食品化学第四章 脂类

B、不饱和脂肪酸
①常见种类：
一烯酸：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）
三烯酸：α –亚麻酸（C18，顺9、顺12、顺15）
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)
五、天然油脂中脂肪酸的分布
(1)动物脂中脂肪酸的分布 乳脂：含短链脂肪酸(C4 -C12)，少量的支链、奇数碳脂 肪酸。 高等陆生动物脂：含有较多的棕榈酸P和硬脂酸St。链长 以C18居多。熔点较高。 水产动物油脂：多为不饱和脂肪酸。 两栖类、爬行类、鸟类和啮齿动物：脂肪酸的组成介于 水产动物和陆产高等动物之间。 (2) 植物油中脂肪酸的分布 果仁油及种籽油中含有较多的棕榈酸、油酸、亚油酸。后 者还含有较多的亚麻酸。芥酸仅存在于十字花科植物种籽 中。
CH3 CH2 C H
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 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:mω x(末端双键 位次）或n:m(n-x) 如：亚油酸：18:2ω 6或18:2(n-6) α -亚麻酸：18:3ω 3或18:3(n-3) （2）△双键位次构型Cn:m 如亚油酸：△ 9c,12cC18:2
②结构特点：偶数C、直链、含一个或多个C=C、C=C构 型多为顺式。
必需脂肪酸：人体不能合成的脂肪酸。主要指一 些不饱和脂肪酸，如亚油酸、亚麻酸、花生四烯 酸等。
C、特殊（稀有）脂肪酸 另外，在自然界还存在少量奇数C的脂 肪酸，如在昆虫中发现的十五碳酸、十七碳 酸等。 特点：种类较少、可看作常见种类的衍 生物、多出现于天然药物中。
④食品中应用的乳化剂 甘油一酯及其衍生物 蔗糖脂肪酸酯 硬脂酰乳酰乳酸钠 丙二醇硬脂酸一酯 大豆磷脂 卵磷脂
3.油脂的液晶态
最稳定
最不稳定

油酸的晶体结构：β-2 简单甘油酯的晶体结构：β-2(DCL)、 β-3(TCL) 甘油三酯在晶格中分子排列成椅式
TCL DCL
2、同质多晶 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:金刚石－石墨－C 油脂在固态的情况下也有同质多晶现象： ①脂肪酸和具有相同脂肪酸的三酰基甘油一般 都存在3-4 种晶型，按熔点增加的顺序依次为： α型，β’型和β型，其中α型，β’型和β型为真正 的晶体。

油脂的加工工艺：熔融状态的油脂冷却时的 温度速度将对油脂的晶型产生显著的影响， 油脂从熔融状态逐渐冷却时首先形成α型， 当将α型缓慢加热融化后在逐渐冷却后就会 形成β型，再将β型缓慢加热融化后逐渐冷 却后则形成β’型。 β’型的油脂适合于制 造人造起酥油和人造奶油。 实际应用的例子：用棉籽油加工色拉油 时进行冬化处理，这一过程要求缓慢进行， 使其尽量形成粗大的β型，如果冷却过快， 则形成亚α型，不利于过滤。
3.甘油三酯的命名 Sn-系统命名法：使用甘油的费舍尔平面投影， 中间的羟基位于中心碳的左边，碳原子从顶到底依 序编号为Sn-1， Sn-2，Sn-3。
上述甘油三酯可命名为： Sn-甘油-1-硬脂酸酯-2-油酸酯-3-肉豆蔻酸酯； Sn-甘油-1-硬脂酰-2-油酰-3-肉豆蔻酰； Sn-StOM或Sn-18:0-18:1-16:0。
五、油脂的液晶态 油脂的液晶态可简单看作油脂处于结 晶和熔融之间，也就是液体和固体之间时 的状态。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。
六、油脂的乳化和乳化剂
the best
-3VI 36.2 C
⑤影响油脂晶型的因素 油脂分子的结构：一般说来单纯性酰基甘油酯 容易形成稳定的β型结晶，而混合酰基甘油酯由 于侧链长度不同，容易形成β’型。 油脂的来源：不同来源的油脂形成晶型的倾向 不同，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。 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。
②几种晶体的基本特点： α型：熔点最低，密度最小，不稳定，为六方 堆切型； β’和β型：熔点高，密度大，稳定性好，β’型正 交排列，β型为三斜型排列，按照序列内分子间 交错排列的紧密程度，还有“二倍碳链长 （DCL、 β-2）”和“三倍碳链长（TCL、 β3）”之分。 稳定性差别： α型<βˊ 型< β型 熔点： α< βˊ< β
2.脂肪酸的命名 a.来源名称：如棕榈酸、油酸、亚麻酸等。 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。
19 C CH2 C H H 16 C CH2 C H H 13 C CH2 C H H 10 C CH2 C H H 7 CCH2 C H H 4 C (CH2 ) 2 COOH H
1.乳状液及稳定性： 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，其中 一相为分散相或非连续相，另一相为分散 介质或连续相。 随着分散相和分散介质种类的不同， 油脂的乳浊液可分为水包油型（O/W，油 分散于水中）和油包水型（W/O，水分散 在油中）。
ห้องสมุดไป่ตู้
乳浊液 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)
三、晶体结构与同质多晶
1、晶体结构
脂肪固化时，分子高度有序排列，形成三维晶体结构 晶体是由晶胞在空间重复排列而成的 晶胞一般是由两个短间隔(a,b)和一个长间隔(c)组成的长方体或斜方体。
三、晶体结构与同质多晶
油脂的晶体特性： 脂肪固化时，分子 高度有序排列，形 成三维晶体结构。 晶体是由晶胞在空 间重复排列而成的。 晶胞一般是由两个 短间隔(a,b)和一个 长间隔(c)组成的长 方体或斜方体。
表面张力：水-气表面上的水分子运动到体相 的驱动力。 乳状液是热力学不稳定体系。 乳化剂的作用：定向与油/水界面上，降低了 界面张力，有利于形成乳状液。不含表面活 性剂或乳化剂的乳状液，两液滴相互接近， 先是絮凝，然后产生聚结，最后合并成大液 滴。 絮凝与聚结主要取决于液滴间范德华引力和 静电斥力间的平衡，粒子间斥力大于引力， 则乳状液的稳定性较好，因此可使用离子型 乳化剂来实现；另外乳状液的稳定性还与液 晶界面的形成和两相间界面膜有关。

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：
脂肪酸的晶胞最常见的堆积排列方式: 三斜(β型) 正交(β′型) 六方晶系(α型)

六方形
三酰基甘油的晶体结构具有3种主要的
堆积排列类型：三斜(β型) 正交(β′型) 六方(α型)
⑷按其结构和组成分；见下表
CH2 CH CH2
OCOR1 OCOR2 OCOR3 R1COO R2
CH2
OCOR1 OCOR2
O
蜡
CH CH2
甘油三酯类
O P O An O-
+ HOCH2CH2 N H3 脑磷脂 An = (PE) + HOCH2CH2N (CH3)3 卵磷脂 (P C)
磷脂
按照甘油三酯中R基之间的差别，又可 将其分为单纯甘油酯（R1=R2=R3) 和混合 甘油酯（R不完全相同）；当其中的R1≠ R2 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。
三、 脂质的功能 脂肪在食品中的功能
热量最高的营养素(39.58kJ/g) 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

四、命名 1.脂肪酸的常见种类和结构 A、饱和脂肪酸 ①常见种类：酪酸（4C）、己酸（6C）、辛酸 （8C）、癸酸（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） ②结构特点：偶数C、直链、不含C=C。

絮凝
聚结
部分聚结
絮凝和聚结示意图
2.乳化剂 ①乳化剂是双亲分子，即具有极性基团（能与 水分子相互作用），又具有疏水性基团（能与 油相互作用）。 ②乳化剂的亲水与亲油能力可用亲水-亲脂平衡 值 (HLB)来表示。 ③HLB值与适用性： 3.5~6 W/O型乳化剂 8~18 O/W型乳化剂
（二）油脂的塑性 在室温下表现为固态的油脂并非严格 的固体，而是固-液混合体。脂肪中固液两 相的比例常用固体脂肪指数SFI（Solid Fat Index）来表示。 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，指固体脂肪在外 力作用下，当外力超过分子间作用力时， 开始流动，但是当外力停止后，脂肪重新 恢复原有稠度。
第四章
脂质 Lipids
4.1 引言
一、概念 脂类是一类不溶于水而溶于大部分有机 溶剂的疏水性物质。99%的动物和植物脂类 是脂肪酸甘油酯。 二、分类
⑴按物理状态分：脂肪（常温下为固态）和油 （常温下为液态）； ⑵按来源分：乳脂类、植物脂类、动物脂类、微 生物脂类等； ⑶按结构中的不饱和程度分：干性油、半干性油、 不干性油
4.2 脂类物质的物理性质 一、气味和色泽 纯净的油脂无色无味，天然油脂由于混入叶 绿素、叶黄素、胡萝卜素等有色物质而呈现不同 的颜色； 油脂特征的气味一般是由其中的非脂类成分引 起的，如芝麻油中的乙酰吡嗪、椰子油中的壬基 甲酮及菜油加热时产生的黑芥子苷等。 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。
四、脂的熔融特性 （一）熔化 简单甘油三酯是一类纯的物质，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。 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。
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；(3)熔化温度范围：熔化温度范围越 宽的脂肪其塑性越好。 油脂的塑性在实际应用中有涂抹性、可塑 性、起酥作用等不同的表述。
③几种晶体之间的关系：不同晶形之间可以相互转变，但 转变是单向的，即只由不稳定状态向稳定状态转变。如在 一定条件下，α型可转变为βˊ型或β型， βˊ型也可转变 为β型，但不可逆向转变。 ④混合三酰基甘油酯和天然脂肪的结构更加复杂，与具 有相同脂肪酸的甘油酯的同质多晶物分类存在一定偏差， 如βˊ型的熔点大于β型，且有可能含有超过4种晶型。如 可可脂：POSt（40%）、StOSt（30％）以及POP（15 ％），结晶时有六种同质多晶型物（Ⅰ-Ⅵ），其中Ⅴ型 最稳定，是期望的结构，使巧克力涂层具有光泽，可通过 调温实现。VI型比V型的熔点高,最稳定,贮藏中V→VI型， 导致巧克力的表面形成一层非常薄的“白霜”，是不期望 的，可加入表面活性剂来防止。 -3V 33.8 C