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油脂化學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史
2023-12-23
油脂化學(xué)是在機機化學(xué)發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生的，中世紀煉金術(shù)士們首先對橄欖油進(jìn)行了命名，這可以說(shuō)是有機化學(xué)史上最早的命名。1779年，C.W.Scheele(1742~1786年）在加熱橄欖油和草灰的混合物時(shí)發(fā)現了甘油。1789年，A.E.Fourcroy在研究動(dòng)物油脂時(shí)對蠟進(jìn)行了詳細的研究，在A(yíng).E.Fourcroy建議下，M.Vauquelin系統研究了動(dòng)物油脂中含磷成分的存在，從這時(shí)起，脂質(zhì)化學(xué)發(fā)展迅速，A.E.Fourcroy被信為是脂質(zhì)化學(xué)的奠基人。在前述研究的基礎上，油脂化學(xué)的系統研究始于法國著(zhù)名油脂化學(xué)家M.E.Chevreul（1776~1889年），他從1813年開(kāi)始研究油脂皂化制肥皂的原理，并酸化分離制備出脂肪酸，鑒別了從丁酸到硬脂酸的一系列脂肪酸結構，研究了膽固醇、鯨蠟醇等，闡述了脂肪中脂肪酸與油的關(guān)系，并認為脂肪是有機酸與甘油的化合物，由此提出”最小分布學(xué)說(shuō)“。M.E.Chevreul還第一次通過(guò)冷凍分離將豬油分成兩個(gè)部分，認為它們是油脂的基本成分，反映這些系統的研究成果的是《動(dòng)物脂肪的化學(xué)研究》。由于M.E.Chevreul的杰出貢獻，他被認為是油脂化學(xué)的真正鼻祖。在此期間，1819年，Poutet用氧化氮作催化劑使油酸變?yōu)榉从退幔?872年，Gusserow根據脂肪酸鉛鹽的溶解度差異區別了油酸和其他不飽和脂肪酸，1854年，M.Berthlot首次合成了甘油三酯，這此成果奠定了油脂化學(xué)的基礎。
M.E.Chevreul等的工作實(shí)際上是對當時(shí)流行的”生命力學(xué)說(shuō)“的有力批判（“生命力學(xué)說(shuō)”認為有機物不可分、無(wú)法合成），便當時(shí)許多化學(xué)家對油脂研究成果并沒(méi)有引起足夠重視。雖然油脂合成對否定“生命力學(xué)說(shuō)”起了一定作用，但毋用置疑，油脂化學(xué)本來(lái)對有機化學(xué)應有較大的貢獻，但并未起到應用的影響，自此以后油脂化學(xué)的發(fā)展遠遠落后于有機化學(xué)。
19世紀50年代以后，有機化學(xué)漸趨成熟，對油脂以及脂肪酸衍生物有較多研究，發(fā)現了一些新的脂肪酸，對油脂的生物代謝合成也有所研究，油脂改性開(kāi)始起步，分提的牛油、羊油代替部分黃油，人造奶油、氫化和酯—酯交換的概念也相繼出現，油脂工業(yè)水解制備脂肪酸開(kāi)始工業(yè)化。由于戰爭的需要，加之液壓榨漬和螺旋榨油方法的發(fā)展以及溶劑浸出法的出現，油脂工業(yè)不再是自給自足的本土經(jīng)濟。油脂貿易開(kāi)始發(fā)展，油脂質(zhì)量和摻偽問(wèn)題就上升為主要矛盾，促使科學(xué)家們進(jìn)行了深入的研究，這一隊段出現了放多目前仍在使用的油脂理化指標。油脂摻偽如橄欖油、奶油和豬油摻偽等困擾了一代科學(xué)家。這一隊段油脂分析方法取得了重大進(jìn)展，造就了一批油脂人才。
1886年清朝外交官徐景成祝賀油脂化學(xué)鼻祖謝夫勒爾（M.E.Chevreul）百歲生日
直到1890年，對油脂的認識仍然十分模糊，主要還是建立在M.E.Chevreul的研究基礎上。1902年，F.Guth在研究油脂合成時(shí)，首次提出油脂為混脂肪酸甘油三酯的混合物，明確否定了最小分布理論。由于戰爭期間油酸短缺，德國化學(xué)家對油脂合成進(jìn)行了詳細的研究并首次實(shí)現了工業(yè)化生產(chǎn)。在這期間由于氫化技術(shù)發(fā)展，油脂營(yíng)養問(wèn)題研究也有所開(kāi)展。但直到1920年油脂化學(xué)的研究仍然沒(méi)有引起足夠的重視，以致1924年英國化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì )主度E.F.Armstrong在題為“被化學(xué)界忽略了的一章”就職演說(shuō)中，認為在當時(shí)沒(méi)有其他化學(xué)領(lǐng)域像油脂化學(xué)這樣得到如此少的研究。
分析這一階段油脂化學(xué)發(fā)展緩慢的原因，可以從以下幾個(gè)方面說(shuō)明。首先，油脂與人類(lèi)密切相關(guān)，人類(lèi)在長(cháng)期實(shí)踐中摸索了利用油脂的經(jīng)驗。這些一代代傳下來(lái)的經(jīng)驗足可可解決油脂用于生產(chǎn)食品、肥皂、油漆、涂料及其他產(chǎn)品中出現的問(wèn)題，而不需要高深的化學(xué)知識。因為人類(lèi)熟悉油脂，所以才不被化學(xué)家們注意和重視。其次，油脂在當時(shí)并不是價(jià)格便宜量很大的有機原料，生產(chǎn)加工中也不產(chǎn)生大量的副產(chǎn)品，不像煤碳工業(yè)產(chǎn)生大量無(wú)法利用的煤焦油，更容易引起生產(chǎn)者和科學(xué)家的重視。從學(xué)術(shù)角度去分析，油脂也不引起科學(xué)家們的興趣，相對于蛋白質(zhì)和碳水化合物而言，當時(shí)的科學(xué)家們認為油脂的結構是簡(jiǎn)單的，不過(guò)就是脂肪酸和甘油的化合物。利用當時(shí)的冷凍分離和真空蒸餾的方法無(wú)法將單一甘油三酯分子分開(kāi)，給研究帶來(lái)困難，皂化分解后可產(chǎn)生脂肪酸，而脂肪酸也無(wú)法用當時(shí)常用的結晶法分離。加之認為結構簡(jiǎn)單，沒(méi)有多少吸引人的性質(zhì)，因而很難引起科學(xué)家的研究興趣。而正是這點(diǎn)，恰恰說(shuō)明油脂組成和結構的復雜性。
本文節選自：河南省“十四五”普通高等教育規劃教材/高等學(xué)校糧食工程專(zhuān)業(yè)教材
畢艷蘭編《油脂化學(xué)》書(shū)號：978-7-5184-4222-5，出版日期：2023.4
畢艷蘭 教授，博士生導師，中國糧油學(xué)會(huì )油脂分會(huì )常務(wù)理事，第四屆全國糧油優(yōu)秀科技工作者，中原食品實(shí)驗室首席科學(xué)家，鄭州市糧油作物標準化技術(shù)委員會(huì )成員，脂質(zhì)化學(xué)與品質(zhì)團隊負責人。主要從事油脂化學(xué)與品質(zhì)方面的研究，熟悉油脂加工與深加工的工藝過(guò)程，在油脂及其制品的相關(guān)品質(zhì)檢測與分析、油脂改性、油脂氧化與抗氧化等方面具備較扎實(shí)的理論基礎與研究經(jīng)驗。主持國家自然科學(xué)基金項目、省部級項目和企業(yè)委托項目多項；榮獲省部級科技成果獎、中國糧油學(xué)會(huì )特等獎等多項獎勵；制修訂多項國家和行業(yè)標準；授權發(fā)明專(zhuān)利 6 件；發(fā)表學(xué)術(shù)論文 100 余篇；主編和參編教材 6 部。
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