油脂【高校化学・化学基礎一問一答】

油脂（トリグリセリド）はグリセリンと脂肪酸によって構成されている。

※グリセリンについて詳しくはグリセリン（構造式・化学式・油脂との関係など）を参照

グリセリンの化学式（分子式）はC₃H₈O₃であり、各炭素に一個ずつヒドロキシ基（-OH）が付いた、３価のアルコールである。

※グリセリンについて詳しくはグリセリン（構造式・化学式・油脂との関係など）を参照

炭素数の多い１価のカルボン酸を高級脂肪酸という。
油脂を構成する脂肪酸は全て高級脂肪酸の仲間であり、以下の特徴をもっている。

※高級脂肪酸について詳しくは高級脂肪酸（炭素数・覚え方・種類・一覧・構造式・分子量など）を参照

飽和脂肪酸は炭素数が増加するにつれて融点が上昇する。
これは、炭素数が増えると分子量が大きくなるため、分子間に働く引力が強くなるためである。

※高級脂肪酸について詳しくは高級脂肪酸（炭素数・覚え方・種類・一覧・構造式・分子量など）を参照

不飽和脂肪酸は飽和脂肪酸に比べて融点が低い。
不飽和脂肪酸はC=C結合部分がcis型の配置を取るため、炭素鎖が折れ線形構造をしている。
したがって、直線形の飽和脂肪酸と比べて分子同士が接近しにくくなるため、分子間に働く引力が弱くなり、融点が低くなる。

※高級脂肪酸について詳しくは高級脂肪酸（炭素数・覚え方・種類・一覧・構造式・分子量など）を参照

グリセリン１分子に高級脂肪酸３分子が結合した３価のエステル（トリグリセリド）を油脂という。

油脂に含まれる３つの脂肪酸が非対称の場合、その油脂は不斉炭素原子（C^＊）をもつ。

長い炭素鎖をもったエステルである油脂は、無極性溶媒であるベンゼンやエーテルには溶けやすいが、極性溶媒である水やエタノールには溶けにくい。
水に溶けにくい油脂は、デンプンやグリコーゲンなどの多糖類（水に溶ける）に比べて安定であるため、長期保存用のエネルギー源として用いられる。

構成脂肪酸中に不飽和結合C=C（cis型）をもち、折れ線形の構造を多く含む油脂は、分子同士が近づきにくくなって、分子間に働く引力が弱まり、融点が低くなる。
反対に、構成脂肪酸に不飽和結合C=C（cis型）が少ないと、油脂分子同士が近づきやすくなって分子間力が強くなるので融点が高くなる。

エステルである油脂を水酸化ナトリウムのようなアルカリと共に加熱すると、エステル結合が加水分解されてグリセリンと脂肪酸のナトリウム塩が得られる。

脂肪酸ナトリウムは一般に「石けん」と呼ばれていることから、一般にエステルのアルカリによる加水分解をけん化という。

※けん化について詳しくはけん化価とは（計算問題・ヨウ素価との違いなど）を参照

油脂は酵素リパーゼによって加水分解され、グリセリンと脂肪酸になる。

※油脂について詳しくは油脂（構造・酸化・加水分解・グリセリンや脂肪酸との関係など）を参照

油の乾き易さ（空気中での重合し易さ）は油脂に含まれているC=Cの数で決まる。
つまり、不飽和度が大きいために空気中で容易に固まるものを乾性油（例：アマニ油、キリ油）、固まる程度が少し弱いものを半乾性油（例：大豆油、綿実油）、空気中で固まりにくいものを不乾性油（例：ツバキ油、オリーブ油）という。
また、乾性油にPb、Mnなどの酸化物や塩を入れて加熱処理し、乾性が増したものをボイル油という。
ボイル油は、油性ペイントに用いられる。

※油脂について詳しくは油脂（構造・酸化・加水分解・グリセリンや脂肪酸との関係など）を参照

油脂を空気中に放置すると、黄色味を帯び、不快な匂いを生じて酸性を示すようになる。
これを酸敗という。
これは、O₂による酸化を受ける際、重合以外に開裂を起こして低分子量のアルデヒドやカルボン酸を生じて悪臭を放つためである。
したがって、不飽和度の大きい油脂ほど酸敗し易く、油が悪くなりやすい。

※油脂について詳しくは油脂（構造・酸化・加水分解・グリセリンや脂肪酸との関係など）を参照

構成脂肪酸中にC=Cをもつ油脂は、H₂やハロゲンの付加を受ける。
したがって、不飽和度の大きい脂肪酸を構成成分とする液体状の油脂に、ニッケルNiを触媒としてH₂を付加し、より飽和した油脂にすることができる。
このとき生じた油脂は融点が高く酸敗しにくいので、常温では固体であり、悪臭がない。
これを硬化油といい、マーガリンやローソクの製造にこの方法が使われる。

※油脂について詳しくは油脂（構造・酸化・加水分解・グリセリンや脂肪酸との関係など）を参照

油脂の融点は不飽和結合が少ない（不飽和度が低い）ほど高くなる。
したがって、油脂を常温での状態で分類することができる。
つまり、不飽和度が小さいため融点が高く常温で固体の油脂を脂肪、不飽和度が大きいために融点が低く常温で液体の油脂を脂肪油という。

※油脂について詳しくは油脂（構造・酸化・加水分解・グリセリンや脂肪酸との関係など）を参照

けん化価とは油脂1gをけん化（＝油脂を水酸化カリウムなどのアルカリで加水分解すること）するために必要な水酸化カリウムのmg数である。

※けん化価について詳しくはけん化価とは（計算問題・ヨウ素価との違いなど）を参照

けん化価は油脂の分子量に反比例する。したがって、分子量450の油脂のけん化価と分子量600の油脂のけん化価を比較すると分子量450の油脂のけん化価の方が大きい。

※けん化価について詳しくはけん化価とは（計算問題・ヨウ素価との違いなど）を参照

けん化価を求める公式に今回の油脂の分子量300を代入すると…

けん化価は560となる。

※けん化価について詳しくはけん化価とは（計算問題・ヨウ素価との違いなど）を参照

ヨウ素価とは油脂100gに付加するヨウ素のg数である。

\[
ヨウ素価=\frac{ 2.54a×10^{4} }{ M }
\]

ヨウ素価は油脂の二重結合の数に比例し、分子量に反比例する。

※ヨウ素価について詳しくはヨウ素価とは（計算問題・けん化価との違いなど）を参照

問題文に分子量1000、１分子中の二重結合の数が10個と書かれているので、これらをヨウ素価の公式に代入すると…

ヨウ素価は254である。

※ヨウ素価について詳しくはヨウ素価とは（計算問題・けん化価との違いなど）を参照

油脂100gに付加するヨウ素とはすなわちヨウ素価のことなので、この油脂のヨウ素価は173.7である。
したがって、次のような式をたてることができる。

よって、この油脂の二重結合の数は6個である。

※ヨウ素価について詳しくはヨウ素価とは（計算問題・けん化価との違いなど）を参照