第六章 脂 质
刘永宏 研究员 中国科学院南海海洋研究所
主要内容
第一节：概述
6.1 油脂和蜡 6.2 复合脂质 6.3 萜类化合物 6.4 甾族化合物
第二节：脂类的代谢
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 第一节
概述
第一节：概述
定义与分类
脂质，或称类脂，是一类难溶于水而易溶于非极 性溶剂的生物有机分子。
大多数脂质有脂肪酸和醇形成的酯及其衍生物。 元素组成：碳、氢、氧，有的含氮、磷和硫
甘油三酯燃烧热值与组成他们的脂肪酸相似。饱 和脂肪酸燃烧热值随其碳链增长而增加。
第一节：概述
油脂的化学性质
水解与皂化：在酸、碱或酶作用下水解成脂肪
酸和甘油。在碱性中水解，产物为脂肪酸的盐， 称为皂化。
皂化值：测定油脂的一个指标。可以反映油脂平均相 对分子质量和油脂的质量。
第一节：概述
油脂的化学性质
哺乳动物需要，但自身不能合成，必须要靠食物提 供的多不饱和脂肪酸。
主要有： 亚油酸（18：2） 亚麻酸（18：3） 花生四烯酸（20：4） 二十碳五烯酸（20：5） 二十二碳六烯酸（22：6）
第一节：概述
脂肪酸分类与简写
通常认为脂肪酸是含6~36个碳原子的羧酸。 饱和脂肪酸
棕榈酸（软脂酸）：C16； 硬脂酸：C18； 花生酸：C20
加成反应 与HCN、RCN、H2S、NCSH、SCl2、
RSH等。常用在涂料生产中
第一节：概述
6.1.2 脂肪酸
已超过1000多种 多以结合形式存在于生物体内，如三酰甘油酯、
磷脂、糖脂等。 组织和细胞中有少量游离脂肪酸 通常认为脂肪酸含6~36个碳原子的羧酸。
第一节：概述
必需脂肪酸
第一节：概述
定义与分类
根据化学结构和组分，可分为： 简单脂质： 如三酰甘油酯和蜡 复合脂质：如甘油磷脂、鞘氨醇磷脂等 衍生脂质：高级脂肪酸、萜类化合物、类固醇、 脂蛋白等
根据生物学功能方面，可分为：
贮存脂质 结构脂质 活性脂质：
含量少，具有重要而专一的生物活性
第一节：概述
备高级脂肪酸等工业原料；可还做燃料、润滑油、 肥皂、多种表面活性剂、高分子合成材料等等。
植物油：有5~10种脂肪酸 动物脂：常见脂肪酸有10~40种 乳脂：脂肪酸有142种
第一节：概述
植物油和动物油
植物油和动物油都是脂肪酸的甘油三酯。 大多数植物油具有较低凝固点，常温为液体，统
称为油 动物油脂凝固点比较高，常温下为固体，一般称
脂肪酸甲酯催化加氢：制备高级脂肪醇的
重要方法。 油脂+甘油→单甘油脂+二甘油脂
第一节：概述
油脂的化学性质
酯转移反应：在80℃、催化剂存在下，脂肪酸在 油脂分子间或分子内重新分配
氨解反应：与氨或胺类反应，生成高级脂肪酰胺 →催化加氢→高级脂肪氨
氢化反应：在Ni、Pd或Pt等催化下加氢，不饱和
第一节：概述
油脂的化学性质
异构化反应：不饱和脂肪酸能双键异构化和立体 异构化
催化剂作用下：
1. 顺式结构→反式结构 2. 脂肪酸双键发生位移 卤化反应：氯、溴、一氯化碘等通过加成反应—
—用于分析双键是否存在
第一节：概述
油脂的化学性质
硫酸化和磺化反应
不饱和脂肪酸+硫酸→双键上加-O-SO3H 不饱和脂肪酸+硫酸→高温下：双键上加-SO3H
润滑油：硬脂酸山梨醇酯、脂肪酸聚甘油脂 制造生物燃料
第一节：概述
油脂的物理性质
油脂：无色、无味、无嗅的稠性液体或蜡状固体，
密度一般在0.91~0.94 g/cm3，不溶于水，略溶于 低级醇，溶于乙醚、氯仿、苯、石油醚等非极性 溶剂中。
第一节：概述
油脂的物理性质
天然油脂为混合物，无固定熔点，随不饱和脂肪 酸或相对分子质量小的脂肪酸含量增加而降低。
酸→饱和酸，从而改变油脂性质，使油→脂。
第一节：概述
油脂的化学性质
氧化反应：环氧化，如油脂中的不饱和双键与过 氧酸反应， 常用过氧化氢做氧化剂。
含有不饱和酸的油脂都能被氧化。
不饱和度高的油由于自动氧化能行成薄膜。 聚合反应：含有不饱和脂肪酸组成的油脂可氧化
聚合、加热聚合和芳聚合反应。 涂料成膜的基本反应。
天然甘油三脂都为L-型 生物合成反应的中间体：甘油二脂、甘油一脂
第一节：概述
油脂结构式
CH2OCOR1 R2OCO—C—H CH2OCOR3 L-脂肪（甘油三酯） R1、R2、R3相同——单甘油酯 R1、R2、R3不同——混合甘油酯
第一节：概述
油脂的重要用途
食品乳化剂：单酰甘油有自有羟基，在水中形成 分散态，如甘油单酸酯二酸酯
为脂。 植物油：不饱和脂肪酸含量高于70% 动物脂：不饱和脂肪酸含量低
含有不饱和脂肪酸多的脂肪一般营养价值较高
第一节：概述
6.1.1 油脂
即甘油三酰，也叫脂肪，由两种或两种以上的不用 脂肪酸构成的甘油脂称为混合脂
由同种脂肪酸组成的甘油三酰称为单甘油
天然油脂为简单甘油三脂和混合甘油三脂
脂质是动植物生命的重要组成部分，残余机 体活动，在人体内主要有五种功能：
生物体内高能量热源：20~35%的总热量 为细胞膜提供机能性物质 为细胞结构和前列腺合成提供必要的脂肪酸源 为油溶性维生素的载体 能调节人体血脂含量
第一节：概述
6.1 油脂和蜡
定义：脂肪酸与甘油和醇的酯化产物。 为再生性资源，除食用外，还可用于工业：制
不饱和脂肪酸
亚油酸：C18：2（9，12）或C18：2△9，12 亚麻酸：C18：3（9，12，15）或C18：3△9，12，15 花生四烯酸：C20：4（5，8，11，14）或C20：4△5，8，11，14
第一节：概述
天然脂肪酸的特点：
（1）多为偶数碳； 奶油中脂肪酸种类多且低碳脂肪酸多（半固态） 陆地动、植物脂肪较多16、18碳 水产动物中不饱和脂肪酸占绝大多数，其中淡 水18碳多，海水20、22多。
酸败：天然油脂长时间暴露在空气中，产生难闻气
味的现象。油脂中不饱和脂肪酸自动氧化，产生过 氧化物，并降解为挥发性醛、酮和酸等复合混合物 。 微生物的作用：油脂分解成脂肪酸和甘油，甘油
会被氧化成1,2-环氧丙醛。 防止氧化：可加入防氧化剂、排除氧气或降温。
第一节：概述
油脂的化学性质
酯交换反应：在碱性催化剂存在下，发生 酯交换反应。 油脂+甲醇→脂肪酸甲酯+甘油