第三章 油脂的组成及理化特性

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❖ 易溶于氯仿、乙醇、石 油醚、苯
❖ 不溶于丙酮,将磷脂与 简单脂质分开(丙酮不 溶物)
❖ 亲水亲油
油料科学原理
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磷脂性质—HLB值
HLB(Hydrophile—Lipophile Balance) 亲水亲油平衡值
磷脂种类
浓缩磷脂
脱油磷脂 (含PC22%) 脱油磷脂 (含PC45%)
HLB范围 磷脂种类
脑苷脂类
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(1)磷酸甘油酯
甘油+脂肪酸+磷酸盐+其它含氮基团
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种类
• 磷脂酰胆碱 • 磷脂酰乙醇氨 • 磷脂酰丝氨酸 • 磷脂酰肌醇 • 磷脂酰甘油 • 双磷脂酰甘油磷酸 • 缩醛磷脂 • 溶血磷脂
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卵磷脂
1-棕榈酰-2-亚油酰-Sn-甘油-3-磷脂酰胆碱
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顺式和反式脂肪酸
Cis And Trans Fatty Acids
HH
O
CH3(CH2)7 C C (CH2)7 C OH 10 9
顺 9 – 十八碳一烯酸 (oleic acid)
H
O
CH3(CH2)7 C C (CH2)7 C OH
H
反9 – 十八碳一烯酸(elaidic acid) 反油酸
番茄红素
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Vitamin A Retinol
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衍生脂质三
生育酚
色满
• 八种色满衍生物 α,β,γ,δ生育酚 α,β,γ,δ生育三烯酚
• 主要存在于植物油,动物油脂少量 • 侧链较长,淡黄色、无色油状液体,易溶于弱极
性溶剂,难溶于乙醇及丙酮,不溶于水
• 油脂抗氧化剂
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无异构
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排列不同,油脂性质有显著差异
油料科学原理
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天然油脂中甘油三酯特点
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天然油脂中甘油三酯特点
• 在酶的指令下分步合成 • 脂肪酸在甘油基1,2,3位上的分布有选择性 • 1,3位并不相同 • Stereospecific numbering system
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不皂化物
色素 棉酚
芝麻酚
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脂肪酸在甘油分子上排列
天然油脂含多种脂肪酸,它们在甘油分子上的空间排布由酶指定
S
P O
有多少种排列就有多少种甘三酯
n(脂肪酸种数)
2 3 4 5 10
A=n3
8 27 64 125 1000
全部
A’=(n3+n2)/2
6 18 40 75 550
无光学异构
A’’=(n3+3 n2 +2n)/6 4 10 20 35 220
• 加氢成环丙烷酸,对动物生理代谢无明显影响
CH3(CH2)5CH2CH2C = C(CH2)7COOH CH2
CH3(CH2)xC = C(CH2)yCOOH CH2
苹婆酸 9,10-环丙烯基-十八碳一烯酸
x+y=13
锦葵酸
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4)环氧酸与羟基酸
• 环氧油酸,秋葵、锦葵籽油
• 蓖麻酸,蓖麻油中90%
– 合成医疗药品 – 用于化妆品 – 降胆固醇人造奶油
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孕二酮

孕醇酮
雄酮
异雄酮
→←
睾酮


雌二醇
雄烯二酮
→←

雌酮
→←
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3.5英镑/250克, 6倍于普通人造 奶油
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植物甾醇
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衍生脂质二
类胡萝卜素
β—胡萝卜素 醇类胡萝卜素
叶黄素
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生理活性和抗氧化性
• 生理活性,α最强,δ型无,α:β:γ=100:40:8 • 抗氧化性,相反
39℃ α:β:γ:δ=1/1.3/1.8/2.7 55℃ α:β:γ:δ=1/1.1/1.6/1.7
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复杂脂质
1. 磷酸酰基甘油(或甘油磷脂) 2. 糖基甘油二脂 3. 鞘磷脂类
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(4)特殊脂肪酸
1)支链脂肪酸 (CH3)2CHCH2COOH,甲基位置ω2位及ω3位 乳脂、牛脂、羊脂、海豚鱼油 0.5-1%
2)环戊烯酸 大风子酸即晁模酸,大风子种籽油 大风子油酸,毒性很大,治麻风病,如加氢,毒性消失
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3)环丙烯酸 • 棉籽、木棉籽油0.5-1.2% • 蛋鸡饲料25mg/日,蛋白呈粉红,PH值降低,不易保存
•衍生脂质
FFA 甾醇 类胡萝卜素 生育酚
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简单脂质
甾醇酯
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蜡酯
WAXES
Fatty acids + Long chain alcohol
Important in fruits:
1. Natural protective layer in fruits, vegetables, etc.
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(1)饱和酸
the ‘bad’ fats to raise blood cholesterol levels
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饱和脂肪酸
1. 月桂酸 椰子油、棕榈仁油中50% 2. 棕榈酸 占脂肪酸总量11%,棉籽油25%,棕榈油40% 3. 硬脂酸 牛猪油30%,可可脂35%,含量越高,越难食用 4. 中碳链酸的特殊营养
2. Added in some cases for appearance and protection.
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衍生脂质一
甾醇
• 又称类固醇,动植物组织中都有 • 动物甾醇 胆固醇 • 植物甾醇 谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇等 • 胆固醇是动植物油脂的分水岭 • 甾醇具有重要的生理功能,如类固醇激素,性激素等 • 从油脂中提取甾醇,可用于
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(2)不饱和酸 一烯酸
the ‘good’ fat which can lower blood cholesterol level
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• C18:1油酸 顺9-十八碳一烯酸,存在最广泛 橄榄油﹑茶油等油酸性油脂 80%
花生油 40-60%
棕榈油 40%
动物油脂 羊﹑牛30%,猪40%
triglycerides,不是纯净物 3. 天然甘油三酯是异酸甘三酯,而非同酸甘三酯 4. 某种意义上,一种甘三酯可看成是另一种甘三酯的
杂质/溶质
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油脂主要成分
Triglycerol Triglyceride
甘三酯 ≥95%
脂肪酸
甘一酯、甘二酯
类脂物 1—5%
皂化物
蜡 甾醇酯 磷脂
甾醇
动物油脂10% • 有多种异构体,共轭亚油酸天然少见
• ‘in between f油at料’ w科h学i原ch理has some good and bad propert2i7es
α—亚麻酸
• 顺9,顺12,顺15—十八碳三烯酸 • ω3必需脂肪酸,18:3(n–3)或18:3ω–3 • 主要存在干性油中,富含亚麻酸油脂是油漆重要原料
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芥酸在3位,2位几乎为零 亚油酸富集在2位
猪油16:0易富集在2位
DHA/EPA在2位
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天然油脂来源
• 主要来源于植物,占世界油脂总 量70%,主要贮存于种子,也有 些贮存于果实、果肉
• 动物,内脏和皮下组织 • 海产动物和鱼类 • 哺乳动物,乳内 • 动物油与植物油区别 胆固醇
乳脂
第三章 油脂组成及理化特性
1. 油脂定义和主要成分 2. 脂肪酸 3. 油脂次要成分 4. 油脂特殊成份 5. 脂肪酸和油脂物理特性 6. 脂肪酸和油脂化学性质 7. 油脂分析测定
1、油脂定义
加工者、消费者:含油物质,液态为油,固态为脂
1. 天然油脂主要成分是甘三酯 2. 天然油脂是混甘油三酯的混合物,mixture of mixed
苏籽油 约63%,最高 亚麻籽油 45-60%
大麻籽油 45-40% 一般植物油 ≤5% 动物油脂 ≤1%
马脂≥15%
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γ—亚麻酸
• 天然油脂中另一种重要非共轭三烯酸, 顺6,顺9,顺12–十八碳三烯酸
• 是α–亚麻酸位置异构体 • 主要存在月见草种籽油,10%
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桐酸
2. 速记法(生物化学中常用)
末端甲基开始
异戊二烯结构,一个双键决定其它双键位置
脂肪酸生理活性、合成与双键距末端甲基碳远近有关 3. 通俗命名法 Trivial names
• refer to the natural source or to the physical appearance of the acid
3~4 4~5
酶改性磷 脂
乙酰化磷 脂
6~7
羟化磷脂
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HLB范围
8~9
9~10
10~12
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(2)糖基甘油二脂
存在于细菌与动物组织内 • 单半乳糖甘二酯 • 二半乳糖甘二酯
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(3)神经或鞘磷脂
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鞘磷脂
CH3(CH2)12CH
• 在海水动物鱼油中比较常见,陆上动物及植物油脂中较少 • 是人体合成前列腺素的重要前体物质
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海洋动物油脂中,含有相当数量的4-6个双键的二十碳至 二十四碳的脂肪酸,在生物代谢中起着重要的生理作用
EPA 5.8.11.14.17—二十碳五烯酸 20:5(n-3) 主要存在 鳕鱼,1.4—9.5% DHA 4.7.10.13.16.19—二十二碳六烯酸 22:6(n-3) 主要存在 沙丁鱼,鳕鱼及鯡鱼
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2、脂肪酸
• 脂肪酸结构推测 如以直线排列,硬脂酸碳链长度为1.54*17=26.2nm,
三个碳原子中心距是3.08,而实际硬脂酸碳链长21.3nm, 三个碳原子中心距2.52,即C-C-C键角约为109° • 脂肪酸有锯齿结构
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脂肪酸三种命名法
1. IUPAC标准法/系统命名法 • 羧基端开始 • 链长/双键位置/ 构象
普通菜油 20—60%
高芥酸菜油
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(3)不饱和酸 多烯酸
乌桕仁油中葵二酸, 2,4-十碳二烯酸 5-10%
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亚油酸
• 顺9,顺12—十八碳二烯酸,18:2(n–6)或18:2ω–6 • 具有特殊生理功能,是人体必需脂肪酸 • 主要存在于红花油、葵花籽油,70-85%,一般植物油40%,
• 蓖麻油中有少量9,10-二羟基硬脂酸 • 乳脂中含少量羟基酸,是风味物质(内脂)前体
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5)酮基酸
• 巴西果酸,蔷薇科植物种籽油(奥的锡卡油), 含量70-85%
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3、油脂次要成分
•简单脂质
部分甘油脂 MG DG 甾醇脂 蜡酯 维生素A酯
•复杂脂质
磷酸甘油酯 糖基甘油二酯 (神经)鞘脂类
• 岩芹酸,顺6-十八碳一烯酸,双键不在C9位,可视 为C18:1油酸的位置异构体
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• C16:1棕榈油酸 顺9-十六碳一烯酸
一般植物油 低于1% 橄榄油 1.6% 大豆油 1.2% 奶油和乳脂 2-6%
海洋动物油脂 10%以上 • C22:1芥酸 顺13-二十二碳一烯酸
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11COOH MP33.5℃
红外光谱法 顺式 3油.3料μ科m学处原吸理收峰,反式 10.3μm处
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Fatty acid Types in Oils
油料科学原理
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油料科学原理
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必需脂肪酸
n—6 亚油酸(18:2) 花生四烯酸AA(20:4) γ亚麻酸(18:3)
n—3 α亚麻酸(18:3) EPA (20:5) DPA (22:5) DHA (22:6)
• 共轭三烯酸的代表 • α—桐酸,天然桐酸,顺9,反11,反13—十八碳三烯
酸,桐油中含量80%以上 • β—桐酸,反9,反11,反13—十八碳三烯酸, α—桐酸
的异构物,天然桐油中含量极微 • α—桐酸易β化
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花生四烯酸AA
• 顺5,顺-8,顺-11,顺14-二十碳四烯酸 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOH
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磷脂水解反应
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油料中磷脂含量
名称
磷脂含量(%)
大豆
1.20-3.20
棉籽仁
1.80
油菜籽
1.02-1.20
向日葵籽
0.60-0.34
名称 亚麻籽
花生 蓖麻籽 大麻籽
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磷脂含量(%) 0.44-0.73 0.44-0.62 0.25-0.30 0.85
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磷脂性质
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常见脂肪酸
800油多料种科学天原然理 脂肪酸(乳脂中500种)
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常见脂肪酸
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5,8,11,14-二十碳四烯酸,或 ຫໍສະໝຸດ Baidu0:4ω6或 n-6
4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸,DHA ,22:6ω3或 n-3
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天然脂肪酸结构特点
•顺式多,反式少 •偶碳、直链多,奇、支、环少 •C16 C18 C20 C22最常见,C2—C80 •特殊脂肪酸少,个别取代酸,烃基、酮基、环基、呋喃环 •2-6个双键多烯酸非共轭多,共轭少(一个亚甲基隔开)
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