第五章食品中的脂类物质第一节概述

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)
5.1.3 脂类物质基本的理化性质
一、物理性质：蜡状固态或液态；沸点低， 小分子脂类容易挥发而形成特征的风味；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：酯键容易被水解或酶解而 断裂；C=C容易发生构型转化、位置移动、 亲电加成、氧化等反应。
为温度提高有利于自由基的生成和反应。 油脂加工时的温度条件也能影响其以后的
加工和贮藏特性。
四、水分
水分特别是水分活度对于油脂氧化速度的 影响，在第三章已经介绍。总的趋势是当水分 活度在0.33时，油脂的氧化反应速度最慢。随 着水分活度的降低和升高，油脂氧化的速度均 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的原因。
油脂的纯度越高，其烟点、闪点及着火点 均提高。
四、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。
*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
乳浊液是一种介稳的状态，在一定的条件 下会出现分层、絮凝甚至聚结等现象。其原 因为：①两相的密度不同，如受重力的影响， 会导致分层或沉淀；
②改变分散相液滴表面的电荷性质或量会改 变液滴之间的斥力，导致因斥力不足而絮凝；
③两相间界面膜破裂导致分散相液滴相互聚 合而分层。
乳浊液稳定性同液滴间引力与斥力的平衡有关， 如果液滴间斥力大于引力，则乳浊液有较好的稳定
此反应的基本特点是：双键邻位C上的氢参与了反 应，但形成的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上的氢结合， 然后未与氢结合的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；如果 双键两边均有邻位C，则有不同的反应方式，这正是 理解教材所举例子的关键。
第五章食品中的脂类物质第一节概述
5.1.1 脂类化合物的组成及结构
一、分类
*按来源分：乳脂类、植物脂类、 动物脂类、微生物脂类等
**按结构中的不饱和程度分： 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）。
按照甘油三酯中R基之间的差别，又可将其分为单
决定油脂塑性的因素：(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的比 值，可以通过脂肪的熔化曲线来求出。SFI太大 或太小，油脂的塑性都比较差，只有固液比适当 时，油脂才会有比较好的塑性。
(2)脂肪的晶形：βˊ晶形的油脂其可塑性比β晶形要 好，这是因为βˊ晶形中脂分子排列比较松散，存在大 量的气泡，而β晶形分子排列致密，不允许有气泡存 在；
第五章 食品中的脂类物质
第二节 油脂类物质的理化性质
主要介绍油脂类物质与食品相关的理化性质
5.2.1 物理性质 一、气味和色泽
二、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；
纯甘油酯（R1=R2=R3) 和混合甘油酯（R不完全相
同）；当其中的R1≠ R3时，甘油中的2-C为手性C，
导致甘油三酯具有手性和旋光性。天然油脂多为L构
型
CH3(CH2)12 CH
O
CHCHCH2O P
O CH2 CH2 N+(CH3)3
NH
O-
O CR
鞘胺
磷酸胆碱
鞘脂（神经磷脂）
H2 H1
H1 =
❖ 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-18:2
❖
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:mωx(末端双键位次）
O2
OOH
R1
11
13
9 R2
R1 13
11 9
R2
O2
R1 13
OOH
11 9
R2
5.2.2.4 氢过氧化合物的反应
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。
通过过氧键的均裂，得到烷氧自由基，进 一步反应可以得到小分子的醛、酮、羧酸等 化合物。
来自百度文库
氢过氧化合物的聚合可以有不同的形式
5.2.2 油脂在食品加工贮藏中的氧化反应
5.2.2.1油脂的自动氧化
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）与空气中氧（基态 氧）之间所发生的自由基类型的反应。此类 反应无需加热，也无需加特殊的催化剂.
在自动氧化的情况下，由引发剂与不饱和脂肪酸 反应得到的烷基自由基是与基态氧进行氧化反应的， 基态氧就是空气中存在的常态氧，其分子中电子的 排布方式为：
天然油脂由于是混合物，其熔融行为和简 单酯的行为有些差别。首先相变过程变得不明 显，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变化。
（二）油脂的塑性
油脂的塑性是与油脂的加工和使用特性紧密相 关的物理属性。其定义为在一定外力的作用下， 表观固体脂肪所具有的抗变形的能力。
油脂沸点一般在180—200℃之间，沸点随 脂肪酸碳链增长而增高。碳链长度相同，饱和 度不同的脂肪酸，其沸点变化不大。
三、烟点、闪点及着火点
烟点：不通风条件下油脂发烟时的温度；
闪点：油脂中挥发性物质能被点燃而不能 维持燃烧的温度；
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时的温度。
此时，分子排列处于有序和无序之间的一种 状态，即相互作用力弱的烃链区熔化，而相 互作用力大的极性基团区未熔化时的状态。 脂类在水中也能形成类似于表面活性物质存 在方式的液晶结构。
由于乳化剂是典型的两亲分子（分子含有极性和非极性部分）， 也可形成液晶态。
七、油脂的乳化和乳化剂
油脂和水在一定条件下可以形成一种均匀分 散的介稳的状态－乳浊液，乳浊液形成的基本 条件是一种能以直径为0.1~50μm的小滴在另 一种中分散，这种分散一般成为内相或分散相， 分散小滴外边包围的液体成为连续相。
❖ 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）；
2006年9月，纽约市卫生局公布了一项新规 定，所有餐馆在07年7月前去除食用油、人 造黄油、起酥油中的反式脂肪成分。08年7 月前去除所有食品中的反式脂肪成分
六、油脂的液晶态
油脂除了存在固态、液态外，还有一种介于 固态和液态之间的相态，称为液晶态。油脂 液晶态的存在是由油脂的结构决定的。
C 3 C H 2 C H 1 C 9 C 2 C H 1 C 6 C 2 C H 1 C 3 C 2 C H 1 C 0 C 2 C H C 7 C 2 C H C 4 ( C 2 ) 2 C H H O
HHHHHHHHHHHH
5.1.2 脂肪酸及甘油三酯的命名 一、脂肪酸的命名 a.来源名称：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。
和过程。可以是氢过氧化合物的聚合，也可
以是得到氢过氧化合物过程中的不同自由基
的聚合；还可以是氢过氧化合物分解产物的
聚合。
5.2.2.5影响油脂氧化的因素 一、脂肪酸的组成及结构
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）。
三、温度 温度增加，油脂的氧化速度提高；这是因
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)
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（β-2）”和“三倍碳链 长（β-3）”之分。
②含有不同脂肪酸的三酰基甘油的β’型的熔点比β型高。 ③ 混合型的三酰基甘油的同质多晶体结构更为复杂。
五、脂的熔融特
（一）熔化
简单甘油三酯（即所含三个脂肪酸种类相同）是 一类纯的物质，其熔融行为符合纯物质的熔融特性， 即从固体变为液体时，热焓对物料温度的曲线为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，加热所提供的热量，用来克服相变所 需的能量，状态发生变化但温度不发生变化；全部 变为液体后继续加热液体温度继续上升。在这个过 程中也会出现不同晶形相互转化的问题。
对于同样的反应底物，光敏反应的速度大于自动 氧化（约1500倍）。
5.2.2.3 酶促氧化
一、脂肪氧合酶催化的反应 脂肪氧合酶专一性的催化具有1,4-顺,顺-二
烯结构的多不饱和脂肪酸发生氧化反应。例 如亚油酸所发生的反应：
R1 13 R1 13
11
9 R2
脂肪氧合酶
11
9 R2
R1
11
13
9 R2
(3)熔化温度范围：熔化温度范围越宽的脂肪其塑性 越好。
如果SFI太大，固脂含量很高，脂肪太硬且变脆。
如果SFI太小，固脂含量很低，脂肪过软且非常容易 熔化
只有当固液比适当时，油脂才会有比较理想的塑性。 一般来说，食用脂肪固体含量在10%-30%。
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 油酸的油进行选择性氢化直接混合制成的。
O2
氧分子中电子的这种排布方式成为三线态，与之 相对应的是单线态：
O2
由于三线态中电子的排布符合洪特规则，因此能 量较低，比较稳定。
二、常见脂的氢过氧化合物的形成 a.油酸氢过氧化合物
R1
10 11
9
8 R2
10
R1
R2 R1
OOH
R1
R2 R1
光、热 或金属
8 R2+R111
R2 R1
O2 H （增殖期）
H2 =
α -胡萝卜素
H1 =
H2 =
β -胡萝卜素
H1 =
H2 =
γ -胡萝卜素
类胡萝卜素类(另外还有番茄红素等）
H3C R
H3C
R=
胆甾醇
HO
R=
谷甾醇
甾醇类
三、脂肪酸的常见种类和结构
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）
R2+R1
R2 R1
OOH OOH
9
R2
OOH R2
b.亚油酸的氢过氧化合物
R1 13 11 9 R2
光、热
或金属
R1
9 R2
R1
11
R2
R1 12
R2
O2 H （增殖期）
OOH
OOH
R1
R2 R1
R2
5.2.2.2 光敏氧化
光敏氧化即是在光的作用下（不需要引发 剂）不饱和脂肪酸与氧（单线态）之间发生 的反应。光所起的直接作用是提供能量使三 线态的氧变为活性较高的单线态氧。但在此 过程中需要更容易接受光能的物质首先接受 光能，然后将能量转移给氧。将此类物质成 为光敏剂。食品中具有大的共轭体系的物质， 如叶绿素、血红蛋白等可以起光敏剂的作用。
六、助氧化剂
一些二价或多价，如Cu 2+、Zn2+、 Fe3+、Fe2+、Al3+、Pb2+等的金属离子常可 促进油脂氧化反应的进行，称这些金属离 子为助氧化剂。金属离子在油脂氧化中通 过下面三种方式发挥促进的作用：
（一）促进氢过氧化物分解，产生新的自由基：
M n++R O O H
M (n+ 1)+ + -O H +R O M (n -1)++H ++R O O