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2 简述脂类经过高温加热时的变化及对食品的影响。
油脂在150℃以上高温下会发生氧化、分解、聚合、缩合等反应,生成低级脂肪酸、羟基酸、酯、醛以及产生二聚体、三聚体,使脂类的品质下降,如色泽加深,黏度增大,碘值降低,烟点降低,酸价升高,还会产生刺激性气味。
(1)热分解
在高温下,饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸都会发生热分解反应。热分解反应可以分为氧化热分解反应和非氧化热分解反应。饱和脂肪酸酯在高温及有氧时会发生热氧化反应,脂肪酸的全部亚甲基都可能受到氧的攻击,但一般优先在脂肪酸的α-碳、β-碳和γ-碳上形成氢过氧化物。形成的氢过氧化物裂解生成醛、酮、烃等低分子化合物。不饱和脂肪酸酯的非氧化热反应主要生成各种二聚化合物,此外还生成一些低分子量的物质。
(2)热聚合
脂类的热聚合反应分非氧化热聚合和氧化热聚合。非氧化热聚合是Diels-Alder反应,即共轭二烯烃与双键加成反应,生成环己烯类化合物。这个反应可以发生在不同脂肪分子间,也可以发生在同一个脂肪分子的两个不饱和脂肪酸酰基之间。脂类的氧化热聚合是在高温下,甘油酯分子在双键的α-碳上均裂产生自由基,通过自由基互相结合形成非环二聚物,或者自由基对一个双键加成反应,形成环状或非环状化合物。
对食品的影响:油脂在加热时的热分解会引起油脂的品质下降,并对食品的营养和安全方面的带来不利影响。但这些反应也不一定都是负面的,油炸食品香气的形成与油脂在高温条件下的某些产物有关,如羰基化合物(烯醛类)。
5 油炸过程中油脂的化学变化。
油炸基本过程:温度150℃以上,接触油的有O2和食品,食品吸收油,在这一复杂的体系中,脂类发生氧化、分解、聚合、缩合等反应。
(1)不饱和脂肪酸酯氧化热分解生成过氧化物、挥发性物质,并形成二聚体等。
(2)不饱和脂肪酸酯非氧化热反应生成二聚物和多聚物。
(3)饱和脂肪酸酯在高温及有氧时,它的α-碳、β-碳和γ-碳上形成氢过氧化物,进一步裂解生成长链烃、醛、酮和内酯。
(4)饱和脂肪酸酯非氧化热分解生成烃、酸、酮、丙烯醛等。
油炸的结果:色泽加深、黏度增大、碘值降低、烟点降低、酸价升高和产生刺激性气味。
4 影响食品中脂类自动氧化的因素。
(1)脂肪酸组成
脂类自动氧化与组成脂类的脂肪酸的双键数目、位置和几何形状都有关系。双键数目越多,氧化速度越快,顺式酸比反式异构体更容易氧化;含共轭双键的比没有共轭双键的易氧化;饱和脂肪酸自动氧化远远低于不饱和脂肪酸;游离脂肪酸比甘油酯氧化速率略高,油脂中脂肪酸的无序分布有利于降低脂肪的自动氧化速度。
(2)温度
一般说来,脂类的氧化速率随着温度升高而增加,因为高温既可以促进游离基的产生,又可以加快氢过氧化物的分解。
(3)氧浓度
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,氧化速率与氧分压近似成正比。
(4) 表面积
脂类的自动氧化速率与它和空气接触的表面积成正比关系。所以当表面积与体积之比较大时,降低氧分压对降低氧化速率的效果不大。
(5) 水分
在含水量很低(aw低于0.1)的干燥食品中,脂类氧化反应很迅速。随着水分活度的增加,氧化速率降低,当水分含量增加到相当于水分活度0.3时,可阻止脂类氧化,使氧化速率变得最小,随着水分活度的继续增加(aw=0.3-0.7),氧化速率又加快进行,过高的水分活度(如aw大于0.8)时,由于催化剂、反应物被稀释,脂肪的氧化反应速度降低。
(6) 助氧化剂
一些具有合适氧化-还原电位的二价或多价过渡金属元素,是有效的助氧化剂,如Co、Cu、Fe、Mn和Ni等。
(7) 光和射线
可见光、紫外线和高能射线都能促进脂类自动氧化,这是因为它们能引发自由基、促使氢过氧化物分解,特别是紫外线和γ射线。
(8) 抗氧化剂
抗氧化剂能延缓和减慢脂类的自动氧化速率。
3 食品中常用的乳化剂有哪些?
根据乳化剂结构和性质分为阴离子型、阳离子型和非离子型;根据其来源分为天然乳化剂和合成乳化剂;按照作用类型分为表面活性剂、黏度增强剂和固体吸附剂;按其亲水亲油性分为亲油型和亲水型。
食品中常用的乳化剂有以下几类:
(1)脂肪酸甘油单酯及其衍生物。
(2)蔗糖脂肪酸酯。
(3)山梨醇酐脂肪酸酯及其衍生物。
(4)磷脂。
2 油脂的塑性主要取决于哪些因素?
(1)油脂的晶型:油脂为β´型时,塑性最好,因为β´型在结晶时会包含大量小气泡,从而赋予产品较好的塑性;β型结晶所包含的气泡大而少,塑性较差。
(2)熔化温度范围:从开始熔化到熔化结束的温度范围越大,油脂的塑性也越好。
(3)固液两相比:油脂中固液两相比适当时,塑性最好。固体脂过多,则形成刚性交联,油脂过硬,塑性不好;液体油过多则流动性大,油脂过软,易变形,塑性也不好。
1 脂类的功能特性有哪些?
脂类化合物是生物体内重要的能量储存形式,体内每克脂肪可产生大约39.7kJ的热量。机体内的脂肪组织具有防止机械损伤和防止热量散发的作用。磷脂、糖脂、固醇等是构成生物膜的重要物质。脂类化合物是脂溶性维生素的载体和许多活性物质(前列腺素、性激素、肾上腺素等)的合成前体物质,并提供必需脂肪酸。在食品中脂类化合物可以为食品提供滑润的口感,光洁的外观,赋予加工食品特殊的风味。脂类化合物在食品的加工或储存过程中所发生的氧化、水解等反应,还会给食品的品质带来需宜的和不需宜的影响。此外,过高的脂肪摄入量也会带来一系列健康问题,例如增加了患肥胖症、心血管疾病、癌症的风险。
型结晶。
9 油脂氢化
油脂氢化是三酰基甘油的不饱和脂肪酸双键与氢发生加成反应的过程。
8 酸败
脂类氧化是含脂食品品质劣化的主要原因之一,它使食用油脂及含脂肪食品产生各种异味和臭味,统称为酸败。
7 塑性脂肪
室温下呈固态的油脂如猪油、牛油实际是由液体油和固体脂两部分组成的混合物,通常只有在很低的温度下才能完全转化为固体。这种由液体油和固体脂均匀融合并经一定加工而成的脂肪称为塑性脂肪。
6 同质多晶
同质多晶是指具有相同化学组成但晶体结构不同的一类化合物,这类化合物熔化时可生成相同的液相。不同形态的固体晶体称为同质多晶体。
