油脂化學(一)

1、油脂化學油脂化學主講人：何明主講人：何明 南京林業(yè)大學南京林業(yè)大學 一、概述一、概述 二、脂類的一般性質二、脂類的一般性質 脂肪酸脂肪酸 甘三酯甘三酯 非甘三酯非甘三酯 三、三、 油脂的化學性質油脂的化學性質 四、油脂加工化學四、油脂加工化學 改性改性 脂肪化學品脂肪化學品 五、脂類的分離與分析五、脂類的分離與分析第一章第一章 概述概述一、脂類的概念與分類一、脂類的概念與分類 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統(tǒng)稱為脂類，這是一類一般不溶于水物統(tǒng)稱為脂類，這是一類一般不溶于水而溶于脂溶性溶劑的化合物而溶于脂溶性溶劑的化合物 脂類脂類甘油三脂（甘油甘油三脂（甘油

2、+ 脂肪酸），占脂肪酸），占95左右左右類脂質（如磷脂、糖脂、固醇類物質）類脂質（如磷脂、糖脂、固醇類物質） 單脂：高級脂肪酸與醇所成的酯單脂：高級脂肪酸與醇所成的酯 復脂：除脂肪酸和醇以外，還含有其復脂：除脂肪酸和醇以外，還含有其它成分它成分 衍生脂質：由單純脂質和復合脂質衍衍生脂質：由單純脂質和復合脂質衍生而來生而來 脂脂 油油 蠟蠟磷脂磷脂糖脂糖脂取代烴取代烴固醇類固醇類萜萜其他脂質其他脂質脂的分類：脂的分類：按化學結構及其組成按化學結構及其組成 可皂化脂質可皂化脂質 不可皂化脂質不可皂化脂質：類固醇和萜是兩類主要的不可皂化脂質。類固醇和萜是兩類主要的不可皂化脂質。脂的分類：脂的分類：按

3、皂化性質按皂化性質CH2CHCH2OOC-ROOC-ROOC-RKOH甘油、脂肪甘油、脂肪酸鹽酸鹽皂化值：完全皂化皂化值：完全皂化1克油脂所需氫氧化鉀克油脂所需氫氧化鉀的毫克數，稱為油脂的皂化值。的毫克數，稱為油脂的皂化值。VN56.1皂化值皂化值 WV為測定皂化值時消耗的鹽酸毫升數（空白為測定皂化值時消耗的鹽酸毫升數（空白樣品），樣品），N為鹽酸的濃度，為鹽酸的濃度，56.1為氫氧化鉀的為氫氧化鉀的分子量，分子量，W為測定時所用油脂的重量（克）為測定時所用油脂的重量（克） 從皂化值的大小可以推知脂肪中所含從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：

4、碘值大于碘值大于130130的油涂成薄層，的油涂成薄層，在空氣中就逐漸變成了有韌性（彈性）的固態(tài)在空氣中就逐漸變成了有韌性（彈性）的固態(tài)薄膜薄膜, ,油的這種性質稱為干性油的這種性質稱為干性 碘碘 值值干干 性性 油：油： 結膜快結膜快 130130半干性油：半干性油： 結膜慢結膜慢 100-130100-130不干性油：不能結膜不干性油：不能結膜 100 甘二酯甘二酯 甘一酯甘一酯 脂肪酸脂肪酸 脂肪酸低脂肪酸低級酯級酯 c c）煙點，閃點，著火點）煙點，閃點，著火點 2 2）油脂的油性和粘性）油脂的油性和粘性 油性是指液態(tài)油脂能形成潤滑薄膜的能力；油性是指液態(tài)油脂能形成潤滑薄膜的能力； 液

5、態(tài)油有一定的粘性，這是由?；视头肿觽孺溨g的引力引液態(tài)油有一定的粘性，這是由?；视头肿觽孺溨g的引力引起的。起的。3 3）溶解性）溶解性水水有機溶劑有機溶劑（七）其它特性七）其它特性第三節(jié)第三節(jié) 非甘三酯非甘三酯 (類脂類脂)一、磷脂一、磷脂 磷脂是一類含有磷脂是一類含有磷酸磷酸和和含氮堿含氮堿的復合脂。的復合脂。包括包括甘油磷脂甘油磷脂和和鞘磷脂鞘磷脂兩類；它們主要參與兩類；它們主要參與細胞膜系統(tǒng)的組成，少量存在于細胞的其他細胞膜系統(tǒng)的組成，少量存在于細胞的其他部位。部位。大豆大豆蛋黃蛋黃( (一一) )、甘油磷脂的結構、甘油磷脂的結構 甘油磷脂也稱為磷酸甘油脂。甘油磷脂也稱為磷酸甘油脂

6、。 最簡單的磷酸甘油酯是由甘油最簡單的磷酸甘油酯是由甘油-3-3-磷酸衍磷酸衍生而來的，即它的甘油骨架生而來的，即它的甘油骨架C1C1和和C2C2位被脂位被脂肪酸酯化形成的產物，稱肪酸酯化形成的產物，稱3-sn-3-sn-磷脂酸。磷脂酸。 甘油磷脂是甘油磷脂是兩性脂類兩性脂類，因而它在構成生，因而它在構成生物膜結構中甚為重要，它們是動植物中物膜結構中甚為重要，它們是動植物中細胞膜、核膜、質體膜的基本成分，是細胞膜、核膜、質體膜的基本成分，是生命的基礎物質之一。生命的基礎物質之一。甘油磷酸甘油磷酸(L-glycerol 3-phosphate)(L-glycerol 3-phosphate)甘油

7、磷酸酯的結構通式甘油磷酸酯的結構通式甘油甘油磷脂結構磷脂結構-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= 磷脂酰膽堿磷脂酰膽堿X= 磷脂酰絲氨酸磷脂酰絲氨酸X=雙磷脂酰甘油雙磷脂酰甘油磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇甘油磷酸酯的一般性質甘油磷酸酯的一般性質 屬于兩親分子，在水中能形成雙分子微囊，屬于兩親分子，在水中能形成雙分子微囊，可構成生物膜?？蓸嫵缮锬?。 用堿或酶可水解成脂肪酸、甘油和含氮堿，用堿或酶可水解成脂肪酸、甘油和含氮堿，酶水解的一些中間物如溶血甘油磷脂是強表面酶水解的一些中間物如溶血甘油磷脂是強表面活性劑，可使細胞膜溶解?；钚詣?，可使細胞膜溶解。 磷脂酶作為工具酶與薄層層析

8、一起用于磷脂磷脂酶作為工具酶與薄層層析一起用于磷脂的結構分析。的結構分析。生物膜的磷生物膜的磷脂雙分子層脂雙分子層親親水水區(qū)區(qū)親親水水區(qū)區(qū)疏疏水水區(qū)區(qū)磷酸基與含氮磷酸基與含氮堿性部分：極堿性部分：極性頭部性頭部脂肪酸基部分：脂肪酸基部分：非極性尾部非極性尾部磷脂酰膽堿：卵磷脂磷脂酰膽堿：卵磷脂磷脂酰乙醇胺：腦磷脂磷脂酰乙醇胺：腦磷脂CH-O-C-ROCH2-O-P-O-CH2CH2NH2OOHCH2-O-C-RO膽胺部分( (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。在高等動物的腦髓鞘。在高等動物的腦髓鞘和紅細胞膜中特別豐富，也存在于許多植物和紅細胞膜中特別豐富，也存在

9、于許多植物種子中。種子中。鞘氨醇磷脂簡稱鞘磷脂，由鞘氨醇磷脂簡稱鞘磷脂，由鞘氨醇、脂鞘氨醇、脂肪酸、磷酸及膽堿（或膽胺）肪酸、磷酸及膽堿（或膽胺）各各1 1分子所組分子所組成。鞘磷脂與前述幾種磷脂不同，它的脂肪成。鞘磷脂與前述幾種磷脂不同，它的脂肪酸并非與醇基相連，而是借酰胺鍵與氨基結酸并非與醇基相連，而是借酰胺鍵與氨基結合合 鞘磷脂分子的立體結構鞘磷脂分子的立體結構 磷脂缺乏癥磷脂缺乏癥 腦功能障礙腦功能障礙磷脂是大腦神經系統(tǒng)的物質基礎，磷脂是大腦神經系統(tǒng)的物質基礎，是構成神經細胞鞘膜的主要成分，它是是構成神經細胞鞘膜的主要成分，它是神經細胞間傳遞信息的介質神經細胞間傳遞信息的介質- -已酰

10、膽堿的已酰膽堿的重要來源重要來源精神病人腦細胞中卵磷脂只是正常精神病人腦細胞中卵磷脂只是正常人的人的50%心腦血管疾病心腦血管疾病磷脂的分子結構中，既有親水性的基團，磷脂的分子結構中，既有親水性的基團，又有親油性的基團，因此可以將血管壁上沉又有親油性的基團，因此可以將血管壁上沉積的脂類物質溶解在血液中，隨血液循環(huán)清積的脂類物質溶解在血液中，隨血液循環(huán)清除掉，這一作用稱為乳化作用除掉，這一作用稱為乳化作用 高脂血癥，肥胖、動脈硬化、高脂血癥，肥胖、動脈硬化、高血壓高血壓、冠心病、心肌梗塞、腦中風冠心病、心肌梗塞、腦中風 肝臟和膽道疾病肝臟和膽道疾病脂肪過量時積蓄于肝臟稱為脂肪過量時積蓄于肝臟稱為

11、脂肪肝脂肪肝。膽堿不足是引起脂肪肝的一個重要原因膽堿不足是引起脂肪肝的一個重要原因。脂肪在肝內蓄積會破壞肝細胞，易引起肝脂肪在肝內蓄積會破壞肝細胞，易引起肝硬化，使有功能的肝組織被無功能的纖維硬化，使有功能的肝組織被無功能的纖維結締組織所取代，從而嚴重影響脂肪代謝結締組織所取代，從而嚴重影響脂肪代謝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 糖脂是指糖通過其半縮醛羥基以糖苷鍵與糖脂是指糖通過其半縮醛羥基以糖苷鍵與脂質連接的化合物。鑒于脂質部分的不同，脂質連接的化合物。鑒于脂質部分的不同，可分為可分為鞘糖脂鞘糖脂、甘油糖脂甘油糖脂以及有以及有類固醇衍類固醇衍生的糖脂生的糖脂。鞘糖

12、脂可以決定人的血型鞘糖脂可以決定人的血型鞘糖脂鞘糖脂 即神經酰胺的即神經酰胺的1-1-位羥基位羥基被糖基化形成的化合物，主被糖基化形成的化合物，主要分兩類：要分兩類： 中性鞘糖脂中性鞘糖脂：最先從腦：最先從腦中獲得，又稱中獲得，又稱腦苷脂腦苷脂。糖基。糖基為半乳糖、葡萄糖等，其糖為半乳糖、葡萄糖等，其糖基在細胞表面，參與細胞識基在細胞表面，參與細胞識別。別。 酸性鞘糖脂酸性鞘糖脂：糖基被：糖基被硫硫酸化酸化的稱的稱硫酸鞘糖脂或硫苷硫酸鞘糖脂或硫苷脂脂，有幾十種，在腦中含量，有幾十種，在腦中含量豐富。豐富。三、萜和類固醇三、萜和類固醇 固醇是環(huán)戊烷多氫菲的衍生物。所有固固醇是環(huán)戊烷多氫菲的衍生物

13、。所有固醇類化合物分子都是以醇類化合物分子都是以環(huán)戊烷多氫菲環(huán)戊烷多氫菲為為核心結構。核心結構。 萜和類固醇與前述的各類脂質不同，一萜和類固醇與前述的各類脂質不同，一般不含脂肪酸，屬般不含脂肪酸，屬不可皂化脂質不可皂化脂質。但在生。但在生物體內這兩類脂質也是以物體內這兩類脂質也是以乙酸乙酸為前體合成為前體合成的。它們在生物體內含量雖不多，但不少的。它們在生物體內含量雖不多，但不少是重要的活性脂質。是重要的活性脂質。萜萜由兩個以上異戊二烯單位構成，可頭尾相連，亦可尾尾相連。由兩個以上異戊二烯單位構成，可頭尾相連，亦可尾尾相連。兩個異戊二烯單位構成的稱兩個異戊二烯單位構成的稱單萜單萜，許多是植物精

14、油的成分；三，許多是植物精油的成分；三個異戊二烯單位構成的個異戊二烯單位構成的倍半萜倍半萜存在于某些中草藥；存在于某些中草藥；雙萜雙萜是葉綠是葉綠素分子的成分；素分子的成分；三萜三萜是固醇類的前體；是固醇類的前體；四萜四萜可形成多種色素；可形成多種色素；多萜多萜可形成天然橡膠?？尚纬商烊幌鹉z。 由由3 3個六元環(huán)和一個個六元環(huán)和一個五元環(huán)稠合而成。五元環(huán)稠合而成。在環(huán)戊烷多氫菲的在環(huán)戊烷多氫菲的A A，B B環(huán)之間和環(huán)之間和C C，D D環(huán)之環(huán)之間各有一個甲基，間各有一個甲基，稱角甲基，帶有角稱角甲基，帶有角甲基的環(huán)戊烷多氫甲基的環(huán)戊烷多氫菲稱菲稱甾核甾核，是類固，是類固醇的母體。醇的母體。 類固醇也稱類固醇也稱甾類甾類，這類化合物的結構以環(huán)這類化合物的結構以環(huán)戊烷多氫菲為基礎。戊烷多氫菲為基礎。類固醇類固醇131498101712111516756CH318CH3191423HHHR膽固醇膽固醇 膽固醇可轉化為雄激素、雌激素、糖皮質激素、膽固醇可轉化為雄激素、雌激素、糖皮質激素、鹽皮質激素和維生素鹽皮質激素和維生素D D。 膽固醇在肝臟中可轉化為膽汁酸，能使油脂乳膽固醇在肝臟中可轉化為膽汁酸，能使油脂乳化，以促進吸收?；源龠M吸收。高級飽和脂肪酸的高級一元醇酯高級飽和脂肪酸的高級一元醇酯C25H51COOC26H53C15H31COOC30H61蟲蠟蜂蠟一般