1、油脂化学油脂化学主讲人：何明主讲人：何明 南京林业大学南京林业大学 一、概述一、概述 二、脂类的一般性质二、脂类的一般性质 脂肪酸脂肪酸 甘三酯甘三酯 非甘三酯非甘三酯 三、三、油脂的化学性质油脂的化学性质 四、油脂加工化学四、油脂加工化学 改性改性 脂肪化学品脂肪化学品 五、脂类的分离与分析五、脂类的分离与分析第一章第一章 概述概述一、脂类的概念与分类一、脂类的概念与分类 由脂肪酸和醇作用生成的由脂肪酸和醇作用生成的酯酯及其衍生及其衍生物统称为脂类，这是一类一般不溶于水物统称为脂类，这是一类一般不溶于水而溶于脂溶性溶剂的化合物而溶于脂溶性溶剂的化合物 脂类脂类甘油三脂（甘油甘油三脂（甘油+脂
2、肪酸），占脂肪酸），占95左右左右类脂质（如磷脂、糖脂、固醇类物质）类脂质（如磷脂、糖脂、固醇类物质）单脂：高级脂肪酸与醇所成的酯单脂：高级脂肪酸与醇所成的酯 复脂：除脂肪酸和醇以外，还含有其复脂：除脂肪酸和醇以外，还含有其它成分它成分 衍生脂质：由单纯脂质和复合脂质衍衍生脂质：由单纯脂质和复合脂质衍生而来生而来 脂脂 油油 蜡蜡磷脂磷脂糖脂糖脂取代烃取代烃固醇类固醇类萜萜其他脂质其他脂质脂的分类：脂的分类：按化学结构及其组成按化学结构及其组成 可皂化脂质可皂化脂质 不可皂化脂质不可皂化脂质：类固醇和萜是两类主要的不可皂化脂质。类固醇和萜是两类主要的不可皂化脂质。脂的分类：脂的分类：按皂化性质
3、按皂化性质CH2CHCH2OOC-ROOC-ROOC-RKOH甘油、脂肪甘油、脂肪酸盐酸盐皂化值：完全皂化皂化值：完全皂化1克油脂所需氢氧化钾克油脂所需氢氧化钾的毫克数，称为油脂的皂化值。的毫克数，称为油脂的皂化值。VN56.1皂化值皂化值 WV为测定皂化值时消耗的盐酸毫升数（空白为测定皂化值时消耗的盐酸毫升数（空白样品），样品），N为盐酸的浓度，为盐酸的浓度，56.1为氢氧化钾的为氢氧化钾的分子量，分子量，W为测定时所用油脂的重量（克）为测定时所用油脂的重量（克）从皂化值的大小可以推知脂肪中所含从皂化值的大小可以推知脂肪中所含脂肪酸的平均分子量脂肪酸的平均分子量油的干性：油的干性：碘值大于碘
4、值大于130130的油涂成薄层，的油涂成薄层，在空气中就逐渐变成了有韧性（弹性）的固态在空气中就逐渐变成了有韧性（弹性）的固态薄膜薄膜,油的这种性质称为干性油的这种性质称为干性 碘碘 值值干干 性性 油：油：结膜快结膜快 130130半干性油：半干性油：结膜慢结膜慢 100-130100-130不干性油：不能结膜不干性油：不能结膜 100 甘二酯甘二酯 甘一酯甘一酯 脂肪酸脂肪酸 脂肪酸低脂肪酸低级酯级酯 c c）烟点，闪点，着火点）烟点，闪点，着火点 2 2）油脂的油性和粘性）油脂的油性和粘性 油性是指液态油脂能形成润滑薄膜的能力；油性是指液态油脂能形成润滑薄膜的能力；液态油有一定的粘性，这
5、是由酰基甘油分子侧链之间的引力引液态油有一定的粘性，这是由酰基甘油分子侧链之间的引力引起的。起的。3 3）溶解性）溶解性水水有机溶剂有机溶剂（七）其它特性七）其它特性第三节第三节 非甘三酯非甘三酯(类脂类脂)一、磷脂一、磷脂 磷脂是一类含有磷脂是一类含有磷酸磷酸和和含氮碱含氮碱的复合脂。的复合脂。包括包括甘油磷脂甘油磷脂和和鞘磷脂鞘磷脂两类；它们主要参与两类；它们主要参与细胞膜系统的组成，少量存在于细胞的其他细胞膜系统的组成，少量存在于细胞的其他部位。部位。大豆大豆蛋黄蛋黄(一一)、甘油磷脂的结构、甘油磷脂的结构 甘油磷脂也称为磷酸甘油脂。甘油磷脂也称为磷酸甘油脂。最简单的磷酸甘油酯是由甘油最
6、简单的磷酸甘油酯是由甘油-3-3-磷酸衍磷酸衍生而来的，即它的甘油骨架生而来的，即它的甘油骨架C1C1和和C2C2位被脂位被脂肪酸酯化形成的产物，称肪酸酯化形成的产物，称3-sn-3-sn-磷脂酸。磷脂酸。甘油磷脂是甘油磷脂是两性脂类两性脂类，因而它在构成生，因而它在构成生物膜结构中甚为重要，它们是动植物中物膜结构中甚为重要，它们是动植物中细胞膜、核膜、质体膜的基本成分，是细胞膜、核膜、质体膜的基本成分，是生命的基础物质之一。生命的基础物质之一。甘油磷酸甘油磷酸(L-glycerol 3-phosphate)(L-glycerol 3-phosphate)甘油磷酸酯的结构通式甘油磷酸酯的结构通
7、式甘油甘油磷脂结构磷脂结构-X 磷脂酰甘油磷脂酰甘油X=磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺X=磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱X=磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸X=双磷脂酰甘油双磷脂酰甘油磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇甘油磷酸酯的一般性质甘油磷酸酯的一般性质 属于两亲分子，在水中能形成双分子微囊，属于两亲分子，在水中能形成双分子微囊，可构成生物膜。可构成生物膜。用碱或酶可水解成脂肪酸、甘油和含氮碱，用碱或酶可水解成脂肪酸、甘油和含氮碱，酶水解的一些中间物如溶血甘油磷脂是强表面酶水解的一些中间物如溶血甘油磷脂是强表面活性剂，可使细胞膜溶解。活性剂，可使细胞膜溶解。磷脂酶作为工具酶与薄层层析一起用于磷脂磷脂酶作为工具酶与薄层层析一起用
8、于磷脂的结构分析。的结构分析。生物膜的磷生物膜的磷脂双分子层脂双分子层亲亲水水区区亲亲水水区区疏疏水水区区磷酸基与含氮磷酸基与含氮碱性部分：极碱性部分：极性头部性头部脂肪酸基部分：脂肪酸基部分：非极性尾部非极性尾部磷脂酰胆碱：卵磷脂磷脂酰胆碱：卵磷脂磷脂酰乙醇胺：脑磷脂磷脂酰乙醇胺：脑磷脂CH-O-C-ROCH2-O-P-O-CH2CH2NH2OOHCH2-O-C-RO胆胺部分(二二)、鞘磷脂、鞘磷脂 鞘磷脂即鞘磷脂即鞘氨醇磷脂鞘氨醇磷脂。在高等动物的脑髓鞘。在高等动物的脑髓鞘和红细胞膜中特别丰富，也存在于许多植物和红细胞膜中特别丰富，也存在于许多植物种子中。种子中。鞘氨醇磷脂简称鞘磷脂，由鞘
9、氨醇磷脂简称鞘磷脂，由鞘氨醇、脂鞘氨醇、脂肪酸、磷酸及胆碱（或胆胺）肪酸、磷酸及胆碱（或胆胺）各各1 1分子所组分子所组成。鞘磷脂与前述几种磷脂不同，它的脂肪成。鞘磷脂与前述几种磷脂不同，它的脂肪酸并非与醇基相连，而是借酰胺键与氨基结酸并非与醇基相连，而是借酰胺键与氨基结合合 鞘磷脂分子的立体结构鞘磷脂分子的立体结构 磷脂缺乏症磷脂缺乏症 脑功能障碍脑功能障碍磷脂是大脑神经系统的物质基础，磷脂是大脑神经系统的物质基础，是构成神经细胞鞘膜的主要成分，它是是构成神经细胞鞘膜的主要成分，它是神经细胞间传递信息的介质神经细胞间传递信息的介质-已酰胆碱的已酰胆碱的重要来源重要来源精神病人脑细胞中卵磷脂只
10、是正常精神病人脑细胞中卵磷脂只是正常人的人的50%心脑血管疾病心脑血管疾病磷脂的分子结构中，既有亲水性的基团，磷脂的分子结构中，既有亲水性的基团，又有亲油性的基团，因此可以将血管壁上沉又有亲油性的基团，因此可以将血管壁上沉积的脂类物质溶解在血液中，随血液循环清积的脂类物质溶解在血液中，随血液循环清除掉，这一作用称为乳化作用除掉，这一作用称为乳化作用 高脂血症，肥胖、动脉硬化、高脂血症，肥胖、动脉硬化、高血压高血压、冠心病、心肌梗塞、脑中风冠心病、心肌梗塞、脑中风 肝脏和胆道疾病肝脏和胆道疾病脂肪过量时积蓄于肝脏称为脂肪过量时积蓄于肝脏称为脂肪肝脂肪肝。胆碱不足是引起脂肪肝的一个重要原因胆碱不足
11、是引起脂肪肝的一个重要原因。脂肪在肝内蓄积会破坏肝细胞，易引起肝脂肪在肝内蓄积会破坏肝细胞，易引起肝硬化，使有功能的肝组织被无功能的纤维硬化，使有功能的肝组织被无功能的纤维结缔组织所取代，从而严重影响脂肪代谢结缔组织所取代，从而严重影响脂肪代谢和解毒等一系列肝功能和解毒等一系列肝功能二、糖二、糖 脂脂 糖脂是指糖通过其半缩醛羟基以糖苷键与糖脂是指糖通过其半缩醛羟基以糖苷键与脂质连接的化合物。鉴于脂质部分的不同，脂质连接的化合物。鉴于脂质部分的不同，可分为可分为鞘糖脂鞘糖脂、甘油糖脂甘油糖脂以及有以及有类固醇衍类固醇衍生的糖脂生的糖脂。鞘糖脂可以决定人的血型鞘糖脂可以决定人的血型鞘糖脂鞘糖脂 即
12、神经酰胺的即神经酰胺的1-1-位羟基位羟基被糖基化形成的化合物，主被糖基化形成的化合物，主要分两类：要分两类：中性鞘糖脂中性鞘糖脂：最先从脑：最先从脑中获得，又称中获得，又称脑苷脂脑苷脂。糖基。糖基为半乳糖、葡萄糖等，其糖为半乳糖、葡萄糖等，其糖基在细胞表面，参与细胞识基在细胞表面，参与细胞识别。别。酸性鞘糖脂酸性鞘糖脂：糖基被：糖基被硫硫酸化酸化的称的称硫酸鞘糖脂或硫苷硫酸鞘糖脂或硫苷脂脂，有几十种，在脑中含量，有几十种，在脑中含量丰富。丰富。三、萜和类固醇三、萜和类固醇 固醇是环戊烷多氢菲的衍生物。所有固固醇是环戊烷多氢菲的衍生物。所有固醇类化合物分子都是以醇类化合物分子都是以环戊烷多氢菲
13、环戊烷多氢菲为为核心结构。核心结构。萜和类固醇与前述的各类脂质不同，一萜和类固醇与前述的各类脂质不同，一般不含脂肪酸，属般不含脂肪酸，属不可皂化脂质不可皂化脂质。但在生。但在生物体内这两类脂质也是以物体内这两类脂质也是以乙酸乙酸为前体合成为前体合成的。它们在生物体内含量虽不多，但不少的。它们在生物体内含量虽不多，但不少是重要的活性脂质。是重要的活性脂质。萜萜由两个以上异戊二烯单位构成，可头尾相连，亦可尾尾相连。由两个以上异戊二烯单位构成，可头尾相连，亦可尾尾相连。两个异戊二烯单位构成的称两个异戊二烯单位构成的称单萜单萜，许多是植物精油的成分；三，许多是植物精油的成分；三个异戊二烯单位构成的个异
14、戊二烯单位构成的倍半萜倍半萜存在于某些中草药；存在于某些中草药；双萜双萜是叶绿是叶绿素分子的成分；素分子的成分；三萜三萜是固醇类的前体；是固醇类的前体；四萜四萜可形成多种色素；可形成多种色素；多萜多萜可形成天然橡胶。可形成天然橡胶。由由3 3个六元环和一个个六元环和一个五元环稠合而成。五元环稠合而成。在环戊烷多氢菲的在环戊烷多氢菲的A A，B B环之间和环之间和C C，D D环之环之间各有一个甲基，间各有一个甲基，称角甲基，带有角称角甲基，带有角甲基的环戊烷多氢甲基的环戊烷多氢菲称菲称甾核甾核，是类固，是类固醇的母体。醇的母体。类固醇也称类固醇也称甾类甾类，这类化合物的结构以环这类化合物的结构
15、以环戊烷多氢菲为基础。戊烷多氢菲为基础。类固醇类固醇131498101712111516756CH318CH3191423HHHR胆固醇胆固醇 胆固醇可转化为雄激素、雌激素、糖皮质激素、胆固醇可转化为雄激素、雌激素、糖皮质激素、盐皮质激素和维生素盐皮质激素和维生素D D。胆固醇在肝脏中可转化为胆汁酸，能使油脂乳胆固醇在肝脏中可转化为胆汁酸，能使油脂乳化，以促进吸收。化，以促进吸收。高级饱和脂肪酸的高级一元醇酯高级饱和脂肪酸的高级一元醇酯C25H51COOC26H53C15H31COOC30H61虫蜡蜂蜡一般含一般含24-2624-26个偶数碳原子的长链的脂肪酸和含有个偶数碳原子的长链的脂肪酸和含有16-16-3636个偶数碳原子的长链脂肪醇组成的个偶数碳原子的长链脂肪醇组成的酯酯的混合物。的混合物。蜡和石蜡不能混淆，石蜡是石油中得到的蜡和石蜡不能混淆，石蜡是石油中得到的直链烷烃直链烷烃（含有（含有26-3026-30个碳原子）的混合物个碳原子）的混合物,它们的物态、物它们的物态、物性相近，而化学性质完全不同。性相近，而化学性质完全不同。四、蜡四、蜡 WaxWax谢谢
