第四章酯类
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脂肪
FA/%
14 16 18 20 16 18∶ 18∶ 18 20 其他不饱
∶0 ∶0 ∶0 ∶0 ∶1 1
2 ∶3 ∶1 和FA
饱 牛脂肪 6.3 27. 14. - - 49.6 2.5 - -
>50
和 猪脂肪 1.8 4
1 0.8 4.2 53.4 6.6 0.8 0.8
>55
பைடு நூலகம்
脂 羊脂肪 4.6 21. 8.9 - - 36.0 4.3 - -
油脂的沸点一般为:180℃~200℃
油脂的熔点:无锐熔点
常见脂肪酸熔点
油脂的结晶状态
同质多晶:
化学组成相同的物质,结晶的结构不同, 溶化后的液相相同。
可可脂的晶型与熔点
晶型 γ 熔点 16-18 晶型 β’’
Α α+γ
21-24
25.527.1
β’
β
熔点 27-29 30-33.8 34-36.2
2、油脂的改性
油脂的改性是油脂工业的重要项目, 主要包括氢化、酯交换等。
酯交换是在一定的条件(通常加甲醇 钠,加热)下,是油脂分子-甘油三酯中 的脂肪酸重新分布,从而改变油脂的加工 特性或物理属性的过程。按照过程控制条 件的差异,酯交换可有随机酯交换和定向 酯交换等。
油脂在空气中加热后的变化
0小时
粘度
0.6
碘值
109.8
过氧化值 2.5
72小时 194小时
2.1
18.1
91.5
73.4
1.5
0
第五节、油脂质量评价
过氧化值 硫代巴比妥酸法 碘值 酸价 皂化价 二烯值
1、过氧化值POV
过氧化值(peroxidation value, POV):指1kg油脂中 所含氢过氧化合物的毫克当量数。pov值在油脂的 氧化初期随时间的延长而增加,后期则由于氢过 氧化物分解速度的加快,存在量降低。因此用过 氧化值评价油脂氧化的趋势多用于氧化的初期。
常用合成抗氧化剂
OH
OH
C(CH3)3
OCH3
2-BHA
(H3C)3C
C(CH3)3
OH
OCH3
3-BHA
C(CH3)3
CH3
BHT
常用合成抗氧化剂
OH
HO
OH
OH HO
PG
COOC3H7 OH
C(CH3)3
OH
CO C3H7
THBP
TBHQ
OH
天然抗氧化剂
三、油脂在高温下的氧化聚合和分解 1)油脂的热分解热聚合和热氧化聚合 2)油脂的缩合 3)和热氧化分解
油脂除了存在固态、液态外,还有一种物理 特性介于固态和液态之间的相态,称为液晶 态或介晶态。
油脂的结构:极性基团(如酯基、羧基)和非 极性基团(烃链)
作用力:烃链之间为较弱的疏水作用力,极 性基团之间氢键作用力
加热油脂:熔点之前烃区域熔化,极性区还 未熔化,从而形成液晶态。
油脂的乳化及乳化剂 乳化作用:
0.73以后反应物及催化 剂稀释
5、助氧化剂:二价或多价过渡金属使油脂氧
化速度加快。
可能的机理1、促进氢过氧化物分解
2、直接与未氧化物质作用
3、激活氧分子
铅>铜>锡>锌>铁>铝>不锈钢>银
6、光和射线:均增加油脂氧化速度
总结:影响脂肪氧化速率的因素
脂肪酸组成:顺式、共轭、不饱和脂肪酸 温度:随之上升 游离脂肪酸与甘油酯:前者大 氧浓度:随之上升 表面积:成正比 水分活度:先下降,后上升 引发剂(光、辐射、金属离子等) 助氧化剂 抗氧化剂
根据作用机理分类
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
重金属能促进氧化
柠檬酸及其单酯、磷酸及其磷酸盐衍生 物、EDTA等金属螯合剂抑制氧化
卵磷脂的结构
OR1
X为小分子含氮
物,包括
O OP
O X
H: (磷脂酸)
CH2CH2N+(CH3)3:胆碱
O
CH2CH2NH2:乙醇胺
CH2CH(NH2)COOH:丝氨酸
肌醇
油脂的精炼流程
粗油
沉 降 静置、过滤、离心 脱 胶 通入热水或水蒸气,分离水相 脱 酸 碱中和,离心分离水相 脱 色 加入吸附剂,过滤 脱 臭 添加柠檬酸减压蒸馏
油脂的自动氧化
油酸脂的自动氧化
油脂的光氧化
油脂中存在的一些光敏剂(如天然色素和少量合成 色素等)在光照下通过激发色素分子使得基态氧分 子(三重态氧3O2)转化为反应性极强的活性氧分子 (单重态氧 1O2):
保里不相容原理
每一个轨道中只能容 纳两个自旋方向相反 的电子。
洪特规则
直接测定法:碘量法
2、硫代巴比妥酸法
间接测量法
脂质氧化中典型的分解产物是可以得到一些醛 类,如丙二醛(MDA)这些醛可与硫代巴比妥酸发 生下列反应而显色。
3、碘值
100g油脂吸收碘的克数,通常利用碘值说明脂肪 或脂肪酸的不饱和程度。
4、酸价
酸价(acid value, AV):中和1g油脂中游 离脂肪酸所需的KOH的毫克数。
在等价轨道上排布的 电子将尽可能分占不 同的轨道,且自旋方 向相同。
油脂的酶促氧化
氢过氧化物的分解和聚合
自动氧化的特征
干扰自由基反应的物质会抑制脂肪的自动 氧化速度
光和产生自由基的物质能催化脂肪的自动 氧化
反应产生大量氢过氧化物 纯脂肪物质的氧化需要一个相当长的诱导
油脂中的气味与色素:
油脂中的气味:
颜色:叶绿素、类胡萝卜素
烟点:不通风条件下观察到试样发烟的 温度
闪点:试样中挥发性物质能被点燃但不 能维持燃烧的温度
着火点:试样中挥发性物质能被点燃且维 持燃烧不少于5秒的温度
烟点温度〈闪点温度〈着火点温度
油脂的熔点
熔点:脂肪没有确定的熔点,只有一个温 度范围。分子间作用力强,则熔点提高。
抗氧化剂
抗氧化剂分为几类:
游离基清除剂(氢原子和电子供体) 单线态氧淬灭剂(类胡萝卜素等) 金属螯合剂(有机酸等) 氧清除剂(Vc等) 抗氧化酶类(SOD、谷胱甘肽酶等)
常用商业抗氧化剂:以酚类物质为主。
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。
应该价廉、无毒性、有效浓度低、稳定、 对食品品质无显著影响
7~ 4~ 10 6
- 25 51 9 3.0 - 29 54 - 2 24 40 -
38 2.1 35~ 37~ 50 49
大多数脂类物质的基本结构成分是脂肪酸 (fatty acid)。脂肪酸的基本结构是R-COOH。
天然脂肪酸的R基多为直线烃基。脂肪酸的 碳数绝大多数为双数。
脂肪酸的分类可以有几种方式:
快 高氧浓度时氧化速率与氧浓度无关 油脂与空气接触的表面积越大氧化反应越
快
3、温度 温度升高游离基易于生成,过氧化物易于
分解,油脂氧化速度加快。
4、水分
0.3~0.4时,油脂氧化速 度水降低催化效率而 反应速度最小
0~0.3微量水增加催化 效率
0.33~0.73有利于氧的 融解
多功能抗氧化剂 :具有多种抗氧化活性
食品中常用的抗氧化剂主要是脂溶性抗 氧化剂,为环上有各种取代基的单羟基 酚或多羟基酚
抗氧化剂的作用机理
抑制自由基的产生或中断链的传播
自由基接受体
既作为氢给予体,又作为自由基接受体
主要与ROO·作用,而不是与R·作用
抑制反应 RO2· + AH → ROOH + A·
肪 鳕鱼油 1.4 8 30. - 3.5 13.8 0.7 0.1 4.0
酸 大比目 0.8 24. 5 - 2.5 12.3 - -
鱼油
6 3.8
19. 9.0
6
9.6
不 大豆油 饱 玉米油 和 棉籽油 脂 可可脂 肪 芝麻油 酸
- 11 4 - - 12 4 - 1 29 4 - - 24 35
第四章脂类 (Lipid)
第一节 概述 1、脂类化合物的定义及作用 2、油脂的分类
脂类化合物的特征
不溶于水,溶于有机溶剂 大多具有酯的结构 由生物体产生和利用
油脂的作用
人体:能量储存、润滑、保护、保温
人类营养成分:提供能量、必需脂肪酸、 脂溶性维生素载体
食品:口感、外观、风味、造型
按碳链长短:短链、中链、长链、超长链
按有无双键:饱和、单不饱和、多不饱和 按双键位置:ω-3、ω-6、ω-7、ω-9
天然脂肪酸中的双键构型绝大多数为顺式.
COOH
COOH
HOOC
COOH DHA
油脂的命名
Hirschman立体有择位次编排命名法(Sn) 中,碳原子自上而下编号,三酰甘油命名 法为:
期
光敏氧化的特征
不产生自由基 双键的顺式构型改变成反式构型 与氧浓度无关 没有诱导期 光的影响远大于氧浓度的影响 产物是氢过氧化物
5、影响食品中脂类氧化速度的因素
1、组成:不饱和脂肪酸>饱和脂肪酸
多双键脂肪酸>少双键
顺式构型>反式构型
2、氧:单线态氧>三线态氧约1500倍 低浓度时氧气分压增加,油脂氧化速度加
数字命名法:Sn-16:0-18:1-18:0 英文缩写法:Sn-POSt 中文命名法:Sn-甘油-1-棕榈酸酯-2-油酸酯-3-
硬脂酸酯
1 CH2COR1
R2OCO C H
3 CH2OCOR3
油脂中的其他成分
第三节油脂的物理性质
1、感官性质:气味和色泽 2、热性质:烟点、闪点和着火点;熔点 3、结晶性质:同质多晶;液晶态 4、加工性质:塑性 ;乳化性
山梨醇酐月桂酸酯 (span)
聚氧乙烯(20)失水山梨 醇单月桂酸酯(tween)
第四节油脂的化学性质
一、油脂的氧化 自动氧化、光敏氧化、酶促氧化 氧化的影响因素 抗氧化剂 二、油脂在加工和储藏中的其他化学反应 油脂水解、高温反应(分解、聚合、缩合)
油脂氧化
1、油脂的自动氧化 2、油脂的光氧化 3、油脂的酶促氧化 4、氢过氧化物的分解和聚合 5、油脂氧化的影响因素
二酸酐的量换算成所需碘的量。反映了不饱和 脂肪酸中是否存在有共轭二烯结构及此结构的 数量
第六节 油脂加工化学
1、油脂的精炼 沉降:过滤除去不溶性杂质 脱胶:利用溶解性不同分离磷脂和蛋白质 脱酸:中和后分离游离脂肪酸 脱色:吸附脱除色素 脱臭:减压蒸馏脱除小分子化合物
R2O
塑性油脂
由 液体油和固体脂均匀融合并经一定加工而成的 脂肪称为塑性脂肪。油脂的塑性表示半固态油脂保 持一定外形和柔性的能力。可以用SFI来表示。SFI 在一定数值时(10%-30%固体),塑性达到最佳状 态。
固体脂肪指数:一定温度下的固液混合物中,固体 脂肪和液体脂肪所占比例的比值,称为SFI。
酸价与油脂中游离脂肪酸的量成正比。 反映了油脂品质的优劣。一般新鲜油脂的 酸价较低(小于5)。
5、皂化价 1g油脂完全皂化所需的KOH的毫克数。
油脂的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。
6、二烯值 100g油脂中进行Diels-Alder丁反应时需要丁烯
油脂分类
物理常数(油、脂) 化学结构(简单、复合、衍生) 来源不同(动、植物) 不饱和程度(饱和、不饱和) 脂肪酸构成(碳链长短、饱和)
第二节油脂的结构 与命名 1、食用油脂中脂肪酸的结构与组成 2、脂肪酸的命名 3、油脂的命名
部分动植物油脂的主要脂肪酸组成
链传递反应 RO2· + RH → ROOH + R·
竞争
协同作用
复合的效果超过单一的加合 两类协同作用:
混合自由基受体 自由基受体与金属螯合剂的复合作用
机理
ROO· + AH → ROOH + A· A· + BH → B· + AH 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)
塑性脂肪的特点: 一定的外力范围内,具有抗变 形的能力,但是变形一旦发生,又不容易恢复原状。
β’晶型可引入较多气泡,塑性较佳。 熔化温度范围大则塑性较好。 塑性有利于焙烤食品的起酥性。
油脂的塑性影响因素:
固体脂肪和液体脂肪比例 脂肪的晶型 熔化温度范围
油脂的液晶态