二、油脂之化學組成
簡單脂質: 甘油與脂肪酸構成的油脂。例如: 三酸甘油酯含有一分子甘油與三個脂肪酸分子。
複脂類: 含甘油、脂肪酸、磷酸根與鹽基。例如: 磷脂質含有一分子甘油、兩分子脂肪酸、一分子磷酸根、一分子膽鹼。
衍脂類: 不含甘油的脂質,例如膽固醇。
三、脂肪酸:油脂的構造單位
飲食中之油脂以三酸甘油酯為主,佔95﹪以上。基本化學結構是一分子甘油(glycerol)與三分子脂肪酸(fatty acids)化合。油脂的特性取決於所含的脂肪酸,因為各種油脂都含有甘油。
◆ 脂肪酸的基本構造: 脂肪酸的構成元素主要是碳,氫,氧。分子的骨架是由碳原子串連而成,碳元素以C代表,一端為甲基(CH3-),另一端為酸(-COOH),碳原子之間以共價鍵串聯,中間的碳原子上都連接有兩個氫原子。甲基端也稱為 n 端或 w 端,酸基端又稱為 a 端。
◆ 脂肪酸之分類: 碳數或碳鏈長度: 脂肪酸分子的長度天然的脂肪酸分子所含的碳原子個數通常為偶數,以Cn表示,C代表碳原子,n代表碳原子的數目。脂肪酸依照碳數可分為短鏈、中鏈與長鏈三類。碳鏈越長,室溫下越容易凝固而呈固態。
雙鍵數目或飽和度: 碳原子之間如果全部以單鍵﹙C─C﹚結合,就稱為「飽和脂肪酸」﹔如果有雙鍵﹙C?C﹚,就稱為「不飽和脂肪酸」。脂肪酸之雙鍵數目可以符號Cn:x表示,n為碳原子個數,x為雙鍵個數。
不飽和脂肪酸可以依照雙鍵個數分為「單元不飽和脂肪酸」與「多元不飽和脂肪酸」兩類。單元不飽和脂肪酸含有一個雙鍵,多元不飽和脂肪酸含有兩個或以上的雙鍵。雙鍵越多表示飽和度越低,或越不飽和。油脂含不飽和脂肪酸越多,室溫下呈液體狀態﹔反之,含飽和脂肪酸越多,則為固體型態。
雙鍵影響脂肪酸的安定性,雙鍵位置的碳容易與氧進行氧化作用,高溫食反應更快,引發一連串的分解或聚合反應,產物有不良的顏色和氣味,造成油脂酸敗,損害油脂的品質。通常不飽和油脂雙鍵越多,安定性越差。不飽和油脂的雙鍵藉由氫化技術可以轉化成單鍵,因而提昇油脂的安定性。氫化技術也用來製造植物性奶油,液態的植物油經過氫化後飽和度升高,變成類似奶油的固體,也更適合烘焙的用途。
雙鍵的幾何型態: 不飽和脂肪酸還可以依雙鍵的幾何型態分為「順式」與「反式」兩型。雙鍵的碳原子上所連結的氫原子,若在雙鍵同一側則為順式,若在不同側,則為反式。天然油脂中的不飽和脂肪酸大多為順式型態,只有牛乳與氫化油脂含有少量反式脂肪酸。
多元不飽和脂肪酸依照相鄰雙鍵的位置可分為「共軛脂肪酸」﹙conjugated fatty acid﹚與「非共軛脂肪酸」﹙non-conjugated fatty acid﹚。共軛脂肪酸是相鄰雙鍵之間只間隔一個單鍵,非共軛脂肪酸是相鄰雙鍵之間間隔兩個單鍵。天然的不飽和脂肪酸大多數是非共軛脂肪酸。某些共軛脂肪酸可能有特殊的生理效應,目前科學家正在探究。
生理必需性: 必需脂肪酸是人體所需要但是無法合成,或是合成量不足的脂肪酸,一定要由食物中獲取,否則會造成缺乏症。非必需脂肪酸則是人體可以自行合成,不需要依賴食物供應的脂肪酸。
必需脂肪酸包括n6系列之亞麻油酸(C18:2)與n3系列之次亞麻油酸(C18:3)。
◆ 脂肪酸之名稱與食物來源: 飽和脂肪酸:
中文名稱
英文名稱
碳數
雙鍵數
天然食物來源
酪酸
Butyric acid
4
0
乳汁
己酸
Caproic acid
6
0
乳脂、棕仁油
辛酸
Caprylic acid
8
0
乳脂、棕仁油
葵酸
Capric acid
10
0
乳脂、棕櫚油
月桂酸
Lauric acid
12
0
椰子油、棕仁油
肉豆蔻酸
Myristic acid
14
0
椰子油、一般油脂
棕櫚酸
Palmitic acid
16
0
一般動植物油脂
硬脂酸
Stearic acid
18
0
一般動植物油脂
花生酸
Arachidic acid
20
0
一般動植物油脂
山酸
Behenic acid
22
0
一般動植物油脂
二十四脂酸
Lignoceric acid
24
0
一般動植物油脂
不飽和脂肪酸:
中文名稱
英文名稱
碳數
雙鍵數
天然食物來源
肉豆蔻烯酸
Myristoleic acid
14
1
乳脂
棕櫚烯酸
Palmitoleic acid
16
1
乳脂、魚油、種籽
油酸
Oleic acid
18
1
橄欖油、一般動植物油脂
鱈烯酸
Gadoleic
20
1
魚油
芥子酸
Erucic acid
22
1
菜籽油
亞麻油酸
Linoleic acid
18
2
一般植物油
次亞麻油酸
Linolenic acid
18
3
亞麻子油,芥花油
花生油酸
Arachidonic acid
20
4
一般動物油脂
二十碳五烯酸
Eicosapentanoic acid ﹝EPA﹞
20
5
魚油
二十二碳六烯酸
Docohexanoic acid ﹝DHA﹞
22
6
魚油
各類不飽和脂肪酸之食物來源:
族類
脂肪酸
碳數
雙鍵數
食物來源
n3、ω3
次亞麻油酸
18
3
黃豆油、芥花油、堅果
EPA
20
5
魚
DHA
22
6
魚
n6、ω6
亞麻油酸
18
2
一般植物油
花生油酸
20
4
一般動物組織與油脂
n9、ω9
油酸
18
1
一般植物油
四、常用油脂之分類
◆ 按原料而分: 動物性脂肪:豬油,雞油、奶油,魚油
植物性脂肪:各種沙拉油如黃豆油,玉米油,葵花油,芥花油,花生油,橄欖油,椰子油,棕櫚油、麻油、米糠油等
◆ 按飽和程度而分: 含飽和脂肪酸較多的油脂俗稱為「飽和油脂」,含不飽和脂肪酸較多的油脂則稱為「不飽和油脂」。一般原則是動物性油脂屬於飽和油脂,植物油則屬於不飽和油脂。飽和油脂在常溫下是固體的形態,所以常見的動物油,例如豬油是白色固體,奶油是黃色固體,而黃豆油、芝麻油、花生油等植物油都是液體。但是有例外的情形,魚油雖然取自動物,卻是不飽和油脂,常溫為液態,而椰子油和棕櫚油雖然來自植物,卻是飽和油脂,常溫是固態。
油脂加工中的氫化技術可以改變油脂的飽和度,脂肪酸的雙鍵因加氫而成為單鍵,藉此減少雙鍵的數目,使飽和度增高,而提昇油脂的穩定性。清香油為豬油加工而成,室溫下為液態,冷藏則會凝結成固態。
◆ 按生物體內之功能而分: 儲存性脂肪:動物或植物種子會儲存脂肪以供自身的利用,其成份主要是三酸甘油酯。人類利用含油脂高的動植物為原料,加工精製成食用油脂之主要來源。
構造性油脂:膽固醇和磷脂質是細胞膜的組成份,其中膽固醇只存在動物組織,而不存在植物組織,因此植物性食品或油脂都不含膽固醇。
功能性油脂:膽固醇和磷脂質可代謝生成荷爾蒙、前列腺素等具有調節生理作用的成分。
五、食品中的油脂
◆ 顯形與隱形油脂: 顯形油: 容易辨識,可以去除或控制用量與食量的油脂,例如各種烹調用油、供塗抹用奶油、肥肉等。
隱形油: 無法辨識,無法自食物中去除的油脂,存在各種生鮮食品與加工食品中,例如: 生鮮食品:蛋黃、花生、全脂奶、豬牛羊肉 烘焙糕點:蛋糕、蛋塔、月餅、西點 油炸食品:蔥油餅、薯條、巧果、鹽酥雞 醬料:花生醬、美奶滋、沙拉醬
◆ 常用食物之油脂含量:
◆ 堅果類之脂肪酸組成:
食物名稱
脂肪總量 %
飽和脂肪酸 %
單元不飽和 脂肪酸 %
多元不飽和 脂肪酸 %
n6 族 C18:2 %
核桃:English
63
7
10
42
35
核桃:Black
60
5
11
41
37
Brazil
68
17
22
25
25
Pecan
71
6
43
18
17
花生醬
52
10
24
15
15
花生
48
9
24
13
13
◆ n3族脂肪酸的食物來源與含量:
食物名稱
油脂中n3脂肪酸 %
含量公克/2湯匙 (246大卡)
油 脂 類
鯡魚油
23
6.9
鮭魚油
22
6.6
鱈魚肝油
20
6.0
芥花油
10
3.0
黃豆油
7
2.1
奶油
2
0.6
玉米油
1
0.3
魚 類 120 公 克
鱈
42
0.3
蝦
38
0.5
鮪
30
2.3
鮭(紅肉)
29
1
蟹
20
0.6
鯖
17
1.8~2.6
鯡
6
1.0~2.0
◆ 麵包類產品之油與糖所佔熱量比例:
麵包類別
油熱量(%)
糖熱量(%)
鈉含量(mg)
產品範例
硬式麵包及餐包
0-10
1-3
150-610
法國麵包、硬式餐包、焙果
軟式麵包及餐包
6-17
3-5
390-730
土司、漢堡麵包、餐包
甜麵包
30-40
13-40
130-144
奶酥、波蘿、紅豆麵包、起酥麵包等
油炸麵包
37-48
15-31
107-141
甜甜圈
裹油麵包
50-59
2
260-430
可頌麵包
榖類麵包與餐包
4-14
3
400-700
多穀物麵包
全麥麵包與餐包
6-20
4-20
400-700
全麥麵包
麩皮麵包與餐包
16
11
430
麩皮麵包
胚芽麵包與餐包
10-16
4-15
350-620
胚芽麵包
小西餅
37-53
13-40
70-200
丹麥酥餅、小西餅
◆ 常用食物之膽固醇含量: (食物膽固醇含量表) 只有動物性食品才含有膽固醇。內臟類以腦的含量最高,蛋黃的含量也不少,肉類的含量屬於中等。
食物名稱
數量
膽固醇含量(毫克)
牛奶(脫脂,液體或粉狀泡成)
1 杯
5
乳酪(不含奶油)
1/2杯
7
豬油
1 湯匙
12
奶油(light table)
1 啢
20
乳油(含奶油)
1/2杯
24
奶油(half and half)
1/4杯
26
冰淇淋﹙10﹪脂肪﹚
1/2杯
27
乾酪
1 啢
28
全脂牛奶
1 杯
34
牛油
1 湯匙
35
牡蠣、鮭魚
3 啢(煮熟)
40
蛤、鯖魚
3 啢(煮熟)
55
雞肉、火雞
3 啢(煮熟)
67
牛肉、豬肉
3 啢(煮熟)
75
小羊肉、小牛肉、蟹
3 啢(煮熟)
85
蝦
3 啢(煮熟)
130
牛心
3 啢(煮熟)
230
蛋
1個蛋黃或1個蛋
250
牛肝、豬肝、羊肝
3 啢(煮熟)
370
腎臟
3 啢(煮熟)
680
腦
3 啢(生)
1,700以上
六、消化與吸收
◆ 消化: 消化分解脂肪的酵素在嬰兒期有舌脂解脢(lingual lipase),隨著唾液的分泌與食物進到胃中,可在胃中分解脂肪,將三酸甘油酯兩端的脂肪酸水解分離,生成「雙酸甘油酯」。成人主要是利用胰臟分泌的脂解脢,配合膽汁提供膽鹽幫助,將脂肪分解以供吸收。
脂肪不溶於水,需要藉助膽鹽與卵磷脂的乳化作用形成脂肪球,均勻分散在水相環境中,並且增加酵素作用的表面積,以利脂解脢進行油脂的消化分解。消化是一種水解反應,脂解脢把水分子加到酯鍵上,而使脂肪酸釋放出來。
◆ 吸收: 三酸甘油酯的消化產物有單酸甘油酯、甘油與短鏈、中鏈、長鏈脂肪酸。產物中不溶於水的長鏈脂肪酸與膽固醇等與單酸甘油酯、磷脂質、膽鹽作用形成微脂粒,以擴散的方式進入小腸細胞。
小腸細胞內進行一系列的組合作用,把吸收的脂質和多種蛋白質一同組合成乳糜微粒(chylomicron),經淋巴系統運送至大體循環,供週邊組織與肝臟利用,以提供能量,合成激素,或儲存在脂肪組織。
消化作用 口腔 食物中的油脂形成脂肪球,脂解脢開始進行分解作用。胃 脂解脢首先作用於兩端脂肪酸的水解,主要的消化產物是「雙酸甘油酯」與脂肪酸,大約有30%的三酸甘油酯生成此類產物。小腸 肝臟合成膽鹽,經由膽汁攜帶到小腸,膽鹽的乳化作用使脂肪球形成較小的脂肪粒,以利酵素的作用。腸腔 1. 胰液中的脂解脢將三酸甘油酯兩端的脂肪酸完全水解,消化產物是「單酸甘油酯」、甘油、短鏈、中鏈與長鏈脂肪酸。2. 長鏈脂肪酸、單酸甘油酯、膽固醇、磷脂質與膽鹽作用形成微脂粒。
吸收作用 小腸細胞 短鏈與中鏈脂肪酸,以及甘油直接通過小腸細胞膜,進入微血管,經由肝門靜脈運送到肝臟。1. 微脂粒以擴散作用通過小腸細胞膜,將油脂消化產物送入細胞。2. 在細胞內,長鏈脂肪酸與單酸甘油酯結合,生成三酸甘油酯。3. 三酸甘油酯、磷脂質、膽固醇等與蛋白質一同組合成乳糜微粒,進入淋巴管運送,於頸部附近送入血液循環。
油脂消化後 1. 水溶性產物由微血管運送。2. 油溶性產物由乳糜 管與林巴系統運送。
七、運送
油脂不能溶解在水溶液中,因此在血漿中採用特別的運送形式,稱為「脂蛋白」(lipoproteins),這是由脂質與蛋白質所構成的,含脂質越多則比重越輕,脂質包含三酸甘油酯,膽固醇和磷脂質。
脂蛋白依照組成大約可分為四類: 1. 乳糜微粒(chylomicron): 負責運送小腸細胞吸收的油脂,血中的濃度以飯後時最高,飯後的血漿呈混濁狀態就是乳糜微粒存在之故,其中的脂肪快速被組織利用與儲存,故濃度很快降低。組成份含三酸甘油酯82%,膽固醇9%,磷脂質7%與蛋白質2%。因為含脂肪量最多,所以密度最低。
2. 極低密度脂蛋白(VLDL): 主要由肝臟合成,運送肝臟合成的脂肪供其他組織利用。組成份含三酸甘油酯52%,膽固醇22%,磷脂質18%與蛋白質8%。
3. 低密度脂蛋白(LDL): 乳糜微粒與極低密度脂蛋白之代謝產物,經肝臟轉換而成,含膽固醇濃度最高,負責運送膽固醇供周邊組織利用,也是造成高血膽固醇的主要成分。組成份含三酸甘油酯9%,膽固醇47%,磷脂質23%與蛋白質21%。
4. 高密度脂蛋白(HDL): 由肝臟與小腸所製造,在血液中可以回收血管壁堆積的膽固醇,死亡細胞釋出的膽固醇,並將膽固醇送回肝臟代謝,有助於保護心臟與血管。組成份含三酸甘油酯3%,膽固醇19%,磷脂質28%與蛋白質50%。
各種脂蛋白的組成份比較
脂蛋白名稱
乳糜微粒
極低密度脂蛋白
低密度脂蛋白
高密度脂蛋白
英文名稱
chylomicron
VLDL
LDL
HDL
蛋白質
2
8
21
50
磷脂質
7
18
23
28
膽固醇
9
22
47
19
三酸甘油脂
82
52
9
3
八、代謝利用與排泄
◆ 組織代謝利用: 1. 來自食物的脂肪吸收後形成乳縻微粒,在血管中運送至各組織2. 肝臟生成VLDL,將脂肪提供給其他組織3. 肝臟新生的HDL具有收集膽固醇的能力4. 脂蛋白在血管中循環過程,其脂質逐漸代謝而變化5. 血管內壁上含有酵素脂蛋白脂解脢(Lipoprotein lipase),負責水解脂蛋白中的甘油酯以供細胞利用 6. 脂肪細胞含有脂蛋白脂解脢,可分解儲存油脂,釋出脂肪酸供其他組織利用◆ 細胞內的利用: 1. 脂肪酸可以氧化生成ATP,供應生命所需的能量2. 脂肪細胞或肝臟可以將脂肪酸轉成三酸甘油酯儲存3. 脂肪酸可以由單醣與氨基酸代謝合成◆ 排泄: 1. 消化吸收不良時,糞便中含有大量脂肪,此症狀稱為「脂痢」2. 膽固醇在肝臟合成膽酸或膽鹽,隨著膽汁流入小腸,如果與膳食纖維或其他物質結合,小腸無法吸收,達到降低血膽固醇的效應 3. 尿液中通常沒有脂肪的排出◆ 人體有兩類脂肪組織: 白色脂肪組織: 脂肪細胞中心為單個脂肪球,細胞核和細胞質都被壓擠到邊緣,主要的功能是儲存脂肪。
棕色脂肪組織:
Janet Hsu 發表在 痞客邦 留言 (0) 人氣( )
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