大学课件 食品化学 第四章脂类2

11、油脂水解油脂＋水游离脂肪酸油脂＋水皂化反应六、油脂在加工和贮藏中的其他化学变化热、酸碱、脂酶碱油脂水解释放出游离脂肪酸，导致油的发烟点降低，品质降低，风味变差。22、油脂在高温下的化学反应包括热分解、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↑。3（1）热分解非氧化热分解氧化热分解饱和脂肪酸、烯醛、酮不饱和脂肪低分子量物质、二聚体饱和脂肪ROOH不饱和脂肪ROOH（自动氧化）4CH2OOCRCHOOCRCH2OOCRCHOCH2CH2OOCROOCHOCH2CH2OOCRCH2CHOOOO+R-C-O-C-RR-COOH+CH酸烯醛R-C-O-C-RR-C-R+CO2酮5R2OC-C-C-R1O[O]R2OC-C-C-R1OOOHR2OCCCR1OCn-3烷烃Cn-2烷醛Cn-1甲基酮O.6（2）热聚合非氧化热聚合：发生Diels-Alder反应氧化热聚合：聚合成二聚体导致油脂粘度增大，泡沫增多7非氧化热聚合R1R2R3R4R1R2R4R3+分子间Diels-Alder反应8非氧化热聚合分子内Diels-Alder反应RRRRCH2OOC(CH2)xCHOOC(CH2)xCH2OOC(CH2)yCH3CH2OOC(CH2)xCHOOC(CH2)xCH2OOC(CH2)yCH39氧化热聚合CH2OOCR1CHOOCR2CH2OOC(CH2)6CHCH=CHC-CH-CH(CH2)4CH3CH2OOC(CH2)6CHCH=CHC-CH-CH(CH2)4CH3CHOOCR2CH2OOCR1X=OH或环氧化合物OXXOXX10（3）缩合CH2OOCRCHOOCRCH2OOCR+H2OCH2OOCRCHOOCRCH2OH+RCOOHCH2OOCRCHOOCRCH2OH-H2OCH2OOCRCHOOCRCHOOCRCH2OOCRHCHCO211油炸食品中香气的形成与油脂在高温下的某些反应产物有关，油炸食品香气的主要成分是羰基化合物（烯醛类）。油脂在高温下过度反应，则是十分不利的。加工中宜控制T150℃。12在不饱和脂肪酸中，氢原子在双键同侧的脂肪酸，被称为顺式脂肪酸；氢原子在双键异侧脂肪酸，被称为反式脂肪酸。（4）产生反式脂肪酸13反式脂肪酸是如何产生的？•①由液态油形成浓缩植物油（固化）的过程，即“氢化油”的“氢化”过程。这个过程使不饱和脂肪酸为主的植物油引入了氢分子，将液态不饱和脂肪酸变成易凝固的饱和脂肪酸，从而使植物油变成黄油一样的半固态甚至固态。在这个过程中，有一部分剩余不饱和脂肪酸发生了“构型转变”，从天然的“顺式”结构异化成“反式”结构，从而形成反式脂肪酸。14②高温加热过程中，光、热和催化剂作用使植物油脂肪酸异化成反式脂肪酸。③在自然界中，产生于牛等反刍动物的瘤胃内微生态系统中共生微生物的生物氢化作用。15反式脂肪酸的危害有哪些？•①反式脂肪酸不但升高血液中被称作为恶性胆固醇的LDL，同时还降低被称作为良性胆固醇的HDL。这两种变化都会引发动脉阻塞而增加心血管疾病的危险性。②新近的研究结果证实反式脂肪酸增加糖尿病危险，用多不饱和脂肪酸代替膳食中的反式脂肪酸可以降低2型糖尿病的危险。16③反式脂肪酸能通过胎盘以及母乳转运给胎儿，婴儿及新生儿会因母亲摄入反式脂肪酸而被动摄入，从而造成以下影响：容易患上必需脂肪酸缺乏症；对视网膜、中枢神经系统和大脑功能的发生、发展产生不利影响，从而影响生长发育。④可能会诱发肿瘤，部分研究证实反式脂肪酸与乳腺癌的发生成正相关。17怎样辨别食物中是否含有反式脂肪酸以及如何避免？•首先，看食品的配料清单，如果含有“人造奶油”、“起酥油”、“氢化植物油”、“部分氢化植物油”等，那么该食品就含有反式脂肪酸。在购买时应尽量避免。18•其次，自我控制，养成良好的膳食习惯，避免大量进食薯条等油炸食品。因为许多含有反式脂肪酸的食物并不是我们健康必需的食物，如快餐、烘焙食物、薯片、炸薯条等。我国没有这方面的研究报道，美国一项调查结果显示美国成人反式脂肪酸的平均每日摄入量在5.8g左右，占其总能量的2.6%。美国FDA建议减少反式脂肪酸的摄入。193、辐照辐射剂量越大，影响越严重辐照和加热生成的降解产物有些相似，但后者分解产物更多。按巴氏灭菌剂量辐照含脂肪食品，不会有毒性危险。20七、油脂的质量评价油脂在加工和贮藏过程中，其品质会因氧化、水解、辐照等化学反应而降低。211、过氧化值（POV）•指1千克油脂中所含氢过氧化物的毫摩尔数。碘量法CH3COOH+KICH3COOK+HIROOH+2HIROH+I2+H2OI2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6POV值适用于衡量油脂氧化初期的氧化程度。222、硫代巴比妥酸（TBA）法醛类+TBA→有色化合物•丙二醛的有色物在530nm处有最大吸收•其它醛的有色物最大吸收在450nm处•此法不宜评价不同体系的氧化情况。HC-CH2-CHOOO+2HNNHSHOH+HNNHSOCHCHCHSHONHNOO233、碘值（IV）•指100g油脂吸收碘的克数，是衡量油脂中双键数的指标。-CH=CH-+IBr-CH-CH-I2+Br22IBrIBrIBr+KII2+KBrI2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6碘值↓，说明双键减少，油脂发生了氧化。不干性油、半干性油、干性油244、活性氧法（AOM）：在97.8℃下迅速通入速度为2.33mL/s的空气到20mL的油样中，测定POV达到100（植物油脂）或20（动物油脂）时所需的时间。5、Schaal法：定期测定处于60℃的油脂POV值的变化，确定油脂出现氧化性酸败的时间。6、仪器分析法257、酸价（AV）：指中和1g油脂中游离脂肪酸所需的氢氧化钾毫克数。（不同GB级别食用植物油的酸价不同）8、皂化价（SV）：指1g油脂完全皂化所需的氢氧化钾毫克数。（一般油脂的皂化价在200左右。SV大小与油脂平均分子质量成反比，皂化价↑，熔点↓，消化率↑）269、二烯值（DV）：指与100g油脂反应所需的顺丁烯二酸酐换算成碘的克数。丁烯二酸酐与油脂作用能发生Diels-Alder反应。该指标可反映出不饱和脂肪酸中共轭双键的多少。27脂类在油炸时的物理化学变化•煎炸油---热媒介质、提供食品良好的风味、口感•油炸期间脂类经受水分、空气、高温作用会加速水解、氧化和热败坏的发生，致使产生游离脂肪酸、氢过氧化物、羰基化合物和其他氧化物，以及二聚体、多聚体等，油脂的这种败坏取决于多种因素如油炸介质类型是否有其他成分，以及不同加工操作等。28油脂过度加热后的总结果•颜色变深•粘度增大•折光率变化•酸价升高•碘价降低•发烟点下降•泡沫增多•必需脂肪酸分解•抗氧化剂分解•产生有毒物质29•当石油醚不溶物≥0.7％，且发烟点低于170℃；•或石油醚不溶物≥1.0%，无论其发烟点是否改变，均可认为油已经变质。油炸油品质检查30对毛油进行精制，可提高油的品质，改善风味，延长油的货架期。损失了一些脂溶性维生素，如维生素A、维生素E和类胡萝卜素等。八、油脂的精炼313233毛油的组成甘油三酯混合物机械杂质毛油杂质水溶性杂质脂溶性杂质泥沙纤维料胚草屑水分蛋白质糖类树脂类FFA色素烃类磷脂34毛油沉降脱胶脱酸脱色脱臭脱蜡油脂精炼的一般工艺351沉降颗粒沉降后用过滤法或离心法等除去油中不溶性杂质。沉降原理：Stokes18)(2gdtppu36影响沉降的因素：（1）颗粒性质悬浮颗粒的表面形状是影响颗粒沉降速度的重要因素。（2）凝聚处理悬浮的微细颗粒通过添加电解质可实现凝聚。（3）器壁效应器壁会影响该颗粒周围的正常流型。37沉降设备：重力沉降分离设备有：沉降池、暂存罐、澄油箱生产时也可以采用过滤法、离心法出去杂质：常用的过滤设备：板框压滤机、叶片过滤机、袋式过滤器常用的离心设备：卧螺离心机、管式离心机、碟片式离心机382脱胶•毛油中含的磷脂、蛋白质和糖基甘油二酯等杂质，因与油脂组成溶胶体系而称为胶溶性杂质。脱除这些胶溶性杂质的工艺过程叫做脱胶。•加入热水或通入水蒸气。39脱胶的方法脱胶方法水化脱胶酸炼脱胶吸附脱胶热聚脱胶40水化脱胶是利用磷脂等胶溶性杂质的亲水性，把一定数量的水或电解质稀溶液在搅拌下加入毛油中，使毛油中的胶溶性杂质吸水膨胀，凝聚并分离除去的一种脱胶方法。在水化脱胶过程中，能被凝聚沉降的物质以磷脂为主，此外还有与磷脂结合在一起的蛋白、黏液物和微量金属离子等。2.1水化脱胶41水化脱胶的对象－毛油：毛油是油料经物理压榨、有机溶剂萃取或水代法制取的未经精炼的植物油。机榨毛油毛油浸出毛油42水化脱胶的基本原理水化脱胶的原理是基于溶胶体系的基本特性和毛油中磷脂的胶体性。43溶胶体系的特性（1）分散性分散性与胶粒的比表面积（S）成正比。若胶粒的半径为r，则：由上式可见，分散性与胶粒的半径成反比，所以要想降低其分散性就要加大其半径。r3r4/3r4S3244（2）不稳定性由于胶粒表面具有较高的表面能，所以粒子总要趋向降低表面能达到稳定的平衡状态，即粒子趋向于凝集而沉降。45磷脂的胶体性毛油中含水很少时，磷脂能溶解于油中；当加入一定量的水后，磷脂形成多分子聚集体——胶粒分散在油中，并且疏水基在胶粒内部，亲水基在外部，胶粒表现为亲水性从油中析出。46水化脱胶的影响因素：（1）操作温度胶体分散相在一定条件下开始凝聚时的温度，称为胶体分散相凝聚的临界温度。只有等于或低于该温度，胶体才能凝聚。加入水的温度要与油温基本相同或略高于油温，以免油水温差悬殊，产生局部吸水不均造成局部乳化。47（2）加水量水化操作中，适量的水才能形成稳定的水化混和双分子层结构，胶粒才能絮集良好。加水量要根据毛油中磷脂含量和水化的操作温度而定。48（3）电解质电解质的作用是与非亲水的磷脂、蛋白质等杂质进行结合，加快沉降的速度，提高水化效果。电解质的选用需要根据毛油品质、脱胶油的质量、水化工艺或水化操作情况确定。49（4）原料油的质量用未完全成熟或变质油料制取的毛油，脱胶比较困难，胶质不易脱净。原因在于这些毛油中含有比正常毛油多的非亲水性胶质。50水化脱胶的工艺流程51过滤毛油预热加水水化静置分离加热脱水脱胶油粗磷脂油脚油脚处理粗磷脂回收油静置分离52水化脱胶的主要设备水化罐离心机干燥器5354（3）脱酸采用碱中和的方法除去油中的游离脂肪酸。植物油脂中总是有一定数量的游离脂肪酸，其量取决于油料的质量。种籽的不成熟性，种籽的高破损性等，乃是造成高酸值油脂的原因，尤其在高水分条件下，对油脂保存十分不利，这样会使得游离酸含量升高，并降低了油脂的质量，使油脂的食用品质恶化。55脱酸的主要方法为碱炼和蒸馏法。蒸馏法又称物理精炼法，应用于高酸值、低胶质的油脂精炼。这里主要介绍碱炼法。烧碱能中和粗油中的绝大部分游离脂肪酸，生成的钠盐在油中不易溶解，成为絮状物而沉降。56脱酸的作用生成的钠盐为表面活性剂，可将相当数量的其他杂质也带入沉降物，如蛋白质、粘液质、色素、磷脂及带有羟基和酚基的物质。甚至悬浮固体杂质也可被絮状皂团携带下来。因此，碱炼具有脱酸、脱胶、脱固体杂质和脱色素等综合作用。烧碱和少量甘三酯的皂化反应引起炼耗的增加。因此，必须选择最佳的工艺操作条件，以获得碱炼油的最高得率。57影响碱炼的因素1、碱及其用量，理论碱量算法：NaOH(Kg)=7.13×10-4×油重×酸值2、碱液浓度（1）碱液浓度的确定原则:碱滴与游离脂肪酸有较大的接触面积，能保证碱液在油中有适宜的降速。有一定的脱色能力。使油皂分离操作方便。58（2）碱液浓度的选择依据毛油的酸价制油方法中性油皂化损失皂脚的稠度皂脚含油损耗操作温度毛油的脱色程度593操作温度碱炼操作温度是影响碱炼的重要因素之一，其主要体现在碱炼的初温、终温和升温速度等方面。所谓初温，是指加碱时的毛油温度；终温是指反应后油-皂粒呈现明显分离时，为促进皂粒凝聚加速与油分离而加热所达到的最终油温。60碱炼操作温度影响碱炼效果，当其他操作条件相同时，中性油