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#生物化学 #食品 #脂质 #理化性质 #加工 #氧化 #油脂精炼 #脂肪酸 #自由基 #离子

1. 氧化反应

1.1 油脂氧化反应的类型

类型

1. 自动氧化 （自由基反应）
2. 酶促氧化 （自由基反应）
3. 光敏氧化

中间产物

• 氢过氧化物 （标志物）

1.2 自动氧化

含烯底物 + 基态氧

• 无需加热
• 无需催化剂

STEP 1：链引发

诱导期

• RH （引发剂） → R• + H•
• 很慢

STEP 2：链传递

增殖期

• R• + $O_2$ → ROO•
• ROO• + RH → R• + ROOH

STEP 3：链中止

• R• + R• → $R_2$
• R• + ROO• → ROOR
• ROO• + ROO• → ROOR + R2

1.3 光敏氧化

光敏氧化：在光照下，光敏剂被激发，随后通过能量转移，将基态的三线态氧转变为高活性的单线态氧。

反应步骤

1. 第一步：光激活：光敏剂吸收特定波长的光子，从基态（单线态）跃迁到激发单线态。
2. 第二步：系间窜越：激发单线态的光敏剂通过系间窜越，转变为寿命较长的激发三线态。
3. 第三步：能量转移（关键步骤）：处于激发三线态的光敏剂与基态的三线态氧发生碰撞，将能量转移给氧分子。这个过程效率很高。
4. 第四步：产物生成：获得能量的氧分子从低能、稳定的三线态基态氧转变为高能、高反应活性的单线态氧。同时，光敏剂通常回到基态（理论上可循环，实际中可能被消耗）

• 需要光敏剂：叶绿素、核黄素 etc.
• 无需氧化剂
• 速度特快

1.4 影响油脂氧化的因素

• 脂肪酸的组成及结构
• 氧
• 温度
• 抗氧化剂
• 水分活度 Aw
• 助氧剂 （如过渡金属离子）
• 光照和射线

TIP

Q. 为什么猪油的货架期比植物油短？

A. 猪油的提取过程温度高，已经经历了链引发，故其货架期短

2. 油脂在加工贮藏过程中的其他化学变化

2.1 油脂的水解

• 游离脂肪酸增加 → 油脂氧化速度加快 → 加速变质
• 游离脂肪酸增加 → 发烟点降低
• 油脂风味变差

TIP

减少游离脂肪酸的方法

1. 油脂精炼
2. 高温处理 → 酯酶失活 → 游离脂肪酸减少

2.2 油脂的氧化

• 食品变质败坏的主要原因
• 油脂氧化的初级产物：氢过氧化物

2.3 油脂的热聚合

• 单烯键 + 共轭烯键 → 发生 Diels-Alder 反应
• 反应条件：
  • 加热
  • 隔氧

NOTE

评价油脂品质的指标

• 酸价 Av ：中和 1 g 油脂中游离脂肪酸所需的 KOH 的毫克数
• 过氧化值 POV ：1 kg 油脂中活性氧的毫克数
• 碘价 ：每 100 g 油脂所能吸收碘的质量

3. 油脂的精炼

• 方法分类：
  • 物理方法
  • 化学方法

油脂精炼的“四脱” ：水化脱胶、中和脱酸、吸附脱色、蒸馏脱臭

序号	方法	分类	作用
1	水化脱胶	物理方法	去除蛋白质、磷脂等杂质，防止油脂高温时起泡、冒烟
2	中和脱酸	化学方法	用碱去除游离脂肪酸、色素等
3	吸附脱色	物理方法	利用活性炭、白土等吸附力强的物质去除有色物质
4	蒸馏脱臭	物理方法	减压蒸馏去除异味物质

WARNING

Q. 那么，油脂精炼的代价是什么呢？

A. 精炼过程会损失一部分脂溶维生素（A、D、E、K）

4. 油脂的改性

4.1 氢化

在一定条件下，油脂与氢气发生加成反应，使油脂中的双键得以饱和的过程

食品安全领域中，公众一直对氢化植物油的安全性颇有微词，认为其氢化过程会产生大量反式脂肪酸，对人体健康不利。 那么，事实究竟如何，且听后面 BioEZ | 小倪 博客计划更新的专题文章分解。

4.2 酯交换

在一定条件下，油脂分子中的脂肪酸重新分布

• 可生成起酥油和人造奶油
• 和氢化相比，可减少反式脂肪酸的产生