油脂及豆粕、磷脂基础知识复习资料

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•蜀味Corny
•草味Grassy
•仁味Nutty
•蜡味Waxy
•黄奶油味Buttery
•硫磺味Sulfur
•木味Woody
•鱼腥味Fishy
油脂氧化稳定性的评价方法:
•烘箱法:取50-100g油脂置于开口的容器中,在63±0.5℃或70℃烘箱中储存,每隔一段时间测定过氧化值的变化。
•活性氧法(AOM):在97.8℃下连续通入2.33ml/s的空气,测定POV达到100meq/kg所需要的时间。
•酶:有些油脂中存在脂肪氧化酶,它们起着加速油脂氧化的作用。
•抗氧化剂:无论天然或合成的抗氧化剂均可以有效地延缓油脂氧化速度。
•其它:如色素,灰尘及光敏剂等同样对油脂氧化有一定的影响。
油脂的回味
精炼脱臭后的油脂放置一段时间,在过氧化值很高时就产生一种不好闻的气味,这种现象成为回味,含亚油酸和亚麻酸的较多的油脂,容易产生回味,豆油回味从淡到浓被称为“豆味”、“青草味”、“油漆味”及“鱼腥味”。
油脂质量指标
指标
一级
二级
三级
四级
透明度
澄清、透明
澄清、透明


气味、滋味
气味、口感良好
无味、口感好
具有大豆油固有的气味和滋味,无异味
色泽
Y20R2.0 (133.4mm)
Y35R4 (133.4mm)
Y70R4.0 (25.4mm)
Y70R6.0
(25.4mm)
水份及挥发物,%
≤0.05
≤0.05
≤0.10
≤0.20
杂质,%
≤0.05
≤0.05
≤0.05
≤0.05
酸价,mgKOH/g
≤0.2
≤0.3
≤1.0
≤3.0
过氧化值,mmol/kg
≤5
≤5
≤6
≤6
加热实验(280℃)


无析出物。罗维朋比色:黄色值不变,红色值的增加小于0.4
微量析出物。罗维朋比色:黄色值不变,红色值增加小于4.0,蓝色值增加小于0.5
豆油氧化稳定性指数(OSI)
油脂的常规分析
油脂的特性指标
豆油特性指标
亚麻酸C18:35.0~11.0
特性指标的分析
•折光指数:光线从空气中射入油脂时,入射角与折射角的正弦之比值。
•相对密度:20℃植物油的质量与同体积20℃蒸馏水的质量之比值。
•不皂化物:油脂中不与碱起作用、溶于醚、不溶于水的物质,包括甾醇、脂溶性维生素和色素等。
•水分:对油脂和含油食品的研究表明,氧化速率很大程度上取决于水活度,在含水量很低的食品中,氧化速度相当快,随着含水量的增加,水分阻止了油脂的氧化,可能是由于水分钝化金属离子的催化活性;
•光和射线:光、紫外线和射线都能加速氧化,因此避光储存能延缓油脂氧化过程;
•助氧化剂:过渡金属:Ca、Fe、Mn、Co等,他们可以促进氢过氧化物的分解,促进脂肪酸中活性亚甲基的C-H键断裂,使样分子活化,一般的助氧化顺序为Pb>Cu>Se>Zn>Fe>Al>Ag。
CHOCOR2+ H2OCHOCOR2+R1COOH
CH2OCOR3CH2OCOR3
4、皂化反应
CH2-O-CO-R1CH2OH
CH-O-CO-R2+ 3KOH 3RCOOK+ CHOH
CH2-O-CO-R3CH2OH
RCOOH+KOH RCOOK+H2O
5、卤素加成反应II
CH3(CH2)8CH=CH(CH2)4COOH+I2CH3(CH2)8CH-CH(CH2)4COOH
特性指标的分析
•碘值:100g油脂中所能加成I2的质量(g),用于衡量油脂不饱和程度。碘值的测定基于卤素加成的原理,用IV表示。
•皂化值:完全皂化1g油脂(包括中和游离脂肪酸)所需氢氧化钾的质量(mg),用SV表示。
特性指标的分析
脂肪酸组成分析:
•样品前处理,脂肪酸甲酯化。
•应用气相色谱仪进行分析
【?】为什么要进行脂肪酸甲酯化?
油脂酸败
影响油脂自动氧化的因素
•脂肪酸在甘三酯中的位置分布:游离脂肪酸的氧化速度比其酯要稍快一点,相当多的游离脂肪酸对加工设备和贮罐会产生腐蚀作用,导致金属离子增加,从而加速油脂氧化。
•温度:温度越高,氧化速度越快,在21-63℃范围内,温度每上升16℃,氧化速度加快1倍;因此低温
•氧气:油脂与空气接触面积越大,油脂的氧化速率越快,因此在储存和加工过程中,要尽可能的减少油脂与空气的接触面积,或者充惰性气体来避免油脂与空气接触;
植物脂;
动物脂
海产品动物油
微生物油脂。
油脂的分类
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。
植物油分类
(依据甘三酯内主要脂肪酸分布)
植物油(Vegetable oils)
-种籽类油:大豆、向日葵、棉籽
亚油酸除采用系统命名法外,也常用能表明脂肪酸双键位置的n、ω速记法。n、ω法是以脂肪酸甲基一端的碳原子数为1,到最近的一个双键碳原子为n或ω值,n、ω速记法仅限于顺式双键,而且双键应为五碳双烯形式,其它形式不能用此法表示。油酸可表示为18:1(n-9)或18:1ω9,亚油酸为18:2(n-6)或18:2ω6.
豆粕质量指标及分析
•灰分
•灰分是指试样在550℃灼烧后所得残渣,用质量百分率来表示。残渣中主要的是氧化物,盐类等矿物质,也包括混入的砂石、土尘等,故称粗灰分。
磷脂质量指标
•磷脂是磷酸甘油酯的简称,主要包括磷脂酰胆碱(PC,俗称卵磷脂)、磷脂酰乙醇氨(PE,俗称脑磷脂)、磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰丝氨酸(PS)、磷脂酰甘油(PG)、双磷脂酰甘油磷脂酸(DPG,俗称心磷脂)、缩醛磷脂及溶血磷脂等。磷脂易溶于氯仿、乙醇、石油醚、苯。其中磷脂酰肌醇难溶于乙醇,磷脂不溶于丙酮。
豆粕质量指标
主要豆粕质量指标:
1.水分2.蛋白3.含油
4.纤维5.灰分6.蛋白溶解度
7.残溶
蛋白:
原理:食品经加硫酸消化使蛋白质分解,其中氮与硫酸化合成硫酸铵。然后加碱蒸馏使氨游离,用硼酸液吸收后,再用盐酸或硫酸滴定根据酸消耗量,再乘以一定的数值即为蛋白含量。
其化学反应式如下:
1、消化:△
有机物(含N、C、H、O、P、S等)+H2SO4
海产油(Marine oils):
鱼油(Fish Oil)
鲭鱼油(Mackerel)
金枪鱼油(Tuna)
鲑鱼(Salmon)
鳕鱼(Cod)
黑线鳕鱼油(Haddock)
工业加工过程中各种原料的含油量
油籽
椰子
玉米胚芽
棉籽
Βιβλιοθήκη Baidu棕榈仁
棕榈
花生
大豆油(soybean oil)
棕榈油:从油棕的果肉或皮下果肉层提取而得
3、消化液加水稀释后,应及时进行蒸馏,否则应保存消化液,临用时加水稀释。
4、蒸馏时加入的碱液一定要过量
5、蒸馏过程中,密切关注有无漏气现象,蒸馏中不能断热断水,停止加热时,冷凝出口必须离开吸收液。
豆粕质量指标及分析
纤维:
原理
•用标准浓度的酸和碱在特定条件下消化样品,再用无水乙醇除去可溶物,经高温灼烧扣除矿物质的量,所余量为粗纤维。它不是一个确切的化学实体,只是在公认强制规定的条件下测出的概略成分,其中以粗纤维为主,还有少量的半纤维素和木质素。
-降低血液中胆固醇(Blood cholesterol)含量-提供人体必需脂肪酸(亚油酸、亚麻酸)
脂肪酸
脂肪酸是天然油脂加水分解生成的脂肪族羧酸化合物的总称,属于脂肪族的一元羧酸(只有一个羧基-COOH和一个烃基R-)。天然脂肪酸大多数是偶数直链,碳链中不含双键的为饱和脂肪酸,含双键的为不饱和脂肪酸,根据双键的多少分为一烯酸、二烯酸和三烯以上脂肪酸。
饱和脂肪酸
命名:
以含同一数量的碳原子的烃而定名。如CH3(CH2)10COOH脂肪酸,相应的烷烃是正十二烷,故称为正十二烷酸。
饱和脂肪酸十分稳定,一般不与空气、卤素及氧化剂发生化学反应。
一烯酸
命名:一烯酸采用系统命名法,如油酸,系统命名为顺9-十八碳一烯酸,碳原子的编号方法是以羧基上的碳原子作为1,然后一次编排至碳链末端,9表示双键在碳链中的位置,双键位置写在碳链的前面;速记写法9c-C18:1,表示碳原子数为十八个,有一个顺式双键,双键位置在9位。
水解
分解产生单甘酯(Monoglycerides)、双甘酯(Diglycerides)和游离脂肪酸
气味形成(酸败味、肥皂味)
水分可以促进分解
聚合
通过各种化学反应使不饱和脂肪酸连接起来。
聚合物会产生泡沫,粘度增加,油变黑。
热和金属的影响
油脂通常含有的气味
•无味的Bland
•原料固有的Raw
•豆味Beany
如脂肪酸甲酯,催化剂除用碱外,也可以用酸,甲醇钠等,用酸或碱做催化剂时,必须在无水条件下进行。
【?】本实验室甲酯化所用的催化剂是什么?
油脂及脂肪酸的化学性质
2、脂肪酸成盐反应(脂肪酸能与强碱、弱碱--作用生成盐):
RCOOH+NaOH=RCOONa+H2O
3、油脂水解反应:
CH2OCOR1CH2OH
6、氧化反应OO
CH3(CH2)8CH=CH(CH2)4COOH+O2CH3(CH2)8CH-CH(CH2)4COOH(过氧化物)
7、酯交换
油的劣化
氧化(Oxidation)
分解(水解)(Hydrolysis)
聚合(Polymerization)
氧化
产生气味(酸败rancid)
散发气味:
-碳水化合物(hydrocarbons),酮化物(ketones),醛化物(aldehydes),环氧化物(epoxides)和酒精(alcohols).
(NH4) 2SO4+CO2+SO2+SO3+H3PO4
2、蒸馏△
(NH4) 2SO4+2NaOH 2NH3+2H2O+Na2SO4
3、吸收
2NH3+4H3BO3 (NH4) 2B4O7+5H2O
4、滴定
(NH4) 2B4O7+H2SO4+5H2O (NH4) 2SO4+4H3BO3
凯氏微量蒸馏装置图
1——烧瓶2——回流管
3——漏斗4——冷凝管
5——蒸馏瓶6——接收瓶
硫酸钾的作用:提高硫酸的沸点
硫酸铜的作用:催化剂
实验注意事项:
1、硫酸钾(或钠)的作用是提高沸点,其量不能太多,否则硫酸的沸点提高太多时硫酸铵将有可能分解挥发,造成误差。
2、消化过程中,若硫酸损失过多时,可酌量补加硫酸,勿使瓶内干涸。
顺式与反式脂肪酸结构
以油酸为例:
CH3(CH2)7—C—H
HOOC(CH2)7—C—H
顺-9-十八碳一烯酸,c9-C18:1
CH3(CH2)7—C—H
H—C—(CH2)7COOH
反-9-十八碳一烯酸,t9-C18:1
二烯酸
命名:
天然油脂中存在的二烯酸种类不多,常见的为亚油酸,即顺-9-顺-12-十八碳二烯酸。亚油酸普遍存在于液体植物油中。
含皂量,%


≤0.03

烟点(℃)
≥215
≥205


冷冻试验(0℃5.5h)
澄清、透明
澄清、透明


溶剂残留,mg/kg
浸出油
不得检出
不得检出
≤50
≤50
压榨油
不得检出
不得检出
不得检出
不得检出
油脂质量指标的分析
酸价:中和1g油脂中的游离脂肪酸所需要的氢氧化钾的毫克数(KOH mg/g),用AV表示。AV值反应油中FFA含量的高低。测酸价时,用1:2的中性乙醇·乙醚混合溶剂。
三烯酸
油脂及脂肪酸的物理性质
熔点,密度,塑性脂肪的膨胀特性,黏度与表面张力,溶解度等。
油脂及脂肪酸的热性质
沸点,比热容,烟点,闪点,燃烧点等
油脂及脂肪酸的化学性质
1、油脂醇解反应
CH2-O-CO-R1NaOHCH2OH
CH-O-CO-R2+ CH3OHRCOOCH3+CHOH
CH2-O-CO-R3CH2OH
油脂的组成
油脂定义为混脂肪酸甘油三脂的混合物。
•油脂主要由脂肪酸甘油三酯组成,还包括其它少量成分,例如FFA、磷脂、色素、固醇、碳氢化合物和脂溶性维生素A、D、E和K等。
甘三酯分子结构
油脂的分类
油(常温下为液态),如豆油、花生油、芝麻油、葵花籽油等
脂肪(常温下为固态),如牛油、猪油等
油脂的分类
乳脂类;
菜籽、红花籽、蓖麻籽
芝麻、亚麻籽、棕榈仁
巴西棕。
-坚果类油:花生油、椰子油
-水果类油:棕榈油、橄榄油
-谷物类油:玉米油、米糠油
动物油脂(Animal Fats and Oils)
•乳脂(Milk fat):黄油(Butter)
•牛脂(Cattle fat):牛油(Tallow)
•猪脂(Pig fat):猪油(Lard)
到的植物油
棕仁油:从油棕的核内提取得植物油
油脂的营养和健康功能:
食物中获取高能量食物的供给能量(9千卡/克)
脂溶性维生素(A, D, E和K)的来源
多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated Fatty Acids/PUFA)-心血管系统、神经系统和免疫系统(Cardiovascular, nervous and immune systems)的健康功能
【?】1、做酸价时,是否可以只用中性乙醇或乙醚?
2、在滴定过程中如出现混浊或分层,是由什么原因---造成,如何消除?
油脂质量指标的分析
过氧化值:每1kg油脂中活性氧的毫摩尔数。
油脂质量指标的分析
•含皂:经过碱炼后的油脂中皂化物的含量。皂即脂肪酸钠,在碱炼过程中产生,油中皂含量高,会影响脱色,透明度,在豆油中的皂一般为油酸钠。
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