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04 第四章 脂肪.pptx

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本课件系统讲解食品中脂类的组成与性质,涵盖脂类与脂肪酸的分类命名、酰基甘油的结构与Sn命名法、油脂的气味色泽熔点等物理性质,以及同质多晶现象、固体脂肪指数与脂肪的可塑性和起酥性。

第四章脂肪章节封面,标示本章围绕脂类分类与脂肪酸命名展开
第四章脂肪内容提要页,列出脂类分类、脂肪酸命名、酰基甘油与物理性质
脂类概念页,说明其不溶于水而溶于有机溶剂并分为简单、复合与衍生脂类
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第1页:第四章 脂肪

第四章 脂肪

第2页:本章主要内容

  • 脂类的分类
  • 脂肪酸的分类、结构与命名
  • 酰基甘油的结构和命名
  • 脂肪的物理性质与功能性质

第3页:脂类的定义与分类

脂类Lipid

  • 脂类是食品中一大类不溶于水而溶于有机溶剂的物质。按存在状态叫做脂或油。
  • 脂类是食品中重要的成分
  • 提供营养,还是维生素吸收的载体
  • 改善质地和口感,提供造型
  • 传递热量,帮助风味挥发
  • 脂类按其组成可以分为
  • 简单脂质
  • 复合脂质
  • 衍生脂质

第4页:脂类的分类图

脂类的分类:本页以分类树形式列出类脂下的中性脂肪(甘油三酯)、蜡、脂蛋白、固醇类、糖脂、磷脂等分支,具体层级关系建议对照原课件图片核对。

第5页:表:脂类的分类

表:脂类的分类:下表列出相关数据。

脂类的分类
大类亚类组成
简单脂类酰基甘油酯甘油+脂肪酸(占脂类的99%)
简单脂类蜡长链脂肪醇+长链脂肪酸
复合脂类磷酸甘油酯甘油+脂肪酸+磷酸+含氮物
复合脂类鞘磷脂类鞘氨醇+脂肪酸+磷酸+胆碱
复合脂类脑苷脂类鞘氨醇+脂肪酸+糖
复合脂类神经节苷脂鞘氨醇+脂肪酸+碳水化合物
衍生脂类脂溶性维生素、类固醇等—

第6页:3.1.2 脂肪酸的结构和分类

3.1.2脂肪酸的结构和分类

  • 大多数脂类物质的基本结构成分是脂肪酸(fattyacid)。脂肪酸的基本结构是R-COOH。
  • 天然脂肪酸的R基多为直线烃基。脂肪酸的碳数绝大多数为双数。
  • 脂肪酸的分类可以有几种方式:
  • 按碳链长短:短链、中链、长链、超长链
  • 按有无双键:饱和、单不饱和、多不饱和
  • 按双键位置:ω-3、ω-6、ω-7、ω-9
  • 天然脂肪酸中的双键构型均为顺式,两个双键之间相隔两个碳原子。

第7页:脂肪酸的分类图

表:脂肪酸的分类:本页以图示方式按链长度(短链、中链、长链脂肪酸)与饱和度(饱和、单不饱和、多不饱和脂肪酸)两个维度对脂肪酸进行分类。

第8页:脂肪酸的数字命名法

脂肪酸的数字命名法

  • n:脂肪酸碳链总数
  • m:脂肪酸双键总数
  • n:m表示脂肪酸的长度和饱和度
  • 18:1,16:1
  • 18:2,16:2
  • 18:3
  • 20:4
  • 20:5
  • 22:6

第9页:双键的位置:不饱和脂肪酸

双键的位置:不饱和脂肪酸

  • 从甲基端开始的第一个碳原子称为ω碳。从ω碳开始计数,按第一个发生双键的碳原子数分类。
  • 单不饱和:n-7,n-9
  • 多不饱和:n-3,n-6
  • n-3:α-亚麻酸,EPA,DHA
  • n-6:亚油酸,γ-亚麻酸,花生四烯酸
  • 在膳食中n-3和n-6脂肪酸应各有一定比例。

第10页:α-亚麻酸和γ-亚麻酸

α-亚麻酸和γ-亚麻酸

  • α-亚麻酸属于n-3系列,其第一个双键从甲基端第3个碳原子开始。CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
  • γ-亚麻酸属于n-6系列,其第一个双键从甲基端第6个碳原子开始。CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)4COOH

第11页:EPA 的结构

EPA(ω-3,20:5):本页以结构式展示二十碳五烯酸的碳链与五个双键的排布,羧基位于链端。

第12页:DHA 的结构

DHA(ω-3,22:6):本页以结构式展示二十二碳六烯酸的碳链与六个双键的排布,羧基位于链端。

第13页:常见脂肪酸的学习要求

要求:了解常见脂肪酸

  • 掌握脂肪酸命名的主要方法
  • 系统命名法
  • 数字命名法
  • 俗名
  • 英文缩写
  • 记住常见脂肪酸的碳链长度、双键数、双键位置和名称。

第14页:酰基甘油

2酰基甘油(Acylglycerols)

  • 油脂的主要成分是甘油与脂肪酸形成的三酰基甘油,也称甘油三酯。
  • 注意其空间构型,2号碳往往具手性,多为L型。R2OCOCH2COR1CHCH2OCOR3

第15页:酰基甘油的命名

酰基甘油的命名:Hirschman立体有择位次编排命名法(Sn)中,碳原子自上而下编号,三酰甘油命名法为:

  • 数字命名法:Sn-16:0-18:1-18:0
  • 英文缩写法:Sn-POSt
  • 中文命名法:Sn-甘油-1-棕榈酸酯-2-油酸酯-3-硬脂酸酯

第16页:食品油脂的脂肪酸构成

食品油脂的脂肪酸构成

  • 天然油脂为各种酰基甘油的混合物。含量最高的是18碳和16碳脂肪酸,油酸和亚油酸最丰富。
  • 三个酰基的酯化位置有一定规律。其中不饱和脂肪酸倾向于2位,一些油脂中硬脂酸倾向于1位。
  • 动物脂肪比植物脂肪的饱和脂肪酸含量高。
  • 陆地食品多不饱和脂肪酸中n-6占优势,而水产食品中n-3长链脂肪酸含量相对丰富。

第17页:油脂的物理性质

3油脂的物理性质

  • 气味:气味来自挥发性脂肪酸和其中的风味成分,或者脂肪氧化产物。
  • 色泽:色泽来自脂溶性色素,如类胡萝卜素
  • 熔点:脂肪没有确定的熔点,只有一个温度范围。分子间作用力强,则熔点提高。不饱和脂肪酸的熔点低于饱和脂肪酸。顺式低于反式,三酰基低于单酰基(为什么?)。
  • 烟点:油受热之后冒烟的温度。杂志和游离脂肪酸增多,则烟点下降。

第18页:油脂的物理性质(续)

油脂的物理性质(续)

  • 粘度:粘度随分子量的增加而上升。氧化劣变或热聚合之后粘度显著上升。
  • 折光率:随碳原子数和双键数的增加而上升。因此可以由此观察脂肪的纯度和氧化还原状态。
  • 溶解性:短链脂肪酸能溶于水,链长度增加则在有机溶剂中溶解度上升,水中溶解度下降。经常用乙醚、石油醚、苯、己烷等有机溶剂提取脂肪和其它酯类物质。

第19页:油脂的物理性质:结晶特性

油脂的物理性质:结晶特性

  • 油脂可以形成结晶,但具有同质多晶现象,即化学组成相同,而结晶状态不同。
  • 各晶型具有不同稳定性,不稳定晶型会自发向给定条件下的最稳定状态转变。
  • 脂肪的主要晶型有三种:
  • α型:六方结晶
  • β型:三斜结晶
  • β’型:正交结晶
  • 不同的脂肪酸结构倾向于形成不同最稳定晶型。

第20页:三种主要晶型的比较

三种主要晶型的比较:下表列出相关数据。

三酰基甘油三种主要晶型的比较
特征α型β’型β型
密度最小中间最大
熔点最低中间最高
链堆积形状六方正交三斜
有序性最无序中间最有序
稳定性不稳定中间态最稳定
形成条件快速冷却混合物缓慢降温

第21页:图:三酰基甘油的三种晶型

图:三酰基甘油的三种晶型:本页图示自左至右分别为α型、β’型和β型的晶体形态。

第22页:油酸和三月桂酸酰基甘油晶体排列

油酸和三月桂酸酰基甘油晶体排列:本页图示两种酰基甘油分子在晶体中的排列方式,链堆积差异建议对照原课件图片核对。

第23页:图:酰基甘油的可能分子排列

图:酰基甘油的可能分子排列:本页图示酰基甘油分子在晶体中可能采取的数种排列方式。

第24页:三种晶型的转化

三种晶型的转化

  • α型加热至熔点—β型;熔点上几度—β’型;β’型熔融—β型。
  • 同酸三酰甘油容易形成稳定β型结晶,而不同酸三酰甘油由于碳链长度和形状不同,常常呈现β’型状态。
  • β’型油脂往往是人造奶油、起酥油、最理想的结晶状态。控制结晶温度、时间和速度可达到最理想结晶状态。

第25页:可可脂的脂肪酸和甘油三酰酯组成

可可脂的脂肪酸和甘油三酰酯组成:下表列出相关数据。

可可脂的脂肪酸和甘油三酰酯组成
脂肪酸含量(%)甘油三酰酯含量(%)
软脂酸 P25.5GS32.5
硬脂酸 S34.0POS51.9
油酸 O35.3SOS18.4
亚油酸 L3.4POP6.5
其他2.0SOO12.0
——POO8.4
——其他2.0

原文为两栏对照表且数字与标签相互粘连,此处按对应关系拆分整理,具体数值建议对照原课件图片核对。

第26页:可可脂的晶型与熔点

可可脂的晶型与熔点:下表列出相关数据。

可可脂的晶型与熔点
晶型熔点(℃)
α16-18
γ21-24
α+γ25.5-27.1
β’’27-29
β’30-33.8
β34-36.2

原文晶型标签与熔点数字相互粘连,此处按由低到高的熔点顺序对应整理,建议对照原课件图片核对。

第27页:各种同质多晶体的熔点

各种同质多晶体的熔点:下表列出相关数据。

各种同质多晶体的熔点(℃)
化合物β型β’型α型
StStSt73.563.255
PPP66.456.644.7
OOO4.5-5.7-12
PPO34.829.818.5
POP37.33320.8
POSt393318.2
PStO—40.226.3
StPO—40.225.3

原文数字高度粘连,其中“-32”一项归属不明未列入表内,建议对照原课件图片核对后补充。

第28页:图:脂肪的β’晶型

图:脂肪的β’晶型:本页显微照片展示脂肪经过长时间陈放后形成的β型粗大结晶,图中每一小格为18微米,加入结晶调整剂往往可避免该现象。

第29页:固体脂肪指数

油脂的物理性质:固体脂肪指数

  • 油脂在通常温度下往往是固体和液体的混合物。
  • 固体脂肪指数:一定温度下的固液混合物中,固体脂肪和液体脂肪所占比例的比值,称为SFI。

第30页:图:甘油酯混合物的膨胀熔化曲线

图:甘油酯混合物的膨胀熔化曲线:本页以曲线图展示甘油酯混合物在升温过程中的膨胀与熔化行为,固体脂肪含量随温度的变化趋势建议对照原课件图片核对。

第31页:脂肪的可塑性和起酥性

脂肪的可塑性和起酥性

  • 油脂的塑性表示半固态油脂保持一定外形和柔性的能力。可以用SFI来表示。SFI在一定数值时(10%-30%固体),塑性达到最佳状态。
  • β’晶型可引入较多气泡,塑性较佳。
  • 熔化温度范围大则塑性较好。
  • 塑性有利于焙烤食品的起酥性。

第32页:不同脂肪的固体脂相对含量

不同脂肪的固体脂相对含量:本页以曲线图对比不同脂肪在不同温度下的固体脂相对含量,具体脂肪种类建议对照原课件图片补充。

第33页:思考题

思考题

  • 如果要制作一种起酥性很好的油脂,你预期其原料的脂肪酸构成特点如何?
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