第2章 脂类物质（Lipids）,,,1.1 概述 1.2 脂肪的结构和组成 1.3 油脂的物理性质 1.4 油脂在加工和储藏中的化学性质,1.1 概述 （Introduction）,脂类（lipids）：是生物体内一大类溶于大部分有机溶剂而不溶于水的疏水性物质分为脂肪和类脂 99%的植物和动物脂类是脂肪酸甘油酯（甘油三酰酯），习惯上将它们称为脂（fat）和油（oil） 也有不符定义的脂质，如卵磷脂（微溶于水不溶于丙酮）、鞘磷脂和脑磷脂（不溶于乙醚）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,脂质按其结构组成分成三大类：,分类（Classification）,1.2.1 脂肪酸的结构和命名 1.2.2 脂肪的结构和命名,1.2 脂肪的结构和组成,脂肪酸是指从天然脂肪经水解而得的脂肪族一元羧酸 系统命名 饱和脂肪酸： 以含有羧基的最长碳链为主链，按照其相同碳原子数的烃定名为某酸 CH3-（CH2）9-CH2-COOH 称为“十二（烷）酸”（习惯用名为“月桂酸”）,1.2.1 脂肪酸的结构和命名,要反映以下几部分：链长、不饱和中心的位置与构型（顺式用“c”、反式用“t”）、取代基的位置 eg：CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH （习惯用名为“亚油酸”） 称为： 顺-9-顺-12-十八碳二烯酸 或： 十八碳-顺-9-顺-12-二烯酸 或： 十八碳-9c，12c-二烯酸（简便）,不饱和脂肪酸：,顺式 反式,R1 H R1 H C C C C R2 H H R2,,,,,,,,,,,n: m （n-碳链数, m-双键数） CH3-（CH2）9-CH2-COOH 写法为 12:0 CH3-（CH2）4CH2-CH=CH-（CH2）7-COOH 记为16:1 n-9或16:1 7 （习惯用名为“棕榈油酸”）,数字命名,,18:1 -9 (油酸),CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH,从此端编号 记作：n数字,从此端编号 记作:ω数字,记为 18:2 -6或18:2 n-9或18:2 9c12c （亚油酸）,俗名或普通名,常见脂肪酸命名,1）绝大多数是直链的偶数碳，奇数的极个别，含量也极少。
2）自丁酸开始到三十八碳止，其中C4-24存在于油脂中， C24 存在于蜡中 3）油脂中最常见的饱和酸为十六酸和十八酸，其次为十二酸、十四酸、二十酸其中碳链12的存在牛乳脂肪与很少的植物种子油中天然饱和脂肪酸具有的特点,1）含有一个或多个烯丙基[-(-CH=CH-CH2)n-]结构； 2）基本上为顺-式异构体，极个别为反-式异构体； 3）主要为-3、-6、-9酸； 4）天然多烯酸的双键都是被亚甲基隔开的天然的不饱和脂肪酸具有的特点：,-CH=CH-CH2-CH=CH-,常见食用油脂中脂肪酸的组成,植物油中 脂肪酸含量较多,常温下为液态 动物油中 脂肪酸含量较多，常温下为固态 饱和 不饱和,饱和,不饱和,,,,系统名称 俗名 碳原子数 主要分布 丁酸 酪酸 4 牛乳 己酸 6 牛乳 辛酸 8 乳脂、椰脂 葵酸 10 乳脂、棕榈脂 十二碳酸 月桂酸 12 乳脂、棕榈油、椰子油 十四碳酸 肉豆寇酸 14 乳脂、椰子油 十六碳酸 棕榈酸 16 一切油脂 十八碳酸 硬脂酸 18 动物脂及植物油 二十碳酸 花生酸 20 花生油 二十二碳酸 山愈酸 22 花生油、菜子油 二十四碳酸 木焦油酸 24 花生油、菜子油,天然油脂中一些常见的饱和脂肪酸,天然油脂中一些重要的不饱和脂肪酸,俗名与速记法 主要分布 肉豆寇油酸14:1 9c 鱼油 棕榈油酸16:1 9c 鱼油、乳脂 油酸18:1 9c 各种动植物油脂 蓖麻酸 蓖麻油、花生油 亚油酸18:2 9c12c 玉米花生棉子大豆等油 -亚麻酸 18:3 9c12c15c 常与亚油酸共存，亚麻油 中最多 -亚麻酸18:3 6c9c12c 个别植物油如夜来香油 花生四烯酸20:4 5c8c11c14c 常与亚油酸共存，花生油 中最多 EPA 20:5 5c8c11c14c17c 鱼油 鲸蜡烯酸 22:1 11c 鱼油 芥酸 22:1 13c 菜子油 DHA 22:6 5c8c11c14c17c20c 鱼油,必需脂肪酸,补充,L：亚油酸，Ln：亚麻酸，An：花生四烯酸，EPA：二十碳五烯酸，DHA：二十二碳六烯酸,必需脂肪酸：指人体自身不能合成或合成不足的一类维持生命活动所必需的脂肪酸。
一般是多不饱和脂肪酸，已知的有上述几种反式脂肪酸对人体的不利影响,反式脂肪酸（trans-fatty acids，简称“TFAs”）： 多年来，世界科学界已经就反式脂肪酸的潜在危害进行了较系统的研究欧洲的营养委员会通过研究得出结论，反式脂肪酸对于心血管疾病的病情发展有着极大的影响表现在：提高人体胆固醇含量，特别是低密度脂蛋白胆固醇含量，它增加冠心病（CHD）的危险，引起血管阻塞，从而明显提高心脏疾病以及肥胖的危险此外，反式脂肪酸还与乳腺癌发病相关补充,反式脂肪酸是如何产生的？,天然来源，主要来自反刍动物，当不饱和脂肪酸被反刍动物（如牛）消化时，脂肪酸在动物瘤胃中被细菌部分氢化因此反刍动物的肉及乳制品是主要的天然来源如牛奶、乳制品、牛肉和羊肉的脂肪中都能发现反式脂肪酸，占2%~9%鸡和猪也通过饲料吸收反式脂肪酸，反式脂肪酸因此进入猪肉和家禽产品中补充,油脂精练的脱臭和不当的烹调方法， 油脂脱臭的温度一般高达250℃以上，会产生一定数量的反式脂肪酸(0.4-2.3%),在烹调时过度加热和反复油炸也会产生一定的反式脂肪酸植物油加氢可将顺式不饱和脂肪酸转变成室温下更稳定的固态反式脂肪酸制造商利用这个过程生产人造黄油，也利用这个过程增加产品货架期和稳定食品风味。
不饱和脂肪酸氢化时产生的反式脂肪酸占8%~70%产品类型 反式脂肪酸含量 来源 牛奶和奶酪 18.8% 天然 黄油 5.9% 天然 鸡蛋 9% 天然 肉和肉制品 10.3% 天然 油和脂肪 35.5% 主要来源于加氢 饼干和蛋糕 16.5% 主要来源于加氢 开胃馅饼 3.5% 主要来源于加氢 土豆片和 4.5% 主要来源于加氢 法式炸土豆片 其它 4.1% 主要来源于加氢 总量 100%,反式脂肪酸存在于何处？,补充,1.2.2 脂类的结构和命名,结构：使用甘油的Fisher平面投影，中间的羟基位于中心碳的左边，习惯上将碳原子按照从顶部到底部的次序编号1~3 CH2OOR1 （1号碳） R2 OO CH CH2OOR3 R1、R2、R3 为脂肪酸残基，当其为同一脂肪酸残基时为单纯甘油三酯，为不同脂肪酸残基时为混合甘油酯天然甘油三酯很少含有三个相同的酰基1.3 油脂的物理性质,1.3.1 气味和色泽 1.3.2 熔点和沸点 1.3.3 烟点、闪点和着火点,1.3.1 气味和色泽（Smell and Colour）,纯净的脂肪是无色无味的。
天然油脂中略带黄绿色是由于含有脂溶性色素（如类胡萝卜素、叶绿素等）所致经精炼的食用油一般呈浅黄色 油脂的香气大多是由非脂成分引起的，臭味则是其中的短链脂肪酸引起的芝麻油 椰子油 菜油,1.3.2 熔点和沸点 （Melting Point and Boiling Point）,天然油脂没有确定的熔点； 最高熔点范围：40~55℃ ； 熔点的高低与分子结构有关，碳链越长，饱和度越高，则mp越高 熔点与消化率成反相关天然油脂没有确定的沸点； 沸点范围：180~200℃ 随脂肪酸链长增加而增高 碳链长度相同，饱和度不同的脂肪酸，沸点变化不大碳链越长，熔点越 饱和度越高，则熔点越 反式结构的熔点 于顺式结构 非共轭双键比共轭双键熔点 高,高,低,高,,一般油脂的熔点低于体温37℃时，消化率达96%；熔点高于体温越多，越不易消化烟点(smoke point), 闪点(flash point) , 着火点 (burning point)是油脂在空气中加热时的稳定性指标 烟点：在不通风的情况下加热油脂观察到油脂发烟时的温度，是油脂的质量指标之一，精练油脂一般为240℃。
闪点：油脂在加热时油脂的挥发物能被点燃但不能维持燃烧的温度，精练油脂一般为340℃ 着火点：油脂在加热时油脂的挥发物能被点燃且能持续燃烧的时间不少于5 秒的温度，精练油脂一般为370℃ 闪点和着火点分别表明油脂发生爆炸或火灾的可能性程度1.3.3 烟点、闪点和着火点,1.4 油脂在加工和储藏中的化学性质,1.4.1 水解和皂化 1.4.2 氢化和卤化 1.4.3 氧化和酸败,1.4.1 水解与皂化,油脂在酸碱脂酶或加热的条件下都会发生水解，生成甘油、游离脂肪酸或脂肪酸盐不同的是，在酸水解条件下可逆，在碱水解条件下不可逆 在碱性条件下，水解出的游离脂肪酸与碱结合生成脂肪酸盐，即肥皂脂肪,皂 甘油,1.4.1 水解与皂化,皂化值：是指1g油脂完全皂化所需的KOH毫克数 -反应油脂质量的指标，大小与平均分子量成反比，皂化价越高，油脂的平均分子量越小，熔点较低，易消化； -油脂劣变时分子量有可能变小，引起皂化价升高 一般油脂的皂化价在200左右定义：在镍、铜等催化剂的作用下，将氢或卤素加成到甘油三酯的不饱和脂肪酸双键上的反应 目的：①使液体油转变为半固体或塑性脂肪，以制成起酥油、人造奶油等特殊用途油脂的基料油；②提高油的氧化稳定性，防止氧化酸败。
分类：根据油脂加氢反应程度的不同，氢化分为轻度氢化（选择性氢化）和深度（极度）氢化1.4.2 氢化和卤化,（1）氢化机理,液态油和气态氢均被金属催化剂吸附，其中油中的烯键任意一端与金属形成碳-金属复合物a；,,,（2）氢化的选择性,18:2 (9,12) 18:1(9) 18:3（9,12,15） 18:2(12,15） 18:1(12) 18:0 18:2 (9,15) 18:1(15),氢化反应的产物十分复杂，反应物的双键越多，产物也越多三烯可变为二烯，二烯可变为一烯，直至达到饱和油脂在贮存过程中，由于化学或生物化学因素影响，会逐渐劣化甚至丧失食用价值，表现为油脂颜色加深、味变苦涩、产生特殊的气味，同时产生一些有毒的化合物，这种现象称为油脂的酸败 根据其产生原因和机制主要分成3种类型:水解酸败、酮型酸败、氧化酸败1.4.3氧化和酸败,,水解型酸败,油脂在脂解酶（脂肪酶）的作用下发生的水解反应，水解产物有甘油、脂肪。