油脂的水解
我們知道,易被水解為醇和酸,油脂在一定條件下也易被水解,其產(chǎn)物為
甘油和脂肪酸。
這是工業(yè)上制取高級(jí)脂肪酸和甘油的重要方法。生產(chǎn)上常用硫酸作化劑來(lái)進(jìn)行反應(yīng)(近來(lái),除加酸外還再加入一定量的乳化劑,使油脂乳化后和水的接觸面積增大,從面促使水解易于進(jìn)行),生成的脂肪酸浮于反應(yīng)液的上層,甘油則溶于水溶液中。
油脂水解是酯化的逆反應(yīng)。從酯化反應(yīng)中知道,要提高酯的產(chǎn)率,通常采用增加反應(yīng)物中某一原料(比較起來(lái)要價(jià)廉易得)的配比或移去某一生成物的方法來(lái)達(dá)到。同理,在水解反應(yīng)中,為了促進(jìn)水解這一矛盾的主要方面順利進(jìn)行,生產(chǎn)上通常采用定時(shí)放出甘油水溶液和補(bǔ)加新鮮水并進(jìn)行幾次水解的辦法來(lái)提高水解率(一次水解率約為85%,二次水解率可達(dá)96%左右)。將反應(yīng)后的混合物加以分離提純后,就得到脂肪酸和甘油。如果用堿(如NaOH、KOH、Na2CO3等)進(jìn)行堿性水解,則可促使油脂向生成脂肪酸鈉鹽(或鉀鹽)和甘油的方向進(jìn)行。這是生成肥皂的反應(yīng),所以油脂的堿性水解又叫皂化反應(yīng),通常將1克油脂皂化時(shí)所需要的KOH的毫克數(shù),叫做油脂的皂化值。皂化值大,說(shuō)明此種油脂平均分子量小,也就是含低級(jí)脂肪酸多,皂化時(shí)消耗的堿量就多;反之,則平均分子量大,含高級(jí)脂肪酸多,皂化時(shí)耗堿量少。
在農(nóng)業(yè)上,油料作物種子播種后,依靠種子內(nèi)存在的脂肪酶的作用,使油脂水解以供給胚發(fā)芽時(shí)所需要的養(yǎng)份和能量,若水份供應(yīng)不足,油脂水解緩慢,就使養(yǎng)份和能量供應(yīng)不上,從面不利于發(fā)芽。因此,播種油料種子時(shí)要適當(dāng)深一些,播種過(guò)淺,水份蒸發(fā)太快,不能滿足種子發(fā)芽需要,發(fā)芽出苗就不齊,有時(shí)甚至死苗。
人體內(nèi)對(duì)油脂的消化也主要是水解作用,在小腸內(nèi),油脂經(jīng)脂肪酶的催化進(jìn)行水解,其水解產(chǎn)物(包括少量油脂微粒)透過(guò)腸壁被吸收,然后進(jìn)一步合成人體自身的脂肪。
加成反應(yīng)
液體油中,含不飽和脂肪酸甘油酯較多,在一定溫度和催化劑存在下能和氫發(fā)生加成反應(yīng),叫做油脂的氫化。經(jīng)過(guò)氫化后的油脂,由于飽和脂肪酸甘油酯含量增加,因而熔點(diǎn)增高,液態(tài)油就轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)脂肪,叫做硬化油。例如:
工業(yè)上常將經(jīng)過(guò)精煉后的棉籽油、菜籽油、米糠油等液態(tài)油,放在氫化罐內(nèi),然后加入催化劑,進(jìn)行加熱,并用壓縮機(jī)壓入氫氣,利用氫氣的壓力使油與催化劑充分接觸發(fā)生氫化,約反應(yīng)4~5小時(shí)后,冷卻到適當(dāng)溫度,過(guò)濾,分離除去油內(nèi)催化劑,再經(jīng)冷卻凝固,即得硬化油。硬化油是食品、肥皂和脂肪酸等工業(yè)上的重要原料,由于不飽和性小,儲(chǔ)存時(shí)不易被空氣氧化而發(fā)生酸敗,運(yùn)輸也較為方便。
油脂中的碳-碳雙鍵也可與碘起加成反應(yīng),100克油脂所能吸收碘的克數(shù)叫做碘值。由碘值可以知道油脂的飽和程度,碘值愈大表示油脂中不飽和程度愈大,反之則小。在油脂氫化工業(yè)上就利用油脂的碘值和熔點(diǎn)來(lái)控制氫化程度。