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油脂(油和脂肪)

油脂是油和脂肪的统称。从化学成分上来讲油脂都是高级脂肪酸与甘油形成的酯。油脂是烃的衍生物。油脂是一种特殊的酯。自然界中的油脂是多种物质的混合物,其主要成分是一分子甘油与三分子高级脂肪酸脱水形成的酯,称为甘油三酯。

油脂的主要生理功能是贮存和供应热能,在代谢中可以提供的能量比糖类和蛋白质约高一倍。一克油脂在体内完全氧化时,大约可以产生39.8千焦的热能。

其中,油是不饱和高级脂肪酸甘油酯,脂肪是饱和高级脂肪酸甘油酯,都是高级脂肪酸甘油酯,是一种有机物。植物油在常温常压下一般为液态,称为油,而动物脂肪在常温常压下为固态,称为脂。油脂均为混合物,无固定的熔沸点。油脂不但是人类的主要营养物质和主要食物之一,也是一种重要的工业原料。

用弱极性的脂肪性溶剂(如乙醚、石油、醚、苯、氯仿等)从动植物组织中萃取出的不溶于水的物质。其中最重要的有油脂、类脂和蜡三类。油脂是脂肪族羧酸与甘油所形成的酯,在室温下呈液态的称为油,呈固态的称为脂肪。从植物种子中得到的大多为油,来自动物的大多为脂肪。油脂中的脂肪酸大多是正构含偶数碳原子的饱和的或不饱和的脂肪酸 ,常见的有肉豆蔻酸(C14)、软脂酸(C16)、硬脂酸( C18 )等饱和酸和棕榈油酸(C16,单烯)、油酸(C18 ,单烯)、亚油酸(C18 ,二烯) 、亚麻酸(C18,三烯)等不饱和酸。某些油脂中含有若干特殊的脂肪酸,如桐油中的桐油酸,菜油中的油菜酸,蓖麻油中的蓖麻酸,椰子油中的橘酸等。油脂根据其饱和程度可分为干性油、半干性油和非干性油。不饱和程度较高,在空气中能氧化固化的称为干性油,如桐油;在空气中不固化的则为非干性油,如花生油;处于二者之间的则为半干性油。

油脂分布十分广泛,各种植物的种子、动物的组织和器官中都存在一定数量的油脂,特别是油料作物的种子和动物皮下的脂肪组织,油脂含量丰富。人体中的脂肪约占体重的10%~20%。他们是维持生命活动的备用能源。当人进食量小,摄入食物的能量不足以支付机体消耗的能量时,此时人就会消瘦。

油脂密度一般比水小,没有固定的熔沸点。

油脂中的碳链含碳碳双键时(即为不饱和脂肪酸甘油酯),主要是低沸点的植物油;油脂中的碳链为碳碳单键时(即为饱和脂肪酸甘油酯),主要是高沸点的动物脂肪。

其中油可以进行加成反应(如氢化),油和脂都能进行水解。

C17H35COOCH2

C17H35COOCH+3NaOH→(加热)3C17H35COONa+CH2OHCHOHCH2OH

C17H35COOCH2

C17H35COOCH2 酸

C17H35COOCH +3H2O→(稀硫酸.加热)3C17H35COOH+CH2OHCHOHCH2OH

C17H35COOCH2

油脂是食物组成中的重要部分,也是同质量产生能量最高的营养物质。1g油脂在完全氧化(生成二氧化碳和水)时,放出热量约39kJ,大约是糖或蛋白质的2倍。成人每日需进食50~60g脂肪,可提供日需热量的20%~25%。

脂肪在人体内的化学变化主要是在脂肪酶的催化下,进行水解,生成甘油(丙三醇)和高级脂肪酸,然后再分别进行氧化分解,释放能量。油脂同时还有保持体温和保护内脏器官的作用。

提供能量

脂肪的能量密度是每公克37000焦耳,亦即9大卡。相对于糖类的每公克17000焦耳和乙醇的每公克29000焦耳,脂肪是密度最高的食物营养素。

脂肪酸

一些脂肪酸是人体保持健康必需的。例如ω-3脂肪酸(烃基上第一个双键位于从末端数第三个碳原子处)有维持免疫和心血管功能的作用。

改善口感

促成细腻,润滑的口感。缺乏脂肪的菜肴则经常被形容为“清汤寡水”。另外脂肪还促进进食后的饱胀感。但过多食用会增加癌症患病率。

传热媒介

用来直接煎炸食物(主要是用沙拉油),可以在表面达到高温(>摄氏100度)。炒菜中用来均匀传热和防止沾锅。

脂溶成分

食物原料中的一些气味分子和营养分子不易溶于水而易溶于油脂,因此一定量的脂肪有助于食物的香味和营养。例如要充分利用胡萝卜中的胡萝卜素,则最好将之与一定的脂肪或含脂肪成分烹调。

调味料

一些脂肪如辣油、芝麻油被用来做调味料。

液态油类可根据它们在空气中能否干燥的情况分为:干性油、半干性油和非干性油三类。除三甘油酯外,并含有少量游离脂肪酸、磷脂、甾醇、色素和维生素等。

化合态的或游离态的脂肪酸,有饱和的如月桂酸、软脂酸、硬脂酸等。

有不饱和的如油酸、亚油酸、亚麻酸等。油脂不溶于水,溶于有机溶剂如烃类、醇类、酮类、醚类和酯类等。在较高温度,有催化剂或有解脂酵素存在时,经水解而成脂肪酸和甘油。与钙、钾和钠的氢氧化物经皂化而成金属皂和甘油。并能起其他许多化学反应如卤化、硫酸化、磺化、氧化、氢化、去氧、异构化、聚合、热解等。主要用途是供食用,但也广泛用于制造肥皂、脂肪酸、甘油、油漆、油墨、乳化剂、润滑剂等。

制法有压榨法、溶剂提取法、水代法和熬煮法等四类。所得的油脂可按不同的需要,用脱磷脂、干燥、脱酸、脱臭、脱色等方法精制。

动物的脂肪组织和油料植物的籽核是油脂的主要来源

在室温下呈固态或半固态的叫脂肪,呈液态的叫油。脂肪中含高级饱和脂肪酸的甘油酯较多,油中含高级不饱和脂肪酸甘油酯较多,天然油脂大都是混合甘油酯(即R、R′和R″不相同或不完全相同)。各种油脂都是多种高级脂肪酸甘油酯的混合物。一种油脂的平均分子量可通过它的皂化值(1g油脂皂化时所需KOH的毫克数)反映。皂化值越小,油脂的平均分子量越大。油脂的不饱和程度常用碘值(100g油脂跟碘发生加成反应时所需I2的克数)来表示。碘值越大,油脂的不饱和程度越大。油脂中游离脂肪酸的含量常用酸值(中和1g油脂所需KOH的毫克数)表示。新鲜油脂的酸值极低,保存不当的油脂因氧化等原因会使酸值增大。有些油类在空气中能形成一层硬而有弹性的薄膜,有这种性质的油叫干性油(碘值大于130),例如桐油和亚麻油。蜡跟油脂一样,也是广泛存在于自然界中的酯类。蜡的主要成分一般是含有偶数碳原子的高级饱和脂肪酸跟高级一元醇组成的酯,例如,白蜡的主要成分是蜡酸蜡酯,蜂蜡的主要成分是软脂酸蜂蜡酯,鲸蜡的主要成分是软脂酸鲸蜡酯。由于习惯的原因,有些称蜡的不是酯类。例如石蜡是高级烷烃,高聚乙二醇是合成蜡。

由于脂肪酸为一种酸,因此可用显碱性的肥皂洗去。

油脂是人体重要的供能物质,并能在人体内储存起来,成为维持生命活动的备用能源物质。

“不饱和脂肪酸”较多的油类:包括大豆油、葵花油、玉米油、红花油、胡麻油等;适合膳食荤素搭配的各类人群食用,特别是吃动物性食品较多、植物性食品较少的人。

“单不饱和脂肪酸”较多的油类:包括橄榄油和茶籽油,适合膳食荤素搭配的各类人群食用,因其降血脂效果较好,特别适合中老年人和高血脂症患者。

各类不饱和脂肪酸较为均衡的油类:包括花生油和芝麻油;适合各类人群食用。

“饱和脂肪酸”较多的油类:包括棕榈油、猪油、牛油、羊油、奶油、植物奶油、椰子油等。适合素食者或很少食用动物性食品的人食用。

必需脂肪酸

组成油脂的多数脂肪酸在人体内都能合成,只有亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸等在人体内不能合成。但它们又是维持正常生命活动不可缺少的,必须从食物中摄取,这些脂肪酸称为必需脂肪酸。


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