸的组成分布

动物脂中脂肪酸发布

乳脂：含短链脂肪酸(C4 - C12)，少量的支链、奇数碳FA。

高等陆生动物脂：含有较多的棕榈酸和硬脂酸。链长以C18 居多。熔点较高。

水产动物油脂：多为不饱和脂肪酸。

两栖类、爬行类、鸟类和啮齿动物：FA的组成介于水产动物和陆产高等动物之间

植物油中脂肪酸发布

果仁中的植物油----棕榈酸、油酸、亚油酸

种籽中的植物油----棕榈酸、油酸、亚油酸、亚麻酸

十字花科植物种籽---芥酸（如：菜籽油）

脂类的物理性质

气味和色泽

纯脂肪是无色无味的；多数油脂无挥发性，气味多由非脂成分引起的。

熔点mp和沸点bp

天然油脂没有固定的mp和bp
熔点:
1、游离脂肪酸>甘油一酯（一酰基甘油）>二酯>三酯
2、饱和度越高，则mp越高。
3、碳链越长，则mp越高。
4、mp最高在40~55°C之间, mp<37°C时，消化率 >96%

沸点：180~200℃之间，bp随碳链增长而增加

食用油脂熔点与消化率的关系

烟点、闪电、着火点

油脂的三点可反映油脂产品中杂质的含量情况 1、烟点：在不通风的情况下加热观察到试样出现稀薄蓝烟时的温度。
2、闪点：试样挥发的物质能被点燃但不能维持燃烧的温度。 3、着火点：油脂被点燃后能维持燃烧不少于5s的温度。

结晶特性及同质多晶现象

同质多晶（Polymorphism）：化学组成相同的物质可以有不同的晶体结构，但熔化后变成相同的液相。

同一种物质具有不同的固体形态叫做同质多晶现象，不同形态的固体晶体称为同质多晶体。

三酰基甘油有3种主要同质多晶型，即α、 β ́和β。

α型熔点低、密度小、稳定性最差；β型有序程度最高，最稳定，熔点高、密度大。

常见油脂的结晶型规律:
易结晶的β型:豆油,花生油,玉米油,橄榄油,椰子油和红花油,可可脂和猪油等.
易结晶的β ́型:棉籽油,棕榈油,菜籽油,乳脂,牛脂及改性猪油.

β ́型晶型适用：制备起酥油和人造奶油：人造奶油用于焙烤食品，它有助于大量的小空气的掺和，使产品产生更好的可塑性和奶油化性质.

调温：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。

油脂的塑性

固体脂肪在一定外力作用下，当外力超过分子间的作用力时，开始流动，但是当外力停止后，脂肪恢复原有的稠度。（在一定外力下，固体脂肪具有抗变形的能力）

影响油脂塑性的因素：
1、固体脂肪指数适当
2、脂肪的晶型 :β ́型
3、熔化温度范围宽，则脂肪的塑性越大。

1、固体的比例是ab/ac
2、液体的比例是bc/ac
3、固体脂肪指数ab/bc
4、在某一温度时，塑性脂肪中的固体和液体比例称为固体脂肪指数（SFI）

1、SFI过大，油脂过硬，塑性不好
2、SFI过小，油脂过软，易变形，塑性也不好

塑性脂肪的作用：涂抹性；可塑性；起酥作用；面团体积增加
（起酥油：结构稳定的塑性油脂，在40℃不变软，在低温下不太硬，不易氧化）

乳浊液和乳化剂

乳浊液是由两种互不相溶的液相组成的分散体系，其中一相是以直径0.1-50μm的液滴分散在另一相中，以液滴或液晶的形式存在的液相称为“内”相或分散相，使液滴或液晶分散的相称为“外”相或连续相。

乳浊液

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)

乳浊液的失稳机制

1、分层：重力作用可导致密度不同的相分层
2、絮凝：分散相液滴表面静电核不足导致液滴之间斥力不足，液滴之间相互接近而导致絮凝，但液滴的界面膜尚未破裂
3、聚结：液滴的界面膜破裂，液滴与液滴结合，小液滴变成大液滴，严重时会完全分相

提高乳浊液稳定性的方法

1、减小两相间的界面张力
2、增大分散相之间的静电斥力
3、增大连续相的粘度或生成有弹性的厚膜
4、微小的固体粉末的稳定作用
5、形成液晶相，使液滴间的范德华力减弱。

乳化剂的选择

选择依据： HLB（亲水––亲脂平衡），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。

食品中常用乳化剂

1、甘油酯及其衍生物
2、蔗糖脂肪酸酯
3、山梨醇酐脂肪酸酯及其衍生物
4、丙二醇脂肪酸酯
5、大豆磷脂
6、其它合成食品乳化剂

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