2011年食品化学总结笔记(7)

市售脂肪的稠度受到诸多因素的影响，包括脂肪中固体组分的比例、晶体的数目、大小和种类、粘度、机械作用和处理温度等。

（1）脂肪中固体组分的比例：脂肪的固体含量愈高，硬度愈大。

（2）晶体的数目、大小和种类：在一定含量的固体中，含大量小结晶的比含少量粗大结晶的可形成硬度更大的脂肪， 而缓慢冷却则以形成大的软晶体为特征。高熔点甘油酯构成的晶体比低熔点甘油酯具有较大的硬化力。

（3）液体的粘度：由温度引起的稠度变化与熔化物的粘度变化有关。

（4）温度处理：如果一种脂肪趋向于极度过冷；可通过以下方法来防止，让脂肪在尽可能低的温度下加热熔化后，并在恰好高于熔点温度保持一段时间，然后冷却结晶，这样能形成很多晶核和小晶体，而且稠度稳定。

4. 写出亚麻酸在氢化过程中所经历的反应（不要写出分子式）

油脂氢化过程，不仅使双键加成变成饱和键，而且还可以改变双键的位置或使双键的顺式构型转变成为反式构型，形成的异构体称为异酸（isoacid）。因此，油脂部分氢化生成的复杂混合产物，依赖于被氢化的双键类型和异构化程度，以及这些反应的相对速度。下面是亚麻酸酯氢化时可能发生的反应。

所谓选择性是指不饱和度比较大的脂肪酸与不饱和度小的脂肪酸的相对氢化速率。按阿布里特（Albright）定义的“选择性比”可定量地用式子表示：亚油酸氢化生成油酸的速率/油酸氢化形成硬脂酸的速率。根据氢化过程的起始和终止时的脂肪酸组成以及氢化时间可计算出反应速率常数（图 4-37），上述反应的选择性比（SR）为：12.2. 这意味着亚油酸的氢化速率比油酸快12.2 倍。

各种催化剂有不同的选择性，操作参数对选择性有很大影响，如表 4-11 所示。 低压、高温，高浓度催化剂和搅动强度低，都可以得到较大的 SR值。表 4-11还列举了加工条件对氢化速率和生成反式酸的影响。 已有许多推测机理用来解释加工条件对氢化选择性和速率的影响。

2、氢化的机理

一般认为脂肪氢化的机理是不饱和液体油脂和被吸附在金属催化剂表面的原子氢之间的反应。反应包括三个步骤：首先，在双键（图 4-39 中）两端任何一端形成碳一金属复合物；然后这种中间体复合物与催化剂所吸附的氢原子反应，形成不稳定的半氢化态（half-hydrogenated state）即图4-39 中的（2）或（3），处于这种状态的烯烃只用了一个键与催化剂连接，因而可以自由旋转；第三步是这种半氢化合物与另一个氢原子反应，同时和催化剂分离，形成饱和的产物[图4-39（4）]。相反,另一种不饱和脂类加氢的情况是失去氢原子，恢复双键结构，但重新形成的双键的位置可以和原来的未氢化的化合物相同，也可能是原来双键位置的异构体，或者几何异构体[图4-39中（5）和（6）]。

3、氢化的催化剂

催化剂的种类随油脂氢化选择性程度不同而异。工业上用各种载体镍作为油脂氢化催化剂，也可用其他催化剂，如铜、铜/铬合金和铂。钯比镍的催化效率更高（按催化剂需要量），但是生成的产物大部分是反式异构体。此外均相催化剂可溶于油脂，使油脂和催化剂的接触机率增大，能更好地控制选择性。

很多化合物都能使催化剂中毒失活，如磷脂、水、硫化物、油皂、部分甘油酯、二氧化碳和矿酸。这是油脂氢化工业经常遇到的问题。

5. 描述脂类中的同质多晶的定义。

同质多晶是化学组成相同而晶体结构不同的一类化合物，但融化时可生成相同的液相。金刚石和碳黑是同质多晶，同质多晶有时称为同质多晶变体，是以具有某些特殊性质例如

X-射线间距、比容、熔点等为特征，从而可以和同一种化合物的其他形式相区别。 根据几个因素可确定特定化合物在结晶时所出现的同质多晶类型，这些因素包括纯度、温度、冷却速率、晶核的存在和溶剂的种类。

6. 写出5种有可能促进食品脂类氧化的金属，采用何种方法可以抑制它们的催化反应。

过渡金属元素，特别是那些氧化-还原电位对脂类氧化适宜的二价或多价金属元素是主要的助氧化剂，例如 Co、Cu、Fe、Mn 和 Ni。如果体系中有这些元 素存在，甚至浓度低至 0.1ppm 时，也可以使诱导期缩短和氧化速率增大。大多数食用油脂中都含有微量的重金属，主要来自油料作物生长的土壤、动物体以及加工、贮存所用的金属设备和包装容器。所有食品包括流体食品（蛋、奶、果汁）中均天然存在游离的和结合形式的微量金属， 关于金属催化作用的机理有以下几种假设：

抗氧化剂是一类能延缓或减慢油脂氧化的物质，在食品中使用，它们应是廉价、安全的，对食品的品质如色泽、风味、质地不产生较显著的影响。目前在食品中允许使用的主要抗氧化剂是具有苯环取代成分的一元或多元酚类化合物（图 4-33）。通常是将抗氧化剂和其他酚类抗氧化剂或各种金属螯合剂混合在一起使用， 这样可以对脂类产生很好的抗氧化效果，习惯上将抗氧化剂分为两类，即主抗氧化剂和增效剂。抗氧化剂是防止或延缓食品氧化，提高食品稳定性和延长贮存期的物质。

抗氧化剂的作用在于通过自身氧化消耗食品内部和环境的氧；通过提供电子或氢原子阻断油脂自动氧化的链式反应；通过抑制氧化酶活性，防止油脂的酶促氧化。

供给电子的抗氧化剂有四甲基对苯二胺等。油脂过氧化自由基ROO·从四甲基对苯二胺的氮原子的孤对电子中夺取1个电子，产物再相互结合形成不活泼的复合体。

7. 写出10种可能影响脂类氧化的因素。

１．脂肪酸组成：

脂肪酸的双键数目、位置和几何形状都会影响氧化速率。花生四烯酸、亚麻酸、亚油酸和油酸的相对氧化速率近似为40：20：10：1。顺式酸比对应的反式 异构体更容易氧化，含共轭双键的比非共轭双键的活性更高，室温下饱和脂肪酸自动氧化非常缓慢，当油脂中不饱和酸已氧化酸败时，饱和脂肪酸实际上仍保持原状不变。但是，在高温下，饱和脂肪酸将发生明显的氧化。

２．游离脂肪酸与对应的酰基甘油的比例：

游离脂肪酸的氧化速率略大于甘油酯中结合型脂肪酸， 天然脂肪中脂肪酸的无规分布使其氧化速率降低。 脂肪和油中存在少量游离脂肪酸并不会明显影响氧 化稳定性，但是，当商品油脂中存在较大量游离脂肪酸时，将使炼油设备或贮存罐中具有催化作用的微量金属与脂肪酸的结合量增加，从而加快脂类的氧化速率。

３．氧浓度：

如前所述，油脂体系中供氧充分时，氧分压对氧化速率没有影响，而当氧分压很低时，氧化速率与氧压成正比。但氧分压对速率的影响还与其他因素有关，例如温度、表面积等。

４．温度：

一般说来，脂类的氧化速率随着温度升高而增加，按氧分压对氧化速率的影响，温度同样是一个很重要的因素。当温度较高时，氧化速率随着氧浓度增大而增加的趋势不明显，因为温度升高，氧的溶解度降低。

５．表面积：

脂类的氧化速率与它和空气接触的表面积成正比关系，但是，当表面积与体积比例增大时，降低氧分压对降低氧化速率的效果不大。在 O/W 水包油乳状液中，氧化速率决定于氧向油相中的扩散速率。

６．水分：

在脂类的模拟体系和各种含脂肪食品中， 已证明脂类氧化速率主要取决于水活度。在含水量很低（αw值约低于0.1）的干燥食品中，脂类氧化反应很迅速。当水分含量增加到相当 …… 此处隐藏：3706字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……