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油脂加工储藏中的化学变化
项目三 脂类的性能与控制
前面我们一起探讨了不同种类的油脂具有不同程度的色泽和气味，以及烟点、闪点、着火点、熔点与沸点；并且脂类还具有良好的塑性和乳化性。
现在我们一起探讨油脂在加工储藏中的化学变化，油脂发生水解、氧化和高温处理下，油脂品质将发生哪些变化？
油脂是一种非常容易变质、氧化的物质，其主要成分是脂肪，而脂肪是由甘油和脂肪酸组成的三酰甘油酯，其中脂肪酸在储存、加热过程中都会发现氧化、酸败，产生可能有害健康的过氧化物、醛、酮等，还会导致油脂产生哈喇味儿。在这个过程中，油脂的营养价值也随之降低，甚至还会危害健康。
因此，在食品在储藏和加工中不希望产生氧化、酸败变质，但有时油脂的适度氧化，对于油炸食品香气的形成却又是必需的。因此，油脂氧化对食品工业是至关重要的。油脂氧化包括自动氧化、酶促氧化和光氧化，其中ROOH来源于光氧化产物，油脂在加工储存过程中无法避免光照，而油脂中一般均有微量叶绿素，光氧化速度很快，ROOH很容易产生。
一、油脂水解
1.油脂在有水存在的条件下，在加热、酸及酯酶的作用下发生水解反应，产生游离的脂肪酸。
一、油脂水解
2.油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应。
二、油脂氧化
油脂氧化是油脂变质的主要原因之一。油脂在存储期间，由于空气中氧气、光照、微生物和酶的作用，会导致油脂哈喇，产生令人不愉快的气味，这些变化称为油脂的酸败。酸价是衡量油脂中所含游离脂肪酸的指标之一，是水解程度的标志，酸价越小说明的油脂的品质越好。
二、油脂氧化
自动氧化 自动氧化是脂类与分子氧的反应。
氧化产物进一步分解为低级脂肪酸、醛、酮等小分子物质，而使油脂发生酸败、产生异味。
氧化过程是不饱和油脂和脂肪酸纤形成游离基，再经过氧化作用生成氧化物游离基，后者与另外的油脂或脂肪酸作用生成氢过氧化物和新的脂质游离基，如此循环连锁反应。
二、油脂氧化
光敏氧化 光敏氧化是指在光的作用下（不需要引发剂）不饱和脂肪酸与氧之间发生的反应。
不含未成对电子的氧称为单线态氧，有一个未成对电子的称为双线态，有两个未成对电子的称为三线态。
食品体系中的三线态氧是在食品体系中的光敏剂，在吸收光能后形成激发态光敏素，激发态光敏素与基态氧发生作用，能量转移是基态氧转变为单线态氧。
单线态氧具有极强的亲电性，能以极快的速度与脂类分子中具有高电子密度的部位（双键）发生结合，从而引发常规的自由基链式反应，进一步形成氢过氧化物。
二、油脂氧化
酶促氧化 脂类在酶参与下所发生的氧化反应称为酶促反应。
脂肪氧合酶可以使氧气与油脂发生反应而形成氢过氧化物。
植物体中的脂肪氧合酶具有高度的基团专一性，它只能作用于1,4-顺、顺-戊二烯基位置，且此基团应处于脂肪酸的ω-8位。
在脂氧合酶的作用下脂肪酸的ω-8先是去质子形成自由基，而后进一步被氧化。
二、油脂氧化
当油脂中所含的多不饱和脂肪酸比例越高，该油脂氧化酸败速度就越快；油脂中的游离脂肪酸含量越高，油脂的氧化速度也越快。同样，高温能促进自由基的形成，也会促进氢化氧化物的变化；光线也会使油脂自动氧化加快，特别是紫外线会引发自动氧化，加快自由基的形成，加速油脂的自动氧化。
油脂中存在许多物质，如微量元素Fe、Cu、Mn等金属离子，它们都会催化油脂的自动氧化，缩短氧化的诱导期，加速油脂的酸败。当油脂中水的含量超过0.2%时，油脂就会产生水解而加快酸败，因此食用油脂在包装是应尽量避免水分和微生物污染，防止油脂变质。
而添加抗氧化剂可以有效抑制自由基的生成和终止链式反应，达到阻断油脂氧化的目的。
三、油脂高温下化学变化
油脂长时间高温加热后会发生质变，会发现色泽变深、粘度增大、味感变差，烟点降低等现象，这些现象显然导致油脂的营养及质量下降。高温下油脂会发许多化学反应：
热聚合 油脂在无氧的条件下200~300℃高温时，主要发生热聚合反应。发生聚合反应后的油脂会出现油脂粘度增大、泡沫增多等现象。
热氧化 油脂在空气中加热至200~300℃时，会发生热氧化反应。反应产生的自由基能聚合生成氧化聚合物。
热分解 无氧条件下，饱和油脂在350℃的温度下，生成丙烯醛、脂肪酸、二氧化碳、甲基酮和小分子的酯等。
水解与缩合 油脂在高温油炸时，由于水分子的参与会使油脂与水接触时，发生水解反应，而水解产物之间会发生缩合型化合物。
总 结
通常条件下，油脂的抗氧化可以通过阻止或延缓氧化的方式来实现。可采用物理方法和化学方法。物理方法主要包括：低温、避光、暗处储存，尽量隔绝空气，这样可以消除自动氧化的因素。化学的方法可脱氧剂吸收容器内或者包装内残留的的空气，最有效的方法是在食品或油脂中加入少量的抗氧化剂来抑制或延缓油脂的各种氧化放应，此方法最经济、最方便也最有效。
油脂氧化酸败后会产生不同的气味，氧化产生的物质为低分子的醛、酮、酸等化合物，他们会与蛋白质、维生素作用，使油脂的质量显著降低。此外，这些低分子物质均具有毒性，对人体健康产生危害。

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