食品生物化学第3章ppt课件.ppt

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1、食品生物化学,第一节 概述 第二节 脂肪 第三节 类脂 第四节 油脂加工的化学,第三章 脂类化学,食品生物化学,学习目标 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了解食品热加工中油脂的变化。 4了解油脂加工中的化学变化。,食品生物化学,第一节概述,一、脂类的特征 脂类是一类混合有机化合物，包括脂肪、蜡、磷脂、糖脂、类固醇等。 脂类的元素组成主要为碳、氢、氧三种，有的还含有氮、磷、硫。 脂类共同特征：不溶于水而易溶于乙醚等非极性的有机溶剂；都具有酯的结构，或与脂肪酸有成酯的可能；都是生物体所产生，并能为生物体所利用。,食品生物化学,生物化学中的脂类范围广泛，并不局限于由脂肪

2、酸和醇所组成的物质。一般把生物体中具有脂溶性的化合物统称为脂类。细胞内存在的萜类和甾（固醇）类物质也囊括进来。萜类和甾类都不含有脂肪酸组分。 二、脂类的分类 1.单脂质 2.单脂质是由脂肪酸与醇所成的脂 根据醇的性质单脂质可分为： （1）脂肪脂肪酸与甘油所成的脂，又称中性脂肪。室温下为液态的中性脂肪称为油。 （2）蜡脂肪与高级一元醇所成的酯。,食品生物化学,3.复合脂类 复合脂类分子中除了脂肪酸与醇以外，还有其他的化合物。复合脂类主要以下几类： （1）磷脂由脂肪酸、醇、磷酸及一个含氮的碱构成。如：甘油磷脂、卵磷脂、脑磷脂等。 （2）糖脂糖脂含有糖（半乳糖和葡萄糖）、一分子脂肪酸及神经氨基醇，不

3、含磷酸及甘油。 （3）蛋白脂蛋白质与脂类的复合物。,食品生物化学,4.衍生脂类由简单脂类与复合脂类衍生而仍具有脂类一般性质的物质。 （1）脂肪酸饱和及不饱和的脂肪酸。 （2）高级醇类除甘油以外的高分子量醇类。 （3）烃类不含羧基或醇基，又不被皂化的化合物，包括直链烃、类胡萝卜素等饱和及不饱和的烃类。,食品生物化学,第二节脂肪,一、脂肪的化学结构与种类 脂肪是甘油与脂肪酸所成的酯，也称真脂或中性脂肪。 若构成甘油酯的三个烃基（R1、R2、R3）相同，则称为单纯甘油酯，否则称为混合物甘油酯。天然脂肪中单纯甘油酯很少，一般都是混合甘油酯。在一种脂肪中，一般至少有三种以上的脂肪酸参与成酯，根据排列组合

4、的规律，当一种脂肪中含有三种脂肪酸时，就可能有10种不同的混合甘油酯存在。 常温下，含不饱和脂肪酸多的植物脂肪一般为液态，称之为油；含饱和脂肪酸多的动物脂肪在常温下一般为固态，称之为脂。二者均以其来源名称命名。如：花生油、豆油、牛脂等。,食品生物化学,图3-1 脂肪的化学结构,食品生物化学,二、甘油 甘油（又名丙三醇），是构成脂肪的醇基部分，在各种油脂中含量一般为4%6%。 未经酯化的甘油能溶于水和乙醇，不溶于脂肪溶剂，沸点为290，相对密度1.260。 甘油在高温下与脱水剂（无水CaCl2 、KHSO4 、MgSO4等）共热，失水生成具有刺激鼻，喉及眼黏膜的辛辣气味的丙烯醛，是鉴别甘油的特征

5、的反应。油脂在高温时发生臭味就是产生丙烯醛的缘故，也可利用此种性质来鉴定物质中是否有油脂存在。,食品生物化学,图3-2 甘油的特征反应,食品生物化学,三、脂肪酸 脂肪酸是脂类化合物的主要成分之一。三酰甘油分子中，甘油是不变的，因此，脂肪的性质与其中所含脂肪酸有很大关系。 1脂肪中脂肪酸的种类 目前从动物、植物、微生物中分离出的脂肪酸有近200多种，大多数是偶数碳原子的直链脂肪酸，带侧链者极少，奇数碳原子的也少见，但在微生物产生的脂肪中有相当量的C15、C17及C19的脂肪酸，还有少数含环状烃基的脂肪酸。脂肪酸的碳氢链有的是饱和的，有的是不饱和的，含有一个或几个双键。饱和脂肪酸的链长一般为C4C

6、30，不饱和脂肪酸链长一般为C10C24。,食品生物化学,（1）饱和脂肪酸饱和脂肪酸的特点是碳氢链上没有双键存在。根据碳原子数的不同，可分为： 低级饱和脂肪酸（挥发性脂肪酸） 分子中碳原子数10的脂肪酸，常温下为液态，如常见的丁酸、乙酸等，在乳脂及椰子油中多见。 高级饱和脂肪酸（固态脂肪酸） 分子中碳原子数10的脂肪酸，常温下为固态。如常见的软脂酸和硬脂酸等。 （2）不饱和脂肪酸分子中含有双键或三键的脂肪酸叫做不饱和脂肪酸，通常为液态。 不饱和脂肪酸通常用Cx:y表示，其中x表示碳链中碳原子的数目，y表示不饱和双键的数目。,食品生物化学,含一个双键的脂肪酸 如油酸（C18:1）、棕榈油酸（C1

7、6:1）等； 含两个以上双键的脂肪酸。主要有亚油酸（C18:2）、亚麻酸（C18:3）等。 在不饱和脂肪酸中，有一些在人体内有着特殊的生理作用，是维持人体正常生理功能所必需的，人体不能合成，必须由食物供给，这种不饱和脂肪酸称为必需脂肪酸。亚麻酸不属于必需脂肪酸，花生四烯酸（C20:4）可在体内由亚油酸合成及转化而得到，因此亚油酸是最重要的必需脂肪酸。必需脂肪酸是组织细胞的组成成分，而且与类脂代谢也有密切关系。必需脂肪酸最好的食物来源是植物油类，动物脂肪中含量不多。,食品生物化学,表3-1 构成油脂的脂肪酸,食品生物化学,2各类生物脂肪中脂肪酸组成的特点 各种不同类型生物脂肪中的脂肪酸组成有不同

8、的特点。陆地上动、植物脂肪中多数为C16C18的脂肪酸，尤以C18为最多。动物脂肪主要是软脂酸、硬脂酸、油酸，且往往硬脂酸较多，不饱和脂肪酸含量低。存在于植物果肉里的脂肪，如棕榈油、橄榄油，主要脂肪酸是软脂酸、油酸，并往往含有亚油酸。种子脂肪中一般以软脂酸、油酸、亚油酸及（或）亚麻酸为主要脂肪酸。,食品生物化学,水产动物脂肪中以C20及C22脂肪酸居多，其中不饱和脂肪酸的含量占绝大部分，种类也很多，饱和脂肪酸仅含少量。淡水鱼类脂肪中C18不饱和脂肪酸的比例高，而海水鱼类脂肪中则以C20及C22不饱和脂肪酸含量居优势，如含二十二碳六烯酸（DHA）和二十碳五烯酸（EPA），具有调节血脂、降低胆固醇

9、和甘油三脂的含量，防止血管凝固，促进血液循环，预防脑溢血、脑血栓及老年痴呆、减少动脉硬化及高血压，促进脑部和眼睛的发育等功效。DHA和EPA俗称为脑黄金。 高等陆生动物脂肪中的脂肪酸主要是软脂酸、油酸，并往往含有硬脂酸。软脂酸及油酸也是哺乳动物乳汁中的主要脂肪酸。此外，许多动物（特别是反刍动物）的乳中含有相当多的（5%30%）短链脂肪酸（C4C10）。,食品生物化学,两栖类及爬行类动物的脂肪含有大量C20及C22不饱和脂肪酸，与水产动物相似；而鸟类及啮齿类则更接近于其他高等陆生动物。 四、脂肪酸及脂肪的性质 1物理性质 （1）色泽与气味纯净的脂肪酸及甘油酯是无色的，但天然脂肪常具有各种颜色，如

10、棕黄、黄绿、黄褐色等，这是因为它溶有各种色素物质，如类胡萝卜素等的缘故。纯的脂肪是没有气味和滋味的，但天然的脂肪则具有特殊的气味和滋味。如芝麻油、花生油、豆油等。天然脂肪的气味除了极少数由短链脂肪酸构成的脂肪外，一般也是由于其所含的非脂肪成分引起的。溶于脂肪中的低级脂肪酸（C10）的挥发性气味也是造成脂肪嗅味的原因。,食品生物化学,（2）熔点与沸点脂肪酸的熔点随碳链增长及饱和度的增高而不规则的增高，且偶数碳原子链脂肪酸的熔点比相邻的奇数碳链脂肪酸高。双键引入可显著降低脂肪酸的熔点，如C18的四种脂肪酸中，硬脂肪酸为70，亚油酸为-5，亚麻酸为-11；顺势异构体低于反式异构体，如顺式油酸熔点为1

11、6.3，而反式为43.7。 脂肪酸的沸点随链长而增加，饱和度不同但碳链长度相同的脂肪酸沸点相近。 脂肪是甘油酯的混合物，而且其中还混有其它物质，所以没有确切的熔点与沸点。一般油脂的熔点最高在4055之间，而且与组成的脂肪酸有关。,食品生物化学,表3-2 常用食用油脂的熔点范围（）,熔点范围对脂肪消化来说十分重要,健康人体温为37左右,熔点高于体温的脂肪较难消化，比如牛油、羊油,只有趁热食用才容易消化。油脂的沸点一般在180200之间,也与组成的脂肪酸有关。 （3）密度、溶解性与折光率脂肪的相对密度一般与其相对分子质量成反比，与不饱和度成正比。除个别(腰果籽壳油)外,脂肪的密度都小于1。,食品生

12、物化学,脂肪不溶于水,除蓖麻油外,均仅略溶于低级醇中,但易溶于乙醚、丙酮、苯、二硫化碳等溶剂。 脂肪酸的溶解度比相应的甘油酯大,都能溶于极性和非极性有机溶剂中,低级脂肪酸都能溶于水,不饱和脂肪酸比饱和脂肪酸更易溶于有机溶剂 脂肪的折光率随组成中脂肪酸的碳原子数、双键数增加而增大,尤其是共轭双键影响更显著。因此折光率及其变化是鉴定脂肪类别、纯度和酸败程度的重要物理常数。 2.主要化学性质,食品生物化学,（1）水解与皂化所有的脂肪都能在酸、碱、酶的作用下水解,水解产物是脂肪酸及甘油。脂肪在碱性溶液中水解的产物不是游离脂肪酸而是脂肪酸的盐类，习惯上称为肥皂。因此把脂肪在碱性溶液中的水解称为皂化作用。

13、 C3H5（OCOR）3+3KOHC3H5（OH）3+3RCOOK 脂肪 甘油 皂 碱与脂肪及及脂肪酸的作用可以用酸价和皂化值、酯值和不皂化物来反映,这几项内容也是表征脂肪特点的重要指标。 酸价 酸价是中和1g油脂中的游离脂肪酸所需要的氢氧化钾的毫克数。它因油脂的精炼程度、保存时间及水解程度不同而有差异。例如完全精炼好的油，酸价一般在0.03左右，而毛油酸价多在1以上。所以酸价的高低是衡量油脂好坏的指标。,食品生物化学,皂化价 皂化1g油脂所需氢氧化钾的毫克数。皂化价可反映脂肪的平均分子量，因为单位重量的脂肪如分子量愈大，则摩尔浓度愈小，所需的氢氧化钾也愈少，如果皂化价低于常数以下，可推断混入

14、了其他高分子量的脂肪或不皂化性的物质，如甾体物质、脂溶性维生素及类胡萝卜素等。 酯值 皂化1g纯油脂所需要氢氧化钾的毫克数称为酯值，这里不包括游离脂肪酸的作用。 不皂化物 油脂中含有少量不受氢氧化钾作用的脂质物质，如甾醇、高级醇、脂溶性色素和维生素等，称为不皂化物。不皂化物含量以百分数表示。,食品生物化学,脂肪的水解反应在食品加工中对食品质量的影响是很大的。在油炸食品时，油温可高达176以上，由于被炸食品引入大量的水，油脂发生水解，产生大量游离脂肪酸，使油的发烟点降低，表面张力下降，而且更容易氧化，从而影响油炸食品的风味，降低食品的质量，固要常更换新油。 （2）加成反应脂肪中不饱和脂肪酸的双键

15、非常活泼，能起加成反应。其主要反应有氢化和卤化两种。脂肪中的不饱和脂肪酸在催化剂(如铂)存在下在不饱和键上加氢的反应称氢化，加氢后的油脂叫氢化油。硬化油因双键减少，不易酸败，便于贮藏和运输。油脂氢化扩展了油脂的使用范围，使植物油氢化成适宜硬度的人造奶油、起酥油等，也可用于工业用固体脂肪。,食品生物化学,图3-3 不饱和脂肪酸的加成反应,食品生物化学,卤素同样可以加入到脂肪分子中的不饱和双键上，生成饱和的卤化酯，这种作用称为卤化。吸收卤素的量反映不饱和键的多少。在油脂分析上常用碘价来衡量油脂中所含脂肪酸的不饱和程度。 碘价：每100g脂肪或脂肪酸吸收碘的克数。碘价愈高，双键愈多，因此推断,碘价高

16、的油容易氧化。 （3）氧化与酸败油脂储存过久或储存条件不当，会发生酸臭、口味变苦涩，颜色也逐渐变深，这种现象叫油脂的酸败。由于油脂酸败时生成具有挥发性的低分子醛、酮、酸，使酸败油脂具有使人感到不快的哈喇味，同时造成油脂的酸值和过氧化值增大，碘值下降。杂质、水、高温、光照及空气是引起油脂酸败的原因。,食品生物化学,脂肪酸败类型： 油脂的自动氧化 油脂中不饱和烃链被空气中的氧所氧化，生成过氧化物，过氧化物继续分解产生低级的醛、酮和羧酸，产生令人不愉快的嗅感和味感。是最主要酸败类型。 不饱和油脂的自动氧化是游离基反应历程。以RH代表不饱和脂肪，则：,食品生物化学,脂肪分子的不同部位对活化的敏感性不同

17、，一般以双键的-亚甲基最易生成自由基。 影响油脂酸败发生的因素有： a.温度：温度是影响油脂氧化速度的一个重要因素，高温可加速油脂氧化。 b.光和射线：光，特别是紫外线，能促进油脂中脂肪酸链的断裂，加速油脂的酸败。 c.氧气：脂肪自动氧化速率随大气中氧的分压增加而增加，氧分压达到一定值后，脂肪自动氧化速率保持不变。,食品生物化学,d.催化剂：油脂中存在许多助氧化物质，如微量金属，特别是变价金属如铁、铜、锰等离子有着显著的影响，它们是油脂自动氧化酸败的强力催化剂，由于它们的存在，大大缩短了油脂氧化的诱导期，加快了氧化反应速度。 e.油脂中脂肪酸的类型：油脂中所含的多不饱和脂肪酸比例高，其相对的抗

18、氧化稳定性就差；油脂中游离脂肪酸含量增加（酸值增加）时，会促使设备或容器中具有催化作用的微量金属进入油脂中，因而加快了油脂氧化的速度；饱和脂肪酸也能发生自发氧化,不过速度慢而已。 f.抗氧化剂：能阻止、延缓氧化作用的物质称为抗氧化剂。维生素E、丁基羟基茴香醚、丁基羟基甲苯等抗氧化剂都具有减缓油脂自动氧化作用。,食品生物化学,图3-4 甘油氧化反应,食品生物化学,图3-5 -型氧化酸败反应,食品生物化学,-型氧化酸败 在微生物的作用下，脂肪水解为甘油和脂肪酸。甘油继续氧化生成具有臭味的1，2-内醚丙醛。 而脂肪酸经一系列的酶促作用后生成-酮酸，然后再经过脱羧，生成具有苦味及臭味的低级酮类化合物。

19、 -型氧化酸败多发生在含有椰油、奶油等低级脂肪酸的食品中。 水解型酸败 此类酸败多发生于含低级脂肪酸较多的油脂中。在酶（由动植物组织残渣和微生物产生的酶）的作用下,油脂水解出C10以下的游离脂肪酸，如丁酸、己酸、辛酸等，这些脂肪酸具有特殊的汗臭气和苦涩味。人造黄油、奶油等乳制品中易发生这种酸败，放出一种奶油臭味。,食品生物化学,含水、蛋白质较多且未经精制的油脂食品，易受微生物污染而发生水解型酸败和-型氧化酸败，为防止这两种酸败，应提高油脂纯度，降低水分含量，避免微生物污染，降低存放时的温度。 油脂酸败后会产生强烈的异味，并降低油脂的营养价值，脂溶性维生素（维生素A、D、E）受到破坏。酸败的油脂

20、用于食品加工，使食品中的易氧化维生素也会受到破坏。油脂酸败后产生的氧化物对人体的酶系统，如琥珀酸氧化酶、细胞色素酶等有破坏作用；低分子物质则有毒。动物长期食用酸败油脂可出现体重减轻、发育障碍、肝脏肿大、肿瘤。,食品生物化学,为了阻止含脂食品的氧化变质，最普遍的办法是排除O2，采用真空或充N2包装和使用透气性低的有色或遮光的包装材料，并尽可能避免在加工中混入铁、铜等金属离子。贮存油脂应用有色玻璃瓶装，避免用金属罐装。 五、食品热加工过程中油脂的变化 油脂经过长时间加热，会出现黏度增高，酸价增高，产生刺激性气味等变化，油脂的营养价值会下降。在热加工过程中，油脂的变化有以下几种： 1油脂的热增稠 所

21、有的油脂在加热过程中黏度增高，在温度300时,增黏速度极快。其化学原因是脂肪发生了聚合作用。,食品生物化学,油脂的聚合分为： （1）热聚合油脂在真空、二氧化碳或氮气的无氧条件下加热至200300高温时,多烯化合物在高温下转化为共轭双键并发生聚合，此聚合作用可发生在同一甘油酯的脂肪酸残基之间,也可发生在不同分子甘油酯之间。 （2）热氧化聚合油脂在空气中加热至200300时即能引起热氧化聚合。油炸食品所用的油逐渐变稠,即属于此类聚合反应。热氧化聚合的产物是甘油酯二聚物。这种物质在体内被吸收后，与酶结合,使酶失去活性而引起生理异常现象。聚合程度与温度、氧的接触面积有关,铁、铜等金属可促进油脂的热氧化

22、聚合。,食品生物化学,图3-6 油脂的热聚合反应,食品生物化学,图3-7 油脂的水解与缩合,食品生物化学,2.油脂在高温下的水解与缩合 在高温下,脂肪可先发生部分水解,然后再缩合成分子量较大的醚型化合物。 3油脂的分解 油脂在加热300时,除发生聚合、缩合外,还可分解为酮、醛、酸等,金属离子如Fe2+的存在可以催化分解过程。 热变性的脂肪不仅味感变劣,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。 六、油脂的乳化和乳化剂,食品生物化学,1乳化剂的概念 油加入到水中,会在水上形成一个分离层,这是因为油和水不能互溶。如果加入一种物质，使互不相溶的两种液体中的一种呈微滴状态分散

23、于另一中液体中,这种作用称为乳化。这两种不同的液体称为“相”，在体系中量大的称为连续相,量小的称为分散相。 2.乳化剂 能使互不相溶的两相中的一相分散于另一相中的物质称为乳化剂。乳化剂是含有亲水基和疏水基的分子,亲水基是极性的,被水吸引；疏水基是非极性的,被油吸引。由于极性相斥,附于水-油界面的乳化剂分子形成一个围绕水滴的完整保护膜,因而形成了稳定的乳浊液。,食品生物化学,图3-8 乳化剂作用模式,食品生物化学,乳浊液的稳定还取决于系统的组成及其它比例、乳化的机械条件等,但乳化剂的作用非常重要。 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,适用的乳化剂也不相同。油/水型乳

24、浊液宜用亲水性强的乳化剂,水/油型乳浊液易用亲油性强的乳化剂。食品加工中较多遇到的是油在水中型的乳浊液,经常使用的乳化剂有甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯等。,食品生物化学,第三节类脂,一、磷脂 磷脂结构比较复杂，由醇类、脂肪酸、磷酸和一个含氮化合物(含氮碱)所组成。按其组成中醇基部分的种类又可分为甘油磷脂和非甘油磷脂两类。 1甘油磷脂 甘油磷脂可视为磷脂酸的衍生物。,食品生物化学,图3-9 磷脂酸的结构,食品生物化学,主要的甘油磷脂： （1）卵磷脂卵磷脂是由磷脂酸与胆碱结合而成。由于磷酸及胆碱在卵磷脂分子中的位置不同，形成-及-两种结构。 天然卵磷脂是-型的，-卵磷脂可能是在提取过

25、程中发生变位现象的结果。 卵磷脂分子中的R1为硬脂酸或软脂酸，R2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。分子中磷酸根及胆碱基可与酸、碱成盐。纯净卵磷脂为吸水性很强的蜡状物，遇空气即迅速变成黄褐色，一般认为这种变化是由于卵磷脂分子中的不饱和脂肪酸氧化所致。,食品生物化学,图3-10 卵磷脂结构式,食品生物化学,大部分卵磷脂与蛋白质成不稳定的结合物状态存在，也可与细胞内其它物质结合。卵磷脂的胆碱残基端具亲水性，脂肪酸残基端具憎水性，因此，能以一定方向排列在两相界面上，在细胞膜的功能上起重要作用。 在相应的酶（如蛇毒中的磷脂酶）作用下产生的只剩一个脂

26、肪酸残基的卵磷脂，有溶解红血球的特性，称为溶血卵磷脂。 卵磷脂在食品工业中广泛作用乳化剂、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，可大量廉价获得供应。 （2）脑磷脂脑磷脂与卵磷脂结合的碱基不同，但性质非常相似。脑磷脂有两类，一类的碱基是乙醇胺（胆胺），另一类的碱基是丝氨酸。,食品生物化学,图3-11 脑磷脂结构,食品生物化学,（3）肌醇磷脂肌醇磷脂是从组织所含的脑磷脂粗制品中分离出来的。 （4）缩醛磷脂 肌肉和脑组织中的磷脂中，有10%是缩醛磷脂。 2非甘油磷脂 非甘油磷脂只有一类，即神经鞘磷脂，由神经鞘氨基醇、脂肪酸、磷酸及胆碱组成，主要存在与脑及神经组织中。 二、糖脂 糖脂亦

27、称脑苷脂，由糖、脂肪酸及神经鞘氨基醇组成。按糖的种类，可分为半乳糖脑苷脂及葡萄糖脑苷脂两类，以半乳糖脑苷脂较普遍。,食品生物化学,图3-12 神经鞘磷脂结构式,食品生物化学,三、固醇 固醇是脂类中不被皂化，在有机溶剂中容易结晶出来，因常温下呈固态而得此名称。固醇多于脂肪和磷共同存在，一部分为游离型，另一部分与高级脂肪酸发生酯化。 1.胆固醇 胆固醇又称为胆甾醇，广泛分布于动物组织中，在脑和神经组织中含量较高。在食品中以卵黄含量最多，肥肉、乳类中含量也较多。 胆固醇是维持人体生理功能不可缺少的物质，它是构成细胞膜的重要成分。胆固醇作为胆汁的组成成分，经胆道排入肠腔，可帮助脂类的消化和吸收。,食品

28、生物化学,胆固醇的衍生物7-脱氢胆固醇经太阳光中的紫外线照射后能转化为维生素D3，这是人体获得维生素D的一条重要途径。此外，胆固醇还能转变成肾上腺皮质激素和性激素，这些激素具有重要的生理作用。人体内只有含一定量的胆固醇，才能维持正常的机能。但胆固醇含量过高时，会沉积在血管壁上引起动脉硬化，易酿成心血管疾病。 2.麦角固醇 麦角固醇最初由麦角（麦及谷类患麦角菌病而产生）中分离出而得名。酵母菌、长了麦角的黑麦和小麦中都含有之。麦角固醇经紫外线照射后，可变成维生素D2 。 除麦角固醇外，还有豆固醇和谷固醇，它们分别存在于豆类和谷类的油脂中。,食品生物化学,图3-13 各种固醇结构式,食品生物化学,四

29、、蜡 蜡是由高级一元醇与高级脂肪酸生成的酯，天然蜡是多种酯的混合物。在天然蜡中尚混有少量游离的脂肪酸、醇及饱和烃类。如蜂蜡的主要成分是C30的硬脂酸酯，羊毛蜡是胆固醇的软脂酸酯、硬脂酸酯及油酸酯。水产动物和植物油脂中也都含有蜡。 在室温下，蜡是固体，熔点为6080，溶于醚、苯、三氯甲烷等有机溶剂，不溶于水，不易皂化，在人及动物消化道中不能被消化，故无营养价值。 蜡的生物学意义是起保护作用，皮肤、毛皮、植物叶、果实表面及昆虫表皮均有蜡层。,食品生物化学,第四节油脂加工的化学,一、油脂的精练 1除去不溶性杂质 通常用静置法、过滤法、离心分离法等机械处理，除去悬浮于油中的杂质。 2脱胶 含大量磷脂的

30、油，加热易起泡沫，冒烟多有臭味，同时磷脂氧化而使油脂呈焦褐色，因而必须脱掉磷脂。例如豆油，在脱胶处理时应加入2%3%的水，并在温度约50搅拌混合，然后静置沉降或离心分离水化磷脂。,食品生物化学,3中和 除去游离脂脂肪酸的方法，是往油脂中加入适宜浓度的氢氧化钠，然后混合加热，剧烈搅拌一段时间，静置至水相出现沉淀，得到可用于制作肥皂的油脚或皂脚。油脂用热水洗涤，随后静置或离心，使中性油与残余的皂脚分离。碱处理的主要目的是除去油脂中的游离脂肪酸，同时也使油脂的磷脂和有色物质明显减少。 4脱色 油脂加热至85左右，用吸附剂，例如漂白土或活性碳处理，有色物质几乎全部被消除。漂白时应注意防止油脂氧化。其它

31、物质例如磷脂、皂化物和某些氧化产物也同色素一起被吸附。然后过滤除去漂白土，便得到纯净的油脂。,食品生物化学,5脱臭 油脂中存在一些呈不良气味的挥发性物质，多数是油脂氧化产生的。可采用在减压下的蒸馏方法除去，同时加入少许柠檬酸作为微量重金属的螯合剂。 二、氢化 脂肪氢化工艺在油脂工业中具有极大的重要性。氢化能提高油脂熔点，改变塑性，增强抗氧化能力，并能防止回味。由于氢化条件不同，可全部氢化，也可部分氢化。完全氢化是采用骨架镍作催化剂，在8大气压，250下进行氢化，称为硬化型，主要适用于肥皂工业。部分氢化可采用镍粉，在压力1.52.5大气压和125190下进行氢化，产品为乳化型，主要应用于食品工业

32、，制造人造奶油、起酥油等。,食品生物化学,三、酯交换 酯交换是酯内或酯之间进行的酰基交换，用于改善油脂的性质，尤其是结晶和熔点。天然脂肪中的脂肪酸不存在随机分布的问题，脂肪的物理性质在很大程度上依赖于组成它的脂肪酸的性质（链长与不饱和度），而且还取决于它们在三酰基甘油分子中的分布。某些天然脂肪中脂肪酸的分布方式限制了它们在工业上的应用。因此，酯交换是提高油脂稠度和适用性的一种加工方法。,食品生物化学,工业上在较高温度（ 200），将脂肪加热较长时间，可以完成酯交换，若用催化剂可在短时间（如30分钟），50下完成。最常用的催化剂是碱金属，如甲醇钠，用量约为0.1%。被酯化的油必须是非常干燥的，它的游离脂肪酸、过氧化物以及能与甲醇钠起反应的任何其它杂质含量必须很低。酯化后，加入水或酸可将催化剂失活并除去。 酯交换广泛应用于代可可脂、起酥油和人造奶油的生产中。,