油脂化学
-CH=CH-CH-CH=CH.
13 -C. H-CH=COH2-CH=CH-
-CH-CH=CH-CH=CH| OO .
9 -CH=CH-CH=CH-C.H-
O2 -CH=CH-CH=CH-CH-
| OO .
13 -CH-CH=CH-CH=CH-
| OOH
9 -CH=CH-CH=CH-CH-
|
OOH
乳化剂的乳化作用示意图
油水 油
乳化剂 W/O
水
油
分散相 亲水端 疏水端
连续相 O/W
乳浊液 水包油型(O/W,水为连续相。如:牛乳) 油包水型(W/O,油为连续相。如:奶油)
乳浊液是一种介稳的状态,在一定的条件下会出 现分层、絮凝甚至聚结等现象。其原因为:①两相 的密度不同,如受重力的影响,会导致分层或沉淀; ②改变分散相液滴表面的电荷性质或量会改变液滴 之间的斥力,导致因斥力不足而絮凝;③两相间界 面膜破裂导致分散相液滴相互聚合而分层。(图)
定,双键可位移。生成的ROOH的种数为:
2-亚甲基数
5.2.2.2 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(血红素)等可以起光敏 剂的作用。
(5)
ROO ·+ ROO · ROOR +O2 (6)
3O2
基态
激发 1O2
激发态
三线态氧
单线态氧
triplet
singlet
1O2 可参与光敏氧化,生成ROOH 并引发自动氧化链反应中的自由基。
(2) Formation of ROOH
①油酸 :先在双键的-C处形成自由基,最终生 成四种ROOH。
第四章 脂 类
第二节 油脂的理化性质
主要介绍油脂类物质与食品相关的理化性质。
六、油脂的液晶态(介晶态)
油脂中存在几种相态,除固态和液态外,还有 一种物理特性介于固态和液态之间的相态,被称为 液晶态或介晶态。
在脂类中液晶产生的原因是分子的两亲性,含有 极性和非极性两部分。油脂加热时(真正的熔点未 达到之前),非极性的烃链区域先熔化,极性的酯 基、羧基不熔化,所以形成两亲分子的液晶相。
油脂分子中的 不饱和脂肪酸
自动氧化
自由基反应
光氧化
自由基反应
酶促氧化
氢过氧化物 氢过氧化物 氢过氧化物
分解
醛、酮、醇、 酸、烃、酸等
小分子化合物
二聚或三聚等分 聚合 子量较大的产物
甲基酮
5.2.2.1油脂的自动氧化
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.(光线、热或金属等活化下)
乳化剂(两亲分子)是用来增加乳浊液稳定性的物 质,其作用主要通过增大分散相液滴之间的斥力、 增大连续相的黏度、减小两相间界面张力来实现的。 其种类和应用将在食品添加剂中专门讨论。(图)
乳浊液稳定状态的影响因素示意图
分层 絮凝 聚结
絮凝和聚结示意图
乳化剂的作用
减小两相间的界面 张力
脂类-水体系中,3种液晶在一定条件下可以形成一种均匀分散的介
稳的状态-乳浊液,乳浊液形成的基本条件是一种能 以直径为0.1~50μ m的小滴在另一种中分散,这种分散 一般成为内相或分散相,分散小滴外边包围的液体成 为连续相。随着内相和连续相种类的不同,油脂的乳 浊液可分为水包油型(O/W,油分散于水中,如牛乳、 冰淇淋)和油包水型(W/O,水分散在油中,如奶 油)。
脂肪酸中与双键相邻的亚甲基,称为
它上面的氢,受到双键的活化,特别容易被 除去。
链引发 (诱导期):RH 引发剂 R·+ H· (1)
链传递: R ·+ O2 ROO ·
(2)
ROO ·+ RH ROOH + R · (3)
链终止:R ·+ R · R-R
(4)
R ·+ ROO · ROOR
光敏化剂(Sensitizers;简写Sens)
3O2 Sens 1O2 , 1O2进攻双键上的任一C原子,双键位移形
成反式构型的ROOH。反应中不产生自由基 (单线态氧能量高,亲电性强,双键附近 电子云密,首先进攻双键)。
生成的ROOH种类数为:2双键数
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。
11 10 9 8 -C位H2-CH=CH-CH位2-
11 10 9 -CH=CH-C.H-
O2
-CH=CH-CH| OO.
9 -CH=CH-CH-
| OOH
11 10 9 -C. H-CH=CH-
O2
-CH-CH=CH| OO .
11 -CH-CH=CH| OOH
10 9 8 -CH=CH-C.H-
③亚麻酸:在C11、C14处易引发自由基,最终生成四种 ROOH。其氧化反应速度比亚油酸更快。
16 15 13 12 10 9
14
11
.
14
1.6
O2
H.
16 OOH
1.2
O2
H.
12 OOH
.
11
1.3
O2
H.
13 OOH
9.
O2
H.
9 OOH
自动氧化中氢过氧化物的形成 先在双键的-C处引发自由基,自由基共振稳
O2
-CH=CH-CH| OO .
8 -CH=CH-CH-
| OOH
10 9 8 -C. H-CH=CH-
O2
-CH-CH=CH| OO .
10
-CH-CH=CH| OOH
②亚油酸:-C11同时受到两个双键的双重激活,首先形成自 由基,后异构化,生成两种ROOH。
13 12 11 10 9 -CH=CH-CH2-CH=CH-
增大分散相之间的静
电斥力
增大连续相的粘度或 生成有弹性的厚膜
微小的固体粉末的稳 定作用
形成液晶相(两亲分子)
5.2.2 油脂在食品加工贮藏中的氧化反应
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: