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第五章 脂类第一节 脂类的功能一、构成体质存在：脂类是人体重要的组成部分，以多种形式存在于各种组织中如：皮下脂肪是机体的贮存组织，一个体重65kg的成人含脂肪约9kg，肥胖者可高达100kg以上，绝大部分以三酰甘油酯(甘油三酯)形式存在类脂是多种组织和细胞的组成成分，如细胞膜是由磷脂、糖脂和胆固醇等组成类脂层。脑髓和神经组织含有磷脂和糖脂固醇则还是机体合成胆汁酸和固醇类激素的必需物质二、供能与保护机体供能：每克脂肪供能可高达38kcal，比碳水化合物和蛋白质高约一倍。体内代谢：只要机体需要，可随时用于机体代谢。若机体摄食能量过多 体内贮存的脂肪增多，人就会发胖若长期摄食能量不足 贮脂可耗竭，使人消瘦保护功能：隔热、保温，支持和保护体内各种脏器，使之不受损伤从而具有保护机体的作用。三、提供必需脂肪酸与促进脂溶性维生素的吸收必需脂肪酸：脂肪所含多不饱和脂肪酸中，有的是机体的必需脂肪酸。它们除了是组织细胞，特别是细胞膜的结构成分外，还具有很重要的生理作用。脂溶性维生素：食物脂肪有助于脂溶性维生素的吸收，脂溶性维生素只有溶解于脂肪中才能被人体吸收。四、增加饱腹感和改善食品感官性状饱腹感：脂类在胃中停留时间较长50g脂肪需经46h才能从胃中排空改善感官性状：色泽和风味，如油炸食品等特有的美味感，没有脂肪是不会有的。 第二节 脂类的组成及其特征一、脂类的组成脂肪：甘油和三分子脂肪酸组成的三酰甘油酯(甘油三酯)，日常食用的动、植物油脂如猪油、豆油、花生油、菜子油等均属此类。三酰甘油酯：三个脂肪酸基相同者称为简单甘油酯，若仅其中一个或两个羟基与脂肪酸分子结合则分别称为单酰甘油酯(单甘油酯)和二酰甘油酯(二甘油酯)。其中单酰甘油酯具有很强的乳化性能，并且是食品加工中常用的乳化剂。三个脂肪酸基不同则称为混合甘油酯， 类脂：是指那些性质类似脂肪的物质。主要包括磷脂、糖脂和固醇等。二、脂肪酸（一）天然脂肪自然界中绝大多数的脂肪酸都是偶数碳原子的直链脂肪酸，奇数碳原子的脂肪酸为数很少，只有微生物产生的脂肪酸有奇数碳原子的脂肪酸。（二）脂肪酸分类：1.按碳链长短(碳原子数)不同 (1)短链脂肪酸：C4 C6，乳脂和棕榈油 (2)中链脂肪酸：C8 C12，椰子油 (3)长链脂肪酸：C14以上，如软脂酸、硬脂酸、亚麻酸等2.根据碳链中双键数的多少 (1)饱和脂肪酸：分子中不含双键，多存在于动物脂肪中。 (2)单不饱和脂肪酸：分子中含一个双键，油酸是最普通的单不饱和脂肪酸。 (3)多不饱和脂肪酸：分子中含两个以上双键，在植物种子和鱼油中含量较多（三）脂肪酸的命名1.命名系统编号系统: 从羧基端碳原子（-COOH）算起，用阿拉伯数字对脂肪酸分子上的碳原子定位。n或系统:从离羧基端最远的碳原子起定位。2.不饱和脂肪酸分类按其距氨基端最远的不饱和双键所在碳原子数的不同，可分为n3、n6，n7和n9系列或3，6，7和9系列，即距羧基端最远的不饱和键分别位于从距羧基端最远数起的第3、6、7、9位碳原子上，并以此将不饱和脂肪酸分成四类：每一类都由一系列脂肪酸组成。该系列的各个脂肪酸均能在生物体内从母体脂肪酸合成。例如花生四烯酸为n6系列的二十碳的脂肪酸，它可由n6系列的母体脂肪酸亚油酸在体内经去饱和后与羧基端延长合成。但是生物体不能将某一系列脂肪酸转变成另一系列脂肪酸，即机体不能将油酸转变成亚油酸或其它系列的任何种脂肪酸。而相同系列脂肪酸的转变在人体营养上和生理上都具有重要意义。例如n-3系列的亚麻酸在体内即可同样经去饱和与羧基端延长转变成二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)。三、必需脂肪酸定义：必需脂肪酸是指人体不能自行合成，必须由食物中供给，并且能够预防和治疗脂肪酸缺乏症的脂肪酸。亚油酸:n6系列的十八碳二烯酸，为维护人体健康所必须。若能提供足够的亚油酸则人体可以合成所需的其它n6系列脂肪酸。其衍生物还是前列腺素的前体。如果亚油酸缺乏，则动物生长延缓，皮肤病变，肝脏退化。人类中婴儿易产生缺乏并可出现生长缓慢和皮肤症状，有如皮肤湿疹或皮肤干燥、脱屑等。-亚麻酸:n3系列的十八碳三烯酸，此酸在体内衍生的二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)是视网膜光受体中最丰富的脂肪酸，为维持视紫红质正常功能所必需；它对增强视力有良好作用。若体内缺乏这两种脂肪酸，尤其是在妊娠期内缺乏可影响子代视力、损伤学习能力，出现异常视网膜电流等，此外，如长期缺乏a亚麻酸则对调节注意力和认知过程有不良影响。存在：必需脂肪酸在植物油中含量较多，而动物脂肪中含量较少。一些常用食物油脂中的亚油酸和亚麻酸含量如表53（P57）。四、反式脂肪酸 不饱和脂肪酸因含有不饱和双键，故可有顺式构型(氢原子在双键同侧)和反式构型(氢原子在双键异侧)，如油酸有油酸和反油酸(P58)两种构型。自然界存在的不饱和脂肪酸大都是顺式构型。通常认为，反式脂肪酸主要是脂肪氢化所产生。如人造黄油在氢化过程中，某些天然存在的顺式构型可转变为反式构型。反式脂肪酸的摄入除氧化供能外，也有升高血浆胆固醇的作用。有报告称，若摄入反式脂肪酸过多有促进冠心病发病的危险。五、固醇分类：动物固醇胆固醇植物固醇谷固醇、豆固醇和麦角固醇等胆固醇：存在：神经组织、尤其是脑中， 功能：细胞膜重要组成成分，对维持生物膜正常结构和功能有重要作用。是胆酸，7脱氢胆固醇和维生素D3、性激素等重要生理活性物质的前体。建议摄入量：中国营养学会新近提出胆因醇的每日摄入量，成人不应超过300mg 存在: 动物性食品之中。动物内脏、尤其是脑中丰富。蛋类和鱼子含量也高，瘦肉、鱼和芋头含量较低第三节 脂肪在精炼加工过程中的变化一、精炼精炼目的：去除使脂肪呈现明显的颜色或气味的低浓度物质。精炼方法：脱胶，添加热水或热磷酸来沉淀含高浓度磷脂的胶体物质中和，这主要是向脂肪中添加苛性碱以中和其游离脂肪酸脱色，主要用漂白土处理，去除脂肪中的胡萝卜素、叶绿素等呈色物质脱臭，通常是将热蒸汽在高真空状态下处理脂肪(250，800Pa，30min)，以去除挥发性物质。营养变化：维生素E和胡萝卜素的损失。二、脂肪改良脂肪改良主要是改变脂肪的熔点范围和结晶性质，以及增加其在食品加工时的稳定性。1.分馏分馏是将三酰甘油酯分成高熔点部分和低熔点部分的物理性分离，而无化学改变。2.酯交换酯交换是使所有三酰甘油酯的脂肪酸随机化的化学过程据报告，脂肪的酯交换可改变食用油对动脉粥样硬化的影响。例如，用酯交换了的花生油喂兔和猴。可使因喂胆固醇而发生动脉粥样硬化的免和猴降低其动脉硬化程度。三、氢化主要包括脂肪酸饱和程度的增加(双键加氢)和不饱和脂肪酸的异构化。氢化：可使液体植物油变成固态脂肪。但是很少使氢化进行到完全阶段。因为完全氢化的脂肪熔点很高，不利于食品加工，消化吸收率低。氢化时，脂肪酸倾向于按其不饱和程度的高低速降。例如三烯酸类先于二烯酸类氢化，二烯酸类又先于单烯酸类氢化。异构化：除了可形成大量位置异构体外，尚可有天然的顺式不饱和脂肪酸向反式不饱和脂肪酸转变。脂肪组分的改变则可由加工者用不同的催化剂和氢化条件来控制，以便达到所需脂肪的物理性质和稳定性；这些氢化脂肪可用于人造黄油、起酥油、增香巧克力糖衣和油炸用油：许多人造黄油含2040的反式脂肪酸。反式脂肪酸的营养问题：多年来人们认为反式单不饱和脂肪酸对胆固醇水平的作用是中性的，与油酸相似；近年来，它们的作用被重新评价。目前认为，人体摄入的反式脂肪酸，或被氧化掉，或掺入到结构脂类中去。但是反式脂肪酸摄入量多时可使血浆中低密度脂蛋白胆固醇上升，高密度脂蛋白胆固醇下降，增加冠心病的危险性。此外，多不饱和脂肪酸如亚油酸等的反式异构体则不具有必需脂肪酸的活性，并且缺乏顺式异构体降低血浆脂蛋白水平的能力；第四节 脂类在食品加工、保藏中的营养问题一、酸败1.水解酸败 水解酸败是脂肪在高温加工或在酸、碱或酶的作用下，将脂肪酸分子与甘油分子水解所致。脂肪(三酰甘油酯)的水解产物有单酰甘油酯、二酰甘油酯和脂肪酸。完全水解时则产生甘油和脂肪酸水解本身对食品脂肪的营养价值无明显影响。因其唯一的变化是甘油和脂肪酸分子裂开，重要的是所产生的游离脂肪酸可产生不良气味，以致影响食品的感官质量。例如原料乳中，因乳脂含有丁酸、己酸、辛酸和癸酸，水解后由它们产生的气味和滋味可使此乳变得在感官上难以接受，甚至不宜食用。一些干酪的不良风味，如肥皂样和刺鼻气味等也是水解酸败的结果2.氧化酸败氧化酸败是影响食品感官质量、降低食品营养价值的很重要的原因，通常，这种氧化通常以自动氧化的方式进行，即以一种包括引发、传播和终止三个阶段的连锁反应的方式进行。脂肪酸在自动氧化时可形成氢过氧化物(ROOH)。它们很不稳定，在贮存的过程，甚至在低温时都会断裂和产生歧化反应，形成不同的羰基化合物、羟基化合物和短链脂肪酸。其中某些成分还可能进一步进行氧化反应，如醛可进一步氧化成相应的酸等。如同水解酸败那样，分解产物有更强的令人讨厌的气味，并且是典型的“腥味”“回生味”以及氧化脂肪风味的原因。烹调时，油脂因加热冒烟产生的刺鼻气味则主要是甘油氧化生成的丙烯醛所致。二、脂类在高温时的氧化作用脂类在高温时的氧化作用与常温时不同。高温时不仅氧化反应速度增加，而且可以发生完全不同的反应：常温时脂肪氧化可因碳键断裂，产生许多短链的挥发性和不挥发性物质；高温氧化(200)时，脂类则可含有相当大量的反式和共扼双键体系以及环状化合物、二聚体和多聚体等，在此期间所形成的不同产物的相对比例和它们的性质则取决于温度与供气的程度；脂类在高温时的聚合作用与常温氧化时所形成的聚合物也不相同；常温时多以氧桥（-O-）相连，而高温氧化时，这些聚合物彼此以C-C键相连：这种聚合既可以通过单个的三酰甘油酯中不饱和脂肪酸的相互作用形成，也可以在至少含有一个共扼双键体系的三酰甘油酯分子之间产生。反应过程：第一阶段：吸收氧，同时将非共扼酸转变为共扼脂肪酸；油脂的碳基值明显增加，而折射指数和粘度变化很少。第二阶段：则共扼酸“消失”，羰基值下降，折射指数和熟度增加，聚合物形成。三、脂类在油炸时的物理化学变化油炸操作大致可以分成三类：平底煎锅油炸不连续的餐馆式油炸连续的油炸加工要防止脂类在油炸食品时的变化，必须注意以下三方面的因素：排除空气除去挥发性物质保持达到油脂稳定状态的条件油炸时，热油被来自食物的水蒸气隔开，可减少油脂与空气的接触。挥发性降解产物也可不断通过水蒸气蒸发除去。至于第三个条件，在连续的油炸加工中，可通过连续添加新油来达到。为了防止油炸用油的潜在毒件，许多国家已通过了有关油炸用油的不同管理法规，规定其极性组分最大在2027之间，在一些欧洲国家中还用三酰甘油低聚体含量来评价油炸用油的质量。某些国家法定最大为10，而其它则许可到16。四、脂类氧化对食品营养价值的影响 食品中脂类氧化1.都将降低必需脂肪酸的含量2.还可破坏其它脂类营养素如胡萝卜素、维生素和生育酚3.脂类氧化所产生的过氧化物和其它氧化产物还可进一步与食品中的其它营养素如蛋白质等相互作用，形成有如氧化脂蛋白等从而降低蛋白质等的利用率。过氧化物危害：本身很不稳定，易分解，形成各种各样的氧化的和由加热引起的化合物。其中一些在浓度相当大时对机体有一定危害。据报告，在把氧化了的大豆油喂给刚断乳大鼠，以测定过氧化物对动物生长的影响时，结果发现：(1)食物中含过氧化值100以下的氧化油脂，大鼠食后生长正常。(2)食物中含过氧化值约400的高氧化油脂，大鼠食后生长减慢：(3)食物中含过氧化值800和1200的氧化油脂时，大鼠食后分别停止生长和体重减轻，并在三周内死亡。上述结果在其它动物(如猪等)的喂饲试验中也基本相似。值得指出的是，由于脂类过氧化物值增大到几百时，动物即拒不摄食，为了取得一定的科学试验结果，对过氧化值高的油脂需强迫喂饲动物。试验动物生长减慢和体重下降的原因大致有以下几种：(1)降低可口性，减少摄食：(2)喂饲食物或肠道中维生素破坏。(3)肠激膜受过氧化物刺激、降低对营养素的吸收。(4)形成不吸收的聚合物，妨碍脂类的消化、吸收。(5)蛋白质与脂类次级氧化产物发生交联反应，形成肽内和肽间的交联，降低了蛋白质的吸收。脂类及其次级产物对蛋白质的影响：(1)蛋白质分子间的交换，不仅影响交联位置上氨基酸的吸收，而且也影响邻近交联点的氨基酸的吸收。 (2)脂类氧化产物可通过氢键与蛋白质结合，引起消化和可口性的改变。(3)脂类氧化产物还可破坏赖氨酸和含硫氨基酸等。五、脂类氧化和降解产物的生物学作用常温下氧化的脂类，当用其对动物进行吸收试验时，发现试验动物淋巴的脂类中无明显的过氧化物。这表明过氧化物很少被吸收。但是实验动物的肠道中可见有来自过氧化物分解的次级降解产物。如前所述，常温下氧化的脂类，在过氧化值不超过100时，未显示毒性，也不影响生长。氧化了的脂肪在足以显示具有毒性时，其过氧化值很高(800)，且不可口。由这些高度氧化的脂类而来的降解产物，并非人类食用油脂或含油食品中所见氧化产物的代表，更何况人们因其不可口而很少摄食。高温氧化的脂类对机体可有多种危害。热氧化脂肪可含有甘油酯分子内环状单体，以及甘油酯分子之间的聚合物。内环单体对试验动物有毒。例如来自鱼油的芳环单体，当含量为0.54时可抑制动物生长；含量为2.15%时即可使动物致死。来自亚麻子油部分饱和的环状单体毒性稍低，当喂饲量为25时，动物生长受到抑制，但未见死亡。分子间的聚合物主要是影响肠道吸收和破坏了必需脂肪酸，从而降低了脂类和食品的营养价值。一般未见有毒作用。至于不连续的油炸用油和实验室反复高温氧化(滥肆加热)的油脂可产生有毒物质。含10这类油脂的饲料，在几乎所有的试验中部显示动物生长不良这主要是动物摄食饲料少和肠道吸收不良所致。油炸食品后的油通常不引起试验动物肝中脂类含量的增加和肝体积的增大，但实验室条件处理或滥肆加热的脂类则可产生有毒化合物。它们可使大鼠的肝、肾和肾上腺增大。此外，高温加热的油脂中可含有具毒性的己二烯环状化合物。若将其分离，以20的比例混入饲料喂大鼠，可在34d内使动物致死。若以5或l0掺入饲料，则大鼠可出现脂肪肝及肝增大现象。肝增大的原因部分是要代谢有毒物质而增加了肝微粒体，混合功能氧化酶等的合成。但是上述有毒物质，甚至致癌物质在这些高温和滥肆加热油脂中的存在，仅仅是在研究者为了研究和考察的目的，故意在大大超出正常的食品加工和油炸，而滥肆加热的情况下才发现的。而且这些毒害作用尚需要对动物进行长期喂饲，例如有报告称实验动物的非癌性胃损害需要在1824个月之后才产生。一般说来，在通常的情况下脂类氧化对动物的影响不大。豆油、菜子油和猪油在200加热12h仍可使大鼠正常生长。将脂肪在190进行分子蒸馏80h所得的馏出物，在喂饲大鼠时仅稍降低生长速度，对食堂油炸后的部分氢化大豆油进行试验，亦有类似结果。这主要是油炸用油不饱和脂肪酸含量降低，以及三酰甘油酯分子的聚合引起脂肪的消化吸收下降所致。为了防止上述脂类氧化和降解产物对人体产生不良影响，各国大都对食用油脂制订有严格的卫生标准。例如我国色拉油卫生标准13039l中即有酸价、羰基价、过氧化值等标准。其中的过氧化值应低于10meq/kg。第五节 脂肪的摄取与食物来源一、脂肪的摄取1.过量摄入脂肪的危害：西方国家，40以上，心血管疾病和癌症等2.脂肪的摄入量：脂肪供能所占总能摄取量的百分比30我国，1988，“推荐的每日膳食中营养素供给量”，脂肪能量所占总能量的百分比，儿童和青少年为25-30，成人为20-25。3.脂肪酸组成比例：（1）饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸与多不饱和脂肪酸之间的比例关于饱和脂肪酸(s)、单不饱和脂肪酸(m)和多不饱和脂肪酸(p)之间的比例，大多认为以s：m：p1：1：1（2）多不饱和脂肪酸中n6和n3多不饱和脂肪酸之间的比例。n6和n3多不饱和脂肪酸之间的比例，中国营养学会推荐(46)：1。详见膳食脂肪适宜摄入量表56（p67）。二、脂肪的食物来源1动物性食物及其制品动物性食物：如猪肉、午肉、羊肉，以及它们的制品如各种肉类罐头等都含有大量脂肪，饱和脂肪(饱和脂肪酸)较多。禽蛋类和鱼类：脂肪含量稍低(蛋黄及蛋黄粉含量甚高) ，禽类和鱼类脂肪含多不饱和脂肪酸较多，鱼类，尤其是海鱼脂肪更是EPA和DHA的良好来源。乳和乳制品：尽管乳本身含脂肪量不高，但乳粉(全脂)的脂肪含量可约占30，而黄油的脂肪含量可高达80以上2.植物性食物及其制品油料作物：大豆含油脂约20，花生可在40以上，而芝麻更可高达60。植物油含不饱和脂肪酸多，并且是人体必需脂肪酸的良好来源某些坚果：如核桃、松子的含油量可高达60，但它们在人们日常的食物中所占比例不大。谷类食物：含脂肪量较少水果、蔬菜：脂肪含量更少3油脂替代品（1）定义：油脂替代品并非脂肪的食物来源，它是以降低食品脂肪含量而不致影响食品的口感、风味等为目的生产的一类产品。（2）原因：过多摄入油脂，特别是过多摄入饱和脂肪酸却又被认为对身体健康有害。人们为了既保留油脂在食品中所赋有的良好感官性状而又不致有过多摄入，故而开发出许多油脂替代品（3）分类：一类是以脂肪酸为基础的油脂替代品一类是以碳水化合物或蛋白质为基础的油脂模拟品（4）代表产品：.1.蔗糖聚酯：成分：蔗糖与脂肪酸合成的酯化产品键的特性：脂键可不被脂肪酶水解，因而可不被吸收、提供能量性状：具有类似脂肪的性状安全性：经长期动物和人体试验观察证明安全性高应用：美国FDA，1996年批准许可用于马铃薯片、饼干等食品的生产应用要求：必须在标签上注明“本品含蔗糖聚酪，可能引起胃痉挛和腹泻，并可抑制某些维生素和其它营养素的吸收故本品已添加了维生素A、维生素D、维生素E和维生素K”。.2.燕麦素成份；从燕麦中提取，以碳水化合物为基础的油脂模拟品。应用：主要用于冷冻食品如冰激淋、沙拉调味料和汤料中。三、膳食脂肪营养价值评价膳食脂肪的营养价值与许多因素有关，通常情况下可以从以下三个方面进行评价：1脂肪的消化率食物脂肪的消化率与其熔点密切相关，熔点越低越易消化。熔点低于体温的脂肪消化率可高达97%98%，高于体温的脂肪消化率约90%左右。熔点高于50的脂肪比较不容易消化。而熔点又与食物脂肪中所含不饱和脂肪酸的种类和含量有关。含不饱和脂肪酸和短链脂肪酸（C4C8）越多，其熔点越低，越容易消化。通常，植物油脂消化率高于动物油脂。2必需脂肪酸的含量必需脂肪酸的含量与组成是衡量食物油脂营养价值的重要方面。一般植物油中含有较多的必需脂肪酸，是人体必需脂肪酸（亚油酸）的主要来源，故其营养价值高于动物脂肪。但椰子油例外，其亚油酸含量很低，且不饱和脂肪酸含量也少。3脂溶性维生素的含量一般脂溶性维生素含量高的脂肪营养价值也高。动物的储存脂肪几乎不含维生素，器官脂肪中含有少量，但肝脏脂肪含VA、VD亦较丰富，特别是一些海产鱼类肝脏脂肪中含量很高。奶和蛋的脂肪中也含有较多的VA和VD。植物油中富含VE，特别是谷类种子的胚油（如麦胚油）中VE含量更为突出。常吃亚麻籽油 补脑最有效昨天是记者节。近日，中国保健专家委员会副主任委员西木博士向包括记者在内的脑力劳动者提出一个给大脑补给营养的建议：常吃亚麻籽油、生鱼片、生核桃仁、马齿苋等富含DHA的食物，否则记忆力下降还影响健康缩短寿命。高温烹饪影响DHA摄入“除了水，人脑的60为DHA，它是欧米伽三脂肪酸（即3脂肪酸）的主要成分之一，是流体智力的载体。一个人是否聪明，很大程度上就取决于DHA的多寡。”西木博士指出，欧米伽3家族的主要成员有