油脂

一、组成和结构通式

油脂(lipid)是油(oil)和脂肪(fat)的总称。常温下呈固态或半固态的油脂称为脂肪，呈液态的称为油。

油脂是由一分子甘油与三分子高级脂肪酸所形成的酯，称为三酰甘油(triacylglycerol)或甘油三酯(triglyceride)。

天然油脂分子中的三个高级脂肪酰基不同，其分子具有手性，为L-构型，结构通式如下：
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天然油脂是各种三酰甘油的混合物。在天然油脂中已发现的脂肪酸(fatty acid)有几十种，一般为含12至20之间的偶数碳原子的直链饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。

  1. 饱和脂肪酸以软脂酸和硬脂酸在动物脂肪中含量较多。
  2. 不饱和脂肪酸主要有油酸、亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)主要来自鱼油和海食品。
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    绝大多数天然存在的不饱和脂肪酸中的双键是顺式构型，高等植物的油脂中不饱和脂肪酸含量高于饱和脂肪酸。油脂中常见的脂肪酸见表15-1。
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    人体可以合成大多数脂肪酸，但少数不饱和脂肪酸如亚油酸和亚麻酸不能在人体内合成，花生四烯酸虽能体内合成，但数量不能完全满足生命活动的需求，这些人体不能合成或合成量不足，必须从食物中摄取的不饱和脂肪酸，称为必需脂肪酸(essential fatty acid)。

脂肪酸的名称常用俗名，如软脂酸、油酸、花生四烯酸等。脂肪酸的系统命名法与一元羧酸的系统命名法基本相同。脂肪酸的碳原子有△编码体系、ω编码体系和希腊字母编号体系，其各自编号顺序如下：
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脂肪酸的△编码体系和ω编码体系有特定的命名书写原则和简写符号。

例如，亚油酸的△编码体系的系统名称为△9,12-十八碳二烯酸，简写符号18:2△9,12，表示亚油酸有18个碳原子，有两个双键，双键位于从羧基碳原子开始计数的第9位和第12位；ω编码体系的系统名为ω6,9-十八碳二烯酸，简写符号18:2ω6,9，表示有18个碳原子，有两个双键，双键位于甲基端数起第6位和第9位。硬脂酸分子中无双键，简写符号为18:0。

人体内的不饱和脂肪酸按ω编码体系分为ω-3族（如α-亚麻酸）、ω-6族（如亚油酸）和ω-9族（如油酸）。其中3,6,9表示在ω编码体系中，第一个双键的位置。

在体内，族内的不饱和脂肪酸可以相互转化，而不同族的脂肪酸不能相互转化。

不同动植物体内各族多烯脂肪酸的分布不同，植物油中的多烯脂肪酸主要为ω-6族，海生动物及鱼油的油脂中多烯脂肪酸主要为ω-3族。ω-3族多烯脂肪酸对于心血管疾病的防治有重要作用。鱼油中富含EPA和DHA，有增加高密度脂蛋白的作用，而高密度脂蛋白被称为血管“清道夫”，可清除沉积在血管壁上的胆固醇。此外，EPA和DHA还有抑制血小板聚集、降低血黏度和扩张血管等作用。 #生化

二、物理性质

纯净的油脂是无色、无臭、无味的中性化合物。大多数天然油脂含有少量色素、游离脂肪酸、磷脂和维生素等物质。

油脂的密度均小于水，不溶于水，微溶于低级醇，易溶于乙醚、氯仿、苯和石油醚等有机溶剂。

天然油脂是多种成分的混合物，无恒定的熔点和沸点。

油脂熔点的高低取决于构成油脂的不饱和脂肪酸的比例，含不饱和脂肪酸比例较高的油脂流动性高，熔点低，常温下呈液态。这是因为油脂中的不饱和脂肪酸的碳碳双键大多数是顺式构型，这种构型导致油脂分子中的脂酰基的碳链弯曲，分子之间不能紧密接触而使作用力减小，熔点降低。

花生油、玉米油、豆油、菜子油等植物油含有较高比例的不饱和脂肪酸，故常温下呈液态；而动物脂肪如牛油、羊油、猪油等含饱和脂肪酸较多，故常温下呈固态或半固态。但深海鱼油富含多不饱和脂肪酸，因而在室温下也呈液态。

三、化学性质

（一）水解与皂化

在酸或酶的作用下，一分子三酰甘油可水解生成一分子甘油和三分子脂肪酸。

油脂能在氢氧化钠或氢氧化钾碱性溶液中水解，得到甘油和高级脂肪酸钠盐或钾盐即肥皂，故油脂在碱性溶液中的水解又称皂化反应(saponification)。
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1g油脂完全皂化时所需氢氧化钾的毫克数称为皂化值(saponification number)。根据皂化值的大小，可以判断油脂中三酰甘油的平均相对分子质量。皂化值越大，油脂中三酰甘油的平均相对分子质量越小。皂化值是衡量油脂质量的指标之一。常见油脂的皂化值见表15-2。
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人体摄入的油脂主要在小肠内进行催化水解，此过程称为消化。水解产物被吸收，进一步合成人体自身的脂肪。 #生理

（二）加成

含有不饱和脂肪酸的三酰甘油可与氢、卤素等发生加成反应。

1.加氢

油脂中不饱和脂肪酸的碳碳双键可催化加氢，转化成饱和脂肪酸含量较多的油脂。这一过程可使油脂由液态的油变成半固态的脂，所以油脂的氢化又称“油脂的硬化”。氢化后的油脂不易变质，而且便于贮藏和运输，可用作制造肥皂、脂肪酸、甘油、人造奶油等的原料。

通常人们认为植物油比动物油更健康。

油脂氢化过程中产生反式脂肪酸(trans fatty acid)，反式脂肪酸会增加人体血液中的“坏胆固醇”即低密度脂蛋白含量、降低“好胆固醇”即高密度脂蛋白含量，从而显著增加心血管疾病风险。此后的研究又进一步证实液态植物油脂氢化过程中产生的反式脂肪酸会引发其他众多疾病。

2.加碘

油脂的不饱和程度可用碘值来定量衡量。碘值(iodine number)为100g油脂所能吸收碘的克数。碘值越大，表明三酰甘油中所含的双键数目越多，油脂的不饱和程度也越大。在实际测定中，由于碘与碳碳双键加成的反应速度很慢，所以常用氯化碘(ICl)或溴化碘(IBr)的冰醋酸溶液与油脂反应。常见天然油脂的碘值列于表15-2。

（三）酸败

油脂在空气中放置过久，会发生变质，产生难闻的气味，这种现象称为酸败(rancidity)。

油脂的酸败是由于油脂中不饱和脂肪酸的双键在空气中的氧、水分和微生物的作用下，发生氧化，生成过氧化物，这些过氧化物继续分解或氧化形成具有难闻气味的低级醛和酸等。
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中和1g油脂中的游离脂肪酸所需氢氧化钾的毫克数称为油脂的酸值(acid number)。酸值是衡量油脂质量的重要指标之一，酸值大说明油脂中游离脂肪酸的含量较高，即酸败严重。（游离脂肪酸指酸化生成的）

酸败的油脂有毒性和刺激性，通常酸值大于6.0的油脂不宜食用。光、热或潮气可加速油脂的酸败，因此为防止油脂的酸败，油脂应贮存于密闭容器中，放置在阴凉处，也可添加适当的抗氧化剂（如维生素E等）。药典对药用油脂的皂化值、碘值和酸值都有严格的规定。