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油脂氧化机理

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油脂氧化机理_第1页
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*■油脂在加工贮存中的劣变(重点)P167-根据油脂劣变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♦水解型酸败 (P181 5.5.1油脂的水解)◊油脂在脂解酶的作用下发生的水解反应,水解产物有甘油、脂肪酸、 单酰或二酰甘油,其中的短链脂肪酸C4-10)具有很强的恶臭(水解 哈味)酶促脂水解在大多数情况下是要防止的:-活体动物组织中不存在游离脂肪酸,但在死亡后可以在脂肪酶作用 下产生游离脂肪酸由于动物脂肪一般不需要通过精练,因此需立即 提炼动物脂肪在炼制过程中由于受热使脂肪酶失活,可以减少游离 脂肪酸含量与动物组织相反,成熟的油料作物在收获时脂肪就已经发生明显水 解,产生游离脂肪酸,因此植物油在精炼时需要加碱中和(脱酸)酶促脂水解的利用:在干酪制造中需特地加入脂肪酶,因为短链脂肪酸是干酪风味的 重要组成部分,在制造酸奶和面包时有控制地和选择地脂解也被利 用在加热时,油脂也可水解产生游离脂肪酸如在油炸食品时,食 品中的水分在高温下与脂肪反应,发生水解,游离脂肪酸大量增加, 导致烟点降低脂肪水解产生的游离脂肪酸对氧气更敏感,更容易发生氧化♦酮型酸败(P171 5.4.1.3也属于酶促氧化)◊ 一些污染微生物在含水的油脂及油脂食品中,会产生一些酶(如脱 氢酶、脱羧酶、水合酶),促使油脂水解产生游离饱和脂肪酸,这些 脂肪酸在微生物分解酶的作用下氧化,最后生成有怪味的酮酸和甲基 酮,称为酮型酸败,也叫 -型氧化酸败。

♦氧化酸败◊氧化酸败是油脂或者油脂食品在储藏过程中发生败坏的主要原因, 是指油脂中的不饱和酸酯因空气氧化而分解成低分子羰基化合物 (醛、酮、酸等),具有特殊气味油脂氧化的初级产物是氢过氧化物油脂氧化包括3种类型,都是与空气氧进行的反应:自动氧化、光敏 氧化、酶促氧化光敏氧化和酶促氧化是启动油脂自动氧化的重要因 素从机理上说,油脂的自动氧化是一种自由基反应,它包括链引发、 链传递、链终止3个阶段R,H > + H • Rr +Oq > ROO-①诱导 ②ROO + R2H ——> R/ + RQOH\⑤劣交具有强 烈臭味 的物RO- + *OH R-R 醛—ROO+H- > ROR 酸 _OOH + R* ROOR 炷—㈤终止 醇等-从反应过程来看,自动氧化过程分为5个步骤分别是诱导期、发 展期、跃变期、终止期和劣变期1诱导期不饱和脂肪酸及甘油酯在氧、光、金属离子、热、酶、紫外线、 放射线等诱导剂的催化作用下,发生裂解,成为不稳定的游离基R 和H 诱导期的长短代表着油脂的稳定性1)自动氧化P168◊油脂的自动氧化是不饱和油脂与三线态氧发生的游离基反应,但油 脂不能直接与三线态氧3O2 (能量较低的基态氧)反应。

在引发剂(金 属离子、光、热等)作用下,产生的烷基游离基才能与三线态氧302 反应氧的作用:(1) 在自动氧化反应中以三线态形式作为反应物参与链传递反应2) 氧经光等激活可由三线态变为单线态(激发态氧,反应活性高 可参与光敏反应),启发自动氧化反应(通过光敏氧化启动)⑵光氧化P171◊光敏物(如叶绿素、血红素、肌红蛋白等)在光能激发下可将吸收 的能量传递给空气中的氧分子使它激活后能和脂肪酸或酯发生反应, 形成氢过氧化物,这种反应叫光敏反应简单说:光敏氧化即是不 饱和油脂与单线态氧直接发生的氧化反应)光敏氧化生成的氢过氧化物极易分解为各种自由基,特别是在金属或 遇热的情况下,这些自由基作为自动氧化反应诱导期的诱发剂,从而 启动或诱发自动氧化反应3)酶促氧化P171◊由脂肪氧合酶催化脂肪氧化形成氢过氧化物酶促氧化生成的ROOH 可分解产生自由基,诱发或启动自动氧化反应紫外线、射线和热不仅能促进光敏氧化和酶促氧化产生的氢过氧化物 的分解,还能引发游离基(R )2发展期R•游离基与氧接触,很容易氧化为过氧化物游离基ROO・,然 后与另一分子脂肪反应生成氢过氧化物ROOH和新的R •游离基,此 游离基继续传递下去,游离基源源不断产生。

氢过氧化物的形成:(1)油酸酯(2)亚油酸酯(3)亚麻酸酯3跃变期氢过氧化物分解,产生新的自由基,游离基发生“增殖”经 过发展期,ROOH浓度提高,其分解速度递增,每个ROOH分解,产生 两个新的自由基,游离基发生“增殖”游离基数量的大量递增,大 大加速了油脂的自动氧化反应,使其进入氧化跃变期4终止期反应体系中大量游离基的存在,使他们互相撞击而结合的反应大 为加强游离基相互结合后,吸氧量又趋于缓慢以致停止,油脂的自 动氧化进入终止期5 劣变期 (P172: 5.4.1.4)二次产物的形成:氢过氧化物的裂解;二聚物和多聚物的生成1) 氢过氧化物的裂解:ROOH是不稳定的化合物,一旦形成就会 进行各种裂解和相互作用等复杂反应,产生数以万计的具有不同相对 分子量、风味的化合物A. 氢过氧化物分解的第一步是氢过氧化物的O-O键的断裂(均裂), 产生烷氧自由基和羟基自由基B. 形成的烷氧自由基:可进一步在其两侧C-C键断裂(均裂裂解), 生成醛、酸、烃、酮、醇等,也可发生其他反应2) 二聚物和多聚物的生成:二聚物和多聚物是脂类在加热和/或氧 化时的主要反应产物,这种变化一般伴随着碘值的减少和相对分子 量、黏稠度以及折光率的增加。

A. 双键与共轭二烯的Diels-Alder反应生成四代环己烯B. 自由基结合形成非环二聚物C. 自由基加成到双键三种氧化的区别与联系•联系:光敏氧化和酶促氧化是启动油脂自动氧化的两个重要因 素•区别:1)自动氧化和光敏氧化的区别-定义不同 自动氧化是不饱和油脂与基态氧发生的自由基反应,而光敏氧化是不饱和油脂与单线氧直接发生的反应;-反应机理不同自动氧化是自由基反应,而光敏氧化不是;2)与酶促氧化的不同:-油脂的酶促氧化是在脂氧合酶的催化下发生的反应,是非自由基/自由基反应;三油脂的质量评价P185(1) 过氧化物值(POV):指1千克油脂中所含氢过氧化物的毫摩尔 数只适合于反映氧化初期的情况测定方法:碘量法,是基于它们 能使碘化钾放出碘2) 硫代巴比妥酸法(TBA):测定脂肪氧化产物丙二醛的量该法 不适合于评价不同体系的氧化情况,只适合于比较单一物质在不同氧 化阶段的氧化程度3) 碘值(IV):该法是测定脂肪中不饱和键的一种方法,其值变小, 说明脂肪被氧化碘价是表示100g脂质所能吸收碘的量只适合于 同一种脂肪的不同氧化程度比较4) 酸值(AV):中和1克油脂中的游离脂肪酸所需要的碱毫克数, 表示脂肪中游离脂肪酸的含量。

5) 皂化价(SV): 1kg油脂完全皂化所需的KOH毫克数大小与平 均分子量成反比,油脂劣变时分子量有可能变小。

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