2.1　天然动植物油脂

天然油脂是最早用于生产表面活性剂（肥皂）的原料，至今仍是表面活性剂疏水基的主要来源之一。从20世纪90年代至今，石油价格逐渐上涨，人们的环境意识日益增强，可持续发展战略促使人们更多地使用可再生的天然资源，由油脂衍生的表面活性剂被誉为绿色表面活性剂，再度成为世界关注的热点之一。

（1）油脂的分类　常见的油脂分类方法主要有以下几种。

①根据油脂来源的不同分类

a.植物油脂：草本植物油脂、木本植物油脂（又可分为果仁油、果肉油等）。

b. 动物油脂：陆地动物油脂、海洋动物油脂（又可分为海洋哺乳类动物油脂、海洋非哺乳类动物油脂）、两栖动物油脂。

c.微生物油脂：细菌油脂、酵母菌油脂、霉菌油脂、藻类油脂。

②根据碘值的不同分类

a. 不干性油脂：碘值<100。

b.半干性油脂：碘值在100～130之间。

c.干性油脂：碘值>130。

③根据油脂存在状态和脂肪酸组成的不同分类

a.固态油脂：可可脂、乌桕脂、牛脂、羊脂等。

b.半固态油脂：乳脂、猪脂、椰子油、棕榈油等。

c.液态油脂：油酸含量较多的油脂（茶油、橄榄油等），油酸和亚油酸为主的油脂（芝麻油、花生油、棉籽油、米糠油等），亚油酸含量较多的油脂（玉米油、豆油、葵花油、红花油等），亚麻酸含量较多的油脂（亚麻油等），含特种脂肪酸的油脂（以共轭酸为主的油脂如桐油、奥的锡卡油等，以芥酸为主的油脂如菜籽油等，以羟基酸为主的油脂如蓖麻油等，含二十碳以上多烯酸较多的油脂如鱼油、鱼肝油等）。

（2）油脂的组成　油脂是油和脂的总称，是一种取自动植物的物质，主要成分是甘油三脂肪酸酯，简称甘油三酸酯。一般说，“油”是指常温下呈液体状态的，而“脂”是指常温下呈半固体或固体状态的，习惯上“油”和“脂”不做区分。甘油三酸酯从结构上可认为是由一个甘油分子与三个脂肪酸分子缩合而成。

若三个脂肪酸相同，生成物为同酸甘油三酸酯；否则，生成异酸甘油三酸酯。天然油脂大多数是混合酸的甘油三酸酯。另外，油脂中还含有少量磷脂、蜡、甾醇、维生素、碳氢化合物、脂肪醇、游离脂肪酸、色素以及产生气味的挥发性脂肪酸、醛和酮等。

组成甘油三酸酯的脂肪酸绝大多数是含偶数碳原子的直链单羧基脂肪酸，仅在个别油脂中发现奇碳原子的以及带有支链的脂肪酸。如在海豚油中含有异戊酸，在乳脂及牛、羊的储存脂肪中既含有少量的带有一个甲基支链的奇碳数和偶碳数原子的脂肪酸，也含有奇碳数原子的饱和与不饱和的直链脂肪酸。

研究表明，油脂的组成非常复杂，到目前为止尚未发现两种完全相同的油脂产品。不同动物或微生物的同一部位所含油脂类型各不相同，同一植物或动物的不同部位油脂类型也各有差异。这种差异不仅表现在脂肪酸组成的不同，也表现在甘油三酸酯结构上的不同，同时还反映出了脂肪酸源和生物合成规律的不同。常用天然油脂的脂肪酸组成见表2-1。

（3）油脂的物理化学性质　除蓖麻油外，油脂不溶于水，微溶于酒精。天然油脂都有一些气味，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呕的恶臭气，如鱼油等。

凡苛性碱与中性油脂、苛性碱与脂肪酸或金属碳酸盐与脂肪酸反应生成肥皂的过程称为皂化。皂化1g油脂所需氢氧化钾的毫克数，称为皂化值，也称皂化价。根据皂化值可以计算出油脂的平均相对分子质量，皂化值越大，油脂的相对分子质量越小。

式中，“3”为1mol油脂需3mol氢氧化钾；56.1为氢氧化钾的相对分子质量。

油脂在加工和储存过程中，由于水分和温度等的影响，会产生缓慢的水解作用，生成一部分游离脂肪酸。这可由油脂的酸价（或酸值）来表示，油脂的酸价越高，说明油脂的游离脂肪酸含量越高，油脂的质量越差。所谓油脂的酸价是指中和1g油脂中的游离脂肪酸所需氢氧化钾的毫克数。根据酸价可以计算出油脂中游离脂肪酸的含量。

中和1g脂肪酸所需氢氧化钾的毫克数，称为中和值。皂化1g中性油脂所需氢氧化钾的毫克数，称为酯价，等于皂化值减去酸价。根据油脂的酯价可以计算出油脂中的脂肪酸含量和甘油含量。

油脂的不饱和程度由碘价表示。碘价是指100g油脂所能吸收碘的克数，也称碘值。油脂中饱和脂肪酸含量高的以及脂肪酸碳氢链长的，凝固点高；反之，不饱和程度高的以及脂肪酸碳氢链短的，则凝固点低。固体油脂受热熔化成液体时的温度叫作油脂的熔点。油脂中的主要甘油三酸酯的熔点和碘价列于表2-2中。

油脂分子中碳链上的不饱和键可以发生加成、氧化、还原、异构化、成环及聚合等反应。油脂空气氧化后会产生分解和聚合。一般油脂仅产生分解，如在日常生活中，放置久的油脂产生酸败，这是油脂空气氧化不利的一面，而油脂氧化还可以使干性油氧化聚合成膜，形成涂料等坚固保护层，这是油脂空气氧化有利的一面。

油脂空气氧化包括自动氧化、光氧化和酶促氧化。油脂在氧气、光、热、水分、金属离子、微生物等因素的激发下，脂肪酸基团双键上的碳失去氢离子而形成脂肪自由基R·，此自由基极不稳定，很容易与氧发生反应，生成过氧自由基ROO·，过氧自由基具有链传递作用，它从其他双键上夺取一个氢，生成氢过氧化物ROOH，随后分解生成短链的有机物如醇、醛、酮、酸等一系列产物，使油脂失去原有风味及营养价值，产生令人难以接受的气味和口感，油脂的这种氧化变质现象叫作酸败。油脂中的不饱和键越多越容易被氧化，在油脂加工、储存和使用过程中，要尽力避免油脂酸败现象的发生。

油脂分子中的酯基可以发生水解、酯交换、酰胺化、中和等反应。油脂经水解可制得相应的脂肪酸，经酯交换制得脂肪酸酯，经酰胺化制得烷醇酰胺，经中和制得脂肪酸盐等。