第一章 緒論

第一節(jié) 油脂的基本功能和作用

油脂與人民生活及社會經(jīng)濟發(fā)展有著十分密切的關系，油脂的主要成分為脂肪酸甘油三酯（或稱甘油三酯、三酰甘油），從用途上看，油脂既是一種食物資源，也是化學工業(yè)的一種基本原料。

油脂在人類食物中占有十分重要的地位，作為食物不可缺少的重要成分，油脂廣泛用于食物烹調和食品加工業(yè)，其主要功能是提供熱量，提供人體必需而又不能自行合成的必需脂肪酸和各種脂溶性維生素。人們從各種食物中攝取油脂，所攝入油脂的總量及其品質，將直接影響人們的身體健康，作為食品加工的重要原輔料，油脂還賦予食品良好的色澤、口感、風味和形態(tài)。

油脂在醫(yī)藥、日用化工、能源等多種行業(yè)中有許多重要的工業(yè)用途�；�石資源作為能源和化學工業(yè)的基礎原料將日益枯竭，因而，尋找可替代的再生資源，是解決未來能源問題的一條重要出路。長期以來，人們就開始關注各種動植物油脂資源的工業(yè)利用，天然油脂可為化學工業(yè)提供一種再生資源，而且它很易為生物所降解，也不會產(chǎn)生凈二氧化碳產(chǎn)物。目前，全世界油脂產(chǎn)量的大約15%被作為化學工業(yè)的原料，從中生產(chǎn)出許多化學品，可以預期的是，今后工業(yè)用途油脂的需求將會繼續(xù)增長。當然從成本上考慮，工業(yè)上較重要的油脂是那些含有長鏈脂肪酸的植物油，如主要含十八碳鏈長不飽和脂肪酸的大豆油、菜籽油、葵花籽油和主要含十六碳鏈長飽和脂肪酸的棕櫚油，特別是含油酸較高的原料，因為油酸為十八碳鏈長單烯不飽和脂肪酸，可發(fā)生一系列重要的反應，而棕櫚仁油和椰子油主要含月桂酸、肉豆蔻酸、辛酸和葵酸等中碳鏈脂肪酸，是生產(chǎn)去污劑、肥皂和乳化劑等產(chǎn)品的重要原料，其他類型的植物油，雖然產(chǎn)量相對較少，但工業(yè)價值也非常重要，如主要含蓖麻油酸的蓖麻油。動物脂肪，如牛油，由于價格低廉，也一直作為工業(yè)原料使用。

目前，全世界植物油的年產(chǎn)量約1.5億t，其中，大豆油和棕櫚油主導了全球市場。大豆油與大豆、大豆粕一起通稱為“大豆三品”，在國際上廣泛流通，其在世界農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易上的作用無可替代，而棕櫚油只以油的單一形式流通。但棕櫚生長在近赤道的熱帶地區(qū)，一年四季均可收獲，每公頃油獲量高達4～5t，遠遠高于大豆。事實上，2005年以來，棕櫚油已超過大豆油成為世界上產(chǎn)量最多的油脂品種。

第二節(jié) 油脂的化學本質

油脂中包含一大批有機化合物，油脂化學本質上是有機化學的組成部分，油脂和脂肪酸的化學性質廣泛地涉及有機化學的多個方面。

天然油脂的主要成分是混甘油三酯的混合物，即是各種類型的脂肪酸分子與甘油分子構成的脂肪酸甘油三酯。天然油脂的次要和微量成分是各種類脂物。

甘油三酯的主要成分是脂肪酸，對于大部分油脂，脂肪酸占整個甘油三酯分子質量的95%左右，而且脂肪酸也是許多類脂物的主要組成部分，所以從這個意義上講，油脂化學主要是脂肪酸的化學。

脂肪酸即脂肪族羧酸化合物，是油脂的水解產(chǎn)物之一。脂肪酸具有羧酸的性質，可發(fā)生羧酸的所有化學反應。羧基的化學反應主要發(fā)生在羧基和受羧基影響變得比較活潑的α-H上。由于油脂特別是植物油含有較多的不飽和脂肪酸，不飽和脂肪酸性質比較活潑，因此，油脂的化學性質又主要取決于不飽和脂肪酸的化學性質，不飽和脂肪酸雙鍵能進行加成、氧化、異構化及聚合等雙鍵特有的反應。現(xiàn)在，發(fā)生在油脂與脂肪酸長碳鏈雙鍵上的化學反應在工業(yè)上已具有越來越重要的應用。

甘油三酯是甘油中電負性較強的氧原子與�；�（脂肪酸分子中去掉羥基后剩余的基團稱為酰基）相連的脂肪酸衍生物，屬于酯類物質，具有酯的通性。甘油三酯是脂肪酸在自然界的主要存在方式，廣泛來源于各種各樣的動植物和微生物。

存在于油脂中的脂肪伴隨物是一類兼?zhèn)涫杷�性和弱親水性的生物有機分子，種類繁多，結構各異，難以定義，但它們特征明顯，在油脂的制取、加工和儲藏中會發(fā)生各種反應，不僅在理論上，而且在實際應用中也非常重要。

第三節(jié) 課程的主要內容

油脂化學主要研究油脂和脂肪酸的結構、性質、反應和變化的規(guī)律，重點是其結構與性質的相互關系。

除附錄以外，本書共11章。

第一章為緒論。本章指出了油脂的基本功能和作用，概要闡述了油脂的化學本質，最后介紹了課程各章的主要內容和課程的學習方法。

第二章為脂肪酸化學。脂肪酸是油脂的主要組成部分，脂肪酸是一類龐大的化合物，包括直鏈脂肪酸、支鏈脂肪酸、脂環(huán)族脂肪酸，有些天然油脂中還含有少量的含氧酸，如羥基酸、酮基酸、環(huán)氧酸等特殊脂肪酸。根據(jù)分子中含羧基的個數(shù)，脂肪酸又分為一元、二元和多元脂肪酸。脂肪酸盡管有許多不同的類別，但其羧基的性質基本上是相同的。本章根據(jù)脂肪酸的結構進行分類綜述，作為油脂化學研究的開端。

第三章為甘油酯化學。甘油酯是脂肪酸在自然界的主要存在形式，油脂的性質除了與其甘油酯組分所含的脂肪酸類型和數(shù)量有關以外，主要還取決于脂肪酸在甘油三個羥基上的分布，分布不同，油脂的甘油酯組分就不同，從而決定油脂性質的不同。脂肪酸在天然油脂中的分布具有一定的規(guī)律性。

第四章介紹脂肪酸與油脂的物理性質。分子結構決定了物質的物理和化學性質，性質研究又是探求物質結構的一種手段，二者循環(huán)往復，逐漸深入。本章主要研究脂肪酸和油脂的熔化、同質多晶現(xiàn)象、溶解度和光學性質等主要物理性質。

第五章介紹脂肪酸與油脂的化學性質。脂肪酸和油脂的化學性質廣泛地涉及有機化學的多個方面，與一般的羧酸和酯類化合物不同，油脂與脂肪酸分子中各基團間相互關聯(lián)，互有影響，因而更具復雜性；由于脂肪酸和油脂所含的官能團存在差異，二者的化學性質亦不相同。本章主要研究油脂及脂肪酸所具有的化學反應及其機制。

第六章介紹油脂空氣氧化反應，并簡述抗氧化劑的作用機理�？諝庋趸瘜τ椭�具有至關重要的作用，是在油脂制取、精煉、加工、儲藏和使用過程中都不可回避的問題，油脂的空氣氧化和抗氧化一直是油脂化學的重要研究內容。

第七章介紹油脂的改性及其機理。分提、氫化及酯交換是三種主要的油脂改性方法，它們單獨使用或進行組合，可以制造出多種油脂產(chǎn)品，極大地豐富了油脂的種類，彌補天然油脂產(chǎn)品的不足。

第八章介紹油脂伴隨物化學。油脂化學常偏重于脂肪酸化學，而忽略油脂伴隨物化學，油脂伴隨物雖然在天然油脂中含量不高，但種類繁多，對油脂的質量和營養(yǎng)影響很大，在油脂資源利用上也具有不可忽視的地位。

第九章為油料油脂分論。油脂來源于各種油料，油料油脂種類繁多，狀態(tài)各異，進行分類研究，對其特點和異同進行比較分析，有利于進一步理解油脂的物理和化學性質。

第十章是關于油脂營養(yǎng)和健康的基本知識。油脂與人體健康密切相關，缺乏和過量攝入油脂，人體都會產(chǎn)生多種疾病，甚至危及生命。本章扼要敘述油脂和脂肪酸的消化、吸收及在體內的運輸。

第十一章介紹油脂的分離和分析。油脂分析是油脂化學的重要組成部分，學習油脂化學離不開油脂的分離分析技術，油脂分析的關鍵內容是分離方法和技術，本章以分離和分析原理為主線，選擇比較重要的幾個方面進行扼要敘述。

附錄為實驗。

第四節(jié) 課程的學習方法

時至今日，油料和油脂科學已跨越了以油脂理化性質為研究內容、以油脂脂肪酸組成及特定組分的營養(yǎng)為研究內容的兩個階段，進入到對食用油的生理活性與結構關系研究的更高層次，并擴展到脂肪酸與甘油結合位置相關的結構脂的功能研究和產(chǎn)品開發(fā)等方面。因此，油脂化學廣泛涉及化學、物理、生物、營養(yǎng)、醫(yī)學等多門學科，現(xiàn)在它已經(jīng)不僅僅是服務于油脂產(chǎn)品加工的專業(yè)基礎科學，而是逐漸與生命科學融合起來，并滲透到食品、化工、醫(yī)藥、生態(tài)環(huán)境和能源等多個領域，形成了內容龐大、結構完整的科學體系。為了很好地掌握油脂化學的基本知識，在本課程的學習過程中應該注意以下幾個方面：

油脂化學是在基礎化學基礎之上進一步討論油脂結構、組成、物理和化學性質的一門理論性很強的學科，它綜合了相關學科的理論體系和方法，并自成體系，有所發(fā)展和補充，既有深度又有廣度，而不是基礎化學的簡單重復。要掌握油脂化學，必須掌握基礎化學的理論知識和方法，在學習中遇到問題，必須及時復習基礎化學的有關內容，既加深對基礎化學的理解，又達到溫故知新的效果；同時還應該認識到，油脂化學反應大多與生化過程相關，反應具有多步驟且相互聯(lián)系和制約的特點，反應機理和產(chǎn)物分布常隨反應條件的變化而變化。油脂化學在某種意義上也是一門實驗科學，油脂分析和實驗具有與油脂化學理論本身同樣的重要性。從油脂化學的發(fā)展歷史看，油脂化學的每次重大發(fā)展都是建立在分析方法有所突破的基礎之上的。正是由于從20世紀50年代以來，現(xiàn)代科學儀器和實驗技術的快速發(fā)展，人們對油脂及其衍生物的研究才得以不斷深入，使油脂化學得以迅速發(fā)展。油脂化學不但運用多門基礎化學學科中的各種實驗手段和方法來描述和分析油脂的性質、結構和化學變化，而且還具有自己特有的實驗方法。加強實驗環(huán)節(jié)不僅使學生系統(tǒng)掌握油脂化學的基本技能和手段，也有助于學生靈活、正確地運用油脂化學的基本知識。

油脂化學還是一門應用性很強的科學。充分利用各種油脂資源，多出油、出好油以及用好油是我國油脂科學工作者長期而重要的任務，無論是油脂制取、油脂精煉、油脂加工和油料資源的綜合利用，都廣泛涉及各種物理和化學過程，系統(tǒng)掌握油脂化學的基本理論和基本技能，有助于正確理解和解釋復雜的油脂生產(chǎn)和加工過程，也為學生今后從事油脂科學研究，以及在實際工作中因地制宜開發(fā)油脂新產(chǎn)品、新油源提供了必要條件。在實踐中主動運用所學到的知識來分析各種油脂產(chǎn)品的加工和使用特性，從而加深對油脂化學本質的理解。

油脂化學還是一門新興的邊緣學科，現(xiàn)在，油脂化學與其他學科的交叉越來越多，特別是其與生命科學的逐漸融合，正在而且將繼續(xù)為解決人類共同關心的健康問題作出努力。隨著心血管疾病發(fā)病率的不斷上升，油脂與健康的關系已成為世界范圍內的研究熱點�？茖W家發(fā)現(xiàn)，脂肪細胞所扮演的角色遠比囤積能量要重要得多，考慮到其在體內的廣泛分布，脂肪組織可視為體內最大的內分泌器官�？傊�，在注重食品天然、營養(yǎng)和保健功能的今天，人們對油脂產(chǎn)品已不僅僅只滿足于其提供的能量和色、香、味等感官功能，而更多追求其具有的特定免疫和生理調節(jié)功能；評價油脂的營養(yǎng)價值也不僅僅只依據(jù)其脂肪酸組成，而且還要關注甘油三酯的立體分布和脂肪酸的順反結構�？梢灶A言，油脂化學與其他學科的交叉融合，將極大地促進油脂化學的發(fā)展，并不斷開發(fā)出油脂與脂肪酸的新功能、新用途，為人類的健康事業(yè)作出貢獻。