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1、1,南充职业技术学院农科系,2,第三章脂类,脂的分类与组成 脂的结构和物理性质 脂类的化学性质 油脂品质的表示方法 油脂加工化学 油脂在食品中的作用,南充职业技术学院农科系,3,一、脂类概述,1. 概念 脂类是是一类混合有机物，它包括脂肪、蜡、磷酯、糖酯、类固醇。是动物和植物体的重要组成成分。 2.元素组成 主要为C、H、O三种。 3.共同的特性， 一般难溶于水，能溶于非极性或弱极性有机溶剂；具有酯的结构或成酯的可能；能被生物体所利用，是构成生物体的重要成分。,南充职业技术学院农科系,4,脂的分类与组成： 脂肪 简单脂类 蜡 磷脂 脂 复合脂类 糖脂 蛋白质 脂肪酸 衍生脂类 高级醇 烃类,南
2、充职业技术学院农科系,5,第二节 脂 肪,一、脂肪的化学结构与种类 脂肪是甘油与脂肪酸所成的酯，也称为真脂或中性脂肪。,南充职业技术学院农科系,6,若构成甘油酯的三个脂肪酸基相同，则称为单纯甘油酯，否则称为混合甘油酯。 天然脂肪中单纯甘油酯很少，只有少数脂肪例外，如橄缆油，一般都是混合甘油酯，当一种脂肪中含有3种脂肪酸时，就可能有10种混合甘油酯异构体，而若有10种脂肪酸时，混合甘油酯的数目将达220个。,在常温下，植物脂肪为液态，习惯上称为油，并以来源植物命名，如花生油、豆油、菜子油等。 动物脂肪在常温下一般为固态，习惯上称为脂，并以来源动物命名，如猪脂、牛脂、鲸脂等。,南充职业技术学院农科
3、系,7,构成脂肪的醇基部分的甘油在化学上和来源上都和糖类有密切关系，但就功能与分布而言，它和脂肪的关系更加密切。 未经酯化的甘油能溶于水和乙醇，不溶于脂肪溶剂， 甘油在高温下与脱水剂(无水cacl2、KHSO4、MgSO4等)共热，失水生成有刺激鼻、眼粘膜的辛辣气味的丙烯醛是鉴别甘油的特征反应。,二、甘 油,南充职业技术学院农科系,8,三、脂 肪 酸 (一)脂肪中脂肪酸的种类 构成脂肪的脂肪酸种类很多，脂肪的性质与其中所含脂肪酸有很大关系。例如含不饱和脂肪酸多的脂肪在常温下为液态而含饱和脂肪酸多的在同样条件下为固态。植物油在常温下为液态即系因含不饱和脂肪酸较动物脂多之故。 已知存在于天然脂肪中
4、的脂肪酸不下七、八十种之多，大多数是偶数碳原子的直链脂肪酸，带侧链者极少，奇数碳原子的也少见，但在微生物产生的脂肪中有相当量的C15、C17及C 19的脂肪酸，还有少数含环状烃基的脂肪酸。 天然脂肪中主要的脂肪酸有下列各种：,南充职业技术学院农科系,9,1 饱和脂肪酸 （1）低级饱和脂肪酸(挥发性脂肪酸)。 分子中碳原子数10的脂肪酸，常温下为液态。主要为丁酸、 己酸、辛酸，及癸酸，在乳脂及椰子油中多见。 (2)高级饱和脂肪酸(固态脂肪酸) 。分子小碳原子数10的脂肪酸，常温下为固态。主要有月桂酸、 豆楚酸、软脂酸、硬脂酸等。,2 不饱和脂肪酸 分子中含有一个甚至六个不饱和键的脂肪酸，通常为液
5、态，不饱和键多数为双键。 (1)含个双键的脂肪酸 主要有十四碳烯酸（豆蔻油酸)、十六碳烯酸（棕榈油酸)、” 十八碳烯酸(油酸)等。 （ 2)含两个以上双键的脂肪酸 主要有十八碳二烯酸(亚麻油酸即亚油酸)、十八碳三烯酸（次亚麻油酸即亚麻酸)等。,所有脂肪中的饱和脂肪酸以软脂酸与硬脂酸最普遍；不饱和脂肪酸以油酸、亚油酸与亚麻酸最为常见。,南充职业技术学院农科系,10,必需脂肪酸 自然界存在的脂肪酸有40多种。有几种脂肪酸人体自身不能合成，必须由食物供给，称为必需脂肪酸。以往认为亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸这三种多不饱和脂肪酸都是必需脂肪酸。近年来的研究证明亚麻酸不是必需脂肪酸，而花生四烯酸则可利用亚
6、油酸由人体自身合成。因此亚油酸是最重要必需脂肪酸,必需脂肪酸的作用 1.是细胞膜的重要成分，缺乏时发生皮炎，对儿童还影响其生长发育，2.是合成磷脂和前列腺素的原料，还与精细胞的生成有关，3.促进胆固醇的代谢，防止胆固醇在肝脏和血管壁上沉积，4.对放射线引起的皮肤损伤有保护作用。,南充职业技术学院农科系,11,(二)各类生物脂肪中脂肪酸组成的特点 各种不同类型生物脂肪中的脂肪酸组成有不同的特点。一般来说陆上动、植物脂肪中大多数为C16及C18的脂肪酸， 尤以C16脂肪酸最多，水产动物脂肪中则以C20及C22脂肪酸居多。 植物脂肪凡存在于果内者， 如棕桐油、橄榄油酸，主要脂肪酸是软脂酸、油酸，并往
7、往含有亚油酸。种子脂肪中一般以软脂酸、油酸、亚油酸及(或)亚麻酸为主要脂肪酸。,南充职业技术学院农科系,12,水产动物脂肪中，不饱和脂肪酸的含量占绝大部分，种类也很多，饱和脂肪酸仅含少量。淡水鱼类脂肪中C18不饱和脂肪酸的比例高，而海水鱼类脂肪中则以C20及C22不饱和脂肪酸居优势。 高等陆生动物脂肪中主要脂肪酸是软脂酸、油酸，并往往含有硬脂酸。食草动物与食肉动物体内脂肪组成并无显著区别。软脂酸及油酸也是哺乳动物乳汁中的主要脂肪酸。此外，许多动物(特别是反刍动物)的乳中含有相当多的(530)短链脂肪酸(C4C10)。 两栖类及爬行类脂肪合有大量C20及C22 不饱和脂肪酸，与水产动物相仿，而鸟
8、类及啮齿类则更接近于其它高等陆生动物。,南充职业技术学院农科系,13,四、脂肪酸及脂肪酌性质 1、主要物理性质 色泽与气味,纯净的脂肪酸及其甘油酯是无色的，天然脂肪之往往带有某种颜色是由于脂肪中溶有色素物质(如类胡萝卜素)的缘故。天然脂肪的气味除了极少数由短链脂肪酸构成的脂肪外，一般也是由于其所合的非脂成分引起的，此外，溶于脂肪中的低级脂肪酸(C10)的挥发性气味也是造成脂肪嗅味的原因。,南充职业技术学院农科系,14,2 熔点与沸点 脂肪酸的熔点随碳链增长而有不规则的增高，偶数碳原子链脂肪酸的熔点比相邻的奇数碳链脂肪酸高。 脂肪酸的沸点随链长而增加，饱和度不同但碳链长度相同的脂肪酸沸点相近。
9、脂肪由于是甘油酯的混合物和存在同质多晶现象所以没有确切的熔点与沸点。几种常用食用油脂的熔点范围如下：,南充职业技术学院农科系,15,脂肪的比重除了极个别(腰果籽壳油)以外，都I。 3 溶解性 脂肪不溶了水，除蓖麻油以外，均仅略溶于低级醇中，但易溶于乙醚、丙酮烃、苯、二硫化碳等溶剂。 脂肪酸的溶解度比其相应的甘油酯大，都能溶于普通的极性和非极性有机溶剂中，低级脂肪酸能溶于水，不饱和脂肪酸比饱 和脂肪酸更易溶于有机溶剂。,南充职业技术学院农科系,16,2、主要化学性质 1 水解与皂化 一切脂肪都能在酸、碱或酶的作用下水解为脂肪酸及甘油。脂肪在碱性溶液中水解的产物不是游离脂肪酸而是脂肪酸的盐类，习惯
10、上称为肥皂，因此把脂肪在碱性溶液中的水解称为皂化作用。,南充职业技术学院农科系,17,碱与脂肪酸及脂肪的作用可反映脂肪的几个重要指标： 酸价：中和I克油脂中的游离脂肪酸所需要的氢氧化钾的毫克数， 皂化值：皂化l克油脂所需氢氧化钾的毫克数。皂化值可反映脂肪的平均分子量，因为单位重量的脂肪如分子量愈大则摩尔浓度愈小，所需的氢氧化钾也愈少。,酯值：皂化l克纯油脂所需氢氧化钾的毫克数。这里不包括游离脂肪酸的作用。 不皂化物：油脂中含有少量不受氢氧化钾作用的脂质物质。,南充职业技术学院农科系,18,2 加成反应 不饱和脂肪酸在催化剂(如铂)存在下可在不饱和键上加氢。液态的油可用氢化的方法转变为固态的脂，
11、食品工业上广泛利用植物油(如精炼棉籽油)经氢化成固态的“人造奶油”,不饱和双键上还可以与卤素发生加成反应，称为卤化，吸收卤素的量反映不饱和双键的多少。通常用碘价来表示脂肪酸与脂肪的不饱和程度。,碘价：每100克脂肪或脂肪酸吸收碘的克数。,南充职业技术学院农科系,19,3 氧化与酸败 天然油脂暴露在空气中会自发进行氧化作用，发生酸臭和口味变苦的现象，称为酸败，原因是脂肪中不饱和烃链被空气中的氧所氧化，生成过氧化物，过氧化物继续分解 产生低级的醛和羧酸，这些物质使脂肪产生令人不愉快的嗅感和味感，可以下列通式表示：,南充职业技术学院农科系,20,自动氧化： 1、概念：油脂暴露于空气中会自发地进行氧化
12、作用，先生成氢过氧化物，氢过氧化物继而分解产生低级醛、酮、羧酸等。 2、不饱和油脂的自动氧化：易发生 反应过程：a、引发(慢，诱导期) RH RH b、传递(快，活性氧吸收期) RO2 ROO ROORH RROOH c、分解：ROOH RORROO d、终止：ROOX 稳定化合物,南充职业技术学院农科系,21,3、饱和脂肪的氧化： R1CH2CO2R2 R1COOHHCO2R2RH 4、影响脂肪自动氧化速度的因素： 温度，光照，氧，Fe、Cu、Co等催化剂，脂肪酸的类型，抗氧化剂。,南充职业技术学院农科系,22,油脂酸败的另一个原因是在微生物的作用下，脂肪分解为甘油和脂肪酸，甘油继续被氧化成
13、为具有特殊臭味的1，2内醚丙醛。, 氧化型酸败,南充职业技术学院农科系,23,脂肪酸经一系列的酶促作用后生成酮酸(这个过程称为-氧化，再脱羧后成为具有苦味及臭味的低级酮类。,南充职业技术学院农科系,24,水解型酸败: 含低级脂肪酸较多的油脂,其残渣中含有脂水解酶或污染微生物所产生的脂水解酶,在这些酶的作用下,水解为含C10以下的游离脂肪酸(如丁酸、已酸等)和甘油,具有特有的汗臭气和苦涩味。,防止油脂酸败的措施： 防止 氧化型酸败、水解型酸败 (1)毛油精炼，严加控制油中水分，我国油脂质量规定水分应低于0.2%。 (2)避免微生物污染、降低存放温度,南充职业技术学院农科系,25,防止自动氧化：
14、贮存应注意密封、隔氧、充氮和遮光， 加工和贮存过程中应避免金属离子污染。 应用油脂抗氧化剂，如加入维生素E。,南充职业技术学院农科系,26,五、食品热加工过程中油脂的变化 许多食品是用油作法加工的，因此了解油在高温下的变化 对于控制产品质量、降低成本有重要意义。 油脂经长时间加热，会发生粘度增高、酸价增高、以及产 生刺激性气味等变化。 (一)油脂的热增稠 所有油脂在加热过程中粘度增高，在温度300时增 粘速度极快。油脂热增稠的化学原因是发生了聚合作用。,南充职业技术学院农科系,27,(1)热聚合：条件：真空，二氧化碳，氮气， 无氧，加热至200300,南充职业技术学院农科系,28,(2)热氧化
15、聚合： a、在空气中加热至200230 b、油炸食品所用的油逐渐边稠即属于此类聚合反应 c、油的热氧化聚合过程随油的种类不同而不同：干性油半干性油不干性油,南充职业技术学院农科系,29,2、油脂在高温下的水解与缩合 在高温下，脂肪可先发生部分水解，然后再缩合成分子量更大的醚型化合物。,南充职业技术学院农科系,30,(三)脂肪酸的热聚合及热分解 游离脂肪酸在加热到300时也发生上述的热聚合 作用，温度达350360后可分解为酮、醛、酸类。金 属离子如Fe2+的存在可催化热解的过程，例如,热变性的脂肪不仅味感变劣，而且丧失营养，甚至还 有毒性，所以食品工艺上要求控制油温在150左右。,南充职业技术
16、学院农科系,31,六、油脂的乳化 (一)乳化的概念 使互不相溶的两种液体中的一种呈微滴状分散干另一 种液体中的作用称为乳化。这两种不同的液体称为“相”， 在体系中量大的称为连续相，量小的称为分散相。 油与水的乳化在食品中是极常见的，例如乳状饮料、冰 棋淋、鲜奶油食品等。,南充职业技术学院农科系,32,(二)乳化剂 能使互不相溶的两相中的一相分散干另一相中的物质称为乳化剂。乳化剂是含有极性端(亲水性)及非极性端(亲油性)的分子。 当少量的油与乳化剂一起在大量水中用机械方法振荡时即分散成细滴，在细墒的表面上乳化剂以亲油的 非极性端相对，而以其亲水的极性端仲 向水中(图31)。由于极性相斥，这些 微滴之间的斥力比相互间的引力要大， 因而形成了稳定的乳浊液 乳浊液的稳
