脂类专题知识.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,同学们好,现在开始上课,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第1页,第三章脂类,脂分类与组成,脂结构和物理性质,脂类化学性质,油脂品质表示方法,油脂加工化学,油脂在食品中作用,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第2页,一、脂类概述,1.概念,脂类是是一类混合有机物，它包含脂肪、蜡、磷酯、糖酯、类固醇。是动物和植物体主要组成成份。,2.,元素组成,主要为C、H、O三种。,3.共同特征，,普通难溶于水，能溶于非极性或弱极性有机溶剂；含有酯结构或成酯可能；能被生物体所利用，是组成生物体主要成份。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第3页,脂分类与组成：,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,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第4页,第二节 脂 肪,一、脂肪化学结构与种类,脂肪是甘油与脂肪酸所成酯，也称为真脂或中性脂肪。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第5页,若组成甘油酯三个脂肪酸基相同，则称为单纯甘油酯，不然称为混合甘油酯。,天然脂肪中单纯甘油酯极少，只有少数脂肪例外，如橄缆油，普通都是混合甘油酯，当一个脂肪中含有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，并以起源植物命名，如花生油、豆油、菜子油等。,动物脂肪在常温下普通为固态，习惯上称为脂，并以起源动物命名，如猪脂、牛脂、鲸脂等。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第6页,组成脂肪醇基部分甘油在化学上和起源上都和糖类有亲密关系，但就功效与分布而言，它和脂肪关系愈加亲密。,未经酯化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cacl,2,、KHSO,4,、MgSO,4,等)共热，失水生成有刺激鼻、眼粘膜辛辣气味丙烯醛是判别甘油特征反应。,二、甘 油,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第7页,三、脂 肪 酸,(一)脂肪中脂肪酸种类,组成脂肪脂肪酸种类很多，脂肪性质与其中所含脂肪酸有很大关系。比如含不饱和脂肪酸多脂肪在常温下为液态而含饱和脂肪酸多在一样条件下为固态。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脂肪酸不下七、八十种之多，大多数是偶数碳原子直链脂肪酸，带侧链者极少，奇数碳原子也少见，但在微生物产生脂肪中有相当量C,15,、C,17,及C,19,脂肪酸，还有少数含环状烃基脂肪酸。,天然脂肪中主要脂肪酸有以下各种：,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第8页,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脂肪酸，通常为液态，不饱和键多数为双键。,(1)含个双键脂肪酸 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。,全部脂肪中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,脂类专题知识专家讲座,第9页,必需脂肪酸,自然界存在脂肪酸有40各种。有几个脂肪酸人体本身不能合成，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。近年来研究证实亚麻酸不是必需脂肪酸，而花生四烯酸则可利用亚油酸由人体本身合成。所以亚油酸是最主要必需脂肪酸,必需脂肪酸作用,1.是细胞膜主要成份，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原料，还与精细胞生成相关，3.促进胆固醇代谢，预防胆固醇在肝脏和血管壁上沉积，4.对放射线引发皮肤损伤有保护作用。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第10页,(二)各类生物脂肪中脂肪酸组成特点,各种不一样类型生物脂肪中脂肪酸组成有不一样特点。普通来说陆上动、植物脂肪中大多数为C,16,及C,18,脂肪酸，尤以C,16,脂肪酸最多，水产动物脂肪中则以C,20,及C,22,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，并往往含有亚油酸。种子脂肪中普通以软脂酸、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,脂类专题知识专家讲座,第11页,水产动物脂肪中，不饱和脂肪酸含量占绝大部分，种类也很多，饱和脂肪酸仅含少许。淡水鱼类脂肪中C,18,不饱和脂肪酸百分比高，而海水鱼类脂肪中则以C,20,及C,22,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分。软脂酸及油酸也是哺乳动物乳汁中主要脂肪酸。另外，许多动物(尤其是反刍动物)乳中含有相当多(530)短链脂肪酸(C,4,C,10,)。,两栖类及爬行类脂肪合有大量C,20,及C,22,不饱和脂肪酸，与水产动物相仿，而鸟类及啮齿类则更靠近于其它高等陆生动物。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第12页,四、脂肪酸及脂肪酌性质,1、主要物理性质,色泽与气味,纯净脂肪酸及其甘油酯是无色，天然脂肪之往往带有某种颜色是因为脂肪中溶有色素物质(如类胡萝卜素)缘故。天然脂肪气味除了极少数由短链脂肪酸组成脂肪外，普通也是因为其所合非脂成份引发，另外，溶于脂肪中低级脂肪酸(C,10,)挥发性气味也是造成脂肪嗅味原因。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第13页,2 熔点与沸点,脂肪酸熔点随碳链增加而有不规则增高，偶数碳原子链脂肪酸熔点比相邻奇数碳链脂肪酸高。,脂肪酸沸点随链长而增加，饱和度不一样但碳链长度相同脂肪酸沸点相近。,脂肪因为是甘油酯混合物和存在同质多晶现象所以没有确切熔点与沸点。几个惯用食用油脂熔点范围以下：,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第14页,脂肪比重除了极个别(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。,脂肪酸溶解度比其对应甘油酯大，都能溶于普通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,脂类专题知识专家讲座,第15页,2、主要化学性质,1 水解与皂化,一切脂肪都能在酸、碱或酶作用下水解为脂肪酸及甘油。脂肪在碱性溶液中水解产物不是游离脂肪酸而是脂肪酸盐类，习惯上称为肥皂，所以把脂肪在碱性溶液中水解称为皂化作用。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第16页,碱与脂肪酸及脂肪作用可反应脂肪几个主要指标：,酸价：中和I克油脂中游离脂肪酸所需要氢氧化钾毫克数，,皂化值：皂化l克油脂所需氢氧化钾毫克数。皂化值可反应脂肪平均分子量，因为单位重量脂肪如分子量愈大则摩尔浓度愈小，所需氢氧化钾也愈少。,酯值：皂化l克纯油脂所需氢氧化钾毫克数。这里不包含游离脂肪酸作用。,不皂化物：油脂中含有少许不受氢氧化钾作用脂质物质。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第17页,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。液态油可用氢化方法转变为固态脂，食品工业上广泛利用植物油(如精炼棉籽油)经氢化成固态“人造奶油”,不饱和双键上还能够与卤素发生加成反应，称为卤化，吸收卤素量反应不饱和双键多少。通惯用碘价来表示脂肪酸与脂肪不饱和程度。,碘价：每100克脂肪或脂肪酸吸收碘克数。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第18页,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现象，称为酸败，原因是脂肪中不饱和烃链被空气中氧所氧化，生成过氧化物，过氧化物继续分解,产生低级醛和羧酸，这些物质使脂肪产生令人不愉快嗅感和味感，能够以下通式表示：,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第19页,自动氧化：,1、概念：油脂暴露于空气中会自发地进行氧化作用，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),RO,2,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,脂类专题知识专家讲座,第20页,3、饱和脂肪氧化：,R,1,CH,2,CO,2,R,2,R,1,COOHHCO,2,R,2,RH,4、影响脂肪自动氧化速度原因：,温度，光照，氧，Fe、Cu、Co等催化剂，脂肪酸类型，抗氧化剂。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第21页,油脂酸败另一个原因是在微生物作用下，脂肪分解为甘油和脂肪酸，甘油继续被氧化成为含有特殊臭味1，2内醚丙醛。,氧化型酸败,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第22页,脂肪酸经一系列酶促作用后生成,酮酸(这个过程称为,-,氧化，再脱羧后成为含有苦味及臭味低级酮类。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第23页,水解型酸败:,含低级脂肪酸较多油脂,其残渣中含有脂水解酶或污染微生物所产生脂水解酶,在这些酶作用下,水解为含C,10,以下游离脂肪酸(如丁酸、已酸等)和甘油,含有特有汗臭气和苦涩味。,预防油脂酸败办法：,预防,氧化型酸败、水解型酸败,(1)毛油精炼，严加控制油中水分，我国油脂质量要求水分应低于0.2%。,(2)防止微生物污染、降低存放温度,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第24页,预防自动氧化：,贮存应注意密封、隔氧、充氮和遮光，,加工和贮存过程中应防止金属离子污染。,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,脂类专题知识专家讲座,第25页,五、食品热加工过程中油脂改变,许多食品是用油作法加工，所以了解油在高温下改变,对于控制产品质量、降低成本有主要意义。,油脂经长时间加热，会发生粘度增高、酸价增高、以及产,生刺激性气味等改变。,(一)油脂热增稠,全部油脂在加热过程中粘度增高，在温度300时增,粘速度极快。油脂热增稠化学原因是发生了聚合作用。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第26页,(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,脂类专题知识专家讲座,第27页,(2)热氧化聚合：,a、在空气中加热至200230,b、油炸食品所用油逐步边稠即属于这类聚合反应,c、油热氧化聚合过程随油种类不一样而不一样：干性油半干性油不干性油,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第28页,2、油脂在高温下水解与缩合,在高温下，脂肪可先发生部分水解，然后再缩合成份子量更大醚型化合物。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第29页,(三)脂肪酸热聚合及热分解,游离脂肪酸在加热到300时也发生上述热聚合,作用，温度达350360后可分解为酮、醛、酸类。金,属离子如Fe,2+,存在可催化热解过程，比如,热变性脂肪不但味感变劣，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。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第30页,六、油脂乳化,(一)乳化概念,使互不相溶两种液体中一个呈微滴状分散干另一,种液体中作用称为乳化。这两种不一样液体称为“相”，,在体系中量大称为连续相，量小称为分散相。,油与水乳化在食品中是极常见，比如乳状饮料、冰,棋淋、鲜奶油食品等。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第31页,(二)乳化剂,能使互不相溶两相中一相分散干另一相中物质称为乳化剂。乳化剂是含有极性端(亲水性)及非极性端(亲油性)分子。,当少许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，在细墒表面上乳化剂以亲油,非极性端相对，而以其亲水极性端仲,向水中(图31)。因为极性相斥，这些,微滴之间斥力比相互间引力要大，,因而形成了稳定乳浊液,乳浊液稳定性还取决于系统组成,及其百分比、乳化机械条件等，世乳化,剂作用非常主要。,油水乳浊液可分为水在油中(水油)及油在水中(油水)两种类型，适用乳化剂也各不一样。油水型乳浊液宜用亲水性强乳化剂，水油型乳油液宜用亲油性强乳化剂。在食品加工中较多碰到是油在水中型乳浊液。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第32页,生物体内除脂肪以外，还含有许多类似脂肪物质，在细胞生命功效上起主要作用，统称为类脂。类脂中主要是磷脂、糖脂、固醇和蜡。,一、磷脂,磷脂是一个比较复杂脂质，因为分子中含有磷酸根而得名，另外，除了醇类、脂防酸外，还含有一个关键性成份含氮有机碱。,磷脂按其组成中醇基部分种类分成甘油磷脂及非甘油磷脂两类。从生物学上讲，二者都非得主要，但从食晶工业来说，甘油磷脂最主要。,第二节 类 脂,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第33页,一)甘油磷脂,甘油磷脂可视为磷脂酸衍生物：,磷脂酸结构,主要甘油磷脂举例以下：,1卵磷脂,卵磷脂 是一个在动、植物中分布最广磷脂，植物种籽、动物卵、神经组织都含有之，在蛋黄中最多，因而得名。卵磷脂在细胞中以游离态或与蛋白质成不稳定化合物存在。,卵,磷脂是由磷脂酸与胆碱结合而成，因为磷酸及胆碱在卵磷脂分子中位置不一样，形成及,及,两种结构：,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第34页,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第35页,天然卵磷脂是,型，及,卵磷脂可能是在提取过程中发生变位现象结果。,卵磷脂分子中R,1,脂肪酸为硬脂酸或脂酸，R,2,脂肪酸为油酸、亚油酸、亚麻酸及花生四烯酸等不饱和脂肪酸。卵磷脂可溶于乙醚、乙醇但不溶于丙酮。因分子中有磷酸根及胆碱基，故与酸、碱均可成盐。纯净卵磷脂为吸水性很强无色蜡状物，遇空气即快速变成黄渴色，此种颜色改变普通认为是卵磷脂分子中不饱和脂肪酸氧化所致。,大部分卵磷脂与蛋白质成不稳定结合物状态存在，也可与细胞内其它物质结合。卵磷脂胆碱残基端具亲水性，脂肪酸残基端具憎水性，所以，能以一定方向排列在两相界面上，在细胞膜功效上起主要作用。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第36页,在对应酶(如蛇毒中磷脂酶)作用下产生只剩有一个脂肪酸残基卵磷脂，有溶解红血球特征，称为溶血,卵磷脂,。,卵磷脂在食品工业中广泛用作乳化剂、抗氧化剂和营养添加剂现在由植物油精炼工业作为副产品，能够大量廉价取得供给。,2脑磷脂,脑磷脂组成和性质与卵磷脂非常相同，所不一样者结合碱基不一样。,脑磷脂有两类，一类,碱,基是乙醇胺(又名胆胺），另一类碱基是丝氨酸,。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第37页,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第38页,3肌醇磷脂,肌醇磷脂是从组织所含脑磷脂粗制品中分离出来，,因为溶解性关系，有分类法把它列入脑磷脂一类，但在,化学上它应独立一类，其特点是分子中含有肌醇。RI脂肪酸,为软脂,酸，,R2脂肪酸为花生四烯酸。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第39页,4缩醛磷脂,肌内和脑组织中磷脂中，有10,是缩醛磷脂，结,构式以下；,式中R是与软脂酸或硬脂酸碳链相当脂肪族醛类烃基。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第40页,2、非甘油磷脂,非甘油磷脂只有一类，即神经梢磷脂，脑及神经组织中合有大量，其它组织中也有少许。由神经鞘氨基醇、脂肪酸、磷酸及胆碱组成。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第41页,二、糖 脂,糖脂亦称脑苷脂，分子中含有糖、脂肪酸及神经鞘氨基醇，但无磷酸及甘油。糖脂有各种，是神经组织中主要成份。按分子中糖种类可分为半乳馆糖苷脂及葡萄糖脑苷脂两类，以半乳糖脑苷脂较普遍。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第42页,三、固醇(甾醇),生物体内有一大类以环戊烷多氢菲核为骨架物质，称为类固醇，其中有不少在自然界中都是和脂质联络在一起，最主要是固醇。在生物体内呈游离志或与脂肪酸成酯。,固醇依起源不一样而分类，动物固醇中最主要是胆固醇，植物固醇中主要有谷固醇、豆固醇、麦角固醇等。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第43页,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第44页,胆固醇广泛分布于动物组织中在脑及神经组织中尤其丰富。胆固醇可在胆道中沉积形成胆石。胆固醇在血管壁上沉积是动脉硬化主要原因之一。胆固醇不溶于水、稀酸及稀碱，不能皂化，在食品加工中几乎不受破坏，所以对需要摄取低胆固醇食品者应该注意膳食组成中胆固醇含量。,麦角固醇存在于麦角菌菌核及酵母菌中，是一个主要植物固醇。豆固醇是大豆油及其它豆类油脂中固醇。谷固醇也是高等植物中分布极广固醇，尤其在谷类胚油中。,蜡生物学意义是保护作用，昆虫表皮、植物叶及果实表面都有蜡层,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第45页,蜡是由高级一无醇与高级脂肪酸所成酯，天然蜡是很,多酯 混仑物。在天然酯中尚混有少许游离脂肪酸、醇,及饱和烃类。水产动物及植物油脂中常含有蜡。,蜡是固体，其熔点均在60一80之间，皂化比较因难，,在人 及动物消化道个不能消化，故无营养价值。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第46页,第四节油脂加工化学,一、油脂精炼,采取不一样物理或化学方法，将粗油（直接由油料中经压榨、有机溶剂提取得到油脂）中影响产品外观（如色素等）、气味、品质（如纤维素、蛋白、有毒物质）杂质去除，提升油脂品质，延长贮藏期过程。,油脂精炼中通常采取物理方法有沉降、水化脱胶、吸附脱色、蒸馏脱臭等。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第47页,1、除去不溶性杂质（油脂沉降）,沉降是利用油脂中不溶性杂质与油脂比重不一样，经过自然沉降而除去这部分杂质。沉降包含加热脂肪、静置和分离水相。,2、脱胶：指脱掉磷脂。向油脂中加入2%-3%水，在50左右搅拌或通入水蒸气，因为磷脂有亲水性，吸水后相对密度增大，然后可经过沉降或离心分离除去磷脂。,3、脱酸：除去游离脂肪酸方法是向油脂中加入适宜浓度氢氧化钠，然后混合加热，猛烈搅拌一段时间后，静置至水相出现沉淀，得到可用于制作肥皂油脚或皂脚。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第48页,4、脱色：普通用吸附剂进行脱色，惯用吸附剂有：,酸性白土、活性白土、活性炭。使用量为油脂0.52.0%。,5、脱臭：脱去油脂中挥发性异味物质。脱臭用减压蒸,汽蒸馏除去，将油加热到220250,0,C，通入水蒸汽后，即可将产,生气味物质除去。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第49页,二、油脂氢化,油脂氢化是经过催化加氢过程使油脂分子中不饱和脂肪酸变为饱和脂肪酸，从而提升油脂熔点方法。氢化以后油脂主要应用在肥皂工业，也可用在食品工业中用作起酥油、人造奶油等。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第50页,三、油脂脂交换,酯交换是在一定条件（通常加甲醇钠，加热）下，是油脂分子甘油三酯中脂肪酸重新分布，从而改变油脂加工特征或物理属性过程。按照过程控制条件差异，酯交换可有随机酯交换和定向酯交换等,。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第51页,酯交换原理,酯交换是指酯和酸（酸解）、酯和醇（醇解）或酯和酯（酯基转移作用）之间发生酰基交换反应。,工业酯交换方法,脂肪在较高温度下长久加热，可完成酯交换反应，但若使用催化剂通常在50,0,C短时间内（30min）完成，碱金属和烷基化碱金属是有效低温催化剂，其中甲醇钠是一个最普通一个。,南充职业技术学院农科系,脂类专题知识专家讲座,第52页,