从植物油料或动物组织中提取出来的油脂往往不能充分达到上述功能性质的要求。因此油脂的精炼和改性已经成为当前食品工业常用的手段。此外，油炸处理是现代食品加工中最典型的加工单元，油脂在油炸过程中的变化也受到广泛的关注。
通过压榨或浸出等方法得到的粗脂肪（或毛油）不仅含有甘油三酯，还含有游离脂肪酸、磷脂、脂溶性风味物质和类胡萝卜素等脂类成分和蛋白质及碳水化合物等非脂类成分。因此要想得到理想的色泽、风味和保质期，必须通过精炼去除这些成分。
（1）脱胶 磷脂的存在将使油脂形成W/O的乳状液。这些乳状液会使油变得混浊，且当油加热至100℃以上发生外溅和起泡等不利变化。通常采用添加1%～3%的水分到油中，在60～80℃条件下加热30～60min达到去除磷脂的目的，该过程即为脱胶。脱胶时通常还在水中加入少量的酸增加磷脂的氢键作用。
（2）脱酸 游离脂肪酸会产生异味、加速脂类氧化、产生泡沫、干扰氢化与酯交换反应，因此必须从油脂中去除。脱酸是通过向毛油中加入氢氧化钠溶液使游离脂肪酸形成可溶性皂，然后通过油水两相分离出去皂类。氢氧化钠的使用量是由油脂中的游离脂肪酸浓度决定的。
（3）脱色 毛油含有的类胡萝卜素和棉酚等色素会使产品出现不理想的色泽，叶绿素等则会加速油脂氧化。通过将80～110℃的毛油与中性白土、合成硅酸铝、活性炭或活性土等吸附剂混合可去除色素。由于吸附剂会加速油脂氧化，该操作通常是在真空条件下完成。脱色的另外一个好处是可以同时去除残留的游离脂肪酸和磷脂以及油脂氢过氧化物分解物。
（4）脱臭 毛油中含有一些天然存在的醛、酮、醇或者在制取和精炼过程中油脂氧化生成的不期望的风味化合物。这些风味化合物主要通过低压高温（180～270℃）蒸汽蒸馏除去。脱臭工艺同时还可以分解油脂氢过氧化物从而提高油脂的氧化稳定性，但同时也会导致反式脂肪酸的生成。脱臭工艺结束后，一般会加入柠檬酸（0.005%～0.01%）来螯合和钝化促氧化的金属。脱臭馏出物中的生育酚和甾醇可回收作为抗氧化剂和功能性食品添加剂。
油脂的氢化是指甘油三酯中脂肪酸的不饱和双键在镍等催化剂的作用下发生加氢反应。通过加氢，液体油可转变成部分氢化的半固体或塑性脂肪，如起酥油与人造奶油，达到满足食品加工需求的目的。氢化作用能提高油脂的熔点与氧化稳定性，氢化还可以破坏类胡萝卜素中的双键从而漂白油脂。
氢化反应是在高温（140℃以上）和加压（343～411.6kPa）条件下进行的间歇或连续式反应。油脂在氢化反应前必须精炼去除一些会降低催化剂活性的污染物。尽管反应开始前需加热保持油脂处于液态，但是作为一种放热反应，氢化反应一旦开始后需要降温并保持搅拌。还原性的镍是最普遍的催化剂，其用量一般为0.01%～0.02%。镍附着在多孔载体上形成一种比表面积较大的催化剂且可通过超滤回收。氢化机理非常复杂，可能包括以下三个步骤（图4-30）：①双键被吸附（π键相互作用）到金属催化剂表面；②金属表面氢原子转移到双键的一个碳上，双键的另一个碳与金属表面键合（σ键）；③第二个氢原子进行转移，得到饱和产物。该反应的第一步是可逆的，即氢原子留在金属表面，分子解吸。如果存在氢气不足的情况，逆向反应也会发生，脂肪酸将从催化剂上释放，双键将重新形成。此时所形成的双键可能呈顺式或反式构象。
图4-30 不饱和脂肪酸氢化的步骤
近年来对反式脂肪酸在膳食中的危害认识促进了氢化反应的进一步研究。在减少反式脂肪酸的生成方面，目前主要考虑的方法包括：①选择合适的油脂底物；②研究开发新型催化剂；③调节控制加氢反应的条件；④以完全氢化替代部分氢化。当然，对氢化产物进行分提也可以达到分离部分反式脂肪酸的目的，但有时候成本较高。
油脂中脂肪酸的天然分布并非随机的，一些天然脂肪中脂肪酸的独特分布模式往往限制了它们在工业上的应用，因此通过酯交换改变甘油三酯中脂肪酸的分布，可以增加其稠度，使其具有所期望的熔点和结晶性。酯交换是指甘油三酯中酰基的重排。脂肪酸在同一甘油酯分子中移动被称为分子内酯交换，脂肪酸在不同分子间移动称为分子间酯交换。一般来讲，酯交换既可以发生在分子内，也可以发生在分子间。它在很多情况下是个随机的过程，但控制反应进程也可以实现定向酯交换。酯交换反应一般发生在相当高的温度下，长时间地加热脂肪可以完成酯交换；如果使用碱金属或烷基化碱金属催化剂则可以缩短反应时间，并降低反应温度。(www.xing528.com)
根据所用催化剂的不同，酯交换的途径可以分为酸解、醇解、甘油解和酯基转移等。酯基转移是改变食用油脂性质最常用的方法。在此过程中，烷基钠（如乙醇钠）等经济高效的催化剂常被用来加速酯基转移。此反应中的真正发挥催化作用的被认为是甘油二酯阴离子，它可以攻击带少许正电的脂肪酸的羰基离子生成过渡态复合物（图4-31），该过渡复合物通过将脂肪酸转移到甘油二酯上实现分解，同时阴离子也迁移到转出脂肪酸的位点上。
酯交换反应的结果是产生一个结构不同的甘油三酯。尽管其脂肪酸组成没有改变，但油脂的熔点和油脂的结晶特性都会发生变化。经过酯交换后使混合甘油三酯的组成更加不均匀，所以往往更难形成最稳定的β晶型。这种特性使得酯交换反应具有独特的应用价值。对于两种不同油脂，酯交换可以生成新的既包含饱和脂肪酸又包含不饱和脂肪酸的甘油三酯，使得产品在整个塑性范围实现渐进熔化。对于同种甘油三酯，酯交换反应可被用于生产异质甘油三酯，实现对塑性范围的拓宽。
酯交换反应也可以在脂肪酶的催化下完成。脂肪酶又称甘油酯水解酶，它催化的酶促酯交换反应不仅克服了化学酯交换所要求的原料低水分、低杂质、低酸价、低过氧化值等苛刻要求，还具有催化活性高、催化作用专一、反应副产物少、反应条件温和与能耗低等特点。酶促酯交换目前主要用于结构脂肪（structured lipids）的制备、专用油脂改性、中低碳链脂肪酸甘油酯的合成、具有营养和生理功能油脂的合成等。典型的实例是采用富含棕榈酸和油酸的棕榈油中间分提物与硬脂酸在1,3位脂酶的作用下发生酯交换反应（POP+St→POSt+StOSt，OOO+St→StOO+StOSt）来生产代可可脂。然而，酶促酯交换由于其成本较高，使得其仍旧受限于高附加值的代可可脂和婴幼儿配方奶粉专用油脂等产品。
图4-31 甘油二酯阴离子催化酯交换反应的机理示意
食品煎炸时，油脂不仅会渗透吸附到食品中，更是作为传热的介质使得食品中的水分在受热情况下不断释放到热油中。挥发出的水蒸气不仅可以将油中的挥发性氧化产物带走，还能起到搅动油相与加速水解的作用。煎炸使用的油脂在高温条件下与水分以及其他食品成分接触，发生的变化较为复杂。
煎炸过程中，煎炸用油发生了激烈的化学与物理变化。从油脂中产生的化合物主要包括：①挥发性物质，包括煎炸时形成的氢过氧化物的分解产物，如饱和与不饱和醛类、酮类、内酯类、醇类、酸类以及酯类这样的化合物。油在180℃并有空气存在情况下加热30min，由气相色谱可检测到主要的挥发性氧化产物；②中等挥发性的非聚合极性化合物（如羟基酸和环氧酸），这些化合物是由烷氧基自由基的各种氧化途径产生的；③二聚物和多聚酸以及二聚和多聚甘油酯，这些化合物是由自由基的热和氧化结合产生的，聚合作用使煎炸用油的黏度显著提高；④游离脂肪酸，这些化合物是在热与水存在条件下由甘油三酯水解生成的。由于上述这些反应，煎炸过程中一般可以发现所用油脂存在黏度增大和游离脂肪酸增加、颜色变暗、碘值降低、表面张力减小、折光指数改变以及形成泡沫的倾向增加。
煎炸过程中，食品的影响主要表现在：①食品自身或食品与油相互作用产生一些挥发性物质，如马铃薯中含硫化合物与吡嗪衍生物；②食品会吸收不同量的油脂（如马铃薯片可能吸收油脂达到35%），因此必须不断加入新鲜油，以保证连续煎炸时油脂的性质保持稳态条件；③食品自身释放一些固有的脂类（如鸡的脂肪）进入煎炸用油中，导致新的混合物的氧化稳定性与原有的油脂大不相同，加速油脂变暗的速率。
在煎炸过程中，油脂与食品都发生了很大的变化，有些变化是不期望的或者说是有害的，但有些变化却赋予煎炸食品期望的感官质量。控制各种油炸参数，避免油脂的过度分解导致的食品营养与感官质量下降是食品加工者非常关注的问题。具体地，这些包括油与煎炸食品的组成、温度、油炸时间、金属的存在、油炸锅的类型等。
评价煎炸用油的质量的方法很多，测定脂肪氧化的方法同样适用于评定煎炸过程中油的热和氧化分解。此外，黏度、游离脂肪酸、感官评定、发烟点、聚合物生成以及特殊的降解产品等测定技术也不同程度地得到应用。由于煎炸过程中产生的变化极其复杂，几乎没有一个合适的测定方法能完全适用于不同条件下煎炸用油的质量评估。
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