油脂的化学反应.ppt

油脂的化学反应,一、水解和皂化反应1、酸水解：,这个反应在酸水解条件下是可逆的，已经水解的甘油与游离脂肪酸可再次结合生成一脂肪酸甘油酯、二脂肪酸甘油酯。,2、碱水解（皂化反应）：,在碱性条件下，水解反应不可逆，水解出的游离脂肪酸与碱结合生成脂肪酸盐，即肥皂，所以我们把这个反应称为皂化反应。皂化值(皂化1克油脂所需 KOH毫克数）,R3COONa,R2COONa,R1COONa,+,肥皂的主要成份硬脂酸钠,油脂水解的价值,1工业上用油脂水解来制造高级脂肪酸和甘油；2油脂在人体中（在酶作用下）水解，生成脂肪酸和甘油，被肠壁吸收，作为人体的营养；3用于制作肥皂。,肥皂和洗涤剂,1、肥皂的制造：皂化反应,油脂与NaOH溶液,用蒸气加热搅拌,肥皂、甘油等混合液,加热、搅拌、加入食盐细粒，静置分层,盐析,上层：肥皂液下层：甘油、水及食盐,取上层物质加松香、硅酸钠等压滤、干燥成型,成品肥皂,下层分离提纯得甘油,肥皂的去污原理,CH3CH2CH2CH2CH2,（不溶于水的部分，但亲油沾泥）（溶于水的部分）,憎水基 亲水基,下图可表示洗涤过程的原理：,肥皂的去污原理：,（2）憎水基肥皂结构中的烃基R，不溶于，但极易溶于有机溶剂，具有亲油性质；,肥皂的洗涤过程：,纤维织品,纤维织品,纤维织品,油污,油污,油脂的水解对其品质的影响,（1）在加工高脂肪含量的食品时，如混入强碱，会使产品带有肥皂味，影响食品的风味。（2）在油脂的贮藏与烹饪加工时，油脂都会不同程度地发生水解反应。,如未精炼油脂在存放过程中由于油脂中混有水和分泌脂酶的微生物，如曲霉和木霉，会产生游离脂肪酸，使油脂受到破坏。如果油脂中含有较多的低级脂肪酸，就会出现特殊的脂肪臭。例如，乳脂就容易发生水解型酸败，其中的丁酸具有强烈的酸败臭味。在烹饪过程中，尤其是用热油煎炸含水分的食品时，油脂也会发生水解反应，生成游离脂肪酸。油脂温度越高、烹饪时间越长，水解作用越强烈；而且出现游离脂肪酸后，油脂的氧化速度加快，会分解出更多的小分子物质，使油脂的发烟点降低。,油脂中游离脂肪酸含量与油脂的发烟点,二、加成和氢化反应1、加成反应：,脂肪的不饱和程度越高，加成碘的量也就越大。,IC1+KI I2+KC1 I2+2Na2S2O3 Na2S4O6+2NaI,碘值：在油脂分析中常利用油脂中的C=C键与碘的加成反应来测定油脂的不饱和程度。（100克油脂所能吸收碘的克数）,氢化反应,由于植物油的稳定性较差，在食品加工中应用范围较窄，所以，在油脂工业常利用其与H2的加成反应氢化反应对植物油进行改性。氢化反应过程如下式所示：,氢化油脂的特点及应用,氢化反应后的油脂，碘值下降，熔点上升，固体脂的数量增加，这样就可得到稳定性更高的氢化油或硬化油。性质稳定便于运输。氢化反应除了用来生产人造奶油、起酥油外，还可用来生产稳定性高的煎炸用油。稳定性较差的大豆油氢化后稳定性大大提高，用它来代替普通煎炸用油，使用寿命会大大延长。,三、酯交换反应,1、定义：油脂的酯交换反应是指三酰甘油酯上的脂肪酸残基在同分子间及不同分子间进行交换，使三酰甘油酯上的脂肪酸发生重排，生成新的三酰甘油酯的过程。2、反应条件：在较高温度下(200)加热一定时间即可完成。用甲醇钠作催化剂，则在50，30min内完成。,3、应用：由于油脂的三酰甘油酯脂肪酸的位置直接影响油脂的消化性和物性，所以通过酯交换反应，我们可以改善油脂的加工工艺特性，提高其营养价值。如改性后的羊脂熔化特性得到改善，可以用作代可可脂。改性后的猪脂中的饱和脂肪酸倾向随机分布，油脂的熔点范围扩大，改善了塑性，充气性提高，工艺性更好。同时，饱和脂肪酸位置的改变，也有利于油脂的消化。,油脂在加工贮藏中的化学变化,油脂的氧化反应是油脂食品化学的主要内容，也是油脂或油性食品败坏的主要原因。油脂的氧化随影响因素的不同可有不同的类型或途径。主要有：,油脂在食品加工贮藏中的氧化反应,油脂的酸败,定义：油脂及含油食品在贮存过程中，由于化学或生物化学因素影响，会逐渐劣化甚至丧失食用价值，表现为油脂颜色加深、味变苦涩、产生特殊的气味，我们把这种现象称为油脂的酸败。酸值（中和1克油脂中游离脂肪酸所需氢氧化钾的毫克数）,油脂酸败的类型,1、水解型酸败含低级脂肪酸较多的油脂被微生物污染或脂肪含水过高，都可以使油脂发生水解，生成游离的脂肪酸和甘油。游离的低级脂肪酸如丁酸、己酸、辛酸、癸酸等会产生令人不愉快的刺激气味而造成油脂的变质，这种酸败称为水解型酸败。如奶油、椰子油等容易出现这种水解型酸败。,2、酮酸酸败,油脂水解后产生的饱和脂肪酸，在一系列酶的催化下发生氧化，最终生成具有特殊刺激性臭味的酮酸和甲基酮，所以称为酮酸酸败，也叫生物氧化酸败。,过程中有酮酸或甲基酮产生，这是引起酸败产生怪味的主要原因。,以上两种油脂的酸败，多数是由于微生物污染造成的。一般含水和蛋白质较多或油脂没有经过精制及含杂质较多的食品，易受微生物的污染，引起水解型酸败和酮酸酸败。,酸败机理发生在未精炼油中,（1）生物氧化的起因：未精炼的油脂中的杂质成分：少量的水，水解、氧化油脂的微生物及酶类等。如油脂中会含有0.1的水，天然油脂中往往存在有霉菌、酵母菌等，尤其是霉菌中的灰绿青霉和曲霉，可以分泌脂肪水解酶和脂肪氧化酶，加速油脂的水解和氧化。,（2）反应过程如下：,CO2,2H,O2,脂肪氧化酶,RCH2CH2COOH,脱氢酶,脱羧酶,水解型酸败,酮酸酸败,脂肪氧合酶专一性的催化具有1,4-顺,顺-二烯结构的多不饱和脂肪酸发生氧化反应。例如亚油酸所发生的反应：,（3）酸败对食品品质的影响：这个反应导致油脂中游离脂肪酸的增加，如果这种油脂中含有较多的低级脂肪酸，就会出现特殊的臭味，这在乳及含乳脂的食品中较为常见。对大多数油脂来说，酸败后产生有强烈气味来自低级的-甲基酮类物质。,（4）预防措施：由于这类酸败主要是由于油脂中的杂质发生生物化学反应引起，所以，通过精炼油脂，杀灭微生物及酶类，降低含水量，在良好的包装及贮存条件下，就可以抑制这类反应的发生。,3、氧化型酸败,（1）定义：氧化型酸败即油脂自动氧化。油脂的自动氧化指活化的含烯底物（油脂分子中的不饱和脂肪酸）与空气中氧（基态氧）之间所发生的自由基类型的反应。此类反应无需加热，也无需加特殊的催化剂。油脂中不饱和脂肪酸暴露在空气中，易发生自动氧化过程，生成过氧化物。过氧化物连续分解，产生低级醛酮类化合物和羧酸。这些物质使油脂产生很强的刺激性臭味，尤其是醛类气味更为突出。氧化后的油脂，感官性质甚至理化性质都会发生改变。这种反应称为油脂的氧化型酸败。氧化型酸败是油脂及富含油脂食品经长期储存最容易发生质变的原因。,（2）反应机理 两个阶段,自动氧化的第一阶段：氢过氧化物的生成 这是油脂氧化的第一步。在这一阶段，油脂在一些引发剂的作用下，遵循游离基反应机制，在邻近双键旁的亚甲基处生成氢过氧化物。,自动氧化的第二阶段：氢过氧化物的分解、聚合 氢过氧化物是不稳定的化合物，会依次分解或聚合。分解生成小分子的醛、酮、羧酸，产生难闻气味聚合使油脂颜色加深。（3）过氧化值实际上，在油脂自动氧化中，氢过氧化物的生成与分解、聚合是并行的，不过在氢过氧化物生成阶段，其形成速度远大于其分解、聚合的速度。在这一阶段，及时分析测定油脂中氢过氧化物的含量，对于监测油脂酸败的进程是很有实用意义的。,自动氧化的机理描述,在自动氧化的情况下，由引发剂与不饱和脂肪酸反应得到的烷基自由基是与基态氧进行氧化反应的，基态氧就是空气中存在的常态氧，其分子中电子的排布方式为：,氧分子中电子的这种排布方式成为三线态，与之相对应的是单线态：,由于散线态中电子的排布符合洪特规则，因此能量较低，比较稳定。,氢过氧化合物既可以通过分解反应，也可以通过聚合反应而进一步发生变化。氢过氧化合物分解过程及其产物可以表示如下：,氢过氧化合物的反应,可见通过过氧键的均裂，得到烷氧自由基，进一步反应可以得到小分子的醛、酮、羧酸等化合物。氢过氧化合物的聚合可以有不同的形式和过程。可以是氢过氧化合物的聚合，也可以是得到氢过氧化合物过程中的不同自由基的聚合；还可以是氢过氧化合物分解产物的聚合。如：,常见脂的氢过氧化合物的形成 a.油酸氢过氧化合物,b.亚油酸氢氢过氧化合物,光敏氧化,光敏氧化即是在光的作用下（不需要引发剂）不饱和脂肪酸与氧（单线态）之间发生的反应。光所起的直接作用是提供能量使三线态的氧变为活性较高的单线态氧。但在此过程中需要更容易接受光能的物质首先接受光能，然后将能量转移给氧。将此类物质成为光敏剂。食品中具有大的共轭体系的物质，如叶绿素、血红蛋白等可以起光敏剂的作用。,光敏反应的过程可以表示为：,此反应的基本特点是：双键邻位C上的氢参与了反应，但形成的氢过氧键不在双键邻位C上，而是直接在双键C上；反应中双键移位，原先邻位饱和C变为了双键不饱和碳；单线态氧首先和邻位C上的氢结合，然后未与氢结合的另一个氧原子进攻并打开双键，同时双键移位并H从邻位C上断下，形成产物。对于同样的反应底物，光敏反应的速度大于自动氧化（约1500倍）。,Vitamin E,芝蔴酚,油脂的几种抗氧化剂：,在高温下，油脂中的脂肪酸，特别是不稳定的不饱和脂肪酸就很容易发生各种氧化分解和聚合反应，导致油脂的品质下降。又称之为油脂的老化。老化油脂的品质劣变主要表现为：1、外观质量劣化。表现为油脂的颜色加深，发烟点下降，出现泡沫样油泛，甚至粘度增大，并产生异味。2、营养价值降低。油脂老化后，营养成分被破坏，甚至会产生很多有毒物质，直接影响身体健康。,导致油脂老化的主要反应类型：,（一）热分解反应（二）热氧化反应（三）热聚合反应（四）热缩合反应,（一）热分解反应,1、定义：油脂的热分解是指油脂在无氧加热的条件下，发生碳-碳、碳-氧键的断裂，分解生成小分子物质的过程。2、反应条件：无氧、高温（280300）、时间（数小时）因为无氧参与，所以主要受温度影响。油脂的热分解在260以下并不明显，只有当油温达到280300，加热数小时后，油脂中才会出现较多的分解产物。,3、稳定性：由饱和脂肪酸组成的油脂较由不饱和脂肪酸组成的油脂热稳定性更高。饱和脂不饱和脂4、分解产物：饱和脂肪酸组成的三酰甘油酯的热分解产物主要是烃类、酸类、酮类、丙烯二醇酯和丙烯醛。不饱和脂肪酸的油脂的热分解产物主要是烃类、短链和长链的脂肪酸酯。,5、油脂的热分解过程：,（二）热氧化反应,1、定义：油脂在与空气接触的条件下受热所发生的氧化反应。2、反应条件：氧气、温度（低于热分解）、时间（少于热分解）在有氧的条件下，生成这些氧化产物所用的时间和温度都大大地降低。如饱和甘油酯在空气中加热到150就会发生氧化。,3、稳定性：与热分解反应类似，饱和脂肪酸及其三酰甘油酯的热氧化稳定性要比相应的不饱和脂肪酸及其酯稳定。4、氧化产物：饱和脂肪酸及其酯的热氧化产物与其热分解产物类似，主要的氧化产物有酸、酮、醛、烃等。不饱和脂肪酸及其酯的热氧化途径与其在低温条件下发生自动氧化的途径基本相同。由于反应温度升高了许多，在高温下热氧化与分解反应会进行得相当迅速，也更彻底。这样，热氧化产物中的中间反应物，如过氧化物，相对要少得多。,油脂的热氧化,热氧化与热分解反应同时发生,油脂的热分解与油脂的热氧化是同时进行的。反应的结果造成出现大量的小分子物质，这在有氧加工时更为突出。这些物质的出现，使油脂的发烟点大大降低，油品烹调质量下降。,（三）热聚合反应,油脂在加热条件下不仅可以发生分解反应，也能发生聚合反应。颜色加深，出现油泛，粘度增高，甚至成为粘稠状，这是由于油脂在加热中发生聚合反应，生成大分子物质的结果。热聚合也有氧化热聚合和非氧化热聚合两类。,非氧化热聚合主要发生在脂分子内或分子间的两个不饱和脂肪酸之间，反应形式主要是共轭烯键与单烯键之间的Diels-Alder反应。,分子内缩合：分子量不变,氧化热聚合反应主要发生在不饱和键的-C上，通过这钟C之间的自由基结合而形成二聚体。,分子间：分子量增大,（四）热缩合反应,油脂在高温加热过程中，如果有水的存在，非常容易发生水解。如果部分水解为脂肪酸和二酰基甘油酯，两个二酰基甘油酯的羟基之间可以脱水缩合成相对分子质量更大的醚类化合物。这个反应也会造成油脂粘度提高。,热缩合反应过程,一、脂肪酸的组成及结构主要发生在不饱和脂肪酸上，饱和脂肪酸难以氧化；不饱和脂肪酸中C=C数目增加，氧化速度加快；顺式双键比反式氧化速度快；共轭双键反应速度快；游离脂肪酸容易氧化。,影响油脂氧化的因素,影响油脂氧化的因素,二、氧低氧浓度（分压）时，油脂氧化与氧浓度（分压）近似正比；单线态氧反应速度比三线态快（1500倍）。三、温度温度增加，油脂的氧化速度提高；这是因为温度提高游离于自由基的生成和反应。油脂加工时的温度条件也能影响其以后的加工和贮藏特性。一般经较高温度的提取或精炼过程的油脂（如猪脂）较容易氧化，这是因为提取过程已经使油脂经历了链引发过程，其中有了引发反应的自由基。,四、水分水分与油脂接触后，会促使油脂发生水解，游离脂肪酸比三酰甘油酯更容易发生老化。总的趋势是当水分活度在0.33时，油脂的氧化反应速度最慢。随着水分活度的降低和升高，油脂氧化的速度均有所增加。五、表面积油脂表面积越大，氧化反应速度越快；这也是油性食品贮藏期远比纯油脂短的原因。,六、助氧化剂一些二价或多价，如Cu2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Pb2+等的金属离子常可促进油脂氧化反应的进行，称这些金属离子为助氧化剂。金属离子在油脂氧化中通过下面三种方式发挥促进的作用：（一）促进氢过氧化物分解，产生新的自由基：,（二）直接使有机物氧化：,（三）活化氧分子：,七、光和射线：光线或射线是能量，可以促使油脂产生自由基或促使氢过氧化物分解。八、抗氧化剂：即能防止或抑制油脂氧化反应的物质。这类物质可以通过不同方式发挥作用，有天然和人工合成两大类。,加工方式,有人作过研究，在总加热时间相同的情况下，连续加热产生的油脂老化远远高于间歇式的加热产生的老化。所以，要尽量避免同一油脂长期、反复的使用，及时更换新油。同时，应随时捞出油脂中的食物残渣，这些渣子往往能加快油脂的老化。,老化油脂的安全性,1、老化油脂中的有毒物质烃类、羟基脂肪酸、过氧化物、环状聚合物甘油酯的二聚物或多聚物,2、烃类物质的毒性老化过程中热解产生的烃类物质有很高的毒性。如在大鼠的饲料中加入链长在C9以上的烃(在大鼠饲料中占20)，会导致受试动物全部死亡。,3、聚合物的毒性老化产生的很多聚合物都是强有害物质。尤其是不饱和脂肪酸聚合的极性二聚体，可被机体吸收且有强的毒性，它与代谢酶类结合，阻碍酶的作用，造成动物生长停滞、肝脏肿大、生殖功能障碍，并有致癌的可能性。近年来的研究表明，老化的油脂对动脉硬化有促发作用，人若经常食用变质油脂，就会增加患动脉硬化、胃癌、肝癌的可能性。,废食用油脂的再资源化,1、来源从饮食习惯上看，中国人喜爱油炸、煎、烤等食物，以致其消费量相当可观。另外，人们生活方式也发生了重大变化，在外就餐的次数在逐年上升，餐饮业变得空前的繁荣。从家庭、餐厅、油炸食品加工厂所排出大量废弃油脂。,2、危害,污染环境从国外的经验看，消费掉的食用油脂的2030成为污染环境的污染源。如果处理不好的话，还可能危及身体健康。,3、再利用,国外已提出利用废弃油脂提炼生化柴油作为汽车燃油使用，如美国已生产出利用豆油转化的生化柴油作燃料的汽车，并率先在政府部门使用。法国在普通柴油中普遍添加5的生化柴油。生化柴油的制造过程如下：废食用油脂酯交换反应脂肪酸甲酯生化柴油,大豆油的提取与精炼,当前世界上的制油方式主要有机械法、浸出法与水代法三种。由压榨法，浸出法或水代法制取的毛油中成分比较复杂。除甘油三酸酯外，还含有磷脂、游离脂肪酸、色素、过氧化物、蜡质以及各种机械杂质等。这些杂质的存在对于油脂的贮存、食用或加工都有不利的影响。为满足食用或工业用途的要求以及贮存、应用和保持营养成分与风味等方面的需要，必须有效地去除毛油中的各种杂质。毛油去杂的工艺过程称为油脂的精炼。,毛油经过炼精后，符合营养卫生要求，即成为比较优良的食用油脂。但油脂除了在日常生活中直接食用外，还作为食品加工业的重要原、辅材料，在许多加工食品中，如面包、饼干以及各种糕点中，油脂都是不可缺少的重要组成部分。在这些食品中，不仅需要油脂提供营养成分，还需要油脂的功能特性。不同食品的加工对所添加的油脂都具有一定的要求，这些所要求的特性往往是天然油脂所不完全具备的，如优良风味、起酥性、乳化性、可塑性、酪化性、氧化稳定性等。所以经过精炼的油脂还要经过必要的加工过程，才能满足各种食品生产对油脂的特殊要求。况且，油脂经过特定的加工以后，本身就是优良的食品，如人造奶油、蛋黄酱等。油脂制品的种类很多，其中主要的加工油脂有人造奶和起酥油等。,采用不同的物理或化学方法，将粗油（直接由油料中经压榨、有机溶剂提取得到的油脂）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）的杂质去除，提高油脂品质，延长贮藏期的过程。油脂精炼中通常采用的物理方法有沉降、水化脱胶、吸附脱色、蒸馏脱臭等。沉降是利用油脂中的不溶性杂质与油脂比重不同，通过自然沉降而除去这部分杂质。,油脂的精炼,水化脱胶是利用油脂中的蛋白、磷脂等杂质在无水条件下可溶解在油脂中，而在有水的情况下通过形成水合物而溶在中的特点，利用加水（或通水蒸气）除去这部分物质的方法。吸附脱色是利用活性炭、白土等吸附力较强的物质，通过吸附除去有色物质的过程。蒸馏脱臭是利用油脂中的异味物质一般来自小分子氧化产物的特点，利用沸点的差异，通过减压蒸馏的方法除去这部分物质的过程。精炼中的化学过程主要有酸碱中和除去游离脂肪酸等。,油脂的改性是油脂工业的重要项目，主要包括氢化、酯交换等。油脂的氢化是通过催化加氢的过程使油脂分子中的不饱和脂肪酸变为饱和脂肪酸，从而提高油脂熔点的方法。氢化以后的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。酯交换是在一定的条件（通常加甲醇钠，加热）下，是油脂分子甘油三酯中的脂肪酸重新分布，从而改变油脂的加工特性或物理属性的过程。按照过程控制条件的差异，酯交换可有随机酯交换和定向酯交换等。,油脂的改性,一、油脂的氢化,（一）氢化的基本概念 油脂的氢化：就是在金属催化剂存在下，通过油脂与氢反应将氢加到油脂的乙烯键或双键上去。简单反应式如下：脂肪物质的氢化产物，可以引起许多性质上的变化，如可以从液态变成半固态脂的塑性脂或硬脂态的固脂；可以使之有符合特种要求的熔化特性的变化；可以提高因氧化或回味而引起的变质的抵抗能力，即增加其氧化的稳定性。因此用途很广，可广泛用于肥皂用油、工业用油及食用油脂工业上。按不同需要控制生产过程中的反应参数，便可得到各种各样的产品。,氢化油的特征,最直接受氢化影响的油脂特性是碘值，碘值减少的数值和吸收的氢量成正比。用Hoffman和Green的快速碘值测定法，可以迅速测出碘值从而密切指示氢化的进展情况。碘价-每100g油脂所能吸收碘的克数。油脂中不饱和脂肪酸含量越高，碘价越高。熔点、稠度、固体脂肪指数（用膨胀法测定）是氢化油的若干特性。,生产起酥油基料的氢化和人造奶油基料的氢化要求有不同的氢化控制条件。起酥油要求在较低温下尽可能柔软并具可塑性，同时在接近36.6下具有一定的稠度，在温度变化时每变化一个单位其固体甘油酯的变化率应最小，其碘值应在7580之间；如果要求稳定性高则碘值应为6575。而人造奶油在较低温度下（即冰箱温度下）也必须尽可能具有可塑性，但在2127下，必须含有足够的固体甘油脂以便于成型和常规包装，并能在2732下适当的时间内保持其外形并不析出油，在人体温下必须完全熔化、不粘嘴。,二、人造奶油,1.人造奶油的定义和规格人造奶油 是油相（油脂和油溶性添加剂）和水相（水和水溶性添加剂）的乳状物油脂制品。联合国粮农组织（FAO）、世界卫生组织（WHO）联合食品标准委员会制定的统一国际标准中，人造奶油的定义为：“人造奶油是可塑性或液态乳化状食品，主要是油中水型（W/O），原则上是由食用油脂加工而成，这种食用油脂不是从乳中提取的”。人造奶油要求具有多种营养成分，但以油脂为主体，约占80-82%，其它是水分，约占14-17%，其作的添加剂约占4%左右。不同产品用量等不同，许多新产品在很多方面已超越了传统的规定。,2.人造奶油生产工艺,人造奶油生产工艺包括原料准备和冷却塑化两大部分，前道工序为油相和水相的分别混合、计量以及油相和水相的混合乳化，为后道工序做好供料准备；后道工序主要进行连续冷却塑化以及产品包装等。,3.工艺操作说明 发酵乳 有些人造奶油的配方中要添加乳品，乳品经发酵后能产生类似天然奶油的香味，以发酵乳加入水相混合。如果产品中不需添加乳品成分，则可省去。水相混合 将配方中的水分及水溶性的添加物，如乳品、食盐、防腐剂等，按规定的比例加入水相混合及计量缶中进行搅拌混合，使水相成分溶解成为均匀的溶液。油相混合 将各种原料油脂先在油脂调合罐中按比例调匀，再加油溶性添加物，如乳化剂、抗氧化剂、油溶性色素、维生素等按比例加入，搅拌成均匀油相。,乳化 人造奶油的乳化的目的是使水相均匀而稳定地分散在油相中，这需要在乳化槽内经强力的机械搅拌来实现。乳化过程中，水相的分散程度对产品质量影响很大，因为人造奶油的风味和水相颗粒的大小关系密切，微生物的繁殖是在水相中进行的。一般细菌的大小为1-5微米，故水滴在10-20微米或更小些的范围内可以有效地限制细菌的繁殖。但水相分散过细、水滴过小也会使人造奶油失去风味感。而水相分散不充分，水分过大易使人造奶油腐败变性。人造奶油中水相分散程度与产品性质之间关系如下：,乳化操作采用机械搅拌或泵循环，操作温度为50-60。,冷却塑化,以机械搅拌形成的乳状液很不稳定，停止搅拌后就可能产生油水分离现象，所以混合后的乳状液应立即送往后道工序进行冷却塑化加工。在冷却塑化工序中，主要是实现将油水的乳化状态通过激冷固定下来，并使制品进一步乳化和具有可塑性。a.激冷与进一步乳化，乳状液在液冷筒中用氨或氟里昂激冷，使乳状液迅速冷却，激冷在整个工艺中称为A单元，物料通过A单元时，温度降至10-20，低于油脂的熔点，油脂开始生成细小的结晶粒子，一般在1-5微米。在激冷筒中，还可通过转动的括板与筒壁间的相对运动，使乳状液进一步乳化分散，以达到预期的乳化要求。,b.捏和减稠作用 经过A单元激冷的乳状液，虽然已开始生成结晶，但还需经过一段时间使结晶继续生长。如果让乳状液在静止状态下完成结晶，就会形成固体脂结晶的网状结构，结果使得被冷却的乳状液形成硬度很大的整体，不具可塑性。因此，必须在乳状液形成整体的网状结构之前，将网状结构用机械的方式打破，达到减稠的效果，并使产品具有可塑性，捏和减稠操作工序又称为B单元。一般食品工厂用的人造奶油，经过B单元后，还需经过一定温度的热处理，即在低于熔点10的温度下放置2-5天，这种处理称为熟成，可提高人造奶油的酪化性。,三、起酥油,1.起酥油的定义和规格起酥油的传统概念是指具有一定稠度的纯粹固体脂肪。它和人造奶油的区别在于起酥油中没有水相。近年来，起酥油的范围已经扩大，按照新的概念，起酥油是指精炼的动、植物油脂、氢化油、或这些油脂的混合物，经速冷捏和或不经速冷捏和加工出来的油脂产品。起酥油应具有可塑性、乳化性等加工性能，制品的形态有固态和液态。起酥油不是直接食用，而是做为食品加工的原料油脂，因而必须具备各种食品加工性能。,2.起酥油的主要功能特性,由于起酥油是作为食品加工的原料油脂，所以其功能特性尤其重要，主要包括可塑性、酪化性、起酥性、乳化性、吸水性等。可塑性 是针对固态起酥油而言。可塑性 是指在外力作用下，可以改变其形状，甚至可以象液体一样流动。从理论上讲，若使固态油脂具有可塑性，必须其成分中包括一定的固体脂和液体油。起酥油产品基本具备这种脂肪组成。由于起酥油所具有的可塑性所决定，在食品加工中和面团混合时，能形成细条纹薄膜状。而在相同条件下，液体油只能分散成粒状或球状。用可塑性好的起酥油加工面团时，面团的延展性好，且能吸入或保持相当量的空气，对焙烤食品生产十分有利。,酪化性 起酥油在空气中经高速搅拌起泡时，空气中的细小气泡被起酥油吸入，油脂的这种含气性质称为酪化性。酪化性的大小用酪化值来表示，即一克试样中所含空气毫升数的100倍。酪化性是食品加工的重要性质，将起酥油加入面浆中，经搅拌后可使面浆体积增大，制出的食品疏松、柔软。起酥性 起酥性是指食品具有酥脆易碎的性质，对饼干、薄酥饼及酥皮等焙烤食品尤其重要。用起酥油调制食品时，油脂由于其成膜性覆盖于面粉的周围，隔断了面粉之间的相互结合，防止面筋与淀粉固着。此外，起酥油在层层分布的焙烤食品组织中，起润滑作用，使食品组织变弱易碎。,3.起酥油生产工艺 固态起酥油的生产方法和前述人造奶油的制法相同，只是没有水相的准备和油水两相的乳化操作，一般塑性起酥油的生产过程包括油脂配合、冷却塑化、包装及熟成几个部分。这里不再讲了。可塑性固体起酥油是开发较早、也是目前应用最广的类型。除此之外，还有流动型起酥油和粉末状起酥油等。,流动型起酥油是在液体油中添加乳化剂和高熔点油脂，使之成为具有加工特性的乳白色并具有流动性的油脂。流动型起酥油适合于在常温下的散装运输和管道输送。粉末起酥油的外观为粉状固体，实际上是油脂的微粒被蛋白质等胶态物质包裹而成。生产中将油脂和乳化剂、明胶、酪朊等蛋白质或淀粉在水中乳化，然后再喷雾干燥成粉末状。由于油脂被胶体物质所包裹，油脂与外界空气隔离，因而保存性好。此外粉末起酥油不向外透油，能保持干燥而易与其它食品混合。粉末起酥油中含油量为50-82%。,