食品化学:脂类
脂类01
1-2 脂类(Lipids)一、脂类的定义脂类是生物体内的一大类物质,包括脂肪、蜡、磷脂、糖脂、固醇等,脂类的种类繁多,结构各异,但都具有下列共同特征。
1、不溶于水而溶于乙醚、石油醚、氯仿等有机溶剂。
2、都具有酯的结构或可能成为酯的物质(醇、酸)。
3、能被生物体利用的物质。
根据脂类的化学组成,可作如下分类:在食品化学中,脂类中最重要的是作为能源的油脂和易引起食品腐败的复合脂类。
二、甘油酯和脂肪酸动植物油脂的主要成分是脂肪酸的甘油酯,若甘油结合的三个脂肪酸相同,则称之为单纯甘油酯,否则称为混合甘油酯。
天然油脂中的甘油酯大部分是混合甘油酯。
甘油酯中的脂肪酸一般是直链的,分为饱和脂肪酸及不饱和脂肪酸两类,脂肪酸的命名一般多保持其俗名。
与食品化学关系较大的脂肪酸见表1,其中以C16及C18的脂肪酸在自然界中最广为存在。
如棕榈酸(十六酸)、硬脂酸(十八酸)、油酸(9—十八烯酸)、亚油酸(9,12—十八二烯酸)。
天然存在的不饱和酸大部分为顺式,如油酸。
三、脂肪酸及脂肪的性质1、物理性质纯净的脂肪酸及其油脂都是无色的,脂肪是混合物,所以没有确切的熔点和沸点,几种脂肪及脂肪酸的沸点都比较高,在常压下蒸馏时要发生分解,故只能在减压下蒸馏。
表1、作为脂类成份的主要天然脂肪酸2、直链不饱和脂肪酸b3、羟基酸ab脂肪酸的比重一般都比水轻,它们的折光率随分子量和不饱和度的增加而增大,因此,象奶油等含低饱和度酸多的油,折光率就低,而亚麻油等不饱和酸含量多的油,折光率就高,在制造硬化油(人造奶油)加氢时,可以根据折光率的下降情况来判断加氢的程度。
脂肪不溶于水,而易溶于乙醚、石油醚、氯仿等有机溶剂。
固体脂肪指数在某一温度时,塑性脂肪(软化脂肪)的固体和液体比例称为固体脂肪指数(SFI),它与脂肪在食品中的功能性有重要关系。
可采用超声技术来测定SFI,因为固脂中的超声速率大于液体脂。
脂肪的加工产品,如人造奶油、可可脂、起酥油等,对脂肪中固体含量有不同要求,固体含量的多少影响脂肪的熔化温度和可塑性,当固体含量少,脂肪容易熔化,如果固体脂含量很高,脂肪变脆。
食品化学 第四章 脂类
Chapter 4 Lipids
• 一、概述 • 二、油脂的物理特性 • 三、脂类的化学性质 • 四、油脂加工化学
一.概述
(一)共性
•
Introduction
不溶于水,酯的结构,由生物体产生、为生 物体利用 供能,提供必需脂肪酸,维生素载体,生理 活性物质,改善食品质地,增加食品风味。
(五)膨胀及固体脂肪指数
1、熔化膨胀-固体脂肪在加热时熔化,使容积增加
• 2、固体脂肪指数 SFI(Solid FatIndex)) 在一定温度下,固体脂肪的含量(SFI) SFI越大,膨胀度越大。 部分脂肪SFI值 • 品种 10℃ 21.1℃ 33.3℃ • 可可脂 62 48 0 • 棕榈油 34 12 6 • 椰子油 55 27 0 • 面包奶油 29 18 13
脂肪的亚晶胞最常见的堆积方式
• 3、混合三酰甘油多晶体
• 饱和的为β'型; • 不饱和的:不对称的为β'型,(USS UUS); 对称的为β型(SUS USU) • 交叉排列,可形成 β2、 β3
甘油三酯在晶格中分子排列成椅式
• 4、常见油脂的晶型 • β':棉、菜、棕榈、牛脂、奶油 • β:豆、花生、玉米、芝麻、椰子 可可脂: POSt (16:0 18:1 18:0) 40% • StOSt (18:0 18:1 18:0) 3 0% • POP (16:0 18:1 16:0) 15% • 稳定的晶型为 β3 (I-VI, 不同间矩) • 其中β3(V)稳定,外观明亮,光滑, 可转变为β3(VI)“白霜”
(3)乳状液的失稳与影响乳化稳定 性的因素
• 乳状液失稳的三个阶段为:上浮、絮集与 聚结 • A 上浮:两相的密度不同而引起的密度小的 一相向上富集的过程。沉降速度符合 Stokes定律: 2r 2 g △ρ
食品化学之脂类物理性质14459305647663658
一、色泽、气味
纯脂肪无色、无味
多数油脂无挥发性, 气味多由非脂成分 引起的。天然油脂 的色泽是由其中溶 有非脂成分引起的, 如类胡萝卜素。
二、 熔点和沸点
天然油脂没有敏锐的mp和bp,因为脂肪是纯 甘油三酯的混合物。 mp:游离脂肪酸>甘油一酯>二酯>三酯 mp最高在40-55℃之间。 bp:180-200℃之间,bp随碳链增长而增 高,碳链长度相同的脂肪沸点相近。
起酥作用:将塑性油脂加入到面团中,
可以使饼干、薄脆甜饼等烘烤面制品的质地 变得酥脆,这种性质称为油脂的起酥性。
起酥油
是指用在饼干、糕点、面包中专用的塑性油脂。
特性:
结构稳定的塑性油脂,在40C不软, 在低温下不太硬,不易氧化。
9、油脂着火点
是油酯在接触空气加热时的热稳定性指标。
着火点是试样挥发的物质能被点燃并能维持燃 烧不少于5秒的温度,一般为370 ℃
烟点、闪点油脂的乳化
(1)乳化的概念:使互不相溶的两种液体 如油与水中的一种呈微滴状分散于另一种 液体中称为乳化。
油性是指液态油脂能形成润滑薄膜的能力。
在食品加工中油脂可以均匀地分布在食品 得表面形成一层薄膜,使人口感愉快。
4、溶解性
难溶于水而溶于乙醚、石油醚、 氯仿、丙酮等有机溶剂。
5、密度
相对密度比水轻,所以脂肪均会浮在 水上并分层。
6、折光性
光从一种介质进入另一介质时,因传播速度不同 而发生的折射现象称为折光现象。因此通过折光率 的测定可以判断油脂的性质。油脂分子中碳链越长、 不饱和程度越高,油脂的折光率越大。
下不太硬,不易氧化。
涂抹性
概念: 塑性油脂在剪切应力作用下以薄 层形式均匀分布和保留在平面上的能 力。
【2021年整理】食品生物化学---第3章
甘油在高温下与脱水剂(无水CaCl2 、KHSO4 、MgSO4等) 共热,失水生成具有刺激鼻,喉及眼黏膜的辛辣气味的丙烯醛, 是鉴别甘油的特征的反应。油脂在高温时发生臭味就是产生丙烯 醛的缘故,也可利用此种性质来鉴定物质中是否有油脂存在。
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食品生物化学
②皂化价 皂化1g油脂所需氢氧化钾的毫克数。皂化价可反 映脂肪的平均分子量,因为单位重量的脂肪如分子量愈大,则摩 尔浓度愈小,所需的氢氧化钾也愈少,如果皂化价低于常数以下, 可推断混入了其他高分子量的脂肪或不皂化性的物质,如甾体物 质、脂溶性维生素及类胡萝卜素等。
③酯值 皂化1g纯油脂所需要氢氧化钾的毫克数称为酯值, 这里不包括游离脂肪酸的作用。
④不皂化物 油脂中含有少量不受氢氧化钾作用的脂质物质, 如甾醇、高级醇、脂溶性色素和维生素等,称为不皂化物。不皂 化物含量以百分数表示。
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脂肪
甘油
皂
碱与脂肪及及脂肪酸的作用可以用酸价和皂化值、酯值和不 皂化物来反映,这几项内容也是表征脂肪特点的重要指标。
①酸价 酸价是中和1g油脂中的游离脂肪酸所需要的氢氧化
钾的毫克数。它因油脂的精炼程度、保存时间及水解程度不同而
有差异。例如完全精炼好的油,酸价一般在0.03左右,而毛油酸
价多在1以上。所以酸价的高低是衡量油脂好坏的指标。
(2)不饱和脂肪酸 分子中含有双键或三键的脂肪酸叫做 不饱和脂肪酸,通常为液态。
不饱和脂肪酸通常用Cx:y表示,其中x表示碳链中碳原子的 数目,y表示不饱和双键的数目。
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食品化学第四章 脂类
名词解释1.烟点:指不通风条件下加热油脂观察到冒烟时的温度。
2.闪点:指油脂加热产生的挥发物能被点燃,但不能持续燃烧的温度。
3.着火点:指油脂挥发物能被点燃,并能维持燃烧不少于5s的温度4.同质多晶性:物质能通过不同的分子组装方式形成具有不同结构特性晶胞的能力。
5.氧化型酸败主要指不饱和脂肪酸经历自动氧化、光氧化或酶促氧化后形成氢化氧化物,而后者经过分解产生一些导致油脂异味的化合物的过程。
填空题:1.油脂的氧化分为自动氧化、光氧化和酶促氧化。
2.油脂的烟点、闪点和着火点是与空气接触时油脂加热时的热稳定性指标。
3.塑性脂肪具有良好的涂抹性、起酥性和可塑性。
4.磷脂的存在会导致油脂在加热时颜色快速变深,它还能使油炸用油大量起泡。
5. 组成油脂的脂肪酸碳链越长,起沸点越高;脂肪酸碳链长度相同时,饱和程度对沸点的影响不大。
但油脂的沸点随其游离脂肪酸的含量增加而降低。
判断题:1.精炼油脂的烟点、闪点、着火点明显高于原始油脂。
(√)2.油脂的烟点、闪点、着火点随其中游离脂肪酸含量的增大而降低。
(√)简答题:1. 判断变质油脂的条件:①油炸用友石油醚不溶物≥0.7%和烟点低于170℃.②石油醚不溶物≥1.0%,无论烟点是否改变。
2. 脂类在食品中的作用:①脂类是重要的食品营养素;②脂类是重要的食品风味成分;③脂类具有众多食品工艺学性质。
问答题:1.氢化对油脂有什么影响?答:影响主要体现在四个方面:①油脂的熔点提高、碘值降低、固体脂肪指数提高、颜色变浅、氧化稳定性提高;经过氢化可使室温下的液态油脂转变为半固态塑性脂肪。
完全氢化的油脂(碘值小于1)在室温下呈易碎性固体。
②多不饱和脂肪酸含量下降,使油脂的营养学品质下降;③脂溶性维生素和类胡萝卜素被破坏;④不完全氢化有反式油脂形成。
食品化学-脂类
碳链长度
双键个数 饱和程度 母体名
系统命名:顺-9,顺-12,顺-15 - 十八碳 三烯酸
系统命名: 碳链长度,饱和程度,双键位置,双键构型,双键 个数 顺-9,顺-12,顺-15 - 十八碳 三烯酸 数字命名法:碳原子个数:双键数(双键位) 一种羧基端开始:如18:2或18:2(9,12) 另一种从甲基端开始:18:2(n-6)或18:2w6(仅非共轭双 键结构) 俗名或普通名: 月桂酸(12:0)、棕榈酸(16:0) 英文缩写:月桂酸La、棕榈酸P
皂化反应:形成钠盐或钾盐
水解型酸败-生成酸,产生汗臭味,苦涩味 酮型酸败-形成酮酸和甲基酮所致。
二、脂类氧化 食品变质的主要原因之一;产生挥发性化合物,不良风 味(哈喇味);受多种因素影响;氧与不饱和脂类反应。 油脂的氧化主要有以下类型:
(一)自动氧化
油脂的自动氧化指活化的含烯底物(油脂分子中的不 饱和脂肪酸RH)与空气中氧(基态氧)之间所发生的自由 基类型的反应。 自动氧化的机理描述(Autoxidation Mechanism) 链引发 (诱导期):RH
பைடு நூலகம்
2、 氧 当氧浓度较低时,氧化速率与氧浓度近似成正比;当氧 浓度很高时,则氧化速率与氧浓度无关。氧浓度对氧化速 率的影响还受其他因素如温度与表面积的影响。采取真空 包装或者低透气性低的包装材料。 单线态氧的氧化速率约为三线态氧的1500倍。 3、温度 一般来说,随着温度上升,氧化速率加快;但温度上 升,氧的溶解度会有所下降。
采用Sn(立体有择位次编排Stereos- pecifically Numbering,Sn)-系统命名法、数字命名和英文缩写命名。 CH2-OH Sn-1 H-C-OH Glycerol CH2OH 例:
《食品化学》5脂类
存第 过三 程节 中 的油 化脂 学在 变烹 化调 与 贮
一、油脂的水解反应
O
CH2OH CHOH CH2OH ( 甘油 )
R1COOH
CH2
酸、碱、酶
O O
C C
R1 O R2 O +3H2O
+
R2COOH R3COOH
CH CH2
O
C
R3
( 脂肪酸 )
(三酰甘油酯 )
在碱性条件下,水解反应是不可逆的。 水解出的游离脂肪酸马上与碱结合生成 脂肪酸盐(肥皂)。
2. 脂类的功能 (Function of Lipids)������
附:脂类在生物体中的功能
是组成生物细胞不可缺少的物质。 能量贮存最紧凑的形式。 有润滑、保护、保温等功能。
二、脂类的化学结构
O
CH2OH CHOH CH2OH ( 甘油 )
R1COOH
CH2 CH CH2
O O
������ 可塑性 ������ 起酥作用 ������
塑性脂肪的塑性或稠度取 决于组成塑性脂肪的甘油三 酯的固液两相的相对比例和 构成固相的甘油三酯结晶粒 子的大小。
起酥油(Shortening) 结构稳定的塑性油脂, 在40°C不变软, 在低温下不太硬, 不易氧化。
五、烹调用油脂的种类 1、植物油类 A 饱和脂肪酸类 B 油酸类 C 亚麻酸类 D 月桂酸类
2、动物脂肪 A 肉脂肪 B 乳脂肪
3、海产动物油类 鱼油、鱼肝油、海产哺乳动物油脂。 主要含有大量的长链多不饱和脂肪酸; 含有大量VA和VD。
食品化学 第四章 脂类分析
Lipids教学目的和要求1、了解天然脂肪及脂肪酸的组成和命名,卵磷脂及胆固醇的结构和性质,脂肪替代物的定义和种类。
2、掌握脂肪的物理性质(结晶特性、熔融特性、油质的乳化等),油脂在加工贮藏中发生的化学变化,油脂加工化学的原理。
Lipids⏹第一节脂质的分类、组成、命名和结构⏹第二节常见商品食用油脂的分类、来源、组成特点和基本的食品用途⏹第三节油脂的特征值和其意义⏹第四节油脂的物理功能性质⏹第五节油脂的水解和酮型酸败⏹第六节油脂的氧化和抗氧化剂的作用机理⏹第七节油脂的高温裂解和热氧化反应⏹第八节油脂加工中的变化⏹第九节油脂氧化、酸败、裂解、聚合和反式脂肪酸生成对食品的影响第一节脂质的分类、组成、命名和结构一、脂质(Lipids)脂类是脂肪酸和醇等所组成的酯类及其衍生物。
它包括脂肪、蜡、磷脂、糖脂、类固醇等,其元素组成主要是碳、氢、氧,有的还含有氮、磷、硫。
Lipids共同特征不溶于水而溶于乙醚、石油醚、氯仿、丙酮等有机溶剂。
大多是脂肪酸的衍生物,具有酯的结构。
由生物体产生,并可被生物体所利用(与矿物油不同)。
主类亚类组成简单脂质(simple lipids)酰基甘油蜡甘油+脂肪酸(占天然脂质的95%左右)长链脂肪醇+ 长链脂肪酸磷酸酰基甘油甘油+脂肪酸+磷酸盐+含氮基团鞘磷脂类鞘氨醇+脂肪酸+磷酸盐+胆碱脑苷脂类鞘氨醇+脂肪酸+糖复合脂质(complex lipids)神经节苷脂类鞘氨醇+脂肪酸+碳水化合物衍生脂质(derivative lipids)类胡萝卜素,类固醇,脂溶性维生素等一、脂质的分类(Classification)简单脂质和衍生脂质绝大多数为非极性脂,复合脂质为极性脂质。
第一节脂质的分类、组成、命名和结构第一节脂质的分类、组成、命名和结构二、脂肪酸的种类1、常见脂肪酸的种类脂肪酸可分为饱和和不饱和脂肪酸两大类。
饱和脂肪酸按照碳数多少和有无支链等进一步划分偶数碳、奇数碳和含支链的饱和脂肪酸。
食品化学之脂类
线态氧之间直接发生的反应。
油脂光敏氧化的反应速率是自动氧化的1500倍
2.3 酶促氧化:酶参与下的脂肪氧化反应
2.4 氢过氧化合物的分解及聚合
氢过氧化合物既可以通过分解反应, 也可以通过聚合反应而进一步发生变化。
2.5影响油脂氧化速率的因素
a、脂肪酸的组成及结构
主要发生在不饱和脂肪酸上,饱和脂肪酸难氧化 不饱和脂肪酸中C=C数目增加,氧化速度加快 顺式双键比反式氧化速度快 共轭双键反应速度快 游离脂肪酸容易氧化
0.73-:
反应体系稀释
e、表面积 表面积增加,油脂的氧化速度提高
f、助氧化剂
一些二价或多价,如Cu 2+、Zn2+、Fe3+、
Fe2+、Al3+、Pb2+等常可促进油脂氧化反应的进
行,称这些金属离子为助氧化剂:
g、光和射线: 光线或射线是能量,不仅可以促使氢过氧化 物分解,还能引发自由基,尤其是紫外线、γ射线 h、抗氧化剂: 即能防止或抑制油脂氧化反应的物质。这类 物质可以通过不同方式发挥作用,有天然和人工 合成两大类.
脂类的物理性质
The Physicial Properties of Fat
1.气味和色泽:纯净的油脂无色无味 2.烟点、闪点及着火点:
烟点:不通风条件下油脂加热发烟时的温度,一般
240℃。
闪点:油脂中挥发性物质能被点燃而不能维持燃烧的温
度;一般为340℃。
着火点:油脂中挥发性物质能被点燃并维持燃烧时间不
Chapter 4
Lipid
脂 类
4.1
概述
Introduction
1.定义: 是指不溶于水而溶于有机溶剂的化合物
脂:室温下为固体
大学课件食品化学第四章脂类3
5
影响吸附脱色的因素
1)吸附剂 不同的吸附剂有不同的特点,应根据
实际要求选用合适的吸附剂。油脂脱色一 般多选用活性度高、吸油率低、过滤速度 快的白土。
6
2)操作压力
吸附脱色过程在吸附作用的同时,往往还 伴有热氧化副反应,这种副反应对油脂脱色有 利的一方面是:部分色素因氧化而褪色,不利 的方面是:因氧化而使色素固定或产生新的色 素以及影响成品的稳定性。负压脱色过程由于 操作压力低,热氧化副反应较弱,实际生产中 一般采用负压脱色。
Pt等的催化作用下,在高温下与氢气发生 加成反应,不饱和度降低,从而把在室温 下呈液态的油变成固态的脂的过程。
19
油脂氢化的机理
c -CH2CH=CHCH2-
吸附
Ni,Pt,Cu
-CH2C*H CH CH2-
+H*
(a)
+H*
-CH2C*H CH2CH2-
-H
(b)
+H*
* -CH2CH2CH CH2-
2、Traiblazer:以黄原胶、大豆、鸡蛋、牛乳蛋白和酪蛋 白为原料,用类似于模拟肉的生产工艺而制得的纤维状产 品。
3、LITA:以从玉米中分离出的高疏水性蛋白质(即玉米醇 溶蛋白)为原料。
32
思考题
1、如何认识脂肪的结晶特性和同质多晶体。 2、油脂自动氧化历程包括哪几步?影响脂肪氧化
的因素有哪些? 3、抗氧化剂的抗氧化机理是什么?使用时应注意
9
5)搅拌 脱色过程中,吸附剂对色素的吸附,
是在吸附剂表面进行的,属于非均相物 理化学反应。良好的搅拌能使油脂与吸 附剂有均匀的接触机会。
第四章-食品中的脂类
❖ 4.皂化价
皂化价是指1g油脂完全皂化所需的KOH的毫克数。 皂化价一般都在200左右;皂化价与油脂的平均分子 量成反比,即皂化价越大,油脂的平均分子量越小。
❖ 5.二烯值
二烯值也可称为共轭二烯值,即具有共轭二烯结构的不饱和 脂肪酸与丁烯二酸酐反应时需要丁烯二酸酐的量换算成所需 碘的量。 二烯值反映了不饱和脂肪酸中是否存在有共轭二烯结构及此
❖ (3)必需脂肪酸和非必需脂肪酸
大多数的脂肪酸人体能够自身合成,而有几种不饱和脂 肪酸是维持人体正常生长所必需,而体内又不能合成的脂肪 酸,这些脂肪酸称为必需脂肪酸。属于必需脂肪酸的有亚油 酸、亚麻酸和花生四烯酸,必需脂肪酸的最好来源是植物油。
大多数脂肪酸是人体能够自身合成的,可以不从食物中 直接吸收,这类脂肪酸称为非必需脂肪酸。非必需脂肪酸主 要是饱和脂肪酸。
CH2OCOR 2 CHOCOR
CH2OCOR
2H2O 2RCOOH CH2OH 2 CHOCOR
CH2OCOR
H2O CH2 O CH2 CHOCOR CHOCOR CH2OCOR CH2OCOR
4、 油脂的分解
油脂在高温下,除聚合、缩合外,还生成各 种分解产物如酮、醛、酸等。金属离子(如 Fe2+)的存在可催化热解反应。
H3C (CH2)n C O CH
O
H2C O P O X OH
X = 胆碱、乙醇胺、 丝氨酸、甘油
X= H 磷脂酸 (PA)
硬脂酸 (脂)
软脂酸 (油)
二者的区别
2.脂肪酸
❖ (1)饱和脂肪酸
含有4到24个碳原子的脂肪酸常常存在于油脂中,最常见的饱和脂肪酸有 丁、己、辛、癸酸和软脂酸与硬脂酸;而24个碳原子以上的脂肪酸则存 在于蜡中。
食品化学第四章 脂类
B、不饱和脂肪酸
①常见种类:
一烯酸: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)
三烯酸:α –亚麻酸(C18,顺9、顺12、顺15)
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)
五、天然油脂中脂肪酸的分布
(1)动物脂中脂肪酸的分布 乳脂:含短链脂肪酸(C4 -C12),少量的支链、奇数碳脂 肪酸。 高等陆生动物脂:含有较多的棕榈酸P和硬脂酸St。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:脂肪酸的组成介于 水产动物和陆产高等动物之间。 (2) 植物油中脂肪酸的分布 果仁油及种籽油中含有较多的棕榈酸、油酸、亚油酸。后 者还含有较多的亚麻酸。芥酸仅存在于十字花科植物种籽 中。
CH3 CH2 C H
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 亚油酸:9c,12c-18:2
DHA:4c,7c,10c,13c,16c,19c-22:6 对于只存在顺式双键及无共轭体系的不饱和脂肪酸 也有从末端C开始编号的,表示为:n:mω x(末端双键 位次)或n:m(n-x) 如:亚油酸:18:2ω 6或18:2(n-6) α -亚麻酸:18:3ω 3或18:3(n-3) (2)△双键位次构型Cn:m 如亚油酸:△ 9c,12cC18:2
②结构特点:偶数C、直链、含一个或多个C=C、C=C构 型多为顺式。
必需脂肪酸:人体不能合成的脂肪酸。主要指一 些不饱和脂肪酸,如亚油酸、亚麻酸、花生四烯 酸等。
食品化学—脂类复习知识点
油脂的分类◆按物理状态:脂肪(常温下为固态)和油(常温下为液态)。
◆按来源: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:✓干性油:碘值大于130,如桐油、亚麻籽油、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、蓖麻油等。
◆按构成的脂肪酸分:单纯酰基油,混合酰基油。
油脂类物质的物理性质(1)气味和色泽纯净的油脂无色无味,天然油脂由于混入叶绿素、叶黄素、胡萝卜素等有色物质而呈现不同的颜色;油脂特征的气味一般是由其中的非脂类成分引起的,如芝麻油中的乙酰吡嗪、椰子油中的壬基甲酮及菜油加热时产生的黑芥子苷等。
(2)熔点和沸点天然油脂无固定的熔点和沸点,而只有一定的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。
油脂组成中脂肪酸的碳链越长、饱和程度越高,熔点越高;反式脂肪酸、共轭脂肪酸含量高的油脂,其熔点较高;油脂的沸点随脂肪酸组成的变化而改变,但幅度不大。
)烟点、闪点及着火点✓①烟点:不通风条件下油脂发烟时的温度;✓②闪点:油脂中挥发性物质能被点燃而不能维持燃烧的温度;✓③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时的温度。
*油脂的纯度越高,其烟点、闪点及着火点均提高。
(4)结晶特性❍同质多晶现象:化学组成相同的物质可以形成不同形态晶体,但融化后生成相同液相的现象叫同质多晶现象,例如由单质碳形成石墨和金刚石两种晶体。
❍油脂在固态的情况下也有同质多晶现象。
❍油脂可能形成的晶体形态:主要有α型、βˊ型和β型三种。
几种晶体的基本特点:α型:有点阵结构但脂肪酸侧链呈现不规则排列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错排列的紧密程度,还有“二倍碳链长(DCL、β -2)”和“三倍碳链长(TCL、β-3)”之分。
甘油三酯结晶的主要晶型以及在晶格中的点阵如下图稳定性差别:α型<βˊ型<β型熔点:α<βˊ<β不同晶形之间可以相互转变,但转变是单向的,即只由不稳定状态向稳定状态转变。
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Chapter 4 Lipids
• • • •
一、概述 二、油脂的物理特性 三、脂类的化学性质 四、油脂加工化学
一.概述
(一)共性
•
Introduction
不溶于水,酯的结构,由生物体产生、为生 物体利用 供能,提供必需脂肪酸,维生素载体,生理 活性物质,改善食品质地,增加食品风味。
• (二)功能作用 Function of Lipids
脂肪的亚晶胞最常见的堆积方式
• 3、混合三酰甘油多晶体
• 饱和的为β'型; • 不饱和的:不对称的为β'型,(USS UUS); 对称的为β型(SUS USU) • 交叉排列,可形成 β2、 β3
甘油三酯在晶格中分子排列成椅式
• 4、常见油脂的晶型 • β':棉、菜、棕榈、牛脂、奶油 • β:豆、花生、玉米、芝麻、椰子 可可脂: POSt (16:0 18:1 18:0) 40% • StOSt (18:0 18:1 18:0) 3 0% • POP (16:0 18:1 16:0) 15% • 稳定的晶型为 β3 (I-VI, 不同间矩) • 其中β3(V)稳定,外观明亮,光滑, 可转变为β3(VI)“白霜”
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2.动物脂 一般:16:0--Sn-1, 14:0--Sn-2 猪脂:18:0--Sn-1, 1 6 : 0--Sn-2 1 8:1--Sn-3 乳脂:短链含量高, 海产动物脂:含长链多不饱和脂肪酸且优先占S n-2 20:4 20:5(EPA) 22:4 22:5 22:6(DHA) (脑黄金)
•
X
1/3
2/3
S%
• 2.随机分布理论 • %Sn-XYZ = X×Y×Z×10-4 • 例:L=50%,O=30%,St=20% %Sn-LLL=50×50×50×10-4=1 2.5 %Sn-LOSt=50×30×20×10-4=3 %Sn-LLO=50×50×30×10-4 =7.5 • a=n3=33=27种 • 3.有限随机分布理论 • SSS以维持体内液态为限
(四)同质多晶性质 Crystallization properties
• 1.概念 concept • →三硬脂酰甘油→54.7℃→凝固→64 ℃→凝固→73.3℃ • 同一油脂具有不同的晶体形态,称为 油脂的同质多晶性质。
2、相同脂肪酸的三酰基甘油的多晶特征
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常见脂肪酸的命名
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(四)分类 Classification (p88-89) 1、按组成分类 单纯脂类 复合脂类 衍生脂类 2、按来源及主要脂肪酸分类 (1)月桂酸脂类 (2)植物奶油类 (3)油酸亚油酸类 (4)芥酸脂类 (5)亚麻酸类 (6)乳脂类 (7)动物脂肪类 (8)海生动物油类 3、按用途分类 烹调油、色拉油、煎炸油、起酥油、人造奶 油、代可可脂
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• (三)命名 Nomenclature
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(p86-87)
三酰基甘油
Triacylglycerols CH2OOC(CH2)16CH3 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COO-CH CH2OOC(CH2)12CH3
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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—StOM ; Sn—18:0—18:1—14:0。 β- StOM 表示任意比例的Sn—StOM 和 Sn—MOSt 的混合物。
二、油脂的物理特性
The Physical Properties of Fat
• (一)油脂是多种三酰基甘油的混合物
1、油脂含脂肪酸的种类 一般4-8种 ( p88 表 4-5 ) 2、油脂的性质与脂肪酸种类及位置分布有关 例: 14:0 16:0 18:0 18:1 18:2 熔点
羊脂 % 2-4 25-27 25-31 36-43 3-4 45-55
(六)塑性、稠度
• 1.塑性:在外力的作用下,可改变形状的性质 塑性脂肪 Plastic Fats • 在较小力的作用下不流动,较大力下可流 动(如奶油)。在强力下可成型,小力下不成 型(如巧克力)。 • 奶油在较大力下可流动,巧克力在较大力 下可成型。
• 起酥油(Shortening)
• 2. 稠度Consistency 是塑性脂肪的硬软 度,脂肪的可塑性,可用稠度衡量。 • 影响稠度的因素: (1)SFI越大,稠度越大 (2)小晶体稠度大于大晶体稠度 ,β'稠 度大于β稠度 (3)快速冷却,稠度增加 (4)熟成,熔点下,放2到3天稠度增加 (5)机械作用 , 降低稠度 (6)温度增加,则稠度降低
(五)膨胀及固体脂肪指数
1、熔化膨胀-固体脂肪在加热时熔化,使容积增加
• 2、固体脂肪指数 SFI(Solid FatIndex)) 在一定温度下,固体脂肪的含量(SFI) SFI越大,膨胀度越大。 部分脂肪SFI值 • 品种 10℃ 21.1℃ 33.3℃ • 可可脂 62 48 0 • 棕榈油 34 12 6 • 椰子油 55 27 0布
The Composition Distribution of Fatty Acids in Natural Fats
• 1.植物油 -----S • 一般规律 U----• -----S • 不饱和优先占据(排列)Sn-2位。特别 是亚油酸优先在Sn-2位,饱和的在 • Sn-1、Sn-3位
可可脂 %
23-24
34-35
39-40
2
32-36
• • • • • • •
因为二者位置分布不同: SSS UUU UUS SSU 羊脂 26 4 70 可可脂 2.5 4 93 3.组成三酰基甘油的种数 a a=n3 (n为脂肪酸种数) n=2,a=8; n=3,a=27; n=4,a=64
• (二)三酰基甘油中脂肪酸分布理论 • 1.均匀分布理论 • S为一种脂肪酸,X为其它脂肪酸