1、1B1、油脂在生物体内是怎样形成的?请写出油脂在生物体内的形成反应,油脂有何食用价值?有何工业用途?(本题 20 分,每小问 5 分)油脂的形成:植物是自养生物利用的是光能,进行光合作用生成有机物糖类,糖类在植物体内通过糖酵解生成甘油和脂肪酸,再发生酯化反应合成油脂。动物是异养生物,通过向外界摄取营养物质,这些营养物质在消化道分解产生可吸收的糖类,糖类通过糖酵解生成甘油和脂肪酸在通过酯化形成油脂。动物体内的油脂通常以固态形式存在,植物中则通常以液体形式存在。形成反应:CH2OH R1 COOH CH2OCOR1| |CHOH + R2 COOH CHOCOR2 + 3H2O| |CH2OH R
2、3 COOH CH2OCOR3甘油 脂肪酸 甘三酯油脂的食用价值: 提供热量 油脂发热值 9.5kcal/g糖类 5kcal/g蛋白质 4kcal/g(1)油脂在人体内的作用 参与生物组织器官的形成与机体的生命活动; 提供特种营养物质a.脂溶性维生素:VA 、 VD、VE、VK;b.必需脂肪酸:亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸、EPA、DHA 等。人体缺乏油脂或油脂中的某些伴随成分,就会产生各种疾病甚至危及生命。因此,食用油脂是人类赖以生存的主要药食成分之一,人类日常饮食离不开油脂。2工业用途:(1)油脂在食品工业上的作用提供功能性质:a.煎、炸、炒制食物是作为热媒,并增进风味;b提供造型功能:如人
3、造奶油在生日蛋糕上的应用;c起酥功能:如起酥油;d赋予食品良好口感与风味、增进食欲。因此,油脂既是一种食品,又是一种食品加工原料。(2)其它工业用途:日用化工、医药等工业应用a.制皂原料;b油漆工业原料;c.润滑油;d.美容化妆与护肤品原料;e.医药工业原料。2、按照饱和程度来分类,天然的棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、芥酸、桐酸、花生四烯酸、EPA、DHA 分别属于哪类脂肪酸(5 分)?请写出这 10 种脂肪酸的结构简式和速记法(有双键者要求在速记法中标出双键数及各双键的顺反结构)(10 分),再指出天然脂肪酸有什么结构特点(5 分)?饱和脂肪酸:棕榈酸 CH3(CH2)14COOH
4、C16:0、硬脂酸 CH3(CH2)16COOH C18:0不饱和脂肪酸:(1)一烯酸:油酸 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH C18:1(9C)、芥酸 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11COOH C22:1(13C)(2)二烯酸:亚油酸 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH C18:2(9C,12C)(3)三烯酸:亚麻酸 -亚麻酸 CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH C18:3(9C,12C,15C) -亚麻酸 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)4COOH C18:
5、3(6C,9C,12C)、桐酸 : CH3( CH2) 3( CH CH) 3( CH2) 7COOH -桐酸 C18:3(9C,11t,13t) -桐 酸 C18:3(9t,11t,13t)(4)多烯酸:花生四烯酸 CH3(CH2)4(CH=CH-CH2)4(CH2)2COOH C20:4(5C,8C,11C,14C)3EPA CH3(CH2CH=CH)5(CH2)3COOH C20:5(5C,8C,11C,14C,17C)、DHA CH3(CH2CH=CH)6(CH2)COOH C22:6(4C,7C,10C,13C,16C,19C)天然脂肪酸结构特点:(1)绝大多数为直链的一元羧酸,即只
6、有一个羧基和一个羟基。(2)决大多数为偶数个碳原子,奇数碳者仅仅是极个别。(3)C 16、 C18酸最多最广,链长范围常在 C12C 22 之间,其它很少。(4)不饱和脂肪酸多为烯酸,炔酸极少。(5)UFA 的双键结构多为顺式结构,反式结构极少。(6)多烯酸的双键一般以五碳双稀结构(1,4不饱和系统)的非共轭形式存在,共轭形式极少。(7)特殊脂肪酸仅存在于特种油脂中,在一般油脂中极少见。总之,各种碳链长度不同、饱和程度不同以及顺反结构不同的脂肪酸,其物理与化学性质也不相同,所组成的甘三酯的性质显然也不同。天然油脂的结构和性质与所含脂肪酸类型、含量以及在甘油三个羟基上的位置有关。3、试列出 6
7、种衡量油脂品质的主要理化指标(6 分)?并解释油脂酸价、碘价和过氧化值的定义及其物理意义(14 分)。主要理化指标:(1)色泽(2)气味、滋味(3)透明度(4)皂化值(5)酸价(6)过氧化值酸价( AV) :指中和 1 克油脂中的游离脂肪酸所需要的氢氧化钾毫克数,单位:( KOH) /( mg/g) 。物 理 意 义 : 酸 价 是 油 脂 中 游 离 脂 肪 酸 含 量 的 标 志 , 可作为油脂水解变质程度的指标。酸 价 越 小 , 说 明 油 脂 质 量 越 好 , 新 鲜 度 和 精 炼 程 度 越 好 。测 定 原 理 : 油 脂 中 的 游 离 脂 肪 酸 与 KOH 发 生 中
8、和 反 应 , 从 KOH 标 准 溶 液 消 耗 量 可计 算 出 游 离 脂 肪 酸 的 量 , 反 应 式 如 下 : RCOOH + KOH RCOOK + H2O。计 算 公 式 : AV=2( FFA%) FFA-游 离 脂 肪 酸碘 价 ( IV) : 指 100g 油 脂 中 所 能 加 成 碘 的 克 数 。物 理 意 义 : 碘 值 是 反 应 油 脂 不 饱 和 程 度 的 一 项 重 要 指 标 , 可 根 据 其 大 小 检 测 油 脂掺 杂 、 变 质 的 程 度 。 IV 越 大 , 则 不 饱 和 度 越 高 。测 定 原 理 : I2+ Br 2IBr (Ha
9、nus 试剂) 4IBr + CH=CH CHICH Br KBr + IBr IBr + I2 I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6计算公式:IV 实=N(V 2-V1)0.1269 100/WN硫代硫酸钠溶液的当量过 氧 化 值 ( POV) : 指 1Kg 油 脂 中 的 活 性 氧 含 量 , 以 过 氧 化 物 的 毫 摩 尔 数 表 示 ,单 位 mmol/Kg。物 理 意 义 : 过 氧 化 值 是 表 示 油 脂 和 脂 肪 酸 等 被 氧 化 程 度 的 一 种 指 标 , 可 用 来 衡 量油 脂 酸 败 程 度 。 一 般 来 说 , 过 氧 化 值
10、越 高 , 油 脂 酸 败 就 越 厉 害 。测 定 原 理 : ROOH + 2KI ROH + I2+K2OI2 + 2Na2S2O3 Na2S4O6 + 2NaI计 算 公 式 : X=( V-V0) N0.1269/m式 中 : X样 品 的 过 氧 化 值 , %。V样 品 消 耗 硫 代 硫 酸 钠 溶 液 的 体 积 , ml。V0空 白 消 耗 硫 代 硫 酸 钠 溶 液 的 体 积 , ml。N硫 代 硫 酸 钠 标 准 溶 液 的 麾 尔 浓 度 , mol/L。0.12691N 硫 代 硫 酸 钠 1ml 相 当 于 碘 的 克 数 。4、试分析油酸浸出车间中溶剂损耗的原
11、因和降低溶剂损耗的措施根据浸出工艺流程图不难分析出溶剂的损耗主要有以下几个原因:1、粕中带走溶剂2、毛油中带走溶剂3、废水中带走溶剂4、自由气体中带走溶剂5、机械设备的跑、冒、滴、漏5降低溶剂损耗的措施:1、降低毛油中的溶剂含量(1)提高混合油浓度,掌握好溶剂比要合理选择适当的溶剂比,溶剂比大,对降低粕中的残油有一定作用,但所收到的混合油浓度太低,会给回收系统增加负荷,易造成毛油中含溶。喷淋方式采用溶剂或混合油与料胚逆流的方式,即刚进浸出器的物料用较低浓度的混合油喷淋,这样能得到较浓的混合油。油厂常用的平转式浸出器浸出时溶剂比为0.81.11,也采用逆流的方式。(2)掌握好蒸发中的主要蒸发要素
12、直接蒸汽含水多和用量大,会造成汽提塔液泛,毛油中的溶剂含量超标;可加汽水分离器或者把直接蒸汽加热成过热直接蒸汽提高蒸汽质量,减少汽提塔液泛。蒸发量一定要均匀,不可忽大忽小,。混合油的浓度要定期测定,以不断改进混合油的浓度。混合油在蒸发时液面高度(指衡位缸控制)以在蒸发器长管的1/4高度处为宜。2、降低粕中的溶剂含量(1)料层越高,越易产生料胚(尤其是细粒状的)成团或结块现象,使溶剂渗透阻力增大,造成溶剂在过了滴干段后,还没有复合渗透,以及湿粕含溶增大,增加蒸烘负担。要坚决杜绝跑生现象,以免豆粕中的溶剂含量严重超标。(2)在掌握好溶剂喷淋量的同时,合适掌握好滴干时间,湿粕含溶量在15%30%时,
13、滴干时间一般掌握在1525 min。(3)入浸料水分控制因采用的浸出器不同也略有不同。平转型浸出器入浸水分8%9%,拖链型浸出器入浸水分9.5%9.5%,环形浸出器入浸水分10%12%。同时,经常检查新鲜溶剂是否带水,假若新鲜溶剂带水,大量溶剂随湿粕带到蒸脱机中,会造成蒸脱机负荷增大,同时也会造成豆粕结块,致使粕中溶剂严重超标。(4)粕脱溶量是在蒸烘机中进行的,要掌握好蒸烘机的直接蒸汽和间接蒸汽的压力、蒸烘温度及料层高度,直接蒸汽压力不能太高,太高易造成溶剂在各轴封处外溢,严重时溶剂渗漏,故一般控制在0.02 MPa 左右。蒸烘温度控制在105110 。操作中要注意底层物料的高度,使料层高出1
14、/3处,这样可减少溶剂气体的倒流。3、降低废水中溶剂含量废水主要是指热水循环罐、分水箱及溶剂周转罐内排出的积水,这部分积水有些油厂直接排入废水池,这也是溶剂损耗高的一个因素。这部分废水应收集,再经废水蒸煮罐用蒸汽加热到92 以上,但不超过98 ,温度太高,蒸汽用量大,冷凝器冷凝效果差;温度太低,废水中的溶剂含量偏高,所产生含溶剂蒸汽再经冷凝器冷凝回收后排出。64、降低尾气中带走的溶剂尾气是不能冷凝成液体的气体,浸出车间的尾气是由于不凝结的废气进入设备内所形成的,加强对尾气的回收,能够降低溶剂的损耗。目前,小型油厂回收尾气比较有效的方法是冷冻吸收法,该方法用的装置主要是由一台小型冷冻机和防爆风机
15、组成,溶剂气体冷冻回收的工艺过程是利用冷冻机组使溶剂气体在冷凝器内降到01 ,尾气从溶剂气体冷凝器下进入,冷凝后的溶剂从底部流出,不冷凝气体用防爆风机排出,这种方法操作简便,溶剂的回收率高。大、中型油厂常采用矿物油吸收法,吸收塔的石蜡温度小于40 ,解析塔的石蜡温度控制在115120 。5、减少设备的滴漏设备滴漏的主要原因是各个视镜的橡胶板易老化,以及转动部分的轴封头、各循环泵的密封板等处封闭不好造成的,要求定期更换橡胶板和封头石棉纸。同时在生产过程中操作人员要加强设备管理,提高责任心,发现跑冒滴漏现象应及时处理,加强设备密闭性。(也可以简写为:1.物料浸出的湿粕含溶量控制:入浸物料粉末度大,
16、水分高使溶剂的渗透效果差,浸出器的装料高度要适宜;2、保证湿粕蒸脱的效果:控制好湿粕的含溶,进入蒸脱机的物料要保证充分的预热,使用过热蒸汽,控制好温度、存料高度等;3.改善混合油蒸发的效果:在保证浸出效果的前提下,尽量提高混合油的浓度,以减小蒸发的负荷,节约蒸汽用量,要保持混合油流量的稳定、蒸汽压力基本恒定;4.加强溶剂分水与废水的蒸煮 ;5.完善自由气中溶剂的回收;6.减少跑冒滴漏;7.溶剂的质量)5、试述油脂精制的步骤和原理工艺流程:原油(毛油)过滤水化(脱胶) 碱炼(脱酸)脱色脱臭成品油2)(1)去杂:目的:在制油或储存过程中混入油中的泥沙、料胚粉末、饼渣、 纤维、草屑及其他固态杂质。这
17、类杂质不溶于油脂,故可以采用过滤、沉降等方法除去。原理: 杂质与有的密度,比重,溶解性等性质的显著区别。(2)脱胶:目的:去除粗油中的胶体杂质,磷脂为主,油厂常将脱胶称为脱磷。原理:利用磷脂等类脂物分子中含有的亲水基,将一定数量的热水或稀的酸、碱、盐及其他电解质水溶液加到油脂中,使胶体杂质吸水膨胀并凝聚,从油中沉降析出而与油脂分离的一种精炼方法。沉淀出来的胶质称为油脚。(3)脱酸:目的:脱除油脂中的游离脂肪酸。7原理:碱法:利用加碱中和油脂中的游离脂肪酸,生成脂肪酸盐(肥皂)和水,肥皂吸附部分杂质而从油中沉降分离的一种精炼方法。蒸馏脱酸:借助直接蒸汽加热,在真空条件下使游离脂肪酸与低分子气味物
18、质随着蒸汽一起排出。这种方法适合于高酸价油脂。 (4)脱色:目的:因色素能使油脂带较深的颜色,影响油的外观,可采用吸附脱色的方法将其从油中除去。原理:利用吸附剂吸附油脂中色素及其他杂质,经过滤除去吸附剂及杂质,达到油脂脱色净化目的。(5)脱臭:目的:除去不良气味原理:利用油脂内的臭味物质和甘油三酸酯的挥发度的极大差异,在高温高真空条件下,借助水蒸气蒸馏的原理,使油脂中引起臭味的挥发性物质在脱臭器内与水蒸气一起逸出而达到脱臭的目的。(6)脱蜡:目的:将蜡质从毛油中除去,以防其影响油脂食用的口味和透明度,利于加工。 原理:利用油脂与蜡质熔点相差很大的特性,通过冷却、结晶,然后用过滤或离心分离的方式
19、进行油蜡分离。6、什么是油脂酸败(2 分)?油脂酸败的种类有哪些(2 分)?油脂通过空气氧化造成酸败的机理或历程是什么样的(6 分)?油脂水解酸败的机理是什么(4 分)?有什么措施可以防止或抑制油脂酸败(6 分)?油脂酸败指油脂通过氧化或水解产生小分子醛、酮、酸等物质,使油脂具有刺激性“哈味”的现象参照 A 卷第五题进行回答7、请结合食用调和油的优缺点,谈谈你对食用调和油市场感前景的看法调和油的优点:1、营养平衡:(脂肪酸、微量活性物质)不管是哪种类型的调和油,多半都是41的健康调和油,所谓的4:1其实就是指其中含有4份亚油酸、1份亚麻酸的天然植物食用油。这种食用油不仅可以从数量上保证人体每天
20、对2个必需脂肪酸的需求,除此之外还可以从质量上达到均衡营养的目的。(这种调和油中含有大量的亚油酸、亚麻酸,这些都是人体所必需的不饱和脂肪酸。而且都是人体不能自身合成的物质,因此必须要依靠膳食补充。)如果亚油酸摄取过量而亚麻酸摄入量不足的话,将会严重影响人体健康。2、风味追求(自由发挥拓展)3、经济追求(自由发挥,合乎逻辑情理即可)调和油的缺点:8(1)种类多,差价大:目前市场上的调和油种类多达几十种,让人眼花缭乱。并且玲琅满目的调和油产品价格各不相同,差别明显。比如橄榄调和油最贵的达120元二便宜的只有55元,让消费者不知道如何做出选择。(2)无一家品牌调和油表明油料比例:各品牌调和油对构成油
21、料成分的标注比较详细,却没有一个调和油品牌在标签上标注了各种油料的配方比例。(3)消费者难以”慧眼识货“:橄榄油、花生油、玉米胚芽油、葵花籽油、山茶油在营养学界都是被公认的营养价值高的油种,长期食用对人体健康起到保健作用。有关专家告诉记者,凡是调和油上标明以上述油种为品名的调和油实则其含量较少,比如橄榄调和油,那么橄榄油含量的比例一般比较少,大多是以转基因大豆油或是棕榈油为主。(4)现在国家并没有出台一个食用调和油标准配比,导致出现产油厂家随意比例混合,不能实现调和油最佳比例下的最大价值。甚至有因为几滴橄榄油的加入就打着橄榄调和油的旗号猛抬价格的情况出现。(5)另外由于油脂企业鱼龙混杂,没有很
22、好的检测方法对调和油成分进行检测,这又给了地沟油可乘之机。前景请根据市场现状自行编写:市场现状:1、国家监管无力 2、企业大量生产 3、消费者无所适从(缺乏知识,担忧)8、试论述油脂的氧化机理、影响因素和防治措施油脂氧化机制分为三步自由基应机制:引发 RHR+H 引发剂为光、热、金属传递 R+O2ROOROO+RHROOH+R终止 R+RR-RR+ROOROORROO+ROOROOR+O2先在双键的 -C 处引发自由基,自由基共振稳定,双键可位移,参与反应的是 3O2,生成的 ROOH 的种数为:2-亚甲基数。影响油脂氧化速率的因素:(1)脂肪酸的组成与结构:不饱和脂肪酸饱和脂肪酸、顺式构型反
23、式构型、共轭双键非共轭双键、游离脂肪酸甘油酯;甘油酯中的 FA 的无规则分布使氧化速率下降,双键数正比于氧化速率。(2)O 2: 1O2的 V 氧化 1500 3O2的 V 氧化(3)温度:温度正比于氧化速率(温度升高同时促进游离基的产生和氢过氧化物的分解)。SFA 室温下稳定,高温下会显著的变化。9(4)Aw:Aw 增加到 0.3 时,V 氧化 减小,因为水与脂肪氧化的自由基反应中的氢过氧化物形成氢键,水能与金属离子形成水合物;Aw 在 0.30.75 之间时,V 氧化 增加,因为水增加了氧的溶解度,脂肪分子肿胀,催化剂和氧的流动性增加。Aw 继续增加,V 氧化 减小,催化剂和反应物的浓度被
24、稀释。(5)表面积: 表面积越大,V 氧化 越大。(6)催化剂,助氧剂:Mn 2+(n2,过渡金属离子)是助氧剂。a 促进 ROOH 分解 b 直接与 RH 未氧化物质作用 c 使 3O2活化产生 1O2 HO2(7)分子定向(8)物理状态:玻璃态分子的运动被冻结,扩散受到抑制。(9)光和射线:促使氢过氧化物分解,引发游离基。(10)抗氧化剂:延缓和减慢油脂氧化速率。防止油脂氧化的措施:一、提高油脂储藏条件:油脂低温储藏, 低温储藏是油脂储藏的重要方法将储油仓房的温度控制在 15以下, 进行低温储藏,能够有效地长期储藏油脂。油罐应尽可能建成大容量、半地下和有凉棚的油罐, 罐体喷涂银白漆, 以减
25、弱因日光的影响使油罐升温。 惰性气体法储藏,向储油容器内注入惰性气体,排除空间留存氧和溶于油脂中的氧,以抑制油脂氧化。充氮气调储藏技术,是一项非常有效的技术, 它可以明显控制油脂氧化速度,从而实现油脂绿色储藏。 新包装工艺的应用。 目前国内外抗氧化包装主要采取阻氧、 避光的包装形式, 以隔绝外界的氧气和光对油脂氧化稳定性的影响。2、脱氧剂法储藏油脂:目前采用的脱氧剂主要有连二亚硫酸钠、 铁粉、 碱性糖制剂 3 种。 用脱氧剂防止油品氧化有良好效果, 如添加脱氧剂的菜籽油 40储藏 35d, 酸值和过氧化值无明显增加。3、抗氧化剂法。在油脂中添加抗氧化剂是延缓油脂氧化的一种最为有效的方法。 抗氧
26、化剂主要包括人工合成抗氧化剂和天然抗氧化剂。人工合成抗氧化剂;天然抗氧化剂, 酚类物质天然抗氧化剂;天然色素类天然抗氧化剂;植酸类天然抗氧化剂;蛋白质、多肽及氨基酸类抗氧化剂。多肽、氨基酸等已被发现具有较高的抗氧化活性, 是潜在的抗氧化物质资源。9、溶剂浸出法提取植物油脂的原理是什么(4 分)?油脂浸出工艺包括哪 4 个系统(4 分)?请写出包含有这 4 个系统的油脂浸出工艺流程(12 分)?溶剂浸出法提取植物油脂的原理:1、分子扩散:溶剂分子向油料中扩散,油脂分子向油料外扩散 2、对流扩散 油脂浸出过程的实质是固液萃取的传质过程,其传质过程是由分子扩散和对流扩散完成的。油脂浸出工艺的四个系统
27、:浸出系统、混合油处理系统、湿粕处理系统、溶剂回收系统10工艺流程见 P26。10、天然脂肪酸有什么结构特点?绝大多数为直链的一元羧酸,即只有一个羧基和一个羟基。 决大多数为偶数个碳原子,奇数碳者仅仅是极个别。 C16、 C18酸最多最广,链长范围常在 C12C 22 之间,其它很少。 不饱和脂肪酸多为烯酸,炔酸极少。 UFA 的双键结构多为顺式结构,反式结构极少。多烯酸的双键一般以五碳双稀结构(1,4不饱和系统)的非共轭形式存在,共轭形式极少。特殊脂肪酸仅存在于特种油脂中,在一般油脂中极少见。总之,各种碳链长度不同、饱和程度不同以及顺反结构不同的脂肪酸,其物理与化学性质也不相同,所组成的甘三
28、酯的性质显然也不同。天然油脂的结构和性质与所含脂肪酸类型、含量以及在甘油三个羟基上的位置有关。C1、油脂的化学本质是什么?它在生物体内是怎样形成的?它对人体有何作用?它有何工业用途?(本题 20 分,每小问 5 分)油脂的化学本质:化学本质是由脂肪酸和甘油发生酯化反应所形成的一大类有机化合物。其他见 B 卷第一题2、什么是脂肪酸(2 分)?按照饱和程度来分类,自然界的天然脂肪酸有哪几类(3 分)?并列举每类脂肪酸的一种常见代表物质的俗称(3 分)及其速记法或结构简式(6 分),再指出天然脂肪酸有什么结构特点(6 分)?脂肪酸:脂肪酸,是指一端含有一个羧基的脂肪族碳氢长链,是有机物,直链饱和脂肪酸的通式是 C(n)H(2n +1)COOH,低级的脂肪酸是无色液体,有刺激性气味,高级的脂肪酸是蜡状固体,无可明显嗅到的气味。其他见 B 卷第 2 题