正文 第一章食品組成及汙染控製(1 / 3)

食品是人類維持生存及開展社會活動最基本的物質之一,食品質量安全事關人們的日常生活與生命健康,保障食品質量安全既是食品生產經營企業不可推卸的責任,同時也是法律賦予政府相關行政部門的監管職責。就流通環節食品安全而言,無論是對經營主體市場主體準入還是經營過程的食品質量的管理和控製以及食品召回、食品安全事件的處理等都離不開對食品基本特性及食品安全知識的掌握和了解。隻有具備一定的食品及食品安全知識,才能有效地控製所經營食品的質量,合理地進行食品的貯藏及運輸,更好地與消費者進行溝通並處理好相關食品質量的投訴,並依據食品基本特性更好地規範食品的經營。總之,必要的食品及食品安全知識是依法經營的前提和保障。

第一節食品及食品基本組成

一、 食品及分類

(一) 食品定義

《中華人民共和國食品安全法》(簡稱《食品安全法》)第九十九條對食品的定義為:各種供人食用或者飲用的成品和原料以及按照傳統既是食品又是藥品的物品,但是不包括以治療為目的的物品。

《食品工業基本術語》(GB 15091—95)(下為同一版本)對食品的定義:可供人類食用或飲用的物質,包括加工食品、半成品和未加工食品,不包括煙草或隻作藥品用的物質。

(二) 食品的分類

食品工業發展迅速,其品種多,範圍廣,很難對其作出精確而概括全麵的分類。就食品的分類我國尚無統一的分類規定。目前常用下述幾種分類:

(1) 按照營養特點分類:①穀類及薯類(米、麵、土豆、紅薯等);②動物性食品(肉、雞、魚、鴨、蛋、乳及其製品等);③豆類及其製品(黃豆、豆腐、豆製品等);④蔬菜水果類(包括植物的根、莖、葉、果實等);⑤純熱能食物(色拉油、澱粉、食用糖等)。

(2) 按保藏方法分類:①罐頭食品;②脫水幹製食品;③冷凍食品;④冷凍脫水食品;⑤醃漬食品;⑥煙熏食品;⑦發酵食品等。

(3) 按照原料種類分類:①果蔬製品;②肉禽製品;③水產製品;④蛋乳製品;⑤糧食製品等。

(4) 按加工方法分類:①焙烤製品;②膨化食品;③油炸食品等。

(5) 按照食用人群分類:①嬰幼兒食品;②老年食品;③孕婦、哺乳期婦女以及恢複產後生理功能等特點食品;④適用於特殊人群需要的特殊營養食品,如運動員、宇航員、特殊條件下作業人員食品。

(6) 按照國家質檢總局製定的《食品質量安全市場準入製度》規定:食品分為28大類525種。28類食品包括糧食加工品、食用油、油脂及製品、調味品、肉製品、乳製品、飲料、方便食品、餅幹、罐頭、冷凍飲品、速凍食品、薯類和膨化食品、糖果製品、茶葉、酒類、蔬菜製品、水果製品、炒貨食品及堅果製品、蛋製品、可可及焙烤咖啡產品、食糖、水產製品、澱粉及澱粉製品、糕點、豆製品、蜂製品、特殊膳食食品及其他食品。

(7) 按照衛生部製定的《食品添加劑使用衛生標準》(GB 2760—2011)(下為同一版本)規定:食品分為16大類,包括:(01)乳及乳製品,(02)脂肪、油和乳化脂肪製品,(03)冷凍飲品,(04)水果、蔬菜(包括塊根類)、豆類、食用菌、藻類、堅果以及籽類等,(05)可可製品、巧克力和巧克力製品(包括代可可脂巧克力及製品)以及糖果,(06)糧食和糧食製品,包括大米、麵粉、雜糧、塊根植物、豆類和玉米提取的澱粉等,(07)焙烤食品,(08)肉及肉製品,(09)水產及其製品(包括魚類、甲殼類、貝類、軟體類、棘皮類等水產及其加工製品等),(10)蛋及蛋製品,(11)甜味料,包括蜂蜜,(12)調味品,(13)特殊膳食用食品,(14)飲料類,(15)酒類,(16)其他類。

(8) 根據食品是否加工製造及其流通特點,流通環節食品由初級農產品、經加工製造的食品和特殊食品三部分構成,共分為33大類541種。其中,初級農產品包括種植業產品、水產品、畜產品等未經加工的食品,共3類12種食品;經加工製造的食品分為28類525種食品,包括小麥粉、大米、食用植物油、醬油、食醋、肉製品、乳製品、飲料、調味品(糖、味精)、方便麵、餅幹、罐頭、冷凍飲品、速凍米麵食品、膨化食品、糖果製品、茶葉、葡萄酒及果酒、啤酒、黃酒、醬醃菜、蜜餞、炒貨食品、蛋製品、可可製品、焙炒咖啡、水產加工品、澱粉及澱粉製品;特殊食品包括自製食品和清真食品2類4種食品。

二、 食品營養成分的基本組成

食品主要來源於動、植物等生物資源。食品中除水外有三種主要成分:碳水化合物及其衍生物、蛋白質及其衍生物、脂肪及其衍生物。此外,還有礦物質及一係列微量有機物質,包括維生素、酶、乳化劑、有機酸、氧化劑、抗氧化劑、色素及風味物質等。另外水也是食物中不可缺少的重要成分。上述各種成分的不同組合,構成了不同食品特有的結構、質地、風味、色澤及營養價值。

(一) 碳水化合物

糖類物質俗稱碳水化合物,是多羥基醛及多羥基酮類物質的總稱。由於此類物質中含有C、H、O三種元素,且三種元素的比例一般都與Cx(H2O)y通式相符,故以碳水化合物相稱。食品中最重要的幾種碳水化合物有:糖類、糊精、澱粉、纖維素、半纖維素、果膠及其他植物膠等。最簡單的碳水化合物就是一種六碳糖——葡萄糖。葡萄糖及其他的六碳單糖有如下的環狀結構:

這些單糖均含有6個碳原子、12個氫原子和6個氧原子[C6(H2O)6]。它們的區別在於氧原子和氫原子在環上的位置不同,這些原子的不同排布方式,導致了這些糖有不同的溶解性、甜度、微生物發酵速度及其他一些品質。

2分子葡萄糖脫去1分子水後可連接形成1分子雙糖,例如麥芽糖:

蔗糖(即甘蔗糖或甜菜糖)由葡萄糖和果糖(一種5環結構)構成。麥芽糖由2分子葡萄糖構成;乳糖由葡萄糖和半乳糖構成。這些雙糖在溶解度、甜度、發酵敏感度及其他性質等方麵均有所不同。

許多葡萄糖分子連接成聚合物就形成了多糖。直鏈澱粉就是一種以α1,4糖苷鍵連接的α葡萄糖殘基組成的多糖,也是植物澱粉的重要成分。多個葡萄糖分子以α1,4糖苷鍵相連接形成的與直鏈澱粉略有不同的長鏈結構,常被稱為纖維素(如下圖所示)。

直鏈澱粉及支鏈澱粉結構圖

因此,單糖是構成複雜多糖的基本單位。雙糖、三糖、糊精為長鏈中的一部分,聚合在—起就形成了澱粉、纖維素及半纖維素分子,分子中可包含幾百甚至更多的單糖結構。單糖形成長鏈狀結構的化學衍生物為果膠及其他植物膠類物質。

雙糖、糊精、澱粉、纖維素、半纖維素、果膠及其他植物膠均由單糖或單糖的衍生物構成。因此,可分解成為單糖。直鏈澱粉和支鏈澱粉分解後,產生各種長度的糊精、麥芽糖和葡萄糖。這種分解或消化可以用酸或特殊酶的生物催化作用完成,微生物、發芽的穀物、動物,包括人類體內都有許多這樣的酶類。

糖類的化學反應基團是環上的羥基(—OH),當糖類的環狀結構打開時半縮醛羥基就變成了酮基。

含有醛基或酮基的糖被稱為還原糖,所有的單糖都是還原糖。當兩個或更多的單糖通過醛基或酮基連成長鏈後,還原性消失,形成非還原糖。雙糖中的麥芽糖是還原糖,而雙糖中的蔗糖是非還原糖。還原糖極易與食品中的其他成分,如蛋白質中的氨基發生反應,其產物會影響食品的顏色、風味及其他性質。多糖中的反應基團可結合成交聯結構,在這種狀況下長鏈可排列在一起構成纖維、薄膜和立體的網狀膠,這也正是由澱粉為原料生產可食薄膜作為包裝材料的理論基礎。

1. 糖的一般性質

葡萄糖、果糖、麥芽糖、蔗糖及乳糖等糖類在某種程度上說,都具有如下特征:

(1) 作為甜味劑使用。

(2) 易溶於水形成糖漿。

(3) 當溶液中的水分蒸發後形成結晶(例如從甘蔗汁中製取蔗糖的方法)。

(4) 提供能量。

(5) 易於被微生物發酵。

(6) 高濃度時可阻止微生物的生長,因此可被用作保藏劑。

(8) 加熱時顏色變黑或產生焦糖化反應。

(9) 某些糖可與蛋白質結合產生褐色,稱為褐變反應。

(10) 使感官得到除甜味以外的性質。

2. 澱粉的一般特性

澱粉在食品中起著重要作用,主要緣於它來源於植物,並具有如下性質:

(1) 無甜味。

(2) 不易溶於冷水。

(3) 在熱水中呈糊狀或膠狀。

(4) 在植物體中作為能量儲存形式。從營養的角度而言可提供能量。

(5) 在植物種子或塊莖中以澱粉粒的形式存在。

當澱粉顆粒的懸浮液被加熱後,澱粉顆粒在水中膨脹,很快被糊化,導致懸浮液黏度增加,最終形成糊狀物,再經冷卻後形成膠狀物。由於糊化物黏度較高,因此常用於食品增稠,而澱粉膠可在糖或酸性物質作用下產生變性,常用於布丁生產。糊狀和膠狀物在冷凍或老化過程中都可變為不溶性結構,這將導致食品結構的變化。澱粉分子部分分解產生糊精,其分子鏈的長度介於澱粉和雙糖之間,性質也介於這兩類化合物之間。

近些年來,人們研究出了許多用物理或化學的手段使天然澱粉改性的方法,這就大大增加了澱粉作為食品成分的應用範圍,尤其是用於食品結構的控製以及食品加工過程中在較低的加熱條件下產生所需要的黏度。這一技術國外已應用於生產不需加熱的即食布丁等產品。

澱粉的改性技術主要包括:利用物理、化學或酶的手段使澱粉分子中的葡萄糖長鏈斷裂、氧化,使天然澱粉的性質得到改變。例如,澱粉可通過改性而降低黏度;使用交聯劑,可使澱粉分子在熱水中的膨脹性下降;交聯劑與澱粉分子中的羥基反應,在長鏈澱粉分子之間架橋形成化學鍵;交聯化學鍵的強度較高,增強了澱粉顆粒結構的強度,並使澱粉黏度下降。這種黏度下降的現象與澱粉在酸性、加熱或高溫罐藏時產生的黏度下降類似。此外,澱粉分子中的羥基還可進一步與各種試劑反應,生成酯類、醚類、縮醛類及其他類型的衍生物。這類反應的主要作用是,使澱粉在冷凍和保藏過程中不易出現老化。澱粉顆粒還可經過預糊化處理,得到能在冷水中溶解膨脹的產物,澱粉的這一屬性常被應用於各種即食方便食品的生產。

3. 纖維素和半纖維素的一般性質

纖維素和半纖維素是植物組織中的一種結構性多糖,也是植物中碳水化合物的主要存在形式之一,是組成植物細胞壁的主要成分,分布十分廣泛,在細胞壁的機械物理性質方麵起著重要作用。

纖維素和半纖維素也較難分解,不溶於冷水及熱水中,也不能被人體消化,因而不產生能量。然而,纖維素是重要的膳食纖維,長的纖維素鏈結合成束狀,形成了宏觀的纖維。當蔬菜在被冷凍時,這種結構又會被凍結的冰晶體破壞,食品中的纖維構成了人體必要的膳食粗纖維。此外,咖啡豆的堅硬部分及堅果殼中都含有纖維素和半纖維素成分。這些硬殼在一些酶和微生物的作用下可最終分解為葡萄糖。例如,廢紙及植物中的纖維素在酶的作用下可轉變為葡萄糖,再添加氮元素,經酵母菌或其他微生物作用後,可作為動物飼料或作為人體所需要的蛋白質資源。

4. 果膠和其他植物膠的一般性質

果膠和其他植物膠作為糖的衍生物,在植物中的含量低於其他種類的碳水化合物,通常具有如下特性:

(1) 與澱粉和纖維素相同,是由重複結構的長鏈構成,但其重複結構不是單糖而是D吡喃半乳糖醛酸。

(2) 在水果、蔬菜中果膠通常似膠狀,存在於植物細胞壁間,起著使植物細胞連結在一起的作用。

(3) 果膠溶於水,易溶於熱水。

(4) 果膠的膠體溶液使番茄醬產生一定的黏度,並使橘子汁中的細小果肉顆粒穩定,阻止沉澱產生。

(5) 果膠在溶液中形成凝膠,生產果凍時向凝膠中再加入糖和酸即可。

植物中的其他膠類物質包括阿拉伯樹膠、刺梧桐樹膠及黃芪膠等。海藻中產生的膠類物質有瓊脂、卡拉膠和褐藻膠等。果膠及其他植物膠除了天然存在於某些食品中外,還常常作為增稠劑和穩定劑用於食品生產過程之中。

(二) 蛋白質

蛋白質是由許多單個的氨基酸結合在一起形成的長鏈。氨基酸則由碳、氫、氧、氮等元素構成,某些氨基酸還含有硫、鐵等其他元素。

蛋白質是所有生命的物質基礎。在動物體內,蛋白質有助於形成軟骨、皮膚、指甲、頭發及肌肉等支撐和保護組織。蛋白質還是構成酶、抗體、多種激素、體液(血液、乳液、蛋白液)的主要成分。

典型的氨基酸有如下的分子式:

氨基酸中的氨基(—NH2)和羧基(—COOH)是連在同一個碳原子上的。氨基和羧基均具有化學活潑性,可與酸、堿及許多試劑發生反應。由於氨基具有堿性,羧基具有酸性,因此,一個氨基酸中的氨基很容易與另一個氨基酸中的羧基脫去1分子水後結合在一起,形成肽鍵。其化學結構如下:

這種情況下,兩個氨基酸反應,形成一個二肽,肽鍵位於二肽的中間。分子末端剩餘的自由氨基和羧基均可以按上述方式分別與其他氨基酸反應,形成多肽。多肽以及不同氨基酸長鏈上的各種反應基團,可與多種食品組分產生一係列的化學反應。人體的組織、血紅蛋白、激素和酶類,均由20種主要氨基酸和少量次要氨基酸構成。其中有8種氨基酸由於人體不能自身合成足夠的數量以維持正常的生長和健康的需要,必須從食物中補充,因而被稱為必需氨基酸。其餘的氨基酸雖然也是生長和健康所必需的,但人體可通過其他氨基酸和含氮化合物在體內合成,因此被稱為非必需氨基酸。8種必需氨基酸如所示。人體必需氨基酸

中文名稱英文名稱縮寫符號中文名稱英文名稱縮寫符號賴氨酸LysineLys苯丙氨酸PhenylalaninePhe蛋氨酸MethionineMet蘇氨酸ThreonineThr亮氨酸LeucineLeu色氨酸TryptophanTry異亮氨酸IsoleucineIle纈氨酸ValineVal除了上述8種氨基酸以外,對生長發育時期的兒童而言,組氨酸也是必不可少的。

盡管氨基酸的種類有限,但蛋白質的種類卻非常豐富,這主要是源於不同種類氨基酸的結合、氨基酸在鏈狀分子中的不同排列順序及不同的氨基酸鏈的長度。此外,蛋白質還因其直形、螺旋形或折疊形的空間分子構象不同,即使是線性分子完全相同的蛋白質,其性質也可能不盡相同。正是蛋白質的各種不同結構,導致了雞肉、牛肉及凝乳在風味和組織結構上大相徑庭。

當蛋白質有秩序的分子排列和空間構象被破壞時,蛋白質即發生變性。蛋白質在加熱、化學因素作用、過度攪拌及酸、堿作用下就會發生變性。當蛋白質被加熱後,就從液態轉變成為固態,此時即發生了不可逆變性。

事實上,食品蛋白質的這類變化是很容易看到的。當肉類被加熱烹調時,鏈狀蛋白質收縮;牛奶在酸及加熱條件下凝結,蛋白質變性,形成幹酪凝塊。如果加熱或酸過量,變性的凝乳及收縮的肉類,就變成堅韌而有彈性的狀態。

蛋白質溶液還可以形成薄膜,因此攪拌蛋白質可以至泡沫狀,這種薄膜可以包裹空氣。但過度攪拌會導致蛋白質變性,使薄膜破裂,泡沫因此而消失。

與碳水化合物類似,蛋白質長鏈在酸、堿或酶的作用下,長鏈可被打斷,形成各種不同大小及不同性質的中間體。蛋白質降解的產物按分子大小及複雜程度遞減的順序排列依次為:蛋白質、朊、腖、多肽、氨基酸、氨及氮元素。此外,高呈味化合物,例如硫醇、甲基吲垛、丁二胺和硫化氫,都會在腐敗過程中產生。

在食品加工和各種處理過程中,蛋白質人為的或是不可避免的各種變化,是食品科學領域中最引人注目的範疇;今天,在許多食品的生產、製造過程中,人們對動物蛋白、植物蛋白及微生物蛋白都應用了提取、修飾及重組技術。蛋白質除了具有營養價值以外,其特殊的功能,諸如分散性、溶解性、吸濕性、黏性、吸附性、彈性、乳化性等作用,發泡性及泡沫穩定性,蛋白質纖維的生成等也都被有選擇地應用於食品加工中。

(三) 脂類

脂類物質存在於一切動植物中,它們在化學成分和分子結構上與碳水化合物和蛋白質有很大區別,即不是由多個分子重複單元構成,不形成分子長鏈,對動植物細胞不具有支撐作用,脂類具有滑膩且不溶於水的特性。

脂類是動植物體代謝所需能量的儲存形式和運輸形式,其熱能為相同幹重的蛋白質或碳水化合物的2.25倍,因此用蛋白質或碳水化合物取代脂肪,可有效地降低食品的熱能。一般在室溫下為固態的稱為脂,在室溫下為液態的稱為油,有時也將兩者統稱為油脂。天然食品的脂肪中,常含有其他成分,如脂肪中常含有維生素A、D、E、K;動物脂肪中常含有膽固醇等固醇類物質;植物脂肪中常含有麥角甾醇;由於分子中含有磷酸,當然還含有天然類脂乳化劑的代表產物——磷脂。

典型的脂肪分子由甘油和三個脂肪酸構成。甘油分子含有三個羥基,脂肪酸分子含有一個羧基。因此,一個甘油分子可與兩個脂肪酸分子縮合,失去三個水分子後,形成一個甘油三酯分子。

天然油脂中有20餘種不同的脂肪酸可與甘油相連接,不同脂肪酸的區別主要在於碳鏈的長短不同、飽和度不同以及雙鍵的數目及位置不同。例如,甲酸、乙酸、丙酸是最短的三種脂肪酸;硬脂酸則是一種常見的長鏈脂肪酸。天然油脂主要是以三酰基甘油形式存在的,即:

H2C—O—C—(CH2)10—CH3

HC—O—C—(CH2)16—CH3

HC—O—C—(CH2)7—CH=CH—(CH2)7—CH3

在此實例中,與甘油反應的脂肪酸自上至下分別是月桂酸、硬脂酸和油酸,其碳鏈中分別含有12、18、18個碳原子。硬脂酸和油酸雖然含有相同的碳原子數,但碳鏈中含氫原子數不同。硬脂酸就氫原子而言是飽和的,而油酸中含有一個雙鍵,比硬脂酸少兩個氫原子,稱為不飽和脂肪酸。此外,亞油酸也是含有18個碳原子的不飽和脂肪酸,分子中含有兩個雙鍵,比硬脂酸少四個氫原子,它具有營養功能,人體不能自身合成,是必需脂肪酸。不飽和脂肪酸的不飽和度還會影響脂類的物理性質,例如熔化溫度等。總而言之,飽和脂肪酸以母體飽和烴來命名,不飽和脂肪酸則以母體不飽和烴來命名,且不飽和脂肪酸一般還應標明雙鍵位置。常見的脂肪酸如所示。常見的脂肪酸

係統命名俗名縮寫符號丁酸酪酸4∶0己酸低羊脂酸6∶0辛酸亞羊脂酸8∶0癸酸羊脂酸10∶0十二酸月桂酸12∶0十四酸肉豆蔻酸14∶0十六酸軟脂酸16∶09十六碳烯酸棕櫚油酸16∶1續

係統命名俗名縮寫符號十八酸硬脂酸18∶09十八碳烯酸油酸18∶19、12十八碳二烯酸亞油酸18∶29、12、15十八碳三烯酸亞麻酸18∶3二十酸花生酸20∶05、8、11、14二十碳四烯酸花生四烯酸20∶413二十二碳烯酸芥酸22∶14、7、10、13、16、19二十二碳六烯酸DHA22∶6甘油可與脂肪酸結合生成甘油一酯(一酰基甘油)、甘油二酯(二酰基甘油)和甘油三酯(三酰基甘油),它們分別是由一個甘油分子與一個、兩個、三個脂肪酸反應而生成的。動、植物脂肪和油的主要組成是三酰基甘油酯,約占總量的95%以上。甘油一酯和甘油二酯具有特殊的乳化特性。

天然油脂並非由一種分子結構組成,多數是由簡單甘油三酯與混合甘油三酯所組成的複雜的混合物。近代化學已經能夠說明各種油脂的特性,並將這些油脂混入各種原料中,用於各種食品的生產。

油脂的化學變化會產生各種不同的功能、營養價值和保質特性。不同油脂的熔點不同就是一種功能變化的典型範例。長鏈的脂肪酸一般形成的油脂較硬,而短鏈的脂肪酸則形成較軟的油脂;不飽和脂肪酸也形成較軟的油脂。油是一種在室溫下呈液態的脂肪,將氫加入高度不飽和脂肪酸使之飽和,稱為氫化過程,這也是將液態脂肪轉變為固態脂肪的基本方法。

1. 油脂的部分特性

油脂在食品加工中的一些重要特性如下:

(1) 油脂被加熱後,逐漸變軟。因此,油脂沒有明確的熔點。由於油脂常常被加熱至遠超水的沸點以上,所以往往能使食品表麵呈現褐色。

(2) 油脂繼續被加熱,則首先開始發煙,然後達到閃點,繼而開始燃燒。出現這些現象的溫度依次被稱為煙點、閃點和燃點。這些參數對商業油炸操作十分重要。

(3) 當油脂與氧氣反應或在酶的作用下釋放出脂肪酸時,油脂即產生酸敗現象。

(4) 油脂中存在水和空氣時,可形成乳濁液。在牛奶或稀奶油中,脂肪球懸浮於大量的水中;在黃油中,小水滴則懸浮於大量的脂肪中。空氣可被包裹在加糖奶油漿或攪拌黃油中,類似於油脂中的乳濁液。

(5) 油脂是食物中的潤滑劑,也就是說,添加黃油後,可使麵包吞咽更加容易。

(6) 油脂具有起酥作用,當油脂與蛋白質和澱粉交織在一起時,可使它們更易於撕開和不能伸展,脂肪按此方式使肉和焙烤食品嫩化。

(7) 油脂可形成食品的風味特征,攝入少量油脂即可產生飽腹感或減少饑餓感。

2. 油脂在食品保藏、加工中的營養問題

脂類在食品加工、保藏過程中的變化對其營養價值的影響已日益受到人們的重視,這些變化可能有脂肪的水解、氧化、分解、聚合或其他的降解作用。它們不僅可以導致脂肪的理化性質變化,而且也可使其生物學性質改變。在某些情況下呈現一定的毒性和致癌作用。與此同時,受試者可出現生長遲緩、體重減輕以及有關的營養缺乏症狀或疾病,甚至死亡。

(1) 酸敗:酸敗是描述食品體係中脂肪不穩定和敗壞的常用術語,主要有以下兩種性質截然不同的作用機製。

① 水解酸敗。水解酸敗是脂肪在有水存在下,在加熱、酸、堿及酯水解酶的作用下發生水解反應,生成遊離脂肪酸。脂肪(甘油三酯)的水解產物有單酰甘油酯、二酰甘油酯和脂肪酸。完全水解時則產生甘油和脂肪酸。水解本身對食品脂肪的營養價值無明顯影響,重要的是所產生的遊離脂肪酸可產生不良氣味,以致影響食品的感官質量。例如原料乳中,因乳脂含有丁酸、己酸、辛酸和癸酸,水解後由它們產生的氣味和滋味可使此乳變得在感官上難以接受,甚至不宜食用。一些幹酪的不良風味,如肥皂樣或刺鼻氣味等也是水解酸敗的結果。

② 氧化酸敗。油脂氧化酸敗是油脂及油基食品敗壞的主要原因之一。油脂在食品加工和儲藏期間,因空氣中的氧氣、光照、微生物、酶等的作用,產生令人不愉快的氣味、苦澀味和一些有毒性的化合物,這些統稱為氧化酸敗。氧化通常以自動氧化的方式進行,油脂自動氧化是活化的含烯底物(如不飽和油脂)與基態氧發生的遊離基反應,包括鏈引發、鏈傳遞、鏈終止三個階段。一旦反應開始,就一直要到氧氣耗盡,或自由基與自由基結合產生穩定的化合物為止。即使添加抗氧化劑也不能防止氧化,隻能延緩反應、降低反應速度。

脂肪酸在自動氧化時可形成氫過氧化物(ROOH)。氫過氧化物是油脂氧化的第一個中間產物,本身並無異味,因此,有些油脂可能在感官上尚未覺察到酸敗的特征,但已有過高的過氧化值,可以判斷這種油脂已經開始酸敗了。

脂肪氧化的分解產物,除了上述的醛和酸等之外,還發現有醇、酮、酯、內酯,以及芳香族與脂肪族化合物等。上述分解產物具有明顯的不良風味,甚至含量極低時脂類都不可口。

在氧化了的油脂中也可檢測到許多不揮發性化合物。例如醛甘油酯、不飽和醛甘油酯、酮甘油酯、含羥基和羰基的化合物、共軛二烯酮和環氧化合物。也發現有由C—C鍵和醚過氧基形成的二聚體和多聚體,這些物質具有妨礙營養素消化、吸收等的作用。

(2) 脂類在高溫時的氧化作用

脂類在高溫時的氧化作用與常溫時不同。高溫時不僅氧化反應速度增加,而且可以發生完全不同的反應。常溫時脂肪氧化可因碳鍵斷裂,產生許多短鏈的揮發性和不揮發性物質。高溫氧化(>200℃)時,脂類則可含有大量的反式和共軛雙鍵體係(包括反式脂肪酸及共軛脂肪酸),以及環狀化合物、二聚體和多聚體等。在此期間所形成的不同產物的相對比例及其性質則取決於溫度與氧的濃度。

脂類熱氧化聚合是指油脂在空氣中加熱至高溫時即能引起氧化聚合,油炸食品所用的油逐漸變稠,即屬於此類聚合反應。關於熱氧化聚合體形成,一般認為是碳—碳結合所生成的聚合體,如從油炸溫度下(200℃左右)加熱的油脂中可分離出甘油酯二聚物的有毒成分,這種物質在體內被吸收後,與酶結合,使酶失去活性,引起生理異常現象。

熱氧化作用也降低膽固醇含量,可能轉變成揮發性或多聚產物。

(3) 脂類在油炸時的物理化學變化

在有空氣存在和大於100℃條件下的油炸過程中,食品與油接觸不同的時間,與其他標準食品加工或處理方法相比,油炸引起的化學變化更大,並產生下列各類化合物:揮發性物質,諸如飽和與不飽和的醛類、酮類、內酯類以及酯類化合物;中等揮發性的非聚合的極性化合物(如羥基酸和環氧酸);二聚物和多聚酸以及二聚和多聚甘油酯,這些化合物是由自由基的熱和氧化結合產生的,聚合作用造成了油炸用油的黏度顯著提高;遊離脂肪酸,這些化合物是在加熱與水存在的條件下由甘油三酯水解生成的。