华农考研资料：食品化学-第四章：脂质.ppt

,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,*,*,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,*,*,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,*,*,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,*,*,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,*,*,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,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,*,*,华农考研资料：食品化学-第四章：脂质,华农考研资料：食品化学-第四章：脂质华农考研资料：食品化学-第四章：脂质 第一节 概述 第二节 脂肪的结构及组成 第三节 脂肪的物理性质 第四节 脂类在贮藏与加工中的变化 第五节 油脂的质量评价 第六节 油脂的加工化学 第七节 复合脂质和衍生脂质 第八节 油脂含量的测定2,第一节 概述,第二节 脂肪的结构及组成,第三节 脂肪的物理性质,第四节 脂类在,贮藏与加工中的变化,第五节 油脂的质量评价,第六节 油脂的加工化学,第七节 复合脂质和衍生脂质,第八节 油脂含量的测定,2,4.1 Introduction,4.1.1.Lipids,脂类化合物,种类繁多，结构各异，,其中,95%,左右的是脂肪酸甘油酯，即,脂肪(fat),。,3,4.1.2.Function of Lipids,热量最高的营养素,(39.58,kJ/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,(1)脂肪在食品中的功能,4,concept,必需脂肪酸,(Essential Fatty Acids,EFA),Essential fatty acids can not be synthesized by human body.They include,-,Ln and the members of the,6 family.,5,(2)脂质在生物体中的功能,是组成生物细胞不可缺少的物质,能量贮存最紧凑的形式，,有润滑、保护、保温等功能。,6,4.1.3.lipids,通常具有下列共同特征,不溶于,水而溶于乙醚、石油醚、氯仿、丙酮等有机溶剂。,大多,具有酯的结构，并以脂肪酸形成的酯最多。,都是,由生物体产生，并能由生物体所利用（与矿物油不同）。,例外：,卵磷脂、鞘磷脂和脑苷脂类。,7,表4-1 脂质的分类,(Classification),主类 亚类 组成,简单脂质,脂肪 甘油+脂肪酸（占天然脂质的95%左右）,（simple lipids）蜡 长链脂肪醇+长链脂肪酸,复合脂质,磷酸酰基甘油 甘油+脂肪酸+磷酸盐+含氮基团,（complex lipids）鞘磷脂类 鞘氨醇+脂肪酸+磷酸盐+胆碱,脑苷脂类 鞘氨醇+脂肪酸+糖,神经节苷脂类 鞘氨醇+脂肪酸+碳水化合物,衍生脂质,（derivative lipids）类胡萝卜素，类固醇，脂溶性维生素等,4.1.4,.Classification,简单脂质 复合脂质 衍生脂质,8,4.2.1.Structure of Fats,fat,是,甘油与脂肪酸生成的一酯，二酯和三酯。,CH,2,-OH CH,2,OCOR,1,HO-C-H +3 RiCOOH R,2,OCOCH +3 H,2,O,CH,2,-OH CH,2,OCOR,3,甘油 脂肪酸 三酰基甘油,Glycerol,Triacylglycerols(TG),4.2 Structure and Composition of Fats,9,R,1,=R,2,=R,3,，,单纯甘油酯；,Ri,不完全相同,时，混合甘油酯；,R,1,R,3,，,C 2,原子有手性，,天然油脂多为,L,型。,碳原子数多为,偶数,，且多为,直链,脂肪酸,10,4.2.2.命名(Nomenclature),(1),Nomenclature of,Fatty Acid(FA),系统命名法,例：,CH,3,(CH,2,),7,CH=CH(CH,2,),7,COOH,9-十八烯酸,从羧基端编号；,从甲基端开始编号,记作:,数字,11,数字命名法,n:m,（n-碳链数,m-双键数）,例：,18:0 18:1 18:2 18:3,12,俗名或普通名,英文缩写,（见下页表）,13,表,4-2,一些常见脂肪酸的命名,数字命名,系统命名,俗名或普通名,英文缩写,4:0 丁酸 酪酸（Butyric acid）B,6:0 己酸 己酸 (Caproic acid)H,8:0 辛酸 辛酸 (Caprylic acid)Oc,10:0 癸酸 癸酸 (Capric acid)D,12:0 十二酸 月桂酸(Lauric acid)La,14:0 十四酸 肉豆蔻酸(Myristic acid)M,16:0 十六酸 棕榈酸(Palmtic acid)P,16:1 9-十六烯酸 棕榈油酸(Palmitoleic acid)Po,18:0 十八酸 硬脂酸(Stearic acid)St,18:1 9 9-十八烯酸 油酸 (Oleic acid)O,18:2 6 9,12-十八二烯酸 亚油酸(Linoleic acid)L,18:3 3 9,12,15-十八三烯酸 -亚麻酸(Linolenic acid)-Ln,18:3 6 6,9,12-十八三烯酸 -亚麻酸(Linolenic acid)-Ln,20:0 二十酸 花生酸(Arachidic acid)Ad,20:4 6 5,8,11,14-二十碳四烯酸 花生四烯酸(Arachidonic acid)An,20:5 3 5,8,11,14,17-二十碳五烯酸 (Eicosapentanoic acid)EPA,22:1 9 13-二十二烯酸 芥酸 (Erucic acid)E,22:6 3 4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸 (Docosahexanoic acid)DHA,14,Sn命名法,(Stereospecific Numbering),Glycerol,碳原子编号自上而下为13,C2上的羟基写在左边,(2),Nomenclature of,Triacylglycerols,(TG),15,数字命名:,Sn-16:0-18:1-18:0,英文缩写命名:,Sn-POSt,中文命名:,Sn-1-棕榈酸-2-油酸-3-硬脂酸甘油酯,16,4.2.3.脂肪酸的组成分布,(1)动物脂中脂肪酸的分布,乳脂,含短链脂肪酸(C,4,C,12,)，少量的支链、奇数碳,FA。,高等陆生动物脂,含有较多的棕榈酸和硬脂酸。链长以C,18,居多。熔点较高,。,水产动物油脂,多为不饱和脂肪酸。,两栖类、爬行类、鸟类和啮齿动物,FA,的组成介于水产动物和陆产高等动物之间。,17,(2)植物油中脂肪酸的分布,果仁中的植物油-,棕榈酸、油酸、亚,油 酸,种籽中的植物油-,棕榈酸、油酸、亚,油酸、亚 麻酸,十字花科植物种籽-,芥酸,（如：菜籽油）。,18,4.3.1.Smell and colour,纯脂肪是无色无味的,多数油脂无挥发性，气味多由非脂成分引起的。,芝麻油 椰子油 菜油,4.3 Physical Properties of Fats,19,4.3.2.,Melting Points and Boiling Points,天然油脂没有敏锐的mp和bp,Mp:,游离脂肪酸甘油一酯二酯三酯,饱和度越高，则mp越高。,碳链越长,则mp越高。,mp最高在4055,之间,mp96%。,bp：,180200,之间，bp随碳链增长而增高,20,脂,肪,熔点,(,),消化率,(%),大豆油,-8 -18,97.5,花生油,03,98.3,向日葵油,-16 19,96.5,棉籽油,3-4,98,奶油,2836,98,猪油,3650,94,牛脂,4250,89,羊脂,4455,81,人造黄油,87,表,4-3,几种常用食用油脂的熔点与消化率的关系,21,4.3.3.Consistency,(,稠度,),脂肪的质地和可加工性，与,稠度,关系密切。结晶特性，溶解特性以及形成液晶的特征，反映了脂肪的稠度特征。,结晶特征（固态）,稠度特征,熔融特征（液态）,形成液晶的特征（介于液固之间）,22,A.结晶特征Crystallization,properties,concept,同质多晶（Polymorphism）,化学组成相同、结晶晶型不同，但融化后生成相同的液相。,23,脂肪中的,同质多晶有三种：,三斜(,型)、正交(,型)、六方(,型),（2）,正交,（1）,三斜,（3）,六方,24,同,酸三酰基甘油晶格中的,分子排列方式：,音叉式或椅式结构,25,同,酸三酰基甘油的有序程度：,无序,及,有序,26,稳定性：,。,区分,同质多晶：可通过X射线间距、比容、熔点差异区分。,确定,同质多晶：可通过纯度，冷却温度，晶核的存在和溶剂的种类确定。,27,特性,堆积方式,正六方,正交,三斜,熔点,密度,有序程度,Cu黄铜SnZnFeAl不锈钢Ag,(血红素、酶促氧化的酶均是助氧化剂)。,Light&ray,Antioxidants,能延缓和减慢油脂V,氧化,的物质。,76,专题：抗氧化剂,Natural Antioxidants,Synthetic Antioxidants,Antioxidation mechanism,自由基清除剂,1,O,2,淬灭剂,ROOH,分解剂,金属螯合剂,酶抑制剂 氧清除剂,酶抗氧化剂,紫外线吸收剂,77,A.自由基清除剂(氢供体),酚类,(AH,2,),氢供体，可清除自由基。酚羟基越多，,抗氧化能力越强。,生成比较稳定的自由基,酚羟基邻位有叔丁基，空间位阻阻碍 了,O,2,的进攻。,78,ROO,+AH,2,ROOH+AH,ROO,+AH,ROOH+A,AH,+AH,A+AH,2,B.金属螯合剂,C.氧清除剂,79,D.,1,O,2,淬灭剂,1,O,2,+双键化合物,3,O,2,80,E.ROOH分解剂,ROOH ROH,R,2,S+ROOH,R,2,S=O+ROH,R,2,S=O+ROOH,R,2,SO,2,+ROH,F.酶抗氧化剂,SOD,2O,2,-,+2H,+,3,O,2,+H,2,O,2,过氧化氢酶,2 H,2,O,2,2 H,2,O+,3,O,2,81,几种抗氧化剂之间产生协同效应，其效果好于单独使用一种抗氧化剂。,增效机理,酚类,+,螯合剂,酚类,+,酚类,G.增效剂 (Synergim),82,83,常用的抗氧化剂,Natural Antioxidants,酚类：生育酚、芝麻酚等,类胡萝卜素等,氨基酸和肽类,酶类：谷胱甘肽酶、,SOD,酶,其它：抗坏血酸,84,a.,Tocopherols（生育酚）,R,1,R,2,R,3,CH,3,CH,3,CH,3,CH,3,H,CH,3,H,CH,3,CH,3,H,H,CH,3,抗氧化活性,:,耐热、耐光和安全性高，,可用在油炸食品中。,85,b.,茶多酚(Tea Polyphenols),包括EGCG,EGC,ECG,EC。EGCG最有效。,c.,L-抗坏血酸(L-Ascorbic Acid),水溶性抗氧化剂,清除氧,有螯合剂的作用,还原某些氧化产物,保护巯基,-,SH,不被氧化,86,B.Synthetic Antioxidants,3-,叔丁基茴香醚,(3-BHA)2-,叔丁基茴香醚,(2-BHA)2,6-,二叔丁基,.,对甲基苯,(BHT),没食子酸丙酯,(PG)2,6-,二叔丁基,.,对苯二酚,(TBHQ)2,4,5-,三羟基苯丁酮,(THBP),87,a.BHA,脂溶性、耐热、遇M,n+,不着色、能抗微生物；有酚的气味，BHA有一定的毒性。,b.BHT,无BHA那种异味，价廉，抗氧化能力强。,c.PG,抗氧化性能优于BHT和BHA；但口感不好，遇金属离子着色。,d.D-,异抗坏血酸及其钠盐,88,抗氧化剂使用的注意事项,A.抗氧化剂应尽早加入,B.使用要注意剂量,不能超出其安全剂量,有些抗氧化剂，用量不合适会促氧化。,C.,选择抗氧化剂应注意溶解性,D.,常将几种抗氧化剂合用,89,抗氧化剂,LD50,ADI,用途和用量,BHT,2-4g/kg,(小鼠口服）,0-0.5mg/kg,食用油脂，鱼蚌菜干制品100-200,BHA,1.1 g/kg,2.0 g/kg(大鼠口服）,0-0.5mg/kg,PG（没食子酸丙酯）,3800mg/kg(大鼠口服）,2000-3500(小鼠口服）,0-2mg/kg,用于油脂，油炸食品，干鱼制品速煮面、速煮米罐头。0.1,维生素E,（混合浓缩物）,1000 mg/kg,(大小白鼠口服）,0-2mg/kg,油溶性维生素的稳定性。婴儿食品，奶粉，人造奶油,异维生素C,5,g/kg(小鼠口服）,3,g/kg(小鼠皮下）,肉制品，鱼肉制品鱼蚌的干燥品，及冷冻制品,表4-8,食品中常用的抗氧化剂,90,Antioxidation and Prooxidation （,促氧化,）,有些抗氧化剂用量与抗氧化性能并不完全是正相关关系，有时用量不当，反而起到促氧化作用。,91,A.低浓度酚可清除自由基,ROO,+AH,2,ROOH+AH,（清除ROO,）,ROO,+AH,ROOH+A （氧化）,AH,+AH,AA （偶合）,AH,+AH,AH,2,+A （歧化）,ROO,+AH,ROOA,B.高浓度酚有促氧化作用,ROOH+AH,ROO,+AH,2,-、,-生育酚有促氧化现象,92,C.低浓度Vc(10,-5,mol/L)促氧化。,D.,-胡萝卜素,浓度为,5,10,-5,mol/L,时，抗氧化性最强；,若浓度更高，则促氧化。,低氧压时,(,P,O2,150mmHg),，,抗氧化,;,高氧压时促氧化。,93,脂质发生氧化的危害,导致机体损伤；,导致食品的外观、质地、营养质量及,风味变劣，会产生致突变的物质。,Lipid Peroxides,几乎能和食品中的任何成分反应，使食品品质降低。,RO,+PH,P,+ROH,2 P,P-P,94,ROOH几乎可与人体内所有分子或细胞反应，破坏DNA和细胞结构。,脂质在常温及高温下氧化均有有害物产生。,95,3.脂肪在高温下的化学反应,热分解、热聚合、缩合、水解、氧化反应等。油脂经,长时间加热，粘度 ，碘值 ，酸价 ，发烟点 ，泡沫量 。,热分解,氧化热解,非氧化热解,96,饱和脂肪,1.1,非氧化热解,97,1.2,氧化热解,98,不饱和脂肪,2.1,非氧化热解,主要生成一些低分子量的物质；此外还有二聚体。,2.2,氧化热解,与低温下的Autoxidation类似，但ROOH的分解速率更快。,99,(2),热聚合,非氧化热聚合,氧化热聚合,聚合反应导致油脂粘度增大，泡沫增多。,2.1,非氧化热聚合,是,Diels-Alder,反应，生成环烯烃。聚合可发生在甘油酯的,分子内、分子间。,100,101,2.2,氧化热聚合,聚合成二聚体。如:,102,(3),缩合,103,小结,油炸食品中香气的形成与油脂在高 温下的某些反应有关。,油脂在高温下过度反应，则是十分 不利的。加工中宜控制,tmp,119,Directed,Interesterification,Rearrangement can be selectively controlled during Interesterification.,Tmp,120,酯交换前,随机酯交换,定向酯交换,熔点,(,C),41,47,52,三酰甘油的摩尔百分数,(mol/%),S,3,7,13,32,S,2,U,*,49,38,13,SU,2,38,37,31,U,3,6,12,24,表,4-8,部分氢化棕榈油酯交换前后熔点及脂肪酸分布变化,*,S,表示饱和,(Saturated),脂肪酸,U,表示不饱和,(Unsaturated),脂肪酸,121,4.7 Complex Lipids and Derivative Lipids,1.Lecithin（卵磷脂）,磷脂 甘油磷脂(glycerol phospholipids),非甘油磷脂,卵磷脂属甘油磷脂,122,R,1,为饱和脂肪酸,，,R,2,为不饱和脂肪酸,R,3,=-H,为磷脂酸,(phosphatidic acid),R,3,=-CH,2,CH,2,N,+,(CH,3,),3,为磷脂酰胆碱,(phosphatidyl choline,PC,),R,3,=-CH,2,CH,2,NH,2,为磷脂酰乙醇胺,(phosphatidyl ethanolamine,PE,),O,H,R,3,=,O,H,O,H,O,H,H,O,为磷脂酰肌醇,(phosphatidyl inositol,PI,),123,Lecithin,是构成生物膜的成分,参与脂肪的代谢,具有健脑、增强记忆力的作用,作乳化剂,作抗氧化剂,124,2.Cholesterol（胆固醇）,以环戊烷多氢菲为骨架的物质，称为,类固醇（,Steroids,）,植物固醇：麦角固醇（,ergosterol,）,豆固醇,谷固醇,动物固醇：胆固醇,125,Cholesterol,构成细胞膜的组成成分之一，是合成性激素和肾上腺素的原料。,可在胆道中沉积为胆结石，在血管壁上沉积引起动脉硬化。,胆固醇在食品加工中几乎不被破坏。,高血清胆固醇是引起心血管疾病的危险因素。,126,表4-9 一些食品中的胆固醇含量,食 品 小牛脑 蛋黄 猪肾 猪肝,含量（mg/100g）2000 1010 410 340,食 品 黄油 猪肉（瘦）牛肉（瘦）鱼（比目鱼）,含 量 240 70 60 50,127,脂肪替代物（简介）,脂肪替代品,以脂质和合成脂肪酸酯为基质,脂肪模拟品,以蛋白质和碳水化合物为基质,128,4.8 Determination of Fat in Food,1.,索氏,(Soxhlet),提取法测定粗脂肪,(1)Principle,ethyl ether or,Samples,petroleum ether,distill,crude fat,(dry&grinded),extraction,粗脂肪中还含有磷脂、色素、蜡质、挥发油等。,129,(2),Points for attention,此法测得的是游离脂肪，不宜测液体样品。,使用乙醚或石油醚时，切忌明火加热。,纸或小烧瓶应先恒重。,130,无水乙醚溶解脂肪的能力强，但可饱和,2%,的水；石油醚允许样品含微量水份。,装样品的纸包一定要扎紧，纸筒的高度须低于虹吸管上端弯曲部位。,水浴温度宜控制在,50,C(,乙醚作溶剂时,),左右，虹吸次数适中。,提取物在烘箱中烘干时，时间不宜太长，否则脂肪会氧化甚至分解。,131,2.酸性乙醚提取法,(1)Principles,试样,+,盐酸,+,水,加热水解,脂肪游离出来,水解物,+,乙醇,+,乙醚,+,石油醚,提取,脂肪,回收溶剂，烘干，称重。,132,(2)Points for attention,乙醇：,沉淀,protein,防止乳化，促进脂肪球聚合，溶解一些碳水化合物等。,石油醚：,降低乙醇在乙醚中的溶解度，使乙醇溶解物留在水相，使分层清晰。,此法可测结合脂、液体样、不易烘干的样品，但,不宜测含磷脂高及含糖量高的样品,（如：鱼、贝类、蛋品等）。,133,3.碱性乙醚提取法,（Rose-Gottlieb）,(1)Principles,试样,+,乙醇,+,氨水,加热,脂肪游离出来,水解物,+,乙醇,+,乙醚,+,石油醚,提取,脂肪,回收溶剂，烘干，称重。,氨水,：破坏乳的胶体性状及脂肪球膜，使脂肪游离出来。,134,(2)Points for attention,适合测乳脂，是,国际标准方法,。脂肪球外有一层酪蛋白钙盐膜，故不能直接用乙醚、石油醚提取，需先破坏蛋白膜。,对于结块的样品的测定，结果会偏低。,加乙醇,和石油醚的作用前已叙及。,135,4.氯仿-甲醇提取法,(1)Principles,试样,氯仿-甲醇,结合脂+游离脂,过滤,除去非脂,回收溶剂，残留物+石油醚,萃取,萃取物,蒸馏,除去石油醚，称重定量。,136,(2),Points for attention,适合于测定含结合脂尤其是磷脂含量高的样品。,如：鱼、贝类、肉、蛋和禽、大豆。,对于干燥样品的测定，需加入一定量的水使组织膨润。,137,5.巴布科克法和盖勃法,(1)Principles,乳制品,+浓硫酸,溶解非脂成分、破坏蛋白膜,及乳浊液,加热离心,水、脂分层,从乳脂瓶（计）上直接读取脂层的体积，根据比重便可知乳脂的含量。,138,(2),Points for attention,浓硫酸的浓度要严格遵守规定的要求,硫酸除上述作用外，还可增加水层的密度，,使脂层易浮出水面。,139,一、名词解释,1,POV,2.,酸价,3.SFI,4.,碘值,5.,必需脂肪酸（并举,1,例）,6.,调温,7.,增效剂,8.,皂化值,9.,抗氧化剂（并举,1,例）,10.,油脂的无规酯交换,11.,助氧化剂,12.,(,Polymorphism,),140,问答题,1,食品的主要营养素中哪一种在贮藏中最易产生有害物质？其反应机理如何？应如何抑制该反应？,Aw,是如何影响该反应的？,2,简述油脂的光敏氧化历程，并回答它与油脂自动氧化历程有何区别？何者对油脂酸败的影响更大？,3,试述水分活度与脂肪氧化的关系如何？油基食品应如何保存？油脂氧化初期可用何指标确定其氧化程度？如何测定该指标（用化学反应方程式表示）？,141,4,油脂自动氧化历程包括哪几步？影响脂质氧化的因素有哪些？,5,试述油脂精制的步骤和原理。油脂氢化的作用是什么？,6,试述索氏提取法测定粗脂肪的原理、步骤及注意事项。,7,何谓,HLB,值？如何根据,HLB,值选用不同食品体系中的乳化剂？,8,乳粉中粗脂肪的测定宜用何方法？为什么？试述其原理？,142,9根据所学的知识解释为什么猪油的碘值通常比植物油低，但其稳定性通常比植物油差。,10,反复使用的油炸油品质降低表现在哪些方面？为什么？长期食用有何危害？,11,当油脂无异味时，是否说明油脂尚未被氧化？为什么？此时可用何指标确定其氧化程度？如何测定该指标，（用化学方程表示）？,12,根据所学的知识说明，用洗净的玻璃瓶装油是否需要将瓶弄干？贮存时应注意些什么？,143,综述题,一、,天然抗氧化剂的研究现状及发展趋势,二、,含脂肪食品（特别是饮料类）乳化剂的作用及开发现状。,三、,利用天然液晶物质开发环保型及保健型洗涤剂、化装品等应用状况及发展前景分析。,144,4、,4,。,茶多酚，中药材等抗氧化剂机理及在保健食品中的应用开发前景？（试分析能否作用于SARS病毒）等流行病毒中,5,。,油炸食品的保鲜方法研究现状及发展趋势,6,。,设计一种海洋食品如含DHA、EPA等鱼类开发的步骤及技术关键,7。天然抗氧化剂茶多酚抗癌机理（或中药抗菌抗癌）及研究进展。,145,谢谢大家！,结 语,