第五章——脂质

Lox
-6 c CH = CH
c CH = CH
多不饱和脂肪酸 （1,4-顺、顺-戊二烯）
中心亚甲基
CH 2 -8
Lox
CH = CH
CH = CH
CH
脱氢游离基
异构化
-6
c
CH - CH t CH = CH
CH
异构化
c
-10
CH = CH t CH - CH
CH
反式ROOH
CH - CH CH = CH OOH CH
乳化剂的选择
亲水––亲脂平衡(HLB) HLB值具有代数加和性 通常混合乳化剂比具有相同HLB值的单一乳
化剂的乳化效果好。
食品中常见的乳化剂
甘油酯及其衍生物 蔗糖脂肪酸酯 山梨醇酐脂肪酸酯及其衍生物 丙二醇脂肪酸酯 大豆磷脂 其他合成食品乳化剂
5.4 油脂在加工和贮藏中的氧化反应
5.3.2向日熔葵点油 和沸点
-16 ~19
96.5
天然油棉脂籽没油有敏锐（确定）3-4的熔点和沸点，只98 有一个范围。
熔点奶:油游离脂肪酸>甘油28一~36酯>二酯>三酯 98
熔点最猪油高在40-55℃之间36。~50碳链越长，饱和9度4 越高，则熔
点越高。牛脂
42~50
89
熔点羊<脂37℃时，消化率4>49~565%；
| OOH
9 -CH=CH-CH=CH-CH-
|
OOH
亚麻酸酯
.
14
1.6
O2
H.
16 OOH
16 15 13 12 10 9
14
11
1.2
O2
H.
12 OOH
.
11
1.3
O2
H.
13 OOH
9.
O2
H.
9 OOH
5.4.2.2 光 氧 化
是不饱和双键与单线态氧直接发生的氧化反应。 3O2 Sens 1O2 双键上的任一C原子 过渡态六元环
5.4.4 过氧化脂质的危害
过氧化脂质几乎能和食品中的任何成分反应，使食品品质降低。 RO + Pr Pr + ROH 2 Pr Pr-Pr
ROOH几乎可Fra Baidu bibliotek人体内所有分子或细胞反应，破坏DNA和细胞结构。 脂质在常温及高温下氧化均有有害物产生。
第三节 油脂在加工和贮藏中的其他化学 变化
5.3.4 结晶特性
同质多晶：化学组成相同的物质，结晶晶型不同，但融化后生成 相同的液相。
脂肪酸烃链中的最小重复单位（亚晶胞）是亚乙基 (-CH2CH2-)，可用来描述脂肪中脂肪酸烃链的晶体结构的堆积或
排列方式
脂肪的亚晶胞最常见的堆积方式
稳定性：β >β’> α
易结晶为β型的脂肪有：大豆油、花生油、椰 子油、橄榄油、玉米油、可可脂和猪油。
β晶型在巧克力制品中数量越高，成品质量越稳定。调温的目的 就是使物料产生最高比例的β晶型。
调温技术：精炼后的巧克力料一般都在45℃以上，此时，不能形 成任何晶型，需在储缸内搅动一定时间后再进行调温。 调温分为三个阶段。 第一阶段：物料从40℃冷却至29℃，使油脂产生晶核，并逐步由 晶核产生γ、α、β’、 β四种晶型。 第二阶段：物料从29℃冷却至27℃，结晶比例增大，部分不稳定 晶型转变成稳定晶型。 第三阶段：物料从27℃回升至29～30℃，目的是使低于29℃以下 的不稳定晶型溶化，只保留稳定晶型。
1类胡萝卜素十3Sen＊→3类胡萝卜素十1Sen
n 金属螯合剂：柠檬酸、酒石酸、抗坏血酸。 n 氧清除剂：抗坏血酸。 n ROOH分解剂
ROOH ROH R ' 2S+ROOH R ' 2S = O+ ROH R ' 2S=O+ROOH R ' 2SO2+ ROH
n 酶抗氧化剂
增效剂
几种抗氧化剂之间产生协同效应，其效果好于单 独使用一种抗氧化剂。
红河学院
Honghe University
平台选修课程：食品化学
Food Chemistry
脂质
化学系 红河学院理学院
5.1 脂质概述 脂 质 概 述
脂质是生物体内一大类不溶于水，而溶于大部分有机溶剂的 物质的总称。通常所说的油脂（脂肪）是脂质中的一类。
脂质通常的共同特征： ①不溶于水而溶于乙醚、石油醚、氯仿、丙酮等有机溶剂。 ②大多具有酯的结构，并以脂肪酸形成的酯最多。 ③都是由生物体产生，并能被生物体所利用。 例外：卵磷脂、鞘磷脂和脑苷脂类。
三个阶段
链引发 链传递 链终止
n 链引发
（诱导期）
慢
n 链传递
快
n 链终止
基态氧
光、热、金属
3O2
（三线态氧）
基态 能量低 稳定
激发 1O2
（单线态氧）
激发态 能量高 不稳定
油酸酯
11 10 9 -CH=CH-C.H-
O2
-CH=CH-CH| OO.
9 -CH=CH-CH-
| OOH
11 10 9 8 -C位H2-CH=CH-CH位2-
反式构型的ROOH
氢过氧化物种类2双键数
亚油酸酯 V光敏氧化1500V自动氧化
5.4.2.3 酶 促 氧 化
脂肪氧合酶（Lox） 专一性地作用于具有1,4-顺、顺-戊二烯
结构的脂肪酸的中心亚甲基处 。
酮型酸败（ β-氧化作用） 由脱氢酶、脱羧酶、水合酶等引起的饱
和脂肪酸的氧化反应。
脂肪氧合酶
酸败：油脂在食品加工和贮藏期间，因空气中的氧气、光照、 微生物、酶等的作用，产生令人不愉快的气味，苦涩味和一 些有毒性的化合物的现象。
分解
油脂 氧化 氢过氧化物 (ROOH)
聚合 小分子物质 聚合物
自动氧化 光敏氧化 酶促氧化
5.4.1 油脂的氧化 5.4.1.1 自动氧化
活化的含烯底物与基态氧发生的游离基反应 。
增效机理
•酚类+螯合剂 •酚类+酚类
促氧化
有些抗氧化剂用量与抗氧化性能并不完全是正相关关 系，有时用量不当，反而起到促氧化作用。
酚 低浓度可清除自由基 ; 高浓度有促氧化作用 。
Vc 低浓度 (10-5mol/L) 促氧化。 β-胡萝卜素
浓度为510-5mol/L时，抗氧化性最强； 若浓度更高，则促氧化。 低氧压时(PO2< 150mmHg)，抗氧化; 高氧压时促氧化。
水包油型(O/W，水为连续相。如：牛乳) 油包水型(W/O，油为连续相。如：奶油)
油水 油
水
油
亲水端 疏水端
乳浊液的失稳机制
n 分层（重力） n 絮凝（分散相液滴表面静电荷不足） n 聚结（两相界面膜破裂）
乳浊液的乳化作用
n 增大分散相之间的静电斥力 n 增大连续相的粘度或生成有弹性的厚膜 n 减小两相间的界面张力 n 微小的固体粉末的稳定作用 n 形成液晶相
V氧化
氧压
5.4.2.3 温 度 V
T O溶解度
不饱和脂肪酸 > 饱和脂肪酸
猪油Vs植物油？
5.4.2.4 水 分
5.4.2.5 表 面 积
表面积∝V氧化
5.4.2.6 助 氧 化 剂 二价或多价过渡金属
催化机制 ： 1
金属催化能力强弱排序如下： 铅2 ＞铜＞黄铜＞锡＞锌＞铁＞铝＞不锈钢＞银
习惯
真脂：油脂（固态的脂、液态的油)
类脂：磷脂、糖脂、蛋白脂、硫脂等 复合脂类以及固醇、蜡等脂肪伴随物。
按物理状态分：
脂肪（常温下为固态） 油（常温下为液态）
按来源分：乳脂类、植物脂、动物脂、 海产品动物油、微生物油脂。
按不饱和程度分： 干性油：碘值大于130，如桐油、亚麻油、
红花油等； 半干性油：碘值介于100-130，如棉籽油、
5.3.5 熔融特性
熔化
n 固体分数ab/ac n 液体分数bc/ac n 固体脂肪指数(SFI) :
在一定温度下固液 比ab/bc。
油脂的塑性
n 指在一定外力下，表观固体脂肪具有的抗变形的能力。
n 油脂塑性的决定因素： 固体脂肪指数（SFI）：固液比适当 脂肪的晶型：β/晶型可塑性最强 熔化温度范围：温差越大，塑性越大
81
熔人点造高黄于油37℃越多，越–不– 易消化。
87
沸点180-200℃之间，沸点随碳链增长而增高
5.3.3 烟点、闪点和着火点 油脂的烟点: 指在不通风的情况下观察到试样发烟时的温度。
闪点: 试样挥发的物质能被点燃但不能维持燃烧的温度。
着火点:试样挥发的物质能被点燃并能维 持燃烧不少于5S的温度。 油脂的烟点、闪点、着火点是油脂在与空气接触并加 热时的热稳定指标。
易结晶为β/型的脂肪有：棉子油、棕榈油、 菜子油、乳脂、牛脂及改性猪油。
β/型的油脂适合于制造人造起酥油和人造奶 油。
调温
利用结晶方式改变油脂的性质，使得到理想的同质
多晶型和物理状态，以增加油脂的利用性和应用范
围。
迅速加热至熔点
α
β`
β
可可脂：POSt（40%）、StOSt（30％）以及POP（15％）， 具有6种同质多晶型物（Ⅰ-Ⅵ）
OH
O.
O
O
.
+ ROO. ROOROO+H A+ H2 ROOH + AH
.
OH
ROO + AOH H ORH OOH +OH A
AH + AH A + AH2
1O2 淬灭剂
1O2 + 双键化合物 → 3O2 1O2＋1类胡萝卜素→3O2＋3类胡萝卜素
3类胡萝卜素→1类胡萝卜素 此外， 1O2 淬灭剂还可使光敏化剂回复到基态。
11 10 9 -C. H-CH=CH-
O2
-CH-CH=CH| OO .
11 -CH-CH=CH-
| OOH
10 9 8 -CH=CH-C.H-
O2
-CH=CH-CH| OO .
8 -CH=CH-CH-
| OOH
10 9 8 -C. H-CH=CH-
O2
-CH-CH=CH| OO .
10
-CH-CH=CH| OOH
3
5.4.2.7 光和射线
促使氢过氧化物分解 引发游离基
5.4.2.8 抗氧化剂 延缓和减慢油脂氧化速率
5.4.3 抗氧化剂的抗氧化机理
n 自由基清除剂 n 1O2淬灭剂 n 金属螯合剂 n 氧清除剂 n ROOH分解剂 n 酶抑制剂 n 酶抗氧化剂 n 紫外线吸收剂
酚类 (AH2) • 氢供体，可清除自由基。酚羟基越 多， 抗氧化能力越强。 • 生成比较稳定的自由基。 • 酚羟基邻位有叔丁基，空间位阻阻 碍了O2的进攻。
R1= R2 = R3，单纯甘油酯； Ri 不完全相同时，混合甘油酯； R1≠R3，C2原子有手性，天然油脂多为L 型。
5.3 油脂的物理性质
5.3.1 脂气肪味和色泽 熔点(℃)
消化率(%)
纯脂大肪豆无油色、无味（天-8然~ -油18脂有色） 97.5
多数花油生脂油无挥发性，气味0~3多由非脂成分引9起8.3的。
亚油酸
13 12 11 10 9 -CH=CH-CH2-CH=CH-
-CH=CH-CH-CH=CH.
13 -C. H-CH=COH2-CH=CH-
-CH-CH=CH-CH=CH| OO .
9 -CH=CH-CH=CH-C.H-
O2 -CH=CH-CH=CH-CH-
| OO .
13 -CH-CH=CH-CH=CH-
5.1.1 脂肪的分类
简单脂质：由脂肪酸与醇形成的酯的总称， 包括甘油与脂肪酸的酯（甘油酯）和脂肪酸 与高级以元醇、高级醇等形成的酯（腊）。
按结构和组成分
复合脂质：由醇与脂肪酸形成的酯，其中 还含有P、N、S等其它元素或基团，主要 是：磷酯、糖酯、硫酯
衍生脂质：它是具有脂类一般性质，是复 合脂类的衍生物，包括：脂肪酸、甾醇、 脂肪醇、烃类、各类脂溶性维生素。
CH = CH CH - CH CH OOH
酮型酸败
脱氢酶、脱羧酶、
n 饱和脂肪酸
水合酶 α-和β-碳位之间
酮酸 甲基酮
5.4.2.4 ROOH的分解
烷氧游离基
羟基游离基
氢过氧化物分解产生的小分子醛、酮、醇、酸等具有 令人不愉快的气味即哈喇味，导致油脂酸败。
5.4.2.5 ROOH的聚合
聚合反应
塑性油脂的作用
n 涂抹性（涂抹黄油等） n 可塑起性酥（油用：于是蛋指糕用的在饼裱干花、）糕点、 n 起酥面作包用生产中专用的塑性油脂。
特性：在40oC不变软，在低温下不
n 使面太团硬体，积不增易加氧化。
5.3.6 油脂的乳化和乳化剂 乳浊液
内向/分散相，直径0.1-50μm; 外向/连 续相。
例 子
二聚体或多聚体
粘度加大 颜色加深 产生异味
5.4.2 影响油脂氧化速率的因素 5.4.2.1 脂肪酸及甘油酯的组成
不饱和脂肪酸 > 饱和脂肪酸 顺式构型 > 反式构型易 共轭双键 > 非共轭双键
游离脂肪酸 > 甘油酯 甘油酯中FA的无规分布使V氧化↓ 双键数∝V氧化
5.4.2.2 氧
1O2的V氧化1500 3O2 的V氧化
大豆油等； 按构成不的干脂性单肪油纯酸：酰分碘基菜：值油子小，油于混、1合蓖00酰麻，基油如油。花。生油、
5.1.2 油脂在食品中的功能
热量最高的营养素
提供必需脂肪酸 脂溶性维生素的载体 提供滑润的口感，光润的外观，塑性脂肪还具有造型功能 赋予油炸食品香酥的风味，是传热介质
5.1.3 油脂的结构