第四章 脂类(Lipids) ◼ 4.1 分类和作用 ◼ 4.2 油脂的组成、结构和性质 ◼ 4.3 油脂的氧化和抗氧化 ◼ 4.4 活性氧游离基 ◼ 4.5 油脂的加工化学
第四章 脂类(Lipids) ◼ 4.1 分类和作用 ◼ 4.2 油脂的组成、结构和性质 ◼ 4.3 油脂的氧化和抗氧化 ◼ 4.4 活性氧游离基 ◼ 4.5 油脂的加工化学
4.1 脂类的分类及作用 一、分类 根据脂类的化学结构及其组成分为： l.单纯脂质：是由脂肪酸与醇形成的酯的总称，包 括甘油与脂肪酸的酯(甘油酯)和脂肪酸与高级一 元醇如固醇、高级醇等形成的酯（腊）。 2.复合脂质：由醇与脂肪酸形成的酯，其中还含有P、 N、S等其它元素或基团，主要有： 磷脂：是含有磷酸、氮碱的单脂衍生物，有甘 油磷脂和神经鞘磷脂两大类，它们分别具有以下的 化学结构（见图4-1，4-2） 。 糖脂：是由脂肪酸、糖及神经鞘氨基醇所构成， 的不含磷酸的脂。有甘油糖酯（由甘油二酸酯与单 糖、低聚糖结合组成）和神经鞘糖脂（由神经鞘氨 醇末端一OH同单糖、低聚糖结合组成）。 硫脂:在人脑及其它动物组织中以神经鞘脂类糖
4.1 脂类的分类及作用 一、分类 根据脂类的化学结构及其组成分为： l.单纯脂质：是由脂肪酸与醇形成的酯的总称，包 括甘油与脂肪酸的酯(甘油酯)和脂肪酸与高级一 元醇如固醇、高级醇等形成的酯（腊）。 2.复合脂质：由醇与脂肪酸形成的酯，其中还含有P、 N、S等其它元素或基团，主要有： 磷脂：是含有磷酸、氮碱的单脂衍生物，有甘 油磷脂和神经鞘磷脂两大类，它们分别具有以下的 化学结构（见图4-1，4-2） 。 糖脂：是由脂肪酸、糖及神经鞘氨基醇所构成， 的不含磷酸的脂。有甘油糖酯（由甘油二酸酯与单 糖、低聚糖结合组成）和神经鞘糖脂（由神经鞘氨 醇末端一OH同单糖、低聚糖结合组成）。 硫脂:在人脑及其它动物组织中以神经鞘脂类糖
图4.1 磷脂的结构 图4.2 神经鞘磷脂的结构 CH2 O C R1 O CH2 CH2O P OM O O M H CH2CH2N（CH3）3 CH2CHCOOH CH2CH2NH3 HO NH3 OH HO OH OH OH 卵磷脂 脑磷脂 磷脂酰丝氨酸 （R1，R2为相同或 磷脂酸肌醇 不同的脂肪酸基） 磷脂酸 H3C(H2C)12H2C CH CH CH CH2 OH NH O C R O OH P O OCH2CH2N(CH3 )3 OH
图4.1 磷脂的结构 图4.2 神经鞘磷脂的结构 CH2 O C R1 O CH2 CH2O P OM O O M H CH2CH2N（CH3）3 CH2CHCOOH CH2CH2NH3 HO NH3 OH HO OH OH OH 卵磷脂 脑磷脂 磷脂酰丝氨酸 （R1，R2为相同或 磷脂酸肌醇 不同的脂肪酸基） 磷脂酸 H3C(H2C)12H2C CH CH CH CH2 OH NH O C R O OH P O OCH2CH2N(CH3 )3 OH
硫酸的形式存在，在植物组织中以甘油磺酸的形式存在。 3、衍生脂类：它是具有脂类一般性质 挺立 类或复合脂类的衍生物，它包括： 脂肪酸：有饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸 甾醇（固醇）：如胆固醇、羊毛甾醇、β－谷甾醇 等，它们具有以下的基本结构： 有一部分固醇是以 酯的形式存在。 脂肪醇：碳数不低于8个的高级醇 烃类：包括直链烃、鲨烯和类胡萝卜类 各类脂溶性维生素：如VA、VD、VE、VK
硫酸的形式存在，在植物组织中以甘油磺酸的形式存在。 3、衍生脂类：它是具有脂类一般性质 挺立 类或复合脂类的衍生物，它包括： 脂肪酸：有饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸 甾醇（固醇）：如胆固醇、羊毛甾醇、β－谷甾醇 等，它们具有以下的基本结构： 有一部分固醇是以 酯的形式存在。 脂肪醇：碳数不低于8个的高级醇 烃类：包括直链烃、鲨烯和类胡萝卜类 各类脂溶性维生素：如VA、VD、VE、VK
在以上脂类中以单纯脂质中的三酰甘油最为丰富， 最为重要，它是动、植物细胞贮脂的主要组成成分， 一般把在常温下呈液态的三酰甘油叫作油(Oil)， 而把呈固态的三酰甘油称作脂肪(Fat)。 二、脂类的作用 脂类在人体内具有重要的营养及生理作用。 1.提供必需的脂肪酸， 2.供给热能， 3.作为脂溶性维生素的载体， 4.是机体细胞膜的成分， 5.脂肪和油还是食品加工过程中的重要原料， 6.使食品具有适宜的口感和重要的风味前体，在加工 过程中产生香味物质
在以上脂类中以单纯脂质中的三酰甘油最为丰富， 最为重要，它是动、植物细胞贮脂的主要组成成分， 一般把在常温下呈液态的三酰甘油叫作油(Oil)， 而把呈固态的三酰甘油称作脂肪(Fat)。 二、脂类的作用 脂类在人体内具有重要的营养及生理作用。 1.提供必需的脂肪酸， 2.供给热能， 3.作为脂溶性维生素的载体， 4.是机体细胞膜的成分， 5.脂肪和油还是食品加工过程中的重要原料， 6.使食品具有适宜的口感和重要的风味前体，在加工 过程中产生香味物质
4.2 油脂的组成、结构及性质 一、组成 油脂也称三酰甘油，是由甘油与脂肪酸形成 的酯，甘油与脂肪酸的性质为： 1.甘油：能溶于水和乙醇、不溶于有机溶剂；全部 酯化后不溶于水、溶于有机溶剂；部分酯化则同 时具有亲水基和疏水基，有乳化作用。它在高温 下与脱水剂如KHSO4、CaCl2共热时可生成具有刺 激性气味的丙烯醛，是其鉴别的特征反应： CH2 OH CHOH CH2 OH KHSO4 Δ CH2 CH CHO + 2H2 O
4.2 油脂的组成、结构及性质 一、组成 油脂也称三酰甘油，是由甘油与脂肪酸形成 的酯，甘油与脂肪酸的性质为： 1.甘油：能溶于水和乙醇、不溶于有机溶剂；全部 酯化后不溶于水、溶于有机溶剂；部分酯化则同 时具有亲水基和疏水基，有乳化作用。它在高温 下与脱水剂如KHSO4、CaCl2共热时可生成具有刺 激性气味的丙烯醛，是其鉴别的特征反应： CH2 OH CHOH CH2 OH KHSO4 Δ CH2 CH CHO + 2H2 O
2.脂肪酸 ：已知天然脂肪酸有80多种。 （1）组成油脂的脂肪酸分为三种类型 *水溶性挥发性脂肪酸：分子中碳原子数在10以下 的脂肪酸 ，在常温下为液态，主要有丁酸、己酸、 辛酸及癸酸，多存在与椰子奶和奶油中；* 非水溶性 挥发性脂肪酸：主要为月桂酸（十二碳烯酸）；*非 水溶性非挥发性脂肪酸：主要含饱和与不饱和脂肪酸。 （2）其特点 ①一般为直链偶数碳链，无论饱和、不饱和脂肪酸。 ②脂肪酸的碳链长度为C16 ～C22。 ③单不饱和脂肪酸的双键一般在C9 ～C10之间；而多 不饱和脂肪酸的几个双键中至少有一个位于C9和C10 之间，并且双键之间通常隔着一个－CH2－基，极少 数含有共轭双键；不饱和脂肪酸的烯键一般为顺式结 构
2.脂肪酸 ：已知天然脂肪酸有80多种。 （1）组成油脂的脂肪酸分为三种类型 *水溶性挥发性脂肪酸：分子中碳原子数在10以下 的脂肪酸 ，在常温下为液态，主要有丁酸、己酸、 辛酸及癸酸，多存在与椰子奶和奶油中；* 非水溶性 挥发性脂肪酸：主要为月桂酸（十二碳烯酸）；*非 水溶性非挥发性脂肪酸：主要含饱和与不饱和脂肪酸。 （2）其特点 ①一般为直链偶数碳链，无论饱和、不饱和脂肪酸。 ②脂肪酸的碳链长度为C16 ～C22。 ③单不饱和脂肪酸的双键一般在C9 ～C10之间；而多 不饱和脂肪酸的几个双键中至少有一个位于C9和C10 之间，并且双键之间通常隔着一个－CH2－基，极少 数含有共轭双键；不饱和脂肪酸的烯键一般为顺式结 构
（3）脂肪酸的命名，为系统命名法即从羧基端 开始对碳原子进行编号，如： 15 5 C O OH 1 H3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C HCH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C 9－十八碳烯酸（油酸），记为18：1（9）或18：1Δ 9 C O OH H3 CH2 CHC HCH2 CHC HCH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C 9,12,15－十八碳三烯酸（亚麻酸），记为18：3（9，12，15）或18：3Δ 9，12，15 15 10 5 1 10 C O H3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C OH 15 10 5 1 十八碳酸（硬脂酸），记为18：1
（3）脂肪酸的命名，为系统命名法即从羧基端 开始对碳原子进行编号，如： 15 5 C O OH 1 H3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C HCH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C 9－十八碳烯酸（油酸），记为18：1（9）或18：1Δ 9 C O OH H3 CH2 CHC HCH2 CHC HCH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C 9,12,15－十八碳三烯酸（亚麻酸），记为18：3（9，12，15）或18：3Δ 9，12，15 15 10 5 1 10 C O H3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C OH 15 10 5 1 十八碳酸（硬脂酸），记为18：1
◼ 另外一种命名方法不是从羰基开始，而是从末端一 CH3开始，用ω-表示其第一个双键的碳原子位置， 如油酸为ω-9，而亚麻酸为ω-3。在不饱和脂肪酸中 r－亚麻酸、亚油酸、花生四烯酸是人体内不能合成 的必需脂肪酸，而EPA、DHA及α－亚麻酸等多不饱 和脂肪酸对人体的智力、心血管疾病的防治等均有 明显的作用。 二、油脂的结构和命名 1.油脂的结构：油脂具有以下的典型结构，若R1、R2、 R3相同，则为简单三酰甘油，否则为混合三酰甘油。 R2 C CH O H2C CH2 O R1 O C O R 可简单表示为
◼ 另外一种命名方法不是从羰基开始，而是从末端一 CH3开始，用ω-表示其第一个双键的碳原子位置， 如油酸为ω-9，而亚麻酸为ω-3。在不饱和脂肪酸中 r－亚麻酸、亚油酸、花生四烯酸是人体内不能合成 的必需脂肪酸，而EPA、DHA及α－亚麻酸等多不饱 和脂肪酸对人体的智力、心血管疾病的防治等均有 明显的作用。 二、油脂的结构和命名 1.油脂的结构：油脂具有以下的典型结构，若R1、R2、 R3相同，则为简单三酰甘油，否则为混合三酰甘油。 R2 C CH O H2C CH2 O R1 O C O R 可简单表示为
2.油脂的命名：三酰甘油直接名称为三硬脂酰甘 油;而混合三酰甘油常用Sn系统命名:将甘油的 Fischer投影式中甘油表示为如下的构象并对碳原 子编号： ◼ 下面所示的混合三酰甘油可命名为：1－硬脂酰－2 －油酰－3－豆蔻酸－Sn－甘油 OH C H CH2 OH CH2 OH 1 2 3 H3 C(H2 C) 7 H C CH(CH 2 ) 7 C O O C H CH2O CH2 C O (CH2 ) 16 CH3 C O (CH2 ) 14 CH3 1 2 3
2.油脂的命名：三酰甘油直接名称为三硬脂酰甘 油;而混合三酰甘油常用Sn系统命名:将甘油的 Fischer投影式中甘油表示为如下的构象并对碳原 子编号： ◼ 下面所示的混合三酰甘油可命名为：1－硬脂酰－2 －油酰－3－豆蔻酸－Sn－甘油 OH C H CH2 OH CH2 OH 1 2 3 H3 C(H2 C) 7 H C CH(CH 2 ) 7 C O O C H CH2O CH2 C O (CH2 ) 16 CH3 C O (CH2 ) 14 CH3 1 2 3