Chương 4
LIPID
4.1. Giới thiệu
4.2. Phân loại
4.3. Acid béo
4.4. Acyl glycerol
4.5. Những biến đổi của lipid trong thực phẩm
1
Giới thiệu
- Là hợp chất tự nhiên phổ biến trong tế bào động vật, thực
vật (cấu tạo màng sinh học và cung cấp năng lượng)
- Giá trị dinh dưỡng: 9 kcal/g
- Quan trọng trong cấu trúc thực phẩm
- Nguồn cung cấp các loại vitamin A, D, E, K
2
Phân loại
Phân loại theo đặc điểm các gốc acyl
Lipid đơn giản (không xà phòng hóa): Acid béo tự do, steroid, carotenoid,
monoterpene, tocopherol
Lipid phức tạp hay acyl lipid (có khả năng xà phòng hóa)
Thành phần
Mono-, di-, triacylglyceride
Phospholipid
Glycolipid
Diol lipid
Sáp (Wax)
Sterol ester
Acid béo, glycerol
Acid béo, glycerol hay sphingosine, acid
phosphoric
Acid béo, glycerol hay sphingosine, mono-, di-
hay oligosaccharide
Acid béo, ethane, propane, butane diol
Acid béo, rượu béo
Acid béo, sterol
Phân loại lipid theo tính phân cực
Lipid trung tính
Acid béo (> C12)
Mono-, di-, triacyl glycerol
Sterol và sterol ester
Sáp
Lipid phân cực
Glycero-phospholipid
Glycero-glycolipid
Sphingo-glycolipid
3
Phân loại
Lipid
Lipid đơn giản:
Acyl glycerol
Sáp
Lipid đã chuyển hóa:
Steroid hormones
Hydrocarbons
Mono and diglycerides Lipid phức tạp:
Ester của acid béo và
rượu và một số thành
phần khác
Acid béo – Cấu tạo
- Là chuỗi dài các mạch carbon và hydro (hydrocarbon),
khởi đầu bằng nhóm methyl (-CH3) và kết thúc bởi nhóm
carboxyl (-COOH)
5
Acid amin – Tên gọi acid béo no
Tên thường dùng
Số carbon
Viết tắt
Danh pháp
Ký hiệu
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Butanoic
Hexanoic
Octanoic
Decanoic
Dodecanoic
Tetradecanoic
Hexadecanoic
Octadecanoic
Eicosanoic
B
H
Oc
D
La
M
P
Sta
Ad
C5:0
C7:0
C9:0
C17:0
5
7
9
17
Pentanoic
Heptanoic
Nonanoic
Heptadecanoic
Acid béo mạch thẳng có số carbon chẳn
C4:0
Butyric
C6:0
Caproic
C8:0
Caprylic
C10:0
Capric
C12:0
Lauric
C14:0
Myristic
C16:0
Palmitic
C18:0
Stearic
Arachidic
C20:0
Acid béo mạch thẳng có số carbon lẻ
Valeric
Enanthic
Pelargonic
Margaric
Acid béo mạch nhánh
Pristanic
C19:0
19
2,6,10,14-tetra-methyl-
penta-decanoic
3,7,11,15-tetra-methyl-
Phytanic
20
C20:0
6
hexa-decanoic
Acid amin – Tên gọi acid béo không no
Tên thường goi
Cấu trúc
Tên viết tắt
Điểm
nóng
chảy
Nhóm ω3
α-Linolenic
EPA (*)
DHA (*)
CH3CH2(CH=CHCH2)3(CH2)6COOH
CH3CH2(CH=CHCH2)5(CH2)2COOH
CH3CH2(CH=CHCH2)6(CH2)2COOH
18:3 (9,12,15)
20:5 (5, 8, 11, 14, 17)
22:5 (4, 7, 10, 13, 16,
19)
CH3(CH2)4(CH=CHCH2)2(CH2)6COOH 18:2 (9, 12)
CH3(CH2)4(CH=CHCH2)3(CH2)3COOH 18:3 (6, 9, 12)
CH3(CH2)4(CH=CHCH2)4(CH2)2COOH 20:4 (5, 8, 11, 14)
Nhóm ω6
linoleic
γ-linolenic
arachinonic
Nhóm ω9
Oleic
Erucic
Nervonic
18:1 (9)
22:1 (13)
24:1 (15)
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)10COOH
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)12COOH
(*)EPA: Acid eicosapentanoic
DHA: Acid docosahexanoic
7
Acid béo – Tính chất
* Tính chất vật lý
- Acid béo mạch dài không tan trong nước
- Acid stearic và các acid béo no mạch dài khác tan tốt trong ethyl
ether
- Không hòa tan tốt trong ether dầu hỏa (petroleum ether)
- Hấp thu bước sóng gần 190 nm
cảm
Vị
* Tính chất cảm quan
Acid béo
Ngưỡng
nhận
9 - 12
22
4 - 6
11 - 15
0,6 – 0,12
Acid oleic
Elaidic
Linoleic
Linolelaidic
Α-linolenic
Acid arachidonic 6 - 8
Đắng, cháy khét, cay
Hơi có mùi cháy khét
Đắng, cháy khét, cay
Đắng, cháy khét, gắt
Đắng, cháy khét, cay, giống mùi quả ốc
chó
Đắng, khó chịu.
8
Acid béo – Tính chất hóa học
Methyl hóa nhóm carboxyl
- Phản ứng với các gốc halogen
- Phản ứng với isomer hóa
9
Acid béo – Tính chất hóa học
- Phản ứng tạo phức không tan và thuận nghịch л-complex với Ag+
- Phản ứng với hydro (hydrogen hóa)
10
ACYL-GLYCEROL
Triacyl glycerol
Glycerol
11
ACYL-GLYCEROL – Tính chất vật lý
Điểm nóng chảy của Triacyl glyceride (TG)
Tùy thuộc thành phần acid béo và dạng tinh thể
12
ACYL-GLYCEROL – Tính chất vật lý
Đồng phân hình học
C18:2Δcis9, trans11 (4.8)
C18:2Δtrans10, cis12 (4.9)
Dạng β Dạng α
Dạng β’
Cấu trúc tinh thể của Triacyl-glyceride (TG)
13
ACYL-GLYCEROL – Tính chất vật lý
Cấu trúc tinh thể của Triacyl-glyceride (TG)
14
ACYL-GLYCEROL – Tính chất vật lý
Thành phần acid béo trong chất béo động vật và thực vật
15
ACYL-GLYCEROL – Tính chất hóa học
Phản ứng thủy phân bằng kiềm hoặc acid
16
ACYL-GLYCEROL – Tính chất hóa học
Phản ứng ester hóa giữa các phân tử (inter-esterification)
Trao đổi các gốc acid béo trong nội phân tử
17
ACYL-GLYCEROL – Tính chất hóa học
Mono- và di-glycerol (MG, DG)
Chiếm tỷ lệ thấp trong thực phẩm thô
Tăng trong quá trình bảo quản
Điểm nóng chảy của ester của cùng một acid béo tăng theo thứ tự: 1,2-
DG < TG < 2-MG < 1,3-DG < 1-MG.
Là chất hoạt động bề mặt
Tạo ra bằng cách glycerolysis
18
PHOSPHOLIPID
- Các nhóm phosphate của các acid phosphatidic ester hóa với gốc –
OH của choline, serin, ethanolamine, inositol tạo thành các
phosphatidyl
Phosphatidyl cholin
Cấu trúc chung
19
PHOSPHOLIPID
Phosphatidyl cholin Phosphatidyl ethanolamin
Phosphatidyl serine Phosphatidyl inositol
20
PHOSPHOLIPID
Thành phần phospholipid trong thực phẩm
Tính chất
- Nhạy cảm với hiện tượng tự oxy hóa do chứa nhiều acid linoleic
- Tan tốt trong chlorofom-methanol; Không tan trong acetone
- Bị phân hủy từng phần bởi KOH
- Liên kết phosphoric - glycerol và phosphoric - thành phần khác
không bị thủy phân bởi kiềm nhưng bị thủy phân bởi acid.
21
PHOSPHOLIPID
Lecithin
- Là chất hoạt động bề mặt dùng làm chất nhũ hóa
- Nguồn thực phẩm: Đậu nành và lòng đỏ trứng
- Lecithin thô: hồn hợp lipid chứa cholin, ethanolamin, inositol
- Được chia 2 loại:
nhũ tương dầu/ nước
+ Tan trong ethanol
+ Không tan trong ethanol nhũ tương nước/ dầu
22
GLYCERO-GLYCOLIPID
Là các 1,2 diacyl glycerol, ở vị trí thứ 3 được gắn bởi 1 saccharide
(trong thực vật, galactose là thành phần chính)
Monogalactosyl diacylglycerol (MGDG)
(1,2-diacyl-3-β-D-galactopyranosyl-L-glycerol)
Digalactosyl diacylglycerol (DGDG)
Sulfolipid (1,2-diacyl-(6-sulfo-α-D-
chinovosyl-1,3)-L-glycerol)
Tan tốt trong nước
Tìm thấy trong lục lạp và khoai tây
23
Đọc tài liệu
- Sphingolipid
- Lipoprotein và cấu trúc màng tế bào
- Diol lipid và sáp
24
NHỮNG BIẾN ĐỔI CỦA LIPID TRONG THỰC PHẨM
+
+ 3H2O
* Thủy phân bằng enzyme lipase
Enzyme lipase:
+ Hoạt tính bề mặt phân chia pha nước/lipid
+ Có nhiều trong sữa, hạt có dầu, hệ thống tiêu hóa động vật, thực vật
+ Có thể thủy phân cả ba liên kết hoặc chỉ một liên kết nhất định
Quá trình thủy phân:
- Xảy ra trong sữa Gây mùi không mong muốn
- Xảy ra trong quá trình chín phomai Tăng mùi vị
- Thủy phân nhẹ lipid trong sữa Tăng hương vị cho Chocolate
25
NHỮNG BIẾN ĐỔI CỦA LIPID TRONG THỰC PHẨM
R• + O2 → ROO•
ROO• + RH → ROOH + R•
RO• + RH → ROH + R•
* Quá trình oxy hóa các lipid không no
Phản ứng tự oxi hóa: 4 giai đoạn chính
Khởi động: Sự tạo thành các gốc tự do như peroxy (ROO•), alkoxy
(RO•), alkyl (R•)
- Phát triển:
- Phân nhánh: gốc tự do tăng
ROOH → RO• + HO•
2ROOH → ROO• + RO• + H2O
- Kết thúc
2R
Các sản phẩm bền R + ROO
2ROO
26
NHỮNG BIẾN ĐỔI CỦA LIPID TRONG THỰC PHẨM
* Quá trình oxy hóa các lipid không no
Phản ứng tự oxi hóa: có thể tạo ra nhiều đồng phân khác nhau
Quá trình
tự oxy hóa
acid oleic
tạo 4 đồng
phân
27
NHỮNG BIẾN ĐỔI CỦA LIPID TRONG THỰC PHẨM
* Quá trình oxy hóa các lipid không no
Phản ứng tự oxi hóa
Các gốc peroxide chứa nối đôi ở vị trí β hoặc γ thường có xu hướng
tạo vòng để tạo thành hydroperoxide-epidioxide
Khởi động chuỗi phản ứng của các gốc tự do
- Oxy hóa quang học
- Oxi hoạt hóa tạo ra từ các phản ứng enzyme
28
NHỮNG BIẾN ĐỔI CỦA LIPID TRONG THỰC PHẨM
* Quá trình oxy hóa các lipid không no
Phản ứng tự oxi hóa
Thời gian và tốc độ của quá trình tự oxy oxy hóa phụ thuộc thành
phần và mức độ không no của acid béo
Acid béo Số nối đôi
18:0
18:1 (9)
0
1
Giai đoạn cảm
ứng (giờ)
Tốc độ oxy hóa
tương đối
1
100 82
18:3 (9,12,15)
3
2500
1,34
18:2 (9,12) 2 1200 19
29
Quá trình oxy hóa các lipid không no
a) Quá trình quang oxi hóa
Ánh sáng là nguyên nhân gây ra quá trình tự oxi hóa chất béo theo 1
trong 2 kiểu sau
1. Các chất nhạy cảm (sensitizer) hoạt hóa bởi ánh sáng: phản ứng
trực tiếp cơ chất tạo ra các gốc tự do R•
2. Chất nhạy cảm khác chuyển oxy từ trạng thái cơ bản sang trạng
thái kích thích
Oxi được hoạt hóa sẽ phản ứng với acid béo không no theo cơ chế
“cyclo-addition” tạo thành hydroperoxide
30
Quá trình oxy hóa các lipid không no
a) Quá trình quang oxi hóa
b) Các ion kim loại nặng góp phần khởi động quá trình tự oxi hóa
chất béo do tham gia vào phản ứng gây phân hủy các hydroperoxide
tạo thành các gốc tự do.
c) Các hợp chất chứa heme
d) Các phản ứng enzyme: enzyme phản ứng tạo các sản phẩm trung
gian thúc đẩy quá trình oxy hóa chất béo
31
Quá trình oxy hóa các lipid không no
Oxi hóa chất béo không no do enzyme
(Đọc bài giảng)
32