食品生物化学第三章脂类与食品加工课件.pptx
第三章 脂类与食品加工,(1)了解脂类化合物的特征及分类。(2)掌握脂肪及脂肪酸的性质。(3)了解油脂加工中的化学变化。第一节 概 述第二节 脂 肪第三节 类脂及其应用第四节 油脂的加工习 题技 能 训 练拓 展 知 识,第一节 概 述,一、脂类特征脂类是指一类广泛存在于生物体内，不溶于水而易溶于有机溶剂，化学组成和结构存在很大差异的有机化合物，如脂肪、磷脂、糖脂、胆固醇等。二、脂的分类脂类按其化学组成和结构目前有多种分类方法，在此主要介绍以下两种。1)将脂类分为脂肪与类脂(类似于脂肪的物质)，具体见图3-1。,图 3-1,第一节 概 述,2)将脂类分为简单脂类、复合脂类和衍生脂类(即非皂化脂类)，具体见图3-2。,图 3-2,三、脂类的生物学意义脂类广泛分布于各种生物细胞和组织中，与其化学组成和结构一样，它的生物学功能也是多种多样的。1.脂类是生物能量的主要储存形式2.脂类对生物体具有保护作用3.脂类是构成生物膜的基本组成成分,第一节 概 述,4.脂类是生物细胞内重要的生理活性物质,第二节 脂 肪,一、脂肪的结构1.脂肪,03(47-67)P21 lq_Embed_3.emf,(R1、R2、R3可以相同，也可不全同甚至完全不同；R2多数为不饱和脂肪酸)2.甘油3.脂肪酸,第二节 脂 肪,(1)脂肪中脂肪酸的种类 生物体内的脂肪酸绝大部分是以结合形式存在的，游离形式数量极少。从动、植物和微生物中分离的脂肪酸已有百种以上。表3-1 常见的脂肪酸,表3-1 常见的脂肪酸,第二节 脂 肪,表3-2 常见油脂的性能及其高级脂肪酸的含量,表3-2 常见油脂的性能及其高级脂肪酸的含量,(2)各类生物脂肪中脂肪酸组成的特点 人体及高等动、植物体内的脂肪酸有以下特点：1)脂肪酸链长通常为436个碳原子，最常见的是1026个碳原子，且均为偶数。2)高等动、植物的单不饱和脂肪酸的双键位置一般在第910个碳原子之间，多不饱和脂肪酸中的一个双键一般也位于910个碳原子之间。,第二节 脂 肪,3)高等动、植物的不饱和脂肪酸的几何构型，绝大多数为顺式(cis)，只有极少数的不饱和脂肪酸是反式(trans)的。,03(47-67)P21 lq_Embed_4.jpeg,第二节 脂 肪,A.饱和脂肪酸 B.不饱和脂肪酸图3-3 脂肪酸的结构模型二、脂肪的性质1.脂肪的物理性质2.脂肪的化学性质(1)水解作用 油脂在酸、碱或酶的作用下可以发生水解反应。在酸的催化下，水解生成甘油和脂肪酸，其反应为可逆反应。若在碱性条件下(加NaOH)水解，则生成甘油和脂肪酸盐，可完全水解。高级脂肪酸的钠盐和钾盐就是肥皂，因此把脂肪在碱性条件下的水解反应叫做“皂化作用”。,第二节 脂 肪,03(47-67)P21 lq_Embed_5.emf,03(47-67)P21 lq_Embed_6.jpg,(2)加成反应 油脂中的不饱和高级脂肪酸的甘油酯，由于含有碳碳双键，因此与烯烃相似，可以与氢、卤素等发生加成反应。1)加氢：在高温、高压和金属镍的催化下，碳碳双键与氢发生加成反应，不饱和脂肪酸甘油酯可以转化为饱和程度较高的油脂。,第二节 脂 肪,03(47-67)P21 lq_Embed_7.emf,三油酸甘油酯 三硬脂酸甘油酯2)加碘：油脂中的碳碳双键与碘的加成反应常用来测定油脂的不饱和程度。,第二节 脂 肪,03(47-67)P21 lq_Embed_8.jpg,(3)油脂酸败 长期贮存的脂肪在湿、热、光的条件下，受空气中氧、水分或霉菌等作用，逐渐产生一种难闻臭味的现象，称为油脂的酸败。光照可加速这个反应。油脂酸败的化学变化比较复杂，引起酸败有两个原因：一是由于油脂中的不饱和脂肪酸的双键被空气中的氧所氧化，生成低分子醛和酸的复杂混合物，这些物质带有难闻的气味。氧化速率的快慢受到光、温度等因素的影响。一般说来，油脂的不饱和程度越大，酸败过程就越快。二是由于微生物作用的结果。,第二节 脂 肪,微生物首先使甘油酯水解为甘油及游离脂肪酸，游离的脂肪酸再受微生物的进一步作用，经脱羧形成低级酮或者分解成低级羧酸。1)不饱和油脂的自动氧化。2)饱和脂肪的氧化。,03(47-67)P21 lq_Embed_9.emf,(4)干化作用 有些植物油(如桐油、亚麻油)在空气中放置，表面能生成一层坚韧且富有弹性的薄膜，这种现象叫做油的干化作用。,第二节 脂 肪,油的干化是一个很复杂的过程，其本质至今尚未完全了解，可认为与油脂分子中所含的具有共轭双键的不饱和脂肪酸在氧的催化下发生聚合作用有关；也可能是由于氧作用于不饱和脂肪酸的双键，而使油脂分子通过氧原子结合起来构成网状结构，最终形成薄膜。3.油脂在食品热加工中的变化(1)油脂受热劣变1)热氧化与聚合：油脂过度加热会发生热氧化作用。2)水解：水解作用是用水切断了油脂的酯结合，产生游离脂肪酸的反应。,第二节 脂 肪,(2)油脂受热劣变的表观现象 在煎炸食品时，如用劣变油脂，当放进待炸食品时，会持续起泡。这是因为油脂中积聚了氧化聚合物，积聚量与油的黏度有较密切的关系，油泡随着油脂黏度的增加而趋于稳定。而在未劣变油脂中放入待炸食品时，只有食物周围起泡且泡会很快消失，具有不持续起泡的特征。(3)影响油脂受热劣变的因素1)加热温度：在不同温度条件下长时间加热时，油的加热温度升高，则其黏度急剧增加。2)与空气的接触面积：在具一定表面积的锅内做油炸食品实验，相继提高表面积为最初的2倍、3倍、4倍，结果表明，炸油的表面积越大，黏度上升越快。3)加热时间：实验证明，加热时间越长，油脂黏度越高。,第二节 脂 肪,4)金属离子：如果油脂中混入了铁、铜等金属，尽管是极其微量的(千万分之一)，也容易使油脂发生劣变。三、油脂品质的表示方法1.皂化值2.酯值3.碘值4.酸价5.过氧化值,03(47-67)P21 lq_Embed_10.png,四、油脂的乳化和乳化剂,第二节 脂 肪,油加入水中，会在水上形成一个分离层，这是因为油和水不能互溶。五、油脂在食品加工中的应用油脂不仅可以增加制品的风味，改善其结构、外形和色泽，提高其营养价值，而且还为油炸类糕点提供了加热介质。,第三节 类脂及其应用,一、磷脂磷脂是分子中含有磷酸的复合脂。1.甘油磷脂,03(47-67)P21 lq_Embed_11.png,第三节 类脂及其应用,03(47-67)P21 lq_Embed_13.emf,二、固醇甾体化合物也叫类固醇化合物，是广泛存在于动、植物界的一类重要天然产物。,第三节 类脂及其应用,03(47-67)P21 lq_Embed_14.png,03(47-67)P21 lq_Embed_15.png,第三节 类脂及其应用,03(47-67)P21 lq_Embed_16.png,A/B反式(5系)A/B顺式(5系),第三节 类脂及其应用,03(47-67)P21 lq_Embed_17.png,03(47-67)P21 lq_Embed_18.png,1.胆固醇(胆甾醇),第三节 类脂及其应用,03(47-67)P21 lq_Embed_19.png,2.麦角固醇,第三节 类脂及其应用,03(47-67)P21 lq_Embed_20.png,3.胆酸,第三节 类脂及其应用,03(47-67)P21 lq_Embed_21.png,胆酸,03(47-67)P21 lq_Embed_22.png,第三节 类脂及其应用,03(47-67)P21 lq_Embed_23.png,三、蜡蜡广泛存在于动、植物体内，是高级脂肪酸和高级一元醇生成的酯。表3-3 几种重要的蜡,第三节 类脂及其应用,表3-3 几种重要的蜡,第四节 油脂的加工,一、油脂的制取1.压榨法2.熬炼法3.浸出法4.机械分离法二、油脂的精炼油脂食用方法主要有加热食用及生食两种。1.沉降和脱胶2.脱酸3.脱色4.脱臭三、油脂的氢化,第四节 油脂的加工,在催化剂（Pt、Ni）的作用下，三酰基甘油的不饱和脂肪酸双键与氢发生加成反应的过程，称为油脂的氢化。四、酯交换1.酯交换原理2.工业酯交换方法,习 题,一、名词解释二、填空题(1)脂肪水解生成 和。(2)碳原子相同的脂肪酸，饱和的熔点(高于或低于)不饱和脂肪酸。(3)乳化中量多的液体为 相，量少的为 相。(4)油脂精炼中脱胶指的是脱去，脱酸脱去的是。(5)脂肪能在酸或酶及加热的条件下水解为 和。(6)脂肪是由一分子 和三分子 脱水结合而成的酯。(7)碘值是指。(8)油脂的压炼方法包括油脂的 和油脂的。(9)油脂精炼过程包括，。,习 题,(10)碘值是衡量。三、简答题(1)油脂在食品中的作用有哪些？(2)某乳脂样品皂化值为230，计算其所含三酰甘油的平均相对分子质量。,技 能 训 练,1.目的2.原理3.仪器、材料与试剂(1)仪器 锥形瓶(250ml)；量筒(50ml)；碱式滴定管(250ml)。(2)材料与试剂 花生油或菜油；乙醇-乙醚混合液(1:1)；0.1mol/l氢氧化钾标准溶液；1%酚酞指示剂。4.步骤(1)准确称取13g菜油于250ml锥形瓶中。(2)在瓶内加入乙醇-乙醚混合液50ml，充分振动，使油样完全溶解成透明溶液。,技 能 训 练,03(47-67)P21 lq_Embed_24.jpg,5.结果分析(1)测定油脂酸价时，装油的锥形瓶和油样中均不得混有无机酸，这是为什么？(2)为什么酸价的高低可作为衡量油脂好坏的一个重要指标？1.目的2.原理3.仪器、材料与试剂(1)仪器 索氏提取器；分析天平；恒温水浴锅；干燥器；铁架台；橡皮管；干燥箱；万能夹；电吹风。,技 能 训 练,(2)材料与试剂1)麦麸以及其他动、植物材料。2)无水乙醚。含水较多的乙醚，可先于乙醚中投入无水氯化钙(约为总体积1/3)，12d后，过滤，水浴蒸馏，收集36馏出液。在此馏出液中加适量金属钠(需用压钠机压成钠条或用刀切成薄片)，12d后蒸馏，收集36馏出液，即得无水乙醚。水分较少的乙醚，可于500g乙醚中加入3050g无水硫酸钠或金属钠，12d后蒸馏，收集36馏出液。4.步骤(1)将洗净的索氏提取器小烧瓶用铅笔在磨口处编号，103105烘2h，取出，置干燥器内冷却。,技 能 训 练,(2)用分析天平称取干样约2g(准确至小数点后4位。(3)在已称重的小烧瓶内倒入1/22/3体积的无水乙醚。(4)提取完毕，待乙醚完全流入小烧瓶时，取出滤纸包，再回馏一次以洗涤浸提管。,03(47-67)P21 lq_Embed_25.jpg,烘烤样品时，必须将称量瓶盖子打开，斜搁在称量瓶口上，以免水分不能蒸发，但也不必将盖子取下，否则容易弄脏弄错。冷却和称重时，应将称量瓶盖子盖好，称重要迅速，干燥器中的吸水剂需新鲜，否则将因样品吸收水分使重量反而增加。在整个操作过程中，应保持称量瓶清洁，不能用手直接拿取。5.结果分析(1)本法提取的为何是粗脂肪？,技 能 训 练,(2)做好本实验应注意哪些事项？(3)如果所取样品未烘干至恒重，那么实验中称得粗脂肪重与滤纸包内容物重之和是否与所取样品重量相等？为什么？,拓 展 知 识,
