油脂的组成与结构

第三章脂类第三章脂类第一节概述第二节油脂的组成与结构第三节油脂的物性及在烹饪中的功用第四节油脂的化学性质第五节油脂在烹调过程中的化学变化第六节类脂第一节概述按照化学结构分类简单脂复合脂衍生脂甘油酯蜡，如蜂蜡磷脂类鞘脂类糖脂类脂蛋白固醇类类胡萝卜素类脂溶性维生素简单脂：脂肪酸与醇脱水缩合形成的化合物复合脂：脂分子与磷脂、生物体分子等形成的物质衍生脂：脂的前体及其衍生物一、分类二、油脂（甘油酯）（一）来源动物皮下――固体脂肪植物种子――液体油鱼油――液体（二）在烹饪中的作用1、烹饪原料：2、烹饪加工介质：3、赋予食品品质、质构：（三）油脂的生理功用1、储存能量、提供能量2、生物体膜的重要组成成分3、脂溶性维生素的载体4、提供必需脂肪酸5、防止机械损伤与热量散发等保护作用6、作为细胞表面物质，与细胞识别和组织免疫也有密切关系烹饪中油脂的某些反应产物是有害物质，必须加以控制。第二节油脂的组成与结构一、油脂的化学结构1、组成自然界存在最多的脂类化合物是动植物的脂肪(油脂)，它是由脂肪酸和甘油组成的一酯、二酯和三酯，分别称为一酰基甘油、二酰基甘油和三酰基甘油，也称脂肪酸甘油一酯、脂肪酸甘油二酯和脂肪酸甘油三酯。油脂的主要成分是甘油和三个脂肪酸组成的三酰甘油酯。如棕榈油中三酰甘油酯占96.2％，其它甘油酯占1.4％可可脂中三酰甘油酯占52％，其它甘油酯占48％。2、结构一酯（一酰基甘油；脂肪酸甘油一酯）CH2OHCHOHCH2OCRO二酯（二酰基甘油；脂肪酸甘油二酯）：OCH2OCRCHOHCH2OCROOCH2OHCHOCROCH2OCR3、命名油脂的命名方法很多，一般按脂肪酸的组成和位置命名：如：α-油酸-β-软脂酸-γ-亚油酸甘油酯。R1、R2、R3相同，称为单纯甘油酯；R1、R2、R3不相同，称为混合甘油酯。三酯（三酰基甘油；脂肪酸甘油三酯）：R3R2R1αβγ4、脂肪酸的数目对大多数天然油脂来说，参与甘油酯的形成的脂肪酸至少有三种以上，经过排列组合会有很多异构体。例如，当一种油脂只含有三种脂肪酸时，就会有十种混合甘油酯。随着脂肪酸数目的增加，混合甘油酯的数目会大大增加。天然油脂都是混合甘油酯的混合物。5、脂肪酸在油脂中的分布在天然油脂中，脂肪酸在甘油的三个羟基上不是完全随机分布的。绝大多数的天然三酰基甘油是将2的位置优先提供给不饱和脂肪酸，饱和脂肪酸只出现在1、3的位置。《色谱》2005年3月P142-145；赵海珍等；《高效液相色谱法测定猪油甘油酯中脂肪酸位置分布》结论：饱和脂肪酸分布在2为上，不饱和脂肪酸分布在1，3位上二、脂肪酸（构成油脂的主要成分，决定油脂的性质）（一）天然油脂中脂肪酸的特点1、数量及种类：在天然油脂中，人们已经找到七八十种脂肪酸。（1）低级饱和脂肪酸（C4～C12），C12为固体，其他为液体。（2）高级饱和脂肪酸（C14～C24），固态，蜡状，无气味。（3）单不饱和脂肪酸（4）多不饱和脂肪酸2、结构特点：（1）碳原子数为偶数（2）碳链为直链（3）碳链长度在C14～C20之间（4）不饱和双键主要以顺式构型为主。（5）多不饱和脂肪酸中的双键为非共轭结构。如：亚麻酸—十八碳三烯酸（9，12，15）桐酸——十八碳三烯酸（9，11，13）；共轭结构，油漆的主要成分。3、表示方法：（1）Cx：y(不能确定双键的位置)（2）x:y（z）（3）x:y△Zx表示脂肪酸中碳原子的数目y表示双键的数目z表示双键的位置4、实例如C18：l表示这个脂肪酸是由18个碳原子组成的脂肪酸，含有一个碳碳双键。高等动植物中的不饱和脂肪酸，如果仅有一个双键(即为单不饱和脂肪酸)，那么这个双键的位置一般在C9～C10之间；如果是有两个以上双键的不饱和脂肪酸(多不饱和脂肪酸)，也很少有共轭双键，一般在双键间隔有亚甲基(－CH2－)。18：1（9）十八碳烯酸（油酸）20：4（5,8,11,14）二十碳四烯酸（花生四烯酸）（二）天然脂肪酸的种类1、低级饱和脂肪酸：主要有C2(乙酸)、C4(丁酸)、C6(己酸)、C8(辛酸)、C10(癸酸)、C12(月桂酸)。除月桂酸外，其它饱和脂肪酸常温下为液态，水溶性较好。低级饱和脂肪酸挥发性强，往往有特殊气味，主要分布于乳脂、椰子油及月桂酸类油脂(如棕榈仁油和巴巴苏油)中。2、高级饱和脂肪酸：主要有C14(豆蔻酸)、C16(软脂酸)，C18(硬脂酸)，C20(花生酸)、C22(山嵛酸)、C24(掬焦油酸)。这些饱和脂肪酸常温下为固态(蜡状)，无气味，主要存在于植物油和动物脂中。3、单不饱和脂肪酸：主要有C14：1，(豆蔻油酸)、C16：1(棕榈油酸)、C18：l(油酸)。这些脂肪酸常温下为液态，无气味，主要存在于植物油、鱼类及海产生物中。4、多不饱和脂肪酸：较重要的多不饱和脂肪酸有C18：2(亚油酸)、C18：3(亚麻酸)、C20：4(花生四烯酸)、C22：6(DHA)、C20：5(EPA)等。这些脂肪酸常温下及在冰箱中都为液态。亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸主要分布在植物油中，DHA、EPA主要产自深海鱼油和海生动物脂肪中。已发现上述脂肪酸对机体正常的生长发育有至关重要的作用，都是机体所需的功能性物质。课程小结：脂的分类食用油脂在烹饪中的作用及生理功能油脂的组成及结构天然油脂中脂肪酸的特点及种类第二节油脂的组成与结构三、脂肪酸的营养功能（一）必需脂肪酸1、定义：我们把具有特殊的生理功能，在人体内不能合成，必需由食物供给的脂肪酸称为必需脂肪酸。2、结构特点：必需脂肪酸的分子具有特定的化学结构：（1）分子中至少有两个或两个以上乙烯基甲(-CH=CH-CH2-)；（2）双键必须是顺式结构；（3）距离羧基(－COOH)最远的双键应在由末端甲基数起的第六和第七个碳原子之间(即属n6或ω6系列的脂肪酸)。必需脂肪酸符合上述条件的脂肪酸是亚油酸CH3(CH2)3(CH2CH=CH)2(CH2)7COOH花生四烯酸CH3(CH2)3(CH2CH＝CH)4(CH2)3COOH亚麻酸的结构：CH3(CH2CH=CH)3(CH2)7COOH亚麻酸和花生四烯酸在必需脂肪酸中的位置过去，人们长期认为亚麻酸也是必需脂肪酸，但现在研究认为它不是必需脂肪酸。这是因为亚麻酸是n3或ω3系列的脂肪酸(其从甲基端算起第一个不饱和双键的位置在第三和第四个碳原子之间)，结构上不符合必需脂肪酸的结构；它的存在不能消除亚油酸缺乏症。花生四烯酸在体内可以由亚油酸合成而得到，在亚油酸充足的情况下，花生四烯酸的缺乏对机体没有影响。当饮食中亚油酸数量较少时，这时如果花生四烯酸的供应不足，那么花生四烯酸的缺乏症就会表现出来。另外，对那些由亚油酸合成花生四烯酸酶体系不健全的人来说，如婴儿，也需在膳食中供给花生四烯酸，防止出现必需脂肪酸缺乏症(如婴儿湿疹)。3、必需脂肪酸的来源必需脂肪酸最好的来源是植物油。在棉籽油、大豆油、玉米胚油、芝麻油、米糠油中都含有较多的亚油酸，近年来还发现红花籽油中含亚油酸可达到70％以上，加入红花籽油的调和油很受消费者的欢迎。常用食用油脂中必需脂肪酸含量（%）油脂种类油酸亚油酸亚麻酸花生油41.237.6菜子油14-1912-241-10芝麻油35-49.437.7-48.4棉籽油18-30.744.9-50葵花籽油（寒冷地区）1570葵花籽油（温暖地区）6520红花籽油2173大豆油22-3050-60（二）其它功能性脂肪酸现已发现一些n3或ω3系列的多不饱和脂肪酸（从甲基端数起，最后一个不饱和双键的位置在第三个和第四个碳原子之间的脂肪酸）对人体有特殊的功能。DHA和EPA，都属于重要的功能性物质DHA和EPA的功能DHA是二十二碳六烯酸，俗称脑黄金。自90年代以来，DHA一直是儿童营养品的一个焦点，最早揭示DHA奥秘的是英国脑营养研究所克罗夫特教授和日本著名营养学家奥由占美教授。他们的研究结果表明：DHA是人的大脑发育、成长的重要物质之一。EPA是二十碳五烯酸。EPA具有帮助降低胆固醇和甘油三酯的含量，促进体内饱和脂肪酸代谢，具有降低血液粘稠度，增进血液循环，提高组织供氧而消除疲劳的作用。还可以防止脂肪在血管壁的沉积，预防动脉粥样硬化的形成和发展、预防脑血栓、脑溢血、高血压等心血管疾病。因此EPA被认为是对心血管疾病有良好的预防效果的一种高不饱和脂肪酸。DHA和EPA的来源DHA和EPA的最主要的来源是深海鱼油，如鲣鱼、沙丁鱼、乌贼、鳕鱼等都含有较多数量的DHA和EPA。但由于鱼油脂肪酸成分复杂，提纯与精制困难，使得价格居高不下。现在世界上的许多科学家也在致力于从微生物中大量培养这类功能性脂肪酸，我们期望不久的将来，可以用较低廉的价格得到DHA和EPA。（三）油脂中各类脂肪酸的比例在油脂的营养中，重要的一点是要注意油脂中各种脂肪酸间要有良好的比例关系，一般推荐饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸为1：1：1。如果饱和脂肪酸过多，就会引起身体内胆固醇增高，血压高、冠心病、糖尿病、肥胖症等疾病容易发生；而过多摄入多不饱和脂肪酸对身体不利，因为多不饱和脂肪酸在体内极易被氧化产生过氧化物，有潜在的致癌作用。所以，身体里只有当三种脂肪酸的吸收量达到1∶1∶1的完美比例时，营养才能达到均衡，身体才能健康。1∶1∶1是世界卫生组织、联合国粮农组织和中国营养学会等权威机构推荐的人体膳食脂肪酸的完美比例。1：1：1这个比例中的的第三个1是指多不饱和脂肪酸，它是由n-6和n-3两大系列组成，各权威机构对n-6与n-3的比值也作了建议，世界卫生组织和联合国粮农组织的建议为：(5～10)﹕1，中国营养学会在DRI标准的建议为(4～6)﹕1。油脂中各类脂肪酸的比例油脂饱和脂肪酸：单不饱和脂肪酸：高不饱和脂肪酸葵花籽油12：16：72玉米油13：29：58橄榄油15：75：10豆油15：23：62花生油19：48：33猪油43：47：10牛油48：49：3椰子油91：7：2增加食用油脂的品种平衡膳食四、烹调用油脂的分类1、乳脂肪类来源:反刍动物的乳汁中，特别是乳牛的乳汁中。脂肪的脂肪酸组成特点是：主要的脂肪酸是油酸、硬脂酸和棕榈酸；同时，它还含有相当数量的低级饱和脂肪酸(C12以下)。性质：熔点较低，有浓郁的气味，碘值较高。2、月桂酸类来源：棕榈类植物，如椰子树和巴巴苏树的种子，棕榈仁。油脂的脂肪酸组成特点：含有大量的(40％～50％)月桂酸(C14)，中等含量的C6～C10脂肪酸，而不饱和脂肪酸含量极低性质：由于它含有的低相对分子质量的脂肪酸较多，所以它的熔点低，且其熔化特性氢化后也不能改善。3、植物脂类来源：热带树种的果实，如可可脂来自可可树的果实。油脂的脂肪酸组成特点：含有大量的饱和脂肪酸(C16～C18，占50％)，但没有三饱和甘油酯。特点：软化和融化范围窄。应用：生产糖果、巧克力、浇汁点心。4、油酸-亚油酸类来源：植物的种子。如棉籽油、花生油、玉米油、芝麻油、葵花籽油、红花籽油、橄榄油、棕榈油及不含芥酸的菜籽油。油脂的脂肪酸组成特点：主要由饱和度较低的不饱和脂肪酸(油酸和亚油酸)组成，饱和脂肪酸的含量低于20％，且高不饱和脂肪酸(含三个或以上的不饱和双键)的含量极少，并不存在三饱和甘油酯。特点：熔点较低，在常温下都是液态油。应用：在自然界中，这类油脂含量最为丰富，是食品工业和烹饪的主要用油。5、亚麻酸类来源：主要来自一年生植物的种子。此类如豆油、麦胚油、亚麻籽油和大麻籽油。油脂的脂肪酸组成特点：这类油脂除了含有油酸、亚油酸外，还含有大量的亚麻酸。性质：作为食品工业和烹饪用油，稳定性不如油酸-亚油酸类油脂，且含亚麻酸多的油脂在贮藏时常常出现“回味”的现象，但价格比较便宜。6、动物脂肪来源：家畜中的脂肪。动物脂肪主要的脂肪酸组成特点：C16～C18的脂肪酸含量高；脂肪酸的不饱和度中等，不饱和酸几乎完全是油酸和亚油酸。性质