2.1　天然動植物油脂

天然油脂是最早用于生產表面活性劑（肥皂）的原料，至今仍是表面活性劑疏水基的主要來源之一。從20世紀90年代至今，石油價格逐漸上漲，人們的環境意識日益增強，可持續發展戰略促使人們更多地使用可再生的天然資源，由油脂衍生的表面活性劑被譽為綠色表面活性劑，再度成為世界關注的熱點之一。

（1）油脂的分類　常見的油脂分類方法主要有以下幾種。

①根據油脂來源的不同分類

a.植物油脂：草本植物油脂、木本植物油脂（又可分為果仁油、果肉油等）。

b. 動物油脂：陸地動物油脂、海洋動物油脂（又可分為海洋哺乳類動物油脂、海洋非哺乳類動物油脂）、兩棲動物油脂。

c.微生物油脂：細菌油脂、酵母菌油脂、霉菌油脂、藻類油脂。

②根據碘值的不同分類

a. 不干性油脂：碘值<100。

b.半干性油脂：碘值在100～130之間。

c.干性油脂：碘值>130。

③根據油脂存在狀態和脂肪酸組成的不同分類

a.固態油脂：可可脂、烏桕脂、牛脂、羊脂等。

b.半固態油脂：乳脂、豬脂、椰子油、棕櫚油等。

c.液態油脂：油酸含量較多的油脂（茶油、橄欖油等），油酸和亞油酸為主的油脂（芝麻油、花生油、棉籽油、米糠油等），亞油酸含量較多的油脂（玉米油、豆油、葵花油、紅花油等），亞麻酸含量較多的油脂（亞麻油等），含特種脂肪酸的油脂（以共軛酸為主的油脂如桐油、奧的錫卡油等，以芥酸為主的油脂如菜籽油等，以羥基酸為主的油脂如蓖麻油等，含二十碳以上多烯酸較多的油脂如魚油、魚肝油等）。

（2）油脂的組成　油脂是油和脂的總稱，是一種取自動植物的物質，主要成分是甘油三脂肪酸酯，簡稱甘油三酸酯。一般說，“油”是指常溫下呈液體狀態的，而“脂”是指常溫下呈半固體或固體狀態的，習慣上“油”和“脂”不做區分。甘油三酸酯從結構上可認為是由一個甘油分子與三個脂肪酸分子縮合而成。

若三個脂肪酸相同，生成物為同酸甘油三酸酯；否則，生成異酸甘油三酸酯。天然油脂大多數是混合酸的甘油三酸酯。另外，油脂中還含有少量磷脂、蠟、甾醇、維生素、碳氫化合物、脂肪醇、游離脂肪酸、色素以及產生氣味的揮發性脂肪酸、醛和酮等。

組成甘油三酸酯的脂肪酸絕大多數是含偶數碳原子的直鏈單羧基脂肪酸，僅在個別油脂中發現奇碳原子的以及帶有支鏈的脂肪酸。如在海豚油中含有異戊酸，在乳脂及牛、羊的儲存脂肪中既含有少量的帶有一個甲基支鏈的奇碳數和偶碳數原子的脂肪酸，也含有奇碳數原子的飽和與不飽和的直鏈脂肪酸。

研究表明，油脂的組成非常復雜，到目前為止尚未發現兩種完全相同的油脂產品。不同動物或微生物的同一部位所含油脂類型各不相同，同一植物或動物的不同部位油脂類型也各有差異。這種差異不僅表現在脂肪酸組成的不同，也表現在甘油三酸酯結構上的不同，同時還反映出了脂肪酸源和生物合成規律的不同。常用天然油脂的脂肪酸組成見表2-1。

（3）油脂的物理化學性質　除蓖麻油外，油脂不溶于水，微溶于酒精。天然油脂都有一些氣味，有些油脂具有令人愉快的香味，如花生油、芝麻油和椰子油等，但有些油脂具有令人作嘔的惡臭氣，如魚油等。

凡苛性堿與中性油脂、苛性堿與脂肪酸或金屬碳酸鹽與脂肪酸反應生成肥皂的過程稱為皂化。皂化1g油脂所需氫氧化鉀的毫克數，稱為皂化值，也稱皂化價。根據皂化值可以計算出油脂的平均相對分子質量，皂化值越大，油脂的相對分子質量越小。

式中，“3”為1mol油脂需3mol氫氧化鉀；56.1為氫氧化鉀的相對分子質量。

油脂在加工和儲存過程中，由于水分和溫度等的影響，會產生緩慢的水解作用，生成一部分游離脂肪酸。這可由油脂的酸價（或酸值）來表示，油脂的酸價越高，說明油脂的游離脂肪酸含量越高，油脂的質量越差。所謂油脂的酸價是指中和1g油脂中的游離脂肪酸所需氫氧化鉀的毫克數。根據酸價可以計算出油脂中游離脂肪酸的含量。

中和1g脂肪酸所需氫氧化鉀的毫克數，稱為中和值。皂化1g中性油脂所需氫氧化鉀的毫克數，稱為酯價，等于皂化值減去酸價。根據油脂的酯價可以計算出油脂中的脂肪酸含量和甘油含量。

油脂的不飽和程度由碘價表示。碘價是指100g油脂所能吸收碘的克數，也稱碘值。油脂中飽和脂肪酸含量高的以及脂肪酸碳氫鏈長的，凝固點高；反之，不飽和程度高的以及脂肪酸碳氫鏈短的，則凝固點低。固體油脂受熱熔化成液體時的溫度叫作油脂的熔點。油脂中的主要甘油三酸酯的熔點和碘價列于表2-2中。

油脂分子中碳鏈上的不飽和鍵可以發生加成、氧化、還原、異構化、成環及聚合等反應。油脂空氣氧化后會產生分解和聚合。一般油脂僅產生分解，如在日常生活中，放置久的油脂產生酸敗，這是油脂空氣氧化不利的一面，而油脂氧化還可以使干性油氧化聚合成膜，形成涂料等堅固保護層，這是油脂空氣氧化有利的一面。

油脂空氣氧化包括自動氧化、光氧化和酶促氧化。油脂在氧氣、光、熱、水分、金屬離子、微生物等因素的激發下，脂肪酸基團雙鍵上的碳失去氫離子而形成脂肪自由基R·，此自由基極不穩定，很容易與氧發生反應，生成過氧自由基ROO·，過氧自由基具有鏈傳遞作用，它從其他雙鍵上奪取一個氫，生成氫過氧化物ROOH，隨后分解生成短鏈的有機物如醇、醛、酮、酸等一系列產物，使油脂失去原有風味及營養價值，產生令人難以接受的氣味和口感，油脂的這種氧化變質現象叫作酸敗。油脂中的不飽和鍵越多越容易被氧化，在油脂加工、儲存和使用過程中，要盡力避免油脂酸敗現象的發生。

油脂分子中的酯基可以發生水解、酯交換、酰胺化、中和等反應。油脂經水解可制得相應的脂肪酸，經酯交換制得脂肪酸酯，經酰胺化制得烷醇酰胺，經中和制得脂肪酸鹽等。