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1、有关食品化学实验有关食品化学实验p第第510周共周共6次，算次，算10分。分。p内容：内容：n淀粉类食品的糊化度测定淀粉类食品的糊化度测定n食用油脂的品质指标测定食用油脂的品质指标测定n蛋白质的功能性质验证和测定蛋白质的功能性质验证和测定n维生素维生素C稳定性的影响因素和含量测定稳定性的影响因素和含量测定n酶促褐变的控制因素验证酶促褐变的控制因素验证n美拉德反应的影响因素验证美拉德反应的影响因素验证p要求：预习相关理论，做好思考问题。要求：预习相关理论，做好思考问题。3.1.1 脂类的分类脂类的分类类类 脂脂中性脂肪中性脂肪甘甘油油三三酯酯磷磷 脂脂糖糖 脂脂固固 醇醇 类类脂脂 蛋蛋 白白蜡
2、蜡和和烃烃类类表：脂肪酸的分类表：脂肪酸的分类 按链长度分按链长度分按饱和度分按饱和度分短短链链脂脂肪肪酸酸中中链链脂脂肪肪酸酸长长链链脂脂肪肪酸酸单单不不饱饱和和酸酸饱饱和和脂脂肪肪酸酸多多不不饱饱和和酸酸脂肪酸的命名脂肪酸的命名p掌握脂肪酸命名的主要方法掌握脂肪酸命名的主要方法n系统命名法系统命名法n数字命名法数字命名法n俗名俗名n英文缩写英文缩写p记住常见脂肪酸的碳链长度、双键数、双键位置记住常见脂肪酸的碳链长度、双键数、双键位置和名称。和名称。酰基甘油的命名酰基甘油的命名pHirschman立体有择位次编排命名法（立体有择位次编排命名法（Sn）中，）中，碳原子自上而下编号，三酰甘油命名
3、法为：碳原子自上而下编号，三酰甘油命名法为：n数字命名法：数字命名法：Sn-16:0-18:1-18:0n英文缩写法：英文缩写法：Sn-POStn中文命名法：中文命名法：Sn-甘油甘油-1-棕榈酸酯棕榈酸酯-2-油酸酯油酸酯-3-硬硬脂酸酯脂酸酯图：三酰基甘油的三种晶型图：三酰基甘油的三种晶型p左至右分别为左至右分别为型、型、 型和型和型。型。图：甘油酯混合物的膨胀熔化曲线图：甘油酯混合物的膨胀熔化曲线思考题思考题p如果要制作一种起酥性很好的油脂，你预期其原如果要制作一种起酥性很好的油脂，你预期其原料的脂肪酸构成特点如何？料的脂肪酸构成特点如何？nA 脂肪酸组成非常一致，脂肪酸在甘油三酯上脂肪
4、酸组成非常一致，脂肪酸在甘油三酯上的酯化位置也非常一致。的酯化位置也非常一致。nB 脂肪酸组成不一致，脂肪酸在甘油三酯上的脂肪酸组成不一致，脂肪酸在甘油三酯上的酯化位置却非常一致。酯化位置却非常一致。nC 脂肪酸组成非常一致，脂肪酸在甘油三酯上脂肪酸组成非常一致，脂肪酸在甘油三酯上的酯化位置却不一致。的酯化位置却不一致。nD 脂肪酸组成不一致，脂肪酸在甘油三酯上的脂肪酸组成不一致，脂肪酸在甘油三酯上的酯化位置也不一致。酯化位置也不一致。食品化学食品化学第三章第三章 脂肪脂肪 2油脂在储藏加工中的变化概述油脂在储藏加工中的变化概述油脂的自动氧化：机制油脂的自动氧化：机制油脂的自动氧化：影响因素油
5、脂的自动氧化：影响因素油脂的酶促氧化油脂的酶促氧化油脂的高温劣变油脂的高温劣变3.3 脂肪在储藏加工中的变化脂肪在储藏加工中的变化p油脂的氧化油脂的氧化(重点重点)n自动氧化自动氧化 auto-oxidationn酶促氧化酶促氧化n光敏氧化光敏氧化p油脂的水解油脂的水解p油脂的高温劣变油脂的高温劣变3.3.1.1 油脂的自动氧化反应油脂的自动氧化反应p条件：条件：n不饱和油脂等含双键底物不饱和油脂等含双键底物n游离基的产生游离基的产生n氧气的存在氧气的存在p过程：过程：n链反应的引发链反应的引发n游离基的传递游离基的传递n链反应的终止链反应的终止n氢过氧化物的分解与聚合氢过氧化物的分解与聚合p
6、最终表现：油脂产生不愉快气味、品质劣变。最终表现：油脂产生不愉快气味、品质劣变。自动氧化链反应机理：链的引发自动氧化链反应机理：链的引发p慢反应，需要较高活化能慢反应，需要较高活化能p双键相邻的双键相邻的-亚甲基最易失去氢离子产生游离基亚甲基最易失去氢离子产生游离基p受到金属离子催化或光、热、射线的促进受到金属离子催化或光、热、射线的促进RHR + H引发剂引发剂自由基的产生自由基的产生p自由基的产生可能是因为单线态氧、过渡金属离自由基的产生可能是因为单线态氧、过渡金属离子、酶、射线、加热等原因。子、酶、射线、加热等原因。p单线态氧是氧的激发态，反应活性高，是自由基单线态氧是氧的激发态，反应活
7、性高，是自由基产生的重要因素。产生的重要因素。自动氧化链反应机理：链的增殖自动氧化链反应机理：链的增殖p游离基形成后，和氧气作用形成氢过氧化物，同游离基形成后，和氧气作用形成氢过氧化物，同时夺取时夺取-亚甲基氢，产生新的烷基游离基，使反亚甲基氢，产生新的烷基游离基，使反应持续进行。这一步反应速度快。应持续进行。这一步反应速度快。R + O2ROOROO +RHROO +R自动氧化链反应机理：链的终止自动氧化链反应机理：链的终止p游离基之间发生相互结合，使链反应渐渐终止。游离基之间发生相互结合，使链反应渐渐终止。R + R RRR+ ROOROORROO+ ROOROOR+O2油酸的分子结构油酸
8、的分子结构油酸的自动氧化历程油酸的自动氧化历程(1)油酸的自动氧化历程油酸的自动氧化历程(2)亚油酸的分子结构亚油酸的分子结构亚油酸的自动氧化历程亚油酸的自动氧化历程(1)亚油酸的自动氧化历程亚油酸的自动氧化历程(2)-亚麻酸亚麻酸亚麻酸的氧化（亚麻酸的氧化（1）亚麻酸的氧化（亚麻酸的氧化（2）脂肪酸的氧化产物脂肪酸的氧化产物p油酸酯：油酸酯：8，9，10，11位过氧化物，反式占位过氧化物，反式占70%p亚油酸酯：亚油酸酯：9，13位过氧化物位过氧化物p-亚麻酸酯：亚麻酸酯：9，12，13，16位氢过氧化物，位氢过氧化物，其中其中9，16位占位占80%总结：自动氧化反应的历程总结：自动氧化反应
9、的历程不饱和不饱和脂肪酸脂肪酸氢原子脱去氢原子脱去自由基异构自由基异构过氧自由基过氧自由基氢过氧化物氢过氧化物氧气氧气射线，光，热，射线，光，热，金属离子，过氧金属离子，过氧化物等因素化物等因素EPA （-3，20：5）DHA（-3，22：6）3.2.1.2 酶促氧化酶促氧化p酶：脂氧合酶酶：脂氧合酶p底物：具有底物：具有1,4-顺顺,顺戊二烯结构的脂肪酸顺戊二烯结构的脂肪酸脂氧合酶催化的氧化反应脂氧合酶催化的氧化反应(1)脂氧合酶催化的氧化反应脂氧合酶催化的氧化反应(2)异构化异构化脂氧合酶催化的氧化反应脂氧合酶催化的氧化反应(3)O2O23.2.1.3 光敏氧化光敏氧化p光敏剂：叶绿素，血
10、红蛋白，核黄素等光敏剂：叶绿素，血红蛋白，核黄素等p氧化剂：光敏剂激发的单线态氧氧化剂：光敏剂激发的单线态氧p氧化底物：具有不饱和双键的脂肪酸氧化底物：具有不饱和双键的脂肪酸p历程：六元环过渡态历程：六元环过渡态p产物：反式构型氢过氧化物产物：反式构型氢过氧化物p特点：高速特点：高速p后果：可引发自动氧化反应后果：可引发自动氧化反应光敏氧化中的过渡态光敏氧化中的过渡态1O2表：几种氧化反应的比较表：几种氧化反应的比较类类 型型自由基自由基发生位置发生位置催化剂催化剂产物产物备备 注注自动氧化自动氧化-亚甲基亚甲基金属金属离子离子氢过氧氢过氧化物化物最普遍发最普遍发生类型生类型酶促氧化酶促氧化1
11、,4-顺顺,顺戊二顺戊二烯中心亚甲基烯中心亚甲基脂氧脂氧合酶合酶氢过氧氢过氧化物化物专一性强专一性强光敏氧化光敏氧化直接进攻双键直接进攻双键碳原子碳原子光敏剂光敏剂氢过氧氢过氧化物化物速度快速度快氢过氧化物的分解氢过氧化物的分解p氢过氧化物不会导致脂肪变味，但会使脂肪的重氢过氧化物不会导致脂肪变味，但会使脂肪的重量增加。积累到一定浓度下开始分解，产生小分量增加。积累到一定浓度下开始分解，产生小分子醛、酮、酸、烃及其聚合物等挥发性物质，使子醛、酮、酸、烃及其聚合物等挥发性物质，使油脂发生异味。油脂发生异味。p测定油脂的过氧化价，可以了解氢过氧化物的存测定油脂的过氧化价，可以了解氢过氧化物的存在浓
12、度。在浓度。思考题思考题p在油脂酸败的过程中，氢过氧化物在油脂酸败的过程中，氢过氧化物-时间曲线会是时间曲线会是一条什么样形状的曲线？一条什么样形状的曲线？p一位老教师买了一瓶香油，舍不得吃，放了两年一位老教师买了一瓶香油，舍不得吃，放了两年时间才打开。这时候她发现香油已经变味了。你时间才打开。这时候她发现香油已经变味了。你估计，这时候香油的过氧化值如何？估计，这时候香油的过氧化值如何？p一个只有脂肪和蛋白质，不含碳水化合物的反应一个只有脂肪和蛋白质，不含碳水化合物的反应体系当中，高温下发生了非酶褐变。你估计，这体系当中，高温下发生了非酶褐变。你估计，这可能是什么原因造成的？可能是什么原因造成
13、的？3.3.1.5 脂肪氧化的影响因素脂肪氧化的影响因素脂肪组成脂肪组成脂肪氧化速度脂肪氧化速度水分活度水分活度金属催化剂金属催化剂抗氧化剂抗氧化剂 氧气供应氧气供应 光照和射线光照和射线环境温度环境温度 脂肪脂肪酸和甘油酯的组成脂肪脂肪酸和甘油酯的组成p脂肪酸的不饱和度、双键位置、顺反构型、酯化脂肪酸的不饱和度、双键位置、顺反构型、酯化状态等均会影响自动氧化的速度。状态等均会影响自动氧化的速度。n顺式构型顺式构型反式构型反式构型n共轭双键共轭双键非共轭双键非共轭双键n多个双键多个双键单一双键单一双键饱和酸饱和酸n游离脂肪酸游离脂肪酸甘油三酯甘油三酯表：吸引表：吸引H原子的能量需求原子的能量需
14、求DR-H（KJ/mole）322272422410DR-H（KJ/mole）脂肪酸脂肪酸25下的诱导期和氧化速率下的诱导期和氧化速率脂肪酸脂肪酸双键数双键数诱导期诱导期(h)相对氧化速率相对氧化速率18:00-118:1(9)18210018:2(9,12)219120018:3(9,12,15)31.342500水分活度水分活度p水分活度在水分活度在0.33时氧化速率达到最低。时氧化速率达到最低。n0.33以下：水和金属离子结合，减少氢过氧化物分解以下：水和金属离子结合，减少氢过氧化物分解n0.33以上：催化剂移动性上升，溶氧增加，表面积增以上：催化剂移动性上升，溶氧增加，表面积增大大p含
15、油脂食物多为中低水分活度产品。含油脂食物多为中低水分活度产品。环境温度环境温度p温度升高同时促进游离基的产生和氢过氧化物的温度升高同时促进游离基的产生和氢过氧化物的分解。分解。p高温下饱和脂肪酸亦发生氧化。高温下饱和脂肪酸亦发生氧化。p高温下的油脂劣变问题在后面详述。高温下的油脂劣变问题在后面详述。氧气供应氧气供应p氧气浓度低时，氧分压与氧化速度正相关；氧浓氧气浓度低时，氧分压与氧化速度正相关；氧浓度高时则无关。度高时则无关。p氧接触面积大，则氧化速度加快。氧接触面积大，则氧化速度加快。p单线态氧氧化能力远大于单线态氧。单线态氧氧化能力远大于单线态氧。光照和射线光照和射线p促进自由基的产生促进
16、自由基的产生p促进光敏物质的作用促进光敏物质的作用p促进氢过氧化物的分解促进氢过氧化物的分解金属催化剂金属催化剂p过渡金属离子为氧化催化剂或助氧化剂，低浓度过渡金属离子为氧化催化剂或助氧化剂，低浓度下大大加快氧化速率。下大大加快氧化速率。n活化氧分子形成单线态氧和氧自由基活化氧分子形成单线态氧和氧自由基n降低自由基形成的活化能降低自由基形成的活化能n促进氢过氧化物的分解促进氢过氧化物的分解p催化能力排序：催化能力排序：PbCu黄铜黄铜SnZnFeAl不锈钢不锈钢Agp血红素亦为催化剂。血红素亦为催化剂。抗氧化剂抗氧化剂p抗氧化剂分为几类：抗氧化剂分为几类：n游离基清除剂（氢原子和电子供体）游离
17、基清除剂（氢原子和电子供体）n单线态氧淬灭剂（类胡萝卜素等）单线态氧淬灭剂（类胡萝卜素等）n氢过氧化物分解剂（）氢过氧化物分解剂（）n金属螯合剂（有机酸等）金属螯合剂（有机酸等）n氧清除剂（氧清除剂（Vc、铁粉等）、铁粉等）n抗氧化酶类（抗氧化酶类（SOD、谷胱甘肽酶等）、谷胱甘肽酶等）p常用商业抗氧化剂：以酚类物质为主。常用商业抗氧化剂：以酚类物质为主。游离基清除剂的机理游离基清除剂的机理ROO+ AH2ROOH+AHROO+ AHROOH+AAH+ AHAAAH+ AHAH2+A2ROO+ 2AH2ROOA+H2常用抗氧化剂常用抗氧化剂(1)常用抗氧化剂常用抗氧化剂(2)常用抗氧化剂常用抗
18、氧化剂(3) 生育酚生育酚常用抗氧化剂常用抗氧化剂(3) 抗坏血酸抗坏血酸氢供体、螯合剂、除氧剂、增效剂氢供体、螯合剂、除氧剂、增效剂抗氧化剂的使用注意事项抗氧化剂的使用注意事项p尽早加入，以延缓氧化时间尽早加入，以延缓氧化时间p剂量适当，以免产生负效果剂量适当，以免产生负效果p注意溶解性，以更好地分散于食品体系注意溶解性，以更好地分散于食品体系p利用增效作用利用增效作用p选择高效产品选择高效产品抗氧化剂与促氧化剂抗氧化剂与促氧化剂p抗氧化剂数量过大或油脂氧化程度较高，则电子抗氧化剂数量过大或油脂氧化程度较高，则电子供体或氢供体可能反而促进氧化进程：供体或氢供体可能反而促进氧化进程：ROO+
19、AHROO+AH23.3.2 脂肪的水解脂肪的水解p有水存在的情况下，在加热、酸、碱、酶的作用有水存在的情况下，在加热、酸、碱、酶的作用下可发生水解反应下可发生水解反应p酯酶在水油两相上发挥作用酯酶在水油两相上发挥作用?乳化后反应速度快乳化后反应速度快p游离脂肪酸比甘油酯更容易氧化游离脂肪酸比甘油酯更容易氧化p游离脂肪酸增多的情况游离脂肪酸增多的情况n生物体中存在的酯酶储藏中作用生物体中存在的酯酶储藏中作用n油脂压榨后未经过精炼含水分较高油脂压榨后未经过精炼含水分较高n食物油炸后将水分转移入煎炸油脂中食物油炸后将水分转移入煎炸油脂中3.3.3 油脂在加热后的变化油脂在加热后的变化p热分解热分解
20、p热聚合热聚合p热氧化聚合热氧化聚合p缩合缩合p水解水解p氧化氧化p总结果总结果油脂品质降低粘度增大折光率变化酸油脂品质降低粘度增大折光率变化酸价升高碘价降低发烟点下降泡沫增多必需脂肪酸价升高碘价降低发烟点下降泡沫增多必需脂肪酸分解产生有毒物质分解产生有毒物质油脂在空气中加热后的变化油脂在空气中加热后的变化粘度粘度0小时小时72小时小时194小时小时粘度粘度0.62.118.1碘值碘值109.891.573.4过氧化值过氧化值2.51.503.4油脂的质量评价和相关参数油脂的质量评价和相关参数p过氧化值：过氧化值：p硫代巴比妥酸测定：硫代巴比妥酸测定：p碘值：碘值：p酸价：酸价：p皂化值：皂化值：
