第四章 脂类
? 脂的分类与组成
? 脂的结构和物理性质
? 脂的化学性质
? 油脂品质的表示方法
? 油脂的加工化学
? 油脂在食品中的应用
江苏食品职业技术学院
食品工程系
4.1 脂的分类与组成
?脂的概念:
? 脂类是生物体内一大类微溶于水, 能溶于有机溶剂
(如氯仿, 乙醚, 丙酮, 苯等 )的重要有机化合物 。
? 脂肪是脂类中最重要的一种, 是由 1个分子甘油和 3
个分子脂肪酸脱水结合而成的酯 。 若 3个脂肪酸分
子是相同的, 则称为单纯甘油酯, 若不相同则称为
混合甘油酯 。
? 根据室温下存在的状态, 习惯上将固体状态的三酰
甘油称为脂肪, 液体状态称为油 。
?脂的分类与组成:
? 元素组成主要为 C,H,O三种 。
脂肪
简单脂类

磷脂
脂 复合脂类 糖脂
蛋白质
脂肪酸
衍生脂类 高级醇
烃类
4.2 脂的结构和物理性质
?脂的结构:
? 脂肪是三脂酸 (C4以上 )的甘油酯, 即三酰甘油 。
脂肪中的 3个脂肪酸可以是相同的, 也可以是不
同的, 前者称为简单甘油酯, 后者称为混合甘
油酯 。
?物理性质:
? 1、无色无味:天然油脂的气味是除了极少数由
短链脂肪酸挥发所致外,多数是无色无味的。
天然油脂的色泽是由其中溶有非脂成分引起的,
如类胡萝卜素。
? 2,熔点和沸点:
a,脂肪没有确切的熔点和沸点, 因为脂肪是
纯甘油三酯的混合物 。
b,油脂含不饱和酸越多 (双键 ),碳原子数越
少, 熔点越低, 但碳链长度相同的脂肪沸点相
近 。
c、油脂的熔点与消化率有关:< 37℃,消化
率 97.98%;> 37℃,< 50℃,消化率 90%;>
50℃,难以消化。
d,沸点较高,180- 200℃
? 3,相对密度比水轻:
? 4,折光率随分子质量和不饱和度的增加而增大:
?油脂的乳化:
? 1、乳化的概念:使互不相溶的两种液体如油与
水中的一种呈微滴状分散于另一种 液体中称为乳
化,其中量多的液体称为连续相,量少的则称为
分散相。液滴的直径为 0.1- 50μm 间。
? 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 。
? 3,乳状液在热力学上是不稳定的, 常有液滴聚
结而减少分散相界面积的倾向, 最终导致两相分
层 (破乳 )。 一般可通过加入乳化剂来稳定乳状液 。
? 4、乳化剂的结构特点:一般是表面活性物,在结
构上具有两亲性,分子中既有亲油的基团,又有
亲水的基团,因而它易被吸附在界面上,在分散
相周围形成了液晶多层,为分散相的聚结提供了
一种物理阻力,从而提高了乳状液的稳定性。
? 5,常用的乳化剂:单硬脂酸甘油酯, 磷脂, 蔗糖
脂肪酯, 丙二醇脂肪酸酯 。
? 6,应用:牛奶, 冰淇淋, 鲜奶油等 。
4.3脂类的化学性质
?脂化 (脂解 ):
? 1、概念:脂肪在酸或酶及加热的条件下水解
为脂肪酸及甘油的一类反应。
在碱性条件下水解出的游离脂肪酸与碱结
合生成脂肪酸盐 (皂 )
? 2,应用:
(1)植物油精炼过程中的, 脱酸, 。
(2)动物宰杀后由于酶的作用可以生成游离脂肪
酸 。
(3)动物脂肪在加热精炼的过程中使脂肪水解酶
失活,可减少游离脂肪酸的含量。
?自动氧化:
? 1、概念:油脂暴露于空气中会自发地进行氧化
作用,先生成氢过氧化物,氢过氧化物继而分
解产生低级醛、酮、羧酸等。
? 2,不饱和油脂的自动氧化:易发生
反应过程,a,引发 (慢, 诱导期 ) RH R·+ H·
b,传递 (快, 活性氧吸收期 )
R·+ O2 ROO·
ROO·+ RH R·+ ROOH
c,分解,ROOH RO·R·+ ROO·
d、终止,ROO·+ X 稳定化合物
? 3,饱和脂肪的氧化:
R1CH2- CO2R2 R1COOHH- CO2R2+ RH
? 4,影响脂肪自动氧化速度的因素:
光照,受热,氧,水分活度,Fe,Cu,Co,
血红素,脂氧化酶
?热分解及油炸过程中的化学变化:
? 热分解反应使酸价增高并且产生刺激性气
味, 正是由于在高温下热解和氧化两种反应同
时存在, 饱和与不饱和脂肪酸在有氧, 无氧存
在下加热均发生热分解反应, 生成了酸, 醛,
酮等化合物 。 食品工业要求控制油温在 150℃
左右, 并且油炸的油不宜长期连续使用 。
? 油脂经长时间加热结果:油脂的黏度增加,
碘值下降,酸价增大,发烟点下降,泡漠量增
多。
? 1,油脂在油炸过程中产生的化合物:
(1)挥发性化合物:饱和与不饱和的醛, 酮,
烃, 内酯, 醇, 酸和酯 。
(2)中等挥发性非聚合的极性化合物:
(3)二聚酸和多聚酸以及二聚甘油酯和多聚甘
油酯:
(4)游离脂肪酸:
? 2、化学变化:
有些变化有的可以使油炸食品具有特征的
感官品质,但如果对油炸过程的条件控制不适
当则会引起油脂的分解和聚合,损害油炸食品
的感官品质,使营养价值降低。
(1)热聚合:条件:真空, 二氧化碳, 氮气, 无
氧, 加热至 200- 300℃
(2)热氧化聚合:
a,在空气中加热至 200- 230℃
b,油炸食品所用的油逐渐边稠即属于此类聚合
反应
c,油的热氧化聚合过程随油的种类不同而不同:
干性油>半干性油>不干性油
?电离辐射对脂肪的影响:
? 1、食品辐射处理主要是为了杀死微生物和延长
货架期。
? 2,食品的辐射处理与热处理一样也可诱导化学
变化 。 辐射和加热生成的降解产物有些相似, 但
后者分解产物更多 。 辐射剂量越大, 影响越严重 。
? 3,辐解产物:决定于原来油脂的脂肪酸组成 。
烃, 醛, 甲酯, 乙酯, 游离脂肪酸
? 4,辐解作用的机理:
(1)基本原理:形成离子和激化分子自由基 。
(2)脂肪的辐解作用:降低含脂肪食品的稳定性
(抗氧化因子的破坏 )
? 5,辐射与热效应的比较:
① 机理不同
② 产物相似
③ 加热或热氧化的脂肪分解产物比经过辐射的
脂肪要多得多
? 6、生物效应:引起脂溶性维生素部分被破坏,
如维生素 E 。
4.4 油脂品质的表示方法
?油脂品质重要的特征常数:
? 皂化值, 碘值, 酸价, 乙酰值, 过氧化值, 酯值
? 恒值:主要说明油脂组成方面的特点
e.g,碘值, 皂化值
? 变值:主要说明油脂性质方面的变化情况
e.g,酸价,过氧化值
?油脂的氧化稳定性检验:
?1,皂化值 (SV):
(1)1g油脂完全皂化时所需要的氢氧化钾的毫
克数 。
(2)油脂的皂化值一般在 200左右 。
(3)皂化值的大小与油脂平均分子量成反比 。
(4)皂化值大的食用油, 熔点较低, 消化率较
高 。
?2、酯值:
(1)皂化 1g油脂中甘油酯所需要的氢氧化钾的毫
克数。
(2)酯值是反映油脂中甘油酯含量的, 同时也说
明游离脂肪酸的存在情况 。
?3,碘值 (IV)
(1)100g油脂吸收碘的克数叫做碘值 。
(2)碘值可以判断油脂中脂肪酸的不饱和程度
(即双键数 )。
(3)干性油 (碘值 180- 190)
半干性油 (碘值 100- 120)
不干性油 (碘值< 100)
?4,酸价 (AV):酸值
(1)中和 1g油脂中游离脂肪酸所需的氢氧化钾毫
克数 。
(2)酸价表示油脂中游离脂肪酸的数量 。
(3)酸价是检验油脂质量的重要指标,国家标准:
食用植物油的酸价不得超过 5。
?5,过氧化值 (POV)
(1)过氧化值是指滴定 1g油脂所需要的硫带硫酸钠
标准溶液的毫升数或用碘的百分比含量表示 。
(2)过氧化值用于衡量油脂氧化初期的氧化程度 。
(3)计算油脂的过氧化值:
CH3COOH+ KI→CH 3COOK+ HI
R- O- O- H+ 2HI→R - O- H+ H2O+ I2
I2+ 2Na2S2O3→ 2NaI+ Na2S4O6
4,5 油脂的加工化学
?油脂的制取和精练:
? 1,油脂的制取:
(1)压榨法:
a,用作植物油的制取, 或作为熬炼法的辅助方
法 。
b,热榨:焙炒:破坏种子中的酶, 油脂与组织
易分离 。
榨取:气味香, 颜色较深 。
c、冷榨:香味较差,色泽好
(2)熬炼法:
a,用作动物油脂加工 。
b,注意点:温度不宜过高, 时间不宜过长 。
(3)浸出法 (萃取法 )
a,多用于植物油的提取 。
b,优点:组织残渣很少, 质量纯净, 油脂不分
解, 游离脂肪酸的含量不会增高, 残油率低 。
c,缺点:溶剂不易完全除净, 长期食用对人体
造成危害, 设备费用高 。
(4)机械分离法 (离心法 )
主要用于从液态原料中提取油脂
2,油脂的精炼:
(1)油脂食用方法主要有加热食用 (炒菜,煎炸 )和
生食 (调味 )
(2)精炼的基本流程:
毛油 → 脱胶 → 静臵分层 → 脱酸 → 水洗 → 干燥 → 脱
色 → 过滤 → 脱臭 → 冷却 → 精制油
a,脱胶:指脱掉磷脂 。 向油脂中加入 2%-3%的水,
在 50℃ 左右搅拌或通入水蒸气, 由于磷脂有亲
水性, 吸水后相对密度增大, 然后可通过沉降
或离心分离除去磷脂 。
b、脱酸,拖酸除去油脂中的游离脂肪酸。
c、脱色:加热至 85℃ 左右 → 吸附剂处理。
d,脱臭:一定真空度, 油温 220- 240℃, 通入
一定压力的水蒸气 。
?油脂的氢化:
? 1、概念:油脂氢化是在催化剂 (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。
? 2、油 (液态 )+ H2 一定条件下 脂肪 (固态 )人造脂
肪硬化油
油酸某油酯 +H2 NI加热压 硬脂酸甘油酯
? 3,全氢化,生成硬化型氢化油脂
部分氢化,生成乳化型可塑性脂肪
? 4,注意:
(1)氢化前必须经过精炼, 漂白和干燥, 游离脂肪
酸和皂的含量要低 。
(2)氢气必须干燥且不含 S,CO2和氨等杂质 。
(3)催化剂应具有持久的活性, 应容易过滤除去 。
? 5,工业意义:
(1)除臭, 使油脂颜色变浅, 稳定性增加, 改变风
味, 提高油脂的质量, 便于运输和贮存 。
(2)氢化还可以改变油脂的性质 。
? 6、缺点,降低色度,破坏脂溶性的维生素。
?酯交换:
一种脂肪的物理特性在很大程度上依赖于
组成它的脂肪酸的性质 (链长和不饱和度 ),而
且还取决于它们在三酰甘油分子中的分布 。
? 1,酯交换原理:
概念:酯交换是指酯和酸 (酸解 ),酯和醇
(醇解 )或酯和酯 (酯基转移作用 )之间发生的酰
基交换反应。它包括在一种三酰基甘油分子内
的酯交换和不同分子之间的酯交换。
? 2、工业酯交换方法:
(1)高温 (< 200℃ )下长时间加热或催化剂, 50℃,
30min
催化剂:碱金属, 烷基化碱金属 (甲醇钠 ),用量
一般约为油脂质量的 0.1%
(2)酯交换时的注意点:
a、必须非常干燥,以防水解。
b、游离脂肪酸,过氧化物和其他任何能与甲醇
钠起反应的物质含量都必须很低。
(3)互换交酯:
a,任意重排:
? 在高于熔点的熔融状态下进行反应;
? 可用来改变油脂的结晶性和黏性 。
b、可控重排:
? 在低于熔点下进行反应的;
? 应用于含有饱和脂肪酸的液体油如棉籽油,花生
油熔点的提高,不需氢化或掺入硬脂酸甘油脂而
变为粘稠度相当的起酥油。
c,注意点:要在一定量催化剂存在下进行, 催
化剂有氢氧化钠和甲醇钠两种 。 用量 0.2%-
0.4%。 反应后通过水洗即可除去残留成分 。
氢氧化钠:要求反应温度高, 操作条件复杂 。
甲醇钠:易操作, 50- 70℃ 。
6.6 油脂在食品中的作用
? 1,热量最高的营养素 (39.58kJ/g);
? 2,提供必须脂肪酸;
? 3,脂溶性维生素的载体;
? 4,提供润滑的口感, 光润的外观, 塑性脂肪还
具有造型功能;
? 5、赋予油炸食品香酥的风味,是传热介质