食品化学第四章脂类.ppt

第四章第四章 脂脂类类 lipids第一节第一节 引言引言n定义：不溶于水而溶于有机溶剂的疏水定义：不溶于水而溶于有机溶剂的疏水性化合物，是脂肪组织的主要成分性化合物，是脂肪组织的主要成分n习惯上称的脂和油是根椐其在室温下的习惯上称的脂和油是根椐其在室温下的物理状态而来的物理状态而来的Ø脂：室温下为固体脂：室温下为固体 fatØ油：室温下为液体油：室温下为液体 oiln提供热量和必需脂肪酸、改善食品口味提供热量和必需脂肪酸、改善食品口味食用脂的两种形式食用脂的两种形式n游离脂，或可见脂肪游离脂，或可见脂肪Ø是指从植物或动物中分离出来的脂是指从植物或动物中分离出来的脂Ø如奶油、猪油或色拉油如奶油、猪油或色拉油n食品组分食品组分Ø是指存在于食品中，作为食品的一部分是指存在于食品中，作为食品的一部分Ø不是以游离态存在不是以游离态存在Ø例如肉、乳、大豆中的脂例如肉、乳、大豆中的脂第二节第二节 命名命名 一、酰基甘油（甘油酯）一、酰基甘油（甘油酯）n天然脂肪：甘油与脂肪酸结合而成天然脂肪：甘油与脂肪酸结合而成Ø一酰基甘油（甘油一酯）一酰基甘油（甘油一酯）monoglycerideØ二酰基甘油（甘油二酯）二酰基甘油（甘油二酯）diglycerideØ三酰基甘油（甘油三酯）三酰基甘油（甘油三酯）triglyceriden食用油或食用脂几乎完全（食用油或食用脂几乎完全（95%）由三）由三酰基甘油组成酰基甘油组成Sn-系统命名三酰基甘油系统命名三酰基甘油nFisher平面投影平面投影n中间的羟基位于中心碳的左边中间的羟基位于中心碳的左边 Sn-甘油甘油-1-硬脂酸酯硬脂酸酯-2-油酸酯油酸酯-3-肉豆蔻酸酯肉豆蔻酸酯（（Sn-StOM或或Sn-18:0-18:1-14:0））二、磷脂二、磷脂n任何含磷酸一酯或磷酸二酯的脂称为磷脂任何含磷酸一酯或磷酸二酯的脂称为磷脂1-硬脂酰硬脂酰-2-亚油酰亚油酰-Sn-甘油甘油-3-磷脂酰胆碱（卵磷脂）磷脂酰胆碱（卵磷脂）n磷酸甘油酯属于磷酸甘油酯属于Sn-甘油甘油-3-磷酸酯，广泛存在磷酸酯，广泛存在于动植物中于动植物中16三、脂肪酸三、脂肪酸 fatty acid以母体饱和烃来命名以母体饱和烃来命名n末端羧基末端羧基C定为定为C1n明确双键位置明确双键位置n例如：亚油酸例如：亚油酸 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH9,12-十八碳二烯酸十八碳二烯酸 12 9 1ω-命名系统：命名系统：n分子末端甲基分子末端甲基ω碳原子碳原子开始确定第一个双开始确定第一个双键的位置键的位置 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH 亚油酸亚油酸 18：：2ω6 或或 18：：2 （（n－－6）） ω 6天然多烯酸（一般会有天然多烯酸（一般会有2-6个双键）的双键都是被个双键）的双键都是被亚甲基隔开的。

亚甲基隔开的5,8,11,14-二十碳四烯酸，或二十碳四烯酸，或 20:4ω6（或（或 n－－6））4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸二十二碳六烯酸或或22:6ω3（或（或 n－－3）） 14 11 8 5 1 6DHA几何构型几何构型n顺式顺式(cis):烷基处于分子的同侧烷基处于分子的同侧n反式反式(trans):烷基处于分子的异侧烷基处于分子的异侧n反式比顺式熔点高、反应性低反式比顺式熔点高、反应性低最常见的脂肪酸最常见的脂肪酸约占脂肪酸总量的约占脂肪酸总量的 97％％n月桂酸月桂酸 [12：：0]n肉豆蔻酸肉豆蔻酸 [14：：0] saturated fatty acidn棕榈酸棕榈酸 [16：：0]n硬脂酸硬脂酸 [18：：0]n油酸油酸 [18：：1（（n-9)] unsaturatedn亚油酸亚油酸 [18：：2（（n-6)]n亚麻酸亚麻酸 [18：：3（（n-3)]n亚油酸、亚油酸、ω-6脂肪酸、脂肪酸、  -亚麻酸（亚麻酸（ω-3脂脂肪酸），不能由人体合成，具有生理活肪酸），不能由人体合成，具有生理活性和营养功能，是性和营养功能，是必需脂肪酸必需脂肪酸不饱和脂肪酸的生理功能不饱和脂肪酸的生理功能 n保持细胞膜的相对流动性，以保证细胞的正常保持细胞膜的相对流动性，以保证细胞的正常生理功能。

生理功能 n使胆固醇酯化，降低血中胆固醇和甘油三酯使胆固醇酯化，降低血中胆固醇和甘油三酯 n是合成人体内前列腺素和凝血恶烷的前躯物质是合成人体内前列腺素和凝血恶烷的前躯物质 n降低血液粘稠度，改善血液微循环降低血液粘稠度，改善血液微循环 n提高脑细胞的活性，增强记忆力和思维能力提高脑细胞的活性，增强记忆力和思维能力膳食中不饱和脂肪酸盈缺和健康膳食中不饱和脂肪酸盈缺和健康 膳食中不饱和脂肪酸不足时，易产生下列病症：膳食中不饱和脂肪酸不足时，易产生下列病症： n血中低密度脂蛋白和低密度胆固醇增加，产生血中低密度脂蛋白和低密度胆固醇增加，产生动脉粥样硬化，诱发心脑血管病动脉粥样硬化，诱发心脑血管病 nω-3不饱和脂肪酸是大脑和脑神经的重要营养不饱和脂肪酸是大脑和脑神经的重要营养成份，摄入不足将影响记忆力和思维力，对婴成份，摄入不足将影响记忆力和思维力，对婴幼儿将影响智力发育，对老年人将产生老年痴幼儿将影响智力发育，对老年人将产生老年痴呆症膳食中过多时，干扰人体对生长因子、细胞质、膳食中过多时，干扰人体对生长因子、细胞质、脂蛋白的合成，特别是脂蛋白的合成，特别是ω-6系列不饱和脂肪酸系列不饱和脂肪酸过多将干扰人体对过多将干扰人体对ω-3不饱和脂肪酸的利用，不饱和脂肪酸的利用，易诱发肿瘤。

易诱发肿瘤第三节第三节 脂的分类脂的分类n动物脂肪：动物脂肪：含有大量的含有大量的C16和和C18饱和脂肪酸和中等量饱和脂肪酸和中等量不饱和脂肪酸（油酸和亚油酸，具有相当高的熔点）不饱和脂肪酸（油酸和亚油酸，具有相当高的熔点）n乳脂肪：乳脂肪： 主要的脂肪酸是棕榈酸、油酸与硬脂酸，也主要的脂肪酸是棕榈酸、油酸与硬脂酸，也含有相当数量的含有相当数量的C4～～C12短链脂肪酸短链脂肪酸n海生动物鱼油：海生动物鱼油：高不饱和脂肪酸高不饱和脂肪酸, EPA(20:5),DHA(22:6)n植物油脂：植物油脂：大量油酸、亚油酸，饱和脂肪酸均低于大量油酸、亚油酸，饱和脂肪酸均低于20％ n亚麻酸酯：亚麻酸酯：豆油、麦胚油、大麻籽油豆油、麦胚油、大麻籽油n月桂酸酯：月桂酸酯：月桂酸含量特别高，熔点低，如椰子油月桂酸含量特别高，熔点低，如椰子油晶胞的堆积排列方式晶胞的堆积排列方式n三斜三斜(T )：烃链平面是平行的：烃链平面是平行的n正交（正交（O ）：烃链平面是相互垂直）：烃链平面是相互垂直的的n六方形（六方形（H））第四节第四节 结构与物理性质结构与物理性质 三酰基甘油的三酰基甘油的3种晶型种晶型最稳定最稳定最不稳定最不稳定同质多晶同质多晶 Polymorphismn化学组成相同，晶型不同的物质，在熔化学组成相同，晶型不同的物质，在熔融态时具有相同的化学组成与性质融态时具有相同的化学组成与性质n形成结晶时可以形成多种晶型形成结晶时可以形成多种晶型n 型最不稳定，型最不稳定，β型最稳定（熔点高）型最稳定（熔点高）可可脂可可脂n含含POSt（（40%）、）、StOSt（（30％）以及％）以及POP（（15％），具有％），具有6种同质多晶型物（种同质多晶型物（Ⅰ～～Ⅵ））nⅠ最不稳定，熔点最低最不稳定，熔点最低nⅤ型型比较比较稳定，介稳态，是所期望的结构，稳定，介稳态，是所期望的结构，使巧克力涂层具有光泽的外观使巧克力涂层具有光泽的外观nVI型比型比V型的熔点高，最稳定，贮藏中型的熔点高，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型，导致巧克力的表面形成一层非常薄的“白霜白霜”，是不期望的，是不期望的n加入低浓度表面活性剂，能改变脂肪熔加入低浓度表面活性剂，能改变脂肪熔化温度范围以及同质多晶型物的数量与化温度范围以及同质多晶型物的数量与类型类型n表面活性剂将稳定介稳态的同质多晶型表面活性剂将稳定介稳态的同质多晶型物，推迟物，推迟V VI型转变型转变n山梨醇硬脂酸一酯和三酯可以抑制巧克山梨醇硬脂酸一酯和三酯可以抑制巧克力起霜，抑制力起霜，抑制V VI型型n山梨醇硬脂酸三酯可加速介稳态同质多山梨醇硬脂酸三酯可加速介稳态同质多晶型物转成晶型物转成V型。

型第六节第六节 化学性质化学性质 一、脂类水解一、脂类水解n通过加热或酶和水分的作用，脂类中的酯键发通过加热或酶和水分的作用，脂类中的酯键发生水解生水解n游离脂肪酸比甘油酯更容易氧化，产生水解酸游离脂肪酸比甘油酯更容易氧化，产生水解酸败味败味二、脂类氧化二、脂类氧化 oxidationn与营养、风味、安全、贮存、经济有关与营养、风味、安全、贮存、经济有关n食品变质的主要原因之一食品变质的主要原因之一n产生挥发性化合物，不良风味产生挥发性化合物，不良风味n氧与不饱和脂类反应氧与不饱和脂类反应Ø自动氧化自动氧化Ø光敏氧化光敏氧化自动氧化自动氧化 auto－－oxidationn自动氧化导致含脂食品产生的不良风味，自动氧化导致含脂食品产生的不良风味，一般称为哈喇味一般称为哈喇味n有些氧化产物是潜在的毒物有些氧化产物是潜在的毒物n某些情况，为产生油炸食品的香味，希某些情况，为产生油炸食品的香味，希望脂类发生望脂类发生轻度轻度氧化氧化三步自由基链反应机制三步自由基链反应机制free radical chain mechanism烷基自由基烷基自由基过氧化自由基过氧化自由基非自由基产物非自由基产物自动氧化的特征自动氧化的特征n干扰自由基反应的物质会抑制脂肪的自干扰自由基反应的物质会抑制脂肪的自动氧化速度动氧化速度n光和产生自由基的物质能催化脂肪的自光和产生自由基的物质能催化脂肪的自动氧化动氧化n反应产生大量氢过氧化物反应产生大量氢过氧化物n纯脂肪物质的氧化需要一个相当长的诱纯脂肪物质的氧化需要一个相当长的诱导期导期光敏氧化光敏氧化 光敏氧化的机制光敏氧化的机制通过通过“烯烯”反应进行氧化反应进行氧化n每个不饱和碳均可形成氢过氧化物每个不饱和碳均可形成氢过氧化物亚油酸盐光敏氧化反应机理亚油酸盐光敏氧化反应机理光敏氧化的特征光敏氧化的特征n不产生自由基不产生自由基n双键的顺式构型改变成反式构型双键的顺式构型改变成反式构型n与氧浓度无关与氧浓度无关 n没有诱导期没有诱导期n光的影响远大于氧浓度的影响光的影响远大于氧浓度的影响n受自由基抑制剂的影响，但不受抗氧化剂影响受自由基抑制剂的影响，但不受抗氧化剂影响n产物是氢过氧化物产物是氢过氧化物三、脂类氧化产物三、脂类氧化产物 氢过氧化物是主要初期产物，无味，但氢过氧化物是主要初期产物，无味，但不稳定。

不稳定Ø进一步分解成醛、酮、酸以及其他双官能团进一步分解成醛、酮、酸以及其他双官能团氧化物，产生令人难以接受的臭味（酸败味）氧化物，产生令人难以接受的臭味（酸败味） secondary degradationØ金属离子和光照会催化过氧化物的分解金属离子和光照会催化过氧化物的分解四、影响脂肪氧化速率的因素四、影响脂肪氧化速率的因素n脂肪酸组成：顺式、共轭、不饱和脂肪酸脂肪酸组成：顺式、共轭、不饱和脂肪酸n温度：随之上升温度：随之上升n游离脂肪酸与甘油酯：前者大游离脂肪酸与甘油酯：前者大n氧浓度：随之上升氧浓度：随之上升n表面积：成正比表面积：成正比n水分活度：先下降，后上升水分活度：先下降，后上升n引发剂（光、辐射、金属离子等）引发剂（光、辐射、金属离子等）n助氧化剂助氧化剂n抗氧化剂抗氧化剂五、抗氧化剂五、抗氧化剂 antioxidantsn能推迟会自动氧化的物质发生氧化，并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能减慢氧化速率的物质n应该价廉、无毒性、有效浓度低、稳定、应该价廉、无毒性、有效浓度低、稳定、对食品品质无显著影响对食品品质无显著影响根据作用机理分类根据作用机理分类n主抗氧化剂主抗氧化剂Ø自由基接受体，可以延迟或抑制自动氧化的自由基接受体，可以延迟或抑制自动氧化的引发或停止自动氧化的传递引发或停止自动氧化的传递ØBHA、、BHT、、PG、、TBHQØ天然食品组分：天然食品组分：VE、胡萝卜素、胡萝卜素n次抗氧化剂（协同剂、增效剂）次抗氧化剂（协同剂、增效剂）Ø增加主抗氧化剂的活性增加主抗氧化剂的活性Ø柠檬酸、柠檬酸、VC、酒石酸、卵磷脂、酒石酸、卵磷脂一般使用的合成抗氧化剂一般使用的合成抗氧化剂丁基羟基茴香醚丁基羟基茴香醚 二丁基羟基甲苯二丁基羟基甲苯BHABHTn没食子酸丙酯没食子酸丙酯（（PG））n去甲二氢愈创木酸（去甲二氢愈创木酸（NDGA））n重金属重金属能促进氧化能促进氧化n柠檬酸及其单酯、磷酸及其磷酸盐衍生柠檬酸及其单酯、磷酸及其磷酸盐衍生物、物、EDTA等等金属螯合剂金属螯合剂抑制氧化抑制氧化n多功能抗氧化剂多功能抗氧化剂 ：具有多种抗氧化活性：具有多种抗氧化活性n食品中常用的抗氧化剂主要是食品中常用的抗氧化剂主要是脂溶性脂溶性抗抗氧化剂，为环上有各种取代基的氧化剂，为环上有各种取代基的单羟基单羟基酚或多羟基酚酚或多羟基酚抗氧化剂的作用机理抗氧化剂的作用机理n抑制自由基的产生或中断链的传播抑制自由基的产生或中断链的传播n既作为氢给予体，又作为自由基接受体既作为氢给予体，又作为自由基接受体n主要与主要与ROO·作用，而不是与作用，而不是与R·作用作用n抑制反应抑制反应 RO2· + AH → ROOH + A· 链传递反应链传递反应 RO2· + RH → ROOH + R· 竞争竞争协同作用协同作用 synergistic effectn复合的效果超过单一的加合复合的效果超过单一的加合n两类协同作用：两类协同作用：Ø混合自由基受体混合自由基受体Ø自由基受体与金属螯合剂的复合作用自由基受体与金属螯合剂的复合作用n机理机理 ROO· + AH → ROOH + A· A· + BH → B· + AHØBH的存在，使的存在，使AH具有再生能力具有再生能力n酚类抗氧化剂（主抗氧化剂）与抗坏血酸（增酚类抗氧化剂（主抗氧化剂）与抗坏血酸（增效剂）效剂） ascorbic acid六、测定脂肪氧化的方法六、测定脂肪氧化的方法n过氧化值：碘量法过氧化值：碘量法n硫代巴比妥酸（硫代巴比妥酸（TBA）试验：产生红色或黄色）试验：产生红色或黄色n活性氧化（活性氧化（AOM））n氧吸收法氧吸收法n碘值：碘值：100克样品吸收的碘的克数克样品吸收的碘的克数n仪器分析：色谱法、光分析法仪器分析：色谱法、光分析法n挥发性羰基化合物：醛、酮挥发性羰基化合物：醛、酮+苯肼苯肼→腙腙n感官评定感官评定nSchaal耐热试验：耐热试验：65℃七、热分解七、热分解热分解与氧化反应同时存在热分解与氧化反应同时存在油炸化学油炸化学食品的性质变化食品的性质变化n水分不断从食品释放到热油中水分不断从食品释放到热油中n水蒸汽将油中的挥发物带走水蒸汽将油中的挥发物带走n食品吸油食品吸油n食品本身的一些脂类释放到油中，导致油的稳食品本身的一些脂类释放到油中，导致油的稳 定性与原来的油炸用油不同定性与原来的油炸用油不同n食品的存在加快了油的变暗食品的存在加快了油的变暗油炸用油的物化变化油炸用油的物化变化n形成大量挥发性化合物形成大量挥发性化合物n水解产生游离脂肪酸水解产生游离脂肪酸n粘度增加粘度增加n颜色变暗颜色变暗n碘值下降碘值下降n折光指数改变折光指数改变n表面张力减少表面张力减少n形成泡沫形成泡沫何谓自动氧化？何谓光敏氧化？何谓自动氧化？何谓光敏氧化？两者有何异同？两者有何异同？1.主抗氧化剂和次抗氧化剂分别有怎样的作用？食品中常用的主抗氧化剂和次抗氧化剂都有哪些？用反应式说明其协同作用的机理。

2.请分析下图所示的 脂肪氧化速度和Aw 之间的关系。