Właściwości fizykochemiczne tłuszczów zwierzęcych. Tłuszcze: budowa, skład chemiczny, funkcje i zastosowanie

Temat: „Zmiany fizykochemiczne lipidów (tłuszczów i olejów) podczas gotowania

Przetwarzanie produktu”

1. Lipidy (tłuszcze i oleje): znaczenie fizjologiczne, budowa i skład chemiczny.

2. Właściwości fizyczne i chemiczne tłuszczów.

3. Zmiany fizykochemiczne tłuszczów podczas gotowania: topienie, emulgowanie, hydroliza.

Lipidy: znaczenie fizjologiczne, budowa i skład chemiczny.

Lipidy (z greckiego lipos – tłuszcz) to złożona mieszanina związków organicznych o podobnych właściwościach fizycznych i chemicznych, występująca w roślinach, zwierzętach i mikroorganizmach. Lipidy dzielą się na dwie główne grupy: lipidy proste i złożone. Do lipidów prostych (nie zawierających atomów azotu, fosforu i siarki) zalicza się pochodne wyższych kwasów tłuszczowych i alkoholi. Złożone cząsteczki lipidów zawierają kwasy fosforowy i siarkowy. Najważniejszą i najbardziej rozpowszechnioną grupą prostych lipidów obojętnych są acyloglicerole – estry gliceryny i wyższych kwasów karboksylowych. I zasadniczo nazywa się je tłuszczami lub olejami, ponieważ stanowią 95% lipidów.

Lipidy odgrywają bardzo ważną rolę w żywieniu człowieka, są dostawcą energii, witamin rozpuszczalnych w tłuszczach, wielonienasyconych kwasów tłuszczowych (witaminy F) oraz pełnią funkcję plastyczną. Teoria zrównoważonego żywienia zaleca, aby całkowita ilość tłuszczów w codziennej diecie wynosiła 80-120 g, z czego 20-30% to tłuszcze pochodzenia zwierzęcego, reszta pochodzenia roślinnego.

Tłuszcze o charakterze chemicznym są estrami alkoholu trójwodorotlenowego, gliceryny i kwasów tłuszczowych. Gliceryna jest stałym składnikiem każdego tłuszczu. Kwasy tłuszczowe mogą być nasycone (nie ma podwójnego wiązania między atomami węgla - kwas masłowy, palmitynowy, stearynowy itp.) i nienasycone (z jednym lub większą liczbą podwójnych wiązań - oleinowy, linolowy, linolenowy, które mają duże znaczenie fizjologiczne). Konsystencja tłuszczu zależy od stosunku nasyconych i nienasyconych kwasów tłuszczowych w tłuszczu: tłuszcze płynne są bogate w nienasycone kwasy tłuszczowe; jeśli w tłuszczach przeważają kwasy nasycone, to taki tłuszcz pozostaje stały w temperaturze pokojowej.

Większość naturalnych tłuszczów zawiera trójglicerydy – estry alkoholu trójwodorotlenowego gliceryny, gdy wszystkie trzy grupy OH są zestryfikowane w cząsteczce glicerolu. Bardzo rzadko trójglicerydy zawierają reszty dowolnego kwasu. Z reguły składają się z trójglicerydów mieszanych lub mieszanych.

O wartości biologicznej tłuszczów decyduje stosunek zawartych w nich kwasów tłuszczowych nasyconych i nienasyconych: większą wartość biologiczną mają tłuszcze roślinne. Zapotrzebowanie organizmu na wielonienasycone kwasy tłuszczowe wynosi 1% dziennego zapotrzebowania kalorycznego, pokrywane jest przez 20-30 g oleju roślinnego dziennie.

W procesach technologicznych tłuszcze stanowią integralną część wielu produktów kulinarnych, a także pełnią rolę nośnika ciepła podczas smażenia produktów.

Właściwości fizyczne i chemiczne tłuszczów

Tłuszcze są nierozpuszczalne w wodzie (hydrofobowe) i dobrze rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych.

Ważnym fizycznym wskaźnikiem tłuszczu jest jego temperatura topnienia i zamarzania. Im więcej nienasyconych kwasów o niskiej masie cząsteczkowej znajduje się w tłuszczu, tym niższa jest jego temperatura topnienia. Obecność grup OH w cząsteczce tłuszczu zwiększa jego temperaturę topnienia. Temperatura krzepnięcia tłuszczu jest o kilka stopni niższa od jego temperatury topnienia, co ma bardzo istotne znaczenie fizjologiczne. Przykładowo temperatura topnienia tłuszczu wołowego wynosi 51°C, tłuszczu jagnięcego 55°C, tłuszczu wieprzowego 48°C i dostając się do organizmu z pożywieniem, pozostają tam w stanie stopionym, gdyż temperatura ich krzepnięcia wynosi poniżej 36°C, co przyczynia się do ich lepszego trawienie. Najważniejszym fizycznym wskaźnikiem tłuszczu jest jego lepkość, która wzrasta w tłuszczach w miarę rozwoju procesów utleniania i polimeryzacji.

Właściwości chemiczne tłuszczów:

1. Hydroliza tłuszczów przebiega z uwolnieniem glicerolu i kwasów tłuszczowych.

Reakcja hydrolizy nazywana jest reakcją zmydlania i jest wykorzystywana w przemyśle do produkcji mydła. Hydrolityczny rozkład tłuszczów, mąki, zbóż itp. jest jedną z przyczyn pogorszenia ich jakości, a w efekcie psucia się. Charakteryzuje się szybkością i głębokością hydrolizy tłuszczu liczba kwasowa- liczba miligramów wodorotlenku potasu potrzebna do zneutralizowania wolnych kwasów tłuszczowych zawartych w 1 g oleju lub tłuszczu. Liczba kwasowa wielu produktów spożywczych zawierających tłuszcz jest standaryzowana przez normy i charakteryzuje ich jakość.

2.Uwodornienie tłuszczów – dodatek wodoru. Zadaniem uwodornienia jest ukierunkowana zmiana składu kwasów tłuszczowych pierwotnego tłuszczu w wyniku częściowego lub całkowitego dodania tlenu do reszt nienasyconych kwasów tłuszczowych. Reakcję prowadzi się w temperaturze 180-240°C w obecności katalizatorów niklowych lub miedziowo-niklowych pod ciśnieniem zbliżonym do atmosferycznego.

3. Utlenianie tłuszczu – reakcja oddziaływania z tlenem zawartym w powietrzu. Tłuszcze, szczególnie te zawierające nienasycone rodniki kwasowe, ulegają utlenieniu pod wpływem tlenu atmosferycznego. Mechanizm utleniania opiera się na teorii Bacha-Englera i N.N. Zgodnie z którą wolne rodniki powstające w tłuszczach pod wpływem światła odgrywają znaczącą rolę w początkowych stadiach reakcji łańcuchowych. W tym przypadku cząsteczka tłuszczu pochłania kwant światła (hν) i przechodzi w stan wzbudzony. Powstałe rodniki są bardzo aktywne, ponownie tworząc rodniki nadtlenkowe, które podczas reakcji tworzą wodoronadtlenki łańcuchowe (pierwotne produkty utleniania) i nowe rodniki.

Powstałe wodoronadtlenki są nietrwałe i w wyniku złożonych przemian powstają wtórne produkty utleniania - związki oksy-epoksydowe, alkohole, aldehydy, ketony, kwasy.

Kierunek i głębokość utleniania olejów i tłuszczów zależy od składu kwasów tłuszczowych: wraz ze wzrostem stopnia nienasycenia kwasów tłuszczowych wzrasta szybkość ich utleniania. Trójglicerydy, które zawierają nasycone kwasy tłuszczowe, w normalnych warunkach praktycznie nie są utleniane przez tlen atmosferyczny. Na szybkość utleniania wpływa także obecność wilgoci i metali o zmiennej wartościowości. Na szybkość utleniania duży wpływ mają przeciwutleniacze (inhibitory) - substancje, których dodatek prowadzi do zakończenia łańcuchów utleniania. Wśród przeciwutleniaczy duże znaczenie mają substancje o charakterze fenolowym, wśród naturalnych przeciwutleniaczy duże znaczenie mają tokoferole.

Do głównych wskaźników fizycznych i chemicznych tłuszczów zalicza się:

– liczba jodowa, charakteryzująca stopień nienasycenia tłuszczów, wyrażona w g J 2 dodanych do 100 g tłuszczu;

– liczba kwasowa – charakteryzuje ilość wolnych kwasów tłuszczowych w tłuszczu;

– liczba zmydlenia – charakteryzuje całkowitą zawartość kwasów tłuszczowych w tłuszczu, wyrażoną w g KOH, niezbędną do zneutralizowania wszystkich kwasów tłuszczowych uwolnionych podczas hydrolizy 1 g tłuszczu;

– liczba acetylowa – charakteryzuje liczbę wolnych grup hydroksylowych w tłuszczu, wyrażoną w mg KOH, niezbędną do zneutralizowania kwasu octowego powstałego podczas zmydlania 1 g wstępnie acetylowanego tłuszczu;

– liczba nadtlenkowa – charakteryzuje zawartość nadtlenków w tłuszczu, wyrażoną w g jodu dodanego na 100 g produktu;

– współczynnik załamania światła i lepkość mogą również charakteryzować stopień utlenienia tłuszczu, ponieważ ustalono matematyczną zależność między tymi wskaźnikami.

Pod ogólnym terminem lipidy (tłuszcze) w nauce łączy się wszystkie substancje tłuszczopodobne. Tłuszcze to związki organiczne, które mają różną strukturę wewnętrzną, ale podobne właściwości. Substancje te są nierozpuszczalne w wodzie. Ale jednocześnie dobrze rozpuszczają się w innych substancjach - chloroformie, benzynie. Tłuszcze są bardzo rozpowszechnione w żywej przyrodzie.

Badania tłuszczu

Budowa tłuszczów czyni je niezbędnym materiałem dla każdego żywego organizmu. Założenie, że substancje te mają jeden ukryty kwas, wysnuł już w XVII wieku francuski naukowiec Claude Joseph Jaurois. Odkrył, że procesowi rozkładu mydła pod wpływem kwasu towarzyszy wydzielanie się masy tłuszczowej. Naukowiec podkreślił, że masa ta nie jest pierwotnym tłuszczem, gdyż różni się od niej pewnymi właściwościami.

Fakt, że w strukturze lipidów znajduje się także glicerol, jako pierwszy odkrył szwedzki naukowiec Karl Scheele. Pełny skład tłuszczów określił francuski naukowiec Michel Chevrel.

Klasyfikacja

Klasyfikacja tłuszczów na podstawie ich składu i struktury jest bardzo trudna, ponieważ w tej kategorii znajduje się duża liczba substancji różniących się budową. Łączy je tylko jedna cecha - hydrofobowość. Ze względu na proces hydrolizy biolodzy dzielą lipidy na dwie kategorie – zmydlające się i niezmydlające się.

Do pierwszej kategorii zalicza się dużą ilość tłuszczów steroidowych, do których zalicza się cholesterol, a także jego pochodne: witaminy steroidowe, hormony i kwasy żółciowe. Do kategorii tłuszczów zmydlonych zalicza się lipidy zwane prostymi i złożonymi. Proste to te, które składają się z alkoholu i kwasów tłuszczowych. Do tej grupy zaliczają się różnego rodzaju woski, estry cholesterolu i inne substancje. Tłuszcze złożone zawierają oprócz alkoholu i kwasów tłuszczowych także inne substancje. Ta kategoria obejmuje fosfolipidy, sfingolipidy i inne.

Istnieje inna klasyfikacja. Według niej do pierwszej grupy tłuszczów zaliczają się tłuszcze obojętne, do drugiej – substancje tłuszczopodobne (lipoidy). Tłuszcze neutralne obejmują tłuszcze złożone z alkoholem trójwodorotlenowym, takim jak glicerol lub szereg innych kwasów tłuszczowych o podobnej strukturze.

Różnorodność w przyrodzie

Lipoidy obejmują te substancje, które występują w organizmach żywych, niezależnie od ich struktury wewnętrznej. Substancje tłuszczopodobne mogą rozpuszczać się w eterze, chloroformie, benzenie i gorącym alkoholu. W sumie w przyrodzie występuje ponad 200 różnych kwasów tłuszczowych. Jednak nie więcej niż 20 typów jest szeroko rozpowszechnionych. Występują zarówno w organizmach zwierzęcych, jak i roślinnych. Tłuszcze są jedną z głównych grup substancji. Mają bardzo wysoką wartość energetyczną – z jednego grama tłuszczu uwalnia się 37,7 kJ energii.

Funkcje

Pod wieloma względami funkcje pełnione przez tłuszcze zależą od ich rodzaju:

Rezerwuj energię. Substancje tłuszczu podskórnego są głównym źródłem pożywienia istot żywych w czasie postu. Stanowią również źródło pożywienia dla mięśni poprzecznie prążkowanych, wątroby i nerek.
Strukturalny. Tłuszcze wchodzą w skład błon międzykomórkowych. Ich głównymi składnikami są cholesterol i glikolipidy.
Sygnał. Lipidy pełnią różne funkcje receptorowe i uczestniczą w interakcjach między komórkami.
Ochronny. Tłuszcz podskórny jest także dobrą substancją termoizolacyjną dla organizmów żywych. Zapewnia również ochronę narządów wewnętrznych.

Struktura tłuszczów

Jedna cząsteczka dowolnego lipidu składa się z reszty alkoholowej - gliceryny, a także trzech reszt różnych kwasów tłuszczowych. Dlatego tłuszcze nazywane są inaczej trójglicerydami. Gliceryna jest bezbarwną i lepką cieczą, która nie ma zapachu. Jest cięższy od wody i dlatego łatwo się z nią miesza. Temperatura topnienia gliceryny wynosi +17,9 o C. Prawie wszystkie kategorie lipidów obejmują kwasy tłuszczowe. Tłuszcze ze względu na swoją budowę chemiczną są złożonymi związkami, do których zalicza się trójatomowy glicerol oraz kwasy tłuszczowe o dużej masie cząsteczkowej.

Nieruchomości

Lipidy ulegają wszelkim reakcjom charakterystycznym dla estrów. Mają jednak także pewne charakterystyczne cechy związane z ich wewnętrzną budową, a także obecnością gliceryny. Ze względu na swoją strukturę tłuszcze dzieli się również na dwie kategorie – nasycone i nienasycone. Nasycone nie zawierają podwójnych wiązań atomowych, nienasycone tak. Do pierwszych zaliczają się takie substancje jak kwas stearynowy i palmitynowy. Kwasy nienasycone obejmują na przykład kwas oleinowy. Oprócz różnych kwasów w strukturze tłuszczów znajdują się również pewne substancje tłuszczopodobne - fosfatydy i sterole. Mają także większe znaczenie dla organizmów żywych, ponieważ uczestniczą w syntezie hormonów.

Większość tłuszczów jest topliwa – innymi słowy, pozostają płynne w temperaturze pokojowej. Z kolei tłuszcze zwierzęce pozostają stałe w temperaturze pokojowej, ponieważ zawierają duże ilości nasyconych kwasów tłuszczowych. Na przykład smalec wołowy zawiera następujące substancje - glicerynę, kwas palmitynowy i stearynowy. Kwas palmitynowy topi się w temperaturze 43 o C, a kwas stearynowy – w 60 o C.

Głównym przedmiotem, w którym dzieci w wieku szkolnym badają strukturę tłuszczów, jest chemia. Dlatego wskazane jest, aby student znał nie tylko zbiór substancji wchodzących w skład różnych lipidów, ale także rozumiał ich właściwości. Na przykład kwasy tłuszczowe są podstawą tłuszczów roślinnych. Są to substancje, których nazwa wzięła się od procesu ich izolacji z lipidów.

Lipidy w organizmie

Struktura chemiczna tłuszczów składa się z reszt glicerolu, które są dobrze rozpuszczalne w wodzie, a także reszt kwasów tłuszczowych, które przeciwnie są nierozpuszczalne w wodzie. Jeśli na powierzchnię wody nałożysz kroplę tłuszczu, część glicerynowa zwróci się ku niej, a kwasy tłuszczowe znajdą się na wierzchu. Ta orientacja jest bardzo ważna. Warstwa tłuszczu, która jest częścią błon komórkowych każdego żywego organizmu, zapobiega rozpuszczeniu się komórki w wodzie. Szczególnie ważne są substancje zwane fosfolipidami.

Fosfolipidy w komórkach

Zawierają także kwasy tłuszczowe i glicerol. Fosfolipidy różnią się od innych grup tłuszczów tym, że zawierają również reszty kwasu fosforowego. Fosfolipidy są jednym z najważniejszych składników błon komórkowych. Duże znaczenie dla żywego organizmu mają także glikolipidy – substancje zawierające tłuszcze i węglowodany. Budowa i funkcje tych substancji pozwalają im pełnić różnorodne funkcje w tkance nerwowej. W szczególności duża ich liczba znajduje się w tkance mózgowej. Glikolipidy znajdują się na zewnętrznej części błon komórkowych komórek.

Budowa białek, tłuszczów i węglowodanów

ATP, kwasy nukleinowe, a także białka, tłuszcze i węglowodany należą do substancji organicznych komórki. Składają się z makrocząsteczek - dużych i złożonych w swojej strukturze cząsteczek, które z kolei zawierają mniejsze i prostsze cząstki. W przyrodzie występują trzy rodzaje składników odżywczych: białka, tłuszcze i węglowodany. Mają różne struktury. Chociaż każdy z tych trzech rodzajów substancji należy do związków węgla, ten sam atom węgla może tworzyć różne związki wewnątrzatomowe. Węglowodany to związki organiczne składające się z węgla, wodoru, a także tlenu.

Różnice w funkcjach

Różni się nie tylko struktura węglowodanów i tłuszczów, ale także ich funkcje. Węglowodany rozkładają się szybciej niż inne substancje – dzięki czemu mogą wytworzyć więcej energii. Węglowodany obecne w organizmie w dużych ilościach mogą ulegać przemianie w tłuszcze. Białka nie nadają się do takiej transformacji. Ich budowa jest znacznie bardziej złożona niż węglowodanów. Budowa węglowodanów i tłuszczów czyni je głównym źródłem energii dla organizmów żywych. Białka to substancje wykorzystywane jako materiały budowlane uszkodzonych komórek w organizmie. Nie bez powodu nazywa się je „białkami” - słowo „protos” pochodzi ze starożytnego języka greckiego i tłumaczy się jako „ten, który jest pierwszy”.

Białka to liniowe polimery zawierające aminokwasy połączone wiązaniami kowalencyjnymi. Do chwili obecnej dzieli się je na dwie kategorie: włókniste i kuliste. W strukturze białka wyróżnia się strukturę pierwotną i strukturę wtórną.

Skład i struktura tłuszczów czyni je niezbędnymi dla zdrowia każdego żywego organizmu. W przypadku choroby i utraty apetytu zapasy tłuszczu stanowią dodatkowe źródło pożywienia. Jest jednym z głównych źródeł energii. Jednak nadmierne spożycie tłustych potraw może upośledzać wchłanianie białka, magnezu i wapnia.

Zastosowanie tłuszczów

Ludzie od dawna nauczyli się używać tych substancji nie tylko w żywności, ale także w życiu codziennym. Tłuszcze były używane do lamp od czasów prehistorycznych; smarowały one prowadnice, za pomocą których statki były spuszczane na wodę.

Substancje te są szeroko stosowane we współczesnym przemyśle. Około jedna trzecia wszystkich produkowanych tłuszczów ma przeznaczenie techniczne. Reszta przeznaczona jest do spożycia. Lipidy są stosowane w dużych ilościach w przemyśle perfumeryjnym, kosmetycznym i mydlarskim. Oleje roślinne wykorzystywane są głównie w przemyśle spożywczym – najczęściej dodawane są do różnych produktów spożywczych, takich jak majonezy, czekolada, czy też konserwy. W sektorze przemysłowym lipidy wykorzystuje się do produkcji różnego rodzaju farb i leków. Do oleju suszącego dodaje się także olej rybny.

Tłuszcz techniczny pozyskiwany jest najczęściej z odpadów surowców spożywczych i wykorzystywany jest do produkcji mydła oraz artykułów gospodarstwa domowego. Pozyskuje się go również z tłuszczu podskórnego różnych zwierząt morskich. W farmaceutykach wykorzystywana jest do produkcji witaminy A. Szczególnie bogata jest w wątrobę dorsza, olej z moreli i brzoskwiń.

Temat – 44: Tłuszcze i ich właściwości. Właściwości fizyczne i chemiczne, budowa tłuszczów.

Uczeń musi:

Wiedzieć:

· Struktura, właściwości, otrzymywanie i zastosowanie estrów.

Konwersja tłuszczów spożywczych w organizmie

Być w stanie:

· Nazwij estry stosując systematyczną nomenklaturę.

· Ułożyć równania reakcji charakteryzujące właściwości chemiczne tłuszczów.

Tłuszcze w przyrodzie. Właściwości fizyczne.

Tłuszcze są szeroko rozpowszechnione w przyrodzie. Wraz z węglowodanami i białkami wchodzą w skład wszystkich organizmów roślinnych i zwierzęcych i stanowią jeden z głównych składników naszej żywności.

Tłuszcze zwierzęce są na ogół ciałami stałymi. Tłuszcze roślinne są często płynne; nazywane są również olejami.

Wszystkie tłuszcze są lżejsze od wody. Są nierozpuszczalne w wodzie, ale dobrze rozpuszczają się w wielu rozpuszczalnikach organicznych (dichloroetan, benzyna).

Struktura tłuszczów.

Strukturę tłuszczów ustalono dzięki pracom francuskich chemików M. Chevreula i M. Berthelota. Przez ogrzewanie tłuszczów wodą (w obecności alkaliów). M. Chevrel na początku XIX wieku. odkryli, że po dodaniu wody rozkładają się na glicerol i kwasy karboksylowe, stearynowy, oleinowy itp. M. Berthelot (1854) przeprowadził reakcję odwrotną. Podgrzewał mieszaninę gliceryny i kwasów i otrzymywał substancje podobne do tłuszczów. Jest oczywiste, że reakcję hydrolizy estru przeprowadził M. Chevreul, a reakcję estryfikacji, czyli syntezę estru, przeprowadził M. Berthelot. Na podstawie tych danych łatwo jest wyciągnąć wnioski dotyczące budowy tłuszczów.

· Tłuszcze - to są estry alkohol trójwodorotlenowy, glicerol i kwasy karboksylowe.

Takie estry najczęściej powstają nie z jednym konkretnym kwasem, ale z różnymi kwasami, co można wyrazić następującym równaniem:

W większości przypadków tłuszcze tworzą wyższe nasycone i nienasycone kwasy karboksylowe, głównie palmitynowy C15H31-COOH, stearynowy C17H35-COOH, oleinowy C17H33-COOH, linolowy C17H31-COOH i kilka innych. Niższe kwasy w mniejszym stopniu uczestniczą w tworzeniu tłuszczów. Występują na przykład kwas masłowy C3H7-COOH (w maśle), kwas kapronowy C5H11-COOH itp.

Tłuszcze powstające głównie z kwasów nasyconych mają charakter stały (tłuszcz wołowy, tłuszcz jagnięcy). Wraz ze wzrostem zawartości kwasów nienasyconych temperatura topnienia tłuszczów spada, stają się one bardziej topliwe (smalec, masło). Tłuszcze płynne powstają głównie z kwasów nienasyconych (olej lniany, słonecznikowy i inne).

Właściwości chemiczne.

O właściwościach chemicznych tłuszczów decyduje ich przynależność do klasy estrów. Dlatego najbardziej charakterystyczną dla nich reakcją jest hydroliza.

Reakcja hydrolizy tłuszczów, podobnie jak innych estrów, jest odwracalna. Wyraźmy to za pomocą uproszczonego równania:

Tłuszcze jako składniki odżywcze.

Tłuszcze są ważną częścią naszej żywności. Kiedy ulegają utlenieniu, organizm uwalnia dwa razy więcej ciepła niż przy utlenieniu tej samej ilości białek i węglowodanów.

Jako substancje nierozpuszczalne w wodzie, tłuszcze nie mogą być wchłaniane bezpośrednio do organizmu z narządów trawiennych. Pod wpływem enzymów soku trzustkowego i jelitowego ulegają one najpierw rozkładowi w jelicie cienkim na glicerynę i kwasy karboksylowe. Produkty hydrolizy są wchłaniane przez kosmki jelitowe i ponownie tworzą tłuszcz, który jest już charakterystyczny dla tego organizmu. Zsyntetyzowany tłuszcz przedostaje się do krwi poprzez układ limfatyczny i jest transportowany do tkanki tłuszczowej. Stąd tłuszcze przedostają się do innych narządów i tkanek organizmu, gdzie w procesie stałego metabolizmu w komórkach ponownie ulegają hydrolizie, a następnie stopniowemu utlenianiu. Ostatecznie ulegają utlenieniu do tlenku węgla(IV) i wody. Te reakcje egzotermiczne dostarczają organizmowi energii potrzebnej do funkcjonowania. Spożycie tłuszczu jest uzupełniane poprzez odżywianie organizmu.

Hydroliza tłuszczów w technologii. Reakcję hydrolizy wykorzystuje się w technologii do produkcji gliceryny, kwasów karboksylowych i mydła z tłuszczów.

Gliceryna i kwasy powstają podczas podgrzewania tłuszczu z wodą w autoklawach.

Aby otrzymać mydło, kwasy podgrzewa się z roztworem węglanu sodu (ułóż równanie zachodzącej reakcji). Aby wyekstrahować mydło, do roztworu dodaje się chlorek sodu, a mydło wypływa na wierzch w postaci gęstej warstwy - rdzenia. Z tej masy przygotowuje się tzw. mydło rdzeniowe – zwykłe odmiany mydła do prania.

Uwodornienie tłuszczów. Aby otrzymać mydło i inne substancje, potrzebne są głównie tłuszcze stałe. Tymczasem są bardzo cennym produktem spożywczym. Dlatego już dawno zrodził się pomysł, aby tańsze oleje roślinne przekształcić w tłuszcze stałe, które można by następnie poddać takiej czy innej obróbce technicznej.

Pamiętajmy, że tłuszcze ciekłe różnią się od tłuszczów stałych nienasyceniem składu – obecnością podwójnych wiązań w rodnikach węglowodorowych. Oznacza to, że tak jak ciekłe nienasycone kwasy można przekształcić w ciało stałe poprzez dodanie do nich wodoru, tak też płynne tłuszcze można w ten sam sposób przekształcić w ciało stałe.

Istota metody polega na tym, że wodór pod ciśnieniem przepuszcza się przez podgrzaną mieszaninę oleju z drobno zmielonym katalizatorem (nikiel lub miedź-nikiel) (patrz tabela kolorów II). Do podwójnych wiązań w rodnikach węglowodorowych dodaje się wodór, a olej przekształca się w stały tłuszcz, na przykład:

W przemyśle proces uwodornienia prowadzony jest w szeregu autoklawów połączonych szeregowo metodą ciągłą. Gdy tłuszcz przechodzi przez system autoklawu, ulega coraz większemu uwodornieniu; w efekcie otrzymujemy masę o konsystencji podobnej do smalcu. Dlatego nazywany jest również olejem uwodornionym salomas. Smalec oddziela się od katalizatora poprzez filtrację.

Tłuszcz uwodorniony to kompletny produkt do produkcji mydła, a przy zastosowaniu niektórych rodzajów olejów – także do spożycia np. w składzie margaryna.

Detergenty syntetyczne.

Produkcja mydła wymaga dużego spożycia tłuszczów. Tymczasem tłuszcze są najcenniejszym produktem spożywczym. Aby zachować je do spożycia publicznego, mydło powinno być pozyskiwane z surowców niespożywczych. Chemia organiczna daje takie możliwości.

Pamiętajmy, że mydło zawiera sole kwasów karboksylowych. Obecnie takie kwasy są produkowane na skalę przemysłową poprzez utlenianie węglowodorów tworzących parafinę. Proces prowadzony jest w aparaturze kolumnowej, przedmuchującej powietrze przez stopioną mieszaninę węglowodorów o temperaturze około 120°C w obecności związków manganu jako katalizatora (rys. 45). W tym przypadku następuje rozerwanie, jakby pęknięcie, cząsteczek węglowodorów i utlenienie powstałych grup końcowych do grup karboksylowych, na przykład:

Rezultatem jest mieszanina różnych kwasów i innych związków zawierających tlen, która jest rozdzielana. Sole otrzymuje się przez zobojętnienie kwasów. Sole te (zmieszane z wypełniaczem) wykorzystywane są do produkcji mydła toaletowego i do prania.

Mydła otrzymywane na bazie kwasów syntetycznych, zbliżone swoim charakterem chemicznym do zwykłych mydeł, mają również swoje wady. Na przykład źle myją się w twardej wodzie. Dlatego obecnie rozwija się produkcja detergentów innego rodzaju.

Jednym z rodzajów detergentów syntetycznych jest sól kwaśnych estrów wyższych alkoholi i kwasu siarkowego. Ogólny schemat jego uzyskania można przedstawić w następujący sposób:

Struktura takich soli jest podobna do soli tworzących zwykłe mydło: składają się również z długiego łańcucha węglowodorowego nierozpuszczalnego w wodzie i rozpuszczalnej grupy funkcyjnej atomów. Dlatego, podobnie jak mydła, są one powierzchniowo czynne i mają dobre działanie czyszczące. W przeciwieństwie do zwykłego mydła, substancje te nie tracą swoich właściwości czyszczących w twardej wodzie, ponieważ powstałe sole wapnia i magnezu są rozpuszczalne, dzięki czemu środek powierzchniowo czynny pozostaje w wodzie i nie wytrąca się.

Produkcja syntetycznych detergentów jest jedną ze szczególnie dynamicznie rozwijających się dziedzin współczesnego przemysłu chemii organicznej.

Detergenty nie ulegają zniszczeniu podczas ich stosowania; przedostając się do zbiorników wodnych ze ściekami, mogą zanieczyszczać środowisko. Dlatego tworząc nowe preparaty starają się zapewnić nie tylko wysokie właściwości czyszczące, ale także biodegradowalność tych substancji – późniejsze niszczenie w przyrodzie przez określone typy mikroorganizmów w trakcie ich życiowej aktywności. Biologiczne niszczenie w warunkach naturalnych jest obowiązkowym wymogiem dla syntetycznych detergentów produkowanych w naszym kraju.

Synteza tłuszczu

W 1854 roku francuski chemik Marcelin Berthelot(1827-1907) przeprowadzili reakcję estryfikacji, czyli powstania estru pomiędzy glicerolem i kwasami tłuszczowymi, i w ten sposób po raz pierwszy zsyntetyzowali tłuszcz.

Tłuszcze zwierzęce zawierają głównie glicerydy kwasów nasyconych i mają postać stałą. Tłuszcze roślinne, zwane często olejami, zawierają glicerydy nienasyconych kwasów karboksylowych. Są to na przykład płynne oleje słonecznikowy, konopny i lniany.

Tłuszcze naturalne zawierają następujące kwasy tłuszczowe

Skład i struktura tłuszczów

Tłuszcze to estry alkoholu trójwodorotlenowego, gliceryny i wyższych kwasów karboksylowych (ryc. 1).

Ryż. 1. Ogólna formuła tłuszczu

Rodniki węglowodorowe Ra, Rb, Rc w składzie cząsteczki tłuszczu mogą być takie same lub różne, ale z reguły z dużą liczbą atomów węgla (ponad 15). Na przykład tristearynian glicerolu zawiera reszty kwasu stearynowego C17H35COOH.

Niektóre tłuszcze zawierają także pozostałości niższych kwasów, na przykład masło zawiera rodniki węglowodorowe C3H7, które są częścią kwasu masłowego C3H7COOH.

Zastosowanie tłuszczów

1. Przemysł spożywczy
1. Farmaceutyki
1. Produkcja mydła i wyrobów kosmetycznych
1. Produkcja smarów

Tłuszcze są produktem spożywczym. Biologiczna rola tłuszczów.

Tłuszcze zwierzęce i oleje roślinne, obok białek i węglowodanów, stanowią jeden z głównych składników prawidłowego żywienia człowieka. Są głównym źródłem energii: 1 g tłuszczu po całkowitym utlenieniu (występuje w komórkach przy udziale tlenu) dostarcza 9,5 kcal (około 40 kJ) energii, czyli prawie dwukrotnie więcej niż można uzyskać z białka lub węglowodany. Ponadto rezerwy tłuszczu w organizmie praktycznie nie zawierają wody, natomiast cząsteczki białek i węglowodanów są zawsze otoczone cząsteczkami wody. Dzięki temu jeden gram tłuszczu dostarcza prawie 6 razy więcej energii niż jeden gram skrobi zwierzęcej – glikogenu. Dlatego tłuszcz należy słusznie uznać za wysokokaloryczne „paliwo”. Wydawane jest głównie na utrzymanie prawidłowej temperatury ciała człowieka, a także na pracę różnych mięśni, dlatego nawet gdy człowiek nic nie robi (np. śpi), potrzebuje co godzinę około 350 kJ energii na pokrycie kosztów energii o mocy w przybliżeniu równej mocy 100-watowej żarówki elektrycznej.

Aby zapewnić organizmowi energię w niesprzyjających warunkach, tworzą się w nim rezerwy tłuszczu, które odkładają się w tkance podskórnej, w fałdzie tłuszczowym otrzewnej – tzw. sieci. Tłuszcz podskórny chroni organizm przed hipotermią (ta funkcja tłuszczu jest szczególnie ważna dla zwierząt morskich). Od tysięcy lat ludzie wykonywali ciężką pracę fizyczną, która wymagała dużych ilości energii, a co za tym idzie zwiększonego odżywiania. Aby pokryć minimalne dzienne zapotrzebowanie człowieka na energię wystarczy zaledwie 50 g tłuszczu. Natomiast przy umiarkowanej aktywności fizycznej osoba dorosła powinna otrzymywać z pożywienia nieco więcej tłuszczów, jednak ich ilość nie powinna przekraczać 100 g (co stanowi jedną trzecią wartości kalorycznej diety około 3000 kcal). Warto zaznaczyć, że połowa z tych 100 g zawarta jest w pożywieniu w postaci tzw. tłuszczu ukrytego. Tłuszcze znajdują się prawie we wszystkich produktach spożywczych: w małych ilościach znajdują się nawet w ziemniakach (w tym 0,4%), w pieczywie (1-2%), w płatkach owsianych (6%). Mleko zawiera zwykle 2-3% tłuszczu (ale są też specjalne rodzaje mleka odtłuszczonego). W chudym mięsie jest sporo ukrytego tłuszczu – od 2 do 33%. Tłuszcz ukryty występuje w produkcie w postaci pojedynczych, drobnych cząstek. Prawie czyste tłuszcze to smalec i olej roślinny; masło zawiera około 80% tłuszczu, ghee – 98%. Oczywiście wszystkie podane zalecenia dotyczące spożycia tłuszczu są wartościami średnimi; zależą one od płci i wieku, aktywności fizycznej oraz warunków klimatycznych. Przy nadmiernym spożyciu tłuszczów osoba szybko przybiera na wadze, ale nie powinniśmy zapominać, że tłuszcze w organizmie można syntetyzować również z innych pokarmów. „Spalenie” dodatkowych kalorii poprzez aktywność fizyczną nie jest takie proste. Na przykład, po przebiegnięciu 7 km, człowiek zużywa w przybliżeniu taką samą ilość energii, jaką otrzymuje, jedząc zaledwie 100 gramów tabliczki czekolady (35% tłuszczu, 55% węglowodanów). Fizjolodzy odkryli, że przy 10-krotnie większej aktywności fizycznej niż zwykle osoba stosująca dietę tłuszczową była całkowicie wyczerpana po 1,5 godzinie. Na diecie węglowodanowej osoba wytrzymywała to samo obciążenie przez 4 godziny. Ten pozornie paradoksalny wynik można wytłumaczyć specyfiką procesów biochemicznych. Pomimo dużej „energochłonności” tłuszczów, pozyskiwanie z nich energii w organizmie jest procesem powolnym. Wynika to z niskiej reaktywności tłuszczów, zwłaszcza ich łańcuchów węglowodorowych. Węglowodany, choć dostarczają mniej energii niż tłuszcze, „uwalniają” ją znacznie szybciej. Dlatego przed wysiłkiem fizycznym lepiej jest jeść słodycze niż tłuste potrawy. Nadmiar tłuszczów w żywności, zwłaszcza zwierzęcej, zwiększa ryzyko rozwoju chorób takich jak miażdżyca, niewydolność serca itp. Tłuszcze zwierzęce zawierają dużo cholesterolu (nie należy jednak zapominać, że dwie trzecie cholesterolu jest syntetyzowane w organizmie z żywność beztłuszczowa – węglowodany i białka).

Wiadomo, że znaczną część spożywanych tłuszczów powinny stanowić oleje roślinne, które zawierają bardzo ważne dla organizmu związki – wielonienasycone kwasy tłuszczowe z kilkoma podwójnymi wiązaniami. Kwasy te nazywane są „niezbędnymi”. Podobnie jak witaminy, muszą dostać się do organizmu w postaci gotowej. Spośród nich największą aktywność wykazuje kwas arachidonowy (syntetyzowany jest w organizmie z kwasu linolowego), a najmniejszą aktywność ma kwas linolenowy (10 razy mniejsza od kwasu linolowego). Według różnych szacunków dzienne zapotrzebowanie człowieka na kwas linolowy waha się od 4 do 10 g. Najwięcej kwasu linolowego (do 84%) znajduje się w oleju szafranowym, wyciskanym z nasion krokosza – rośliny jednorocznej o jasnopomarańczowych kwiatach. Dużo tego kwasu jest także w olejach słonecznikowym i orzechowym.

Według dietetyków zbilansowana dieta powinna zawierać 10% kwasów wielonienasyconych, 60% kwasów jednonienasyconych (głównie kwasu oleinowego) i 30% kwasów nasyconych. Dokładnie taki stosunek jest zapewniony, jeśli dana osoba otrzymuje jedną trzecią tłuszczów w postaci płynnych olejów roślinnych - w ilości 30-35 g dziennie. Oleje te wchodzą także w skład margaryny, która zawiera od 15 do 22% kwasów tłuszczowych nasyconych, od 27 do 49% nienasyconych i od 30 do 54% wielonienasyconych. Dla porównania: masło zawiera 45-50% kwasów tłuszczowych nasyconych, 22-27% nienasyconych i niecałe 1% wielonienasyconych. Pod tym względem wysokiej jakości margaryna jest zdrowsza niż masło.

Trzeba pamiętać

Nasycone kwasy tłuszczowe negatywnie wpływają na metabolizm tłuszczów, pracę wątroby i przyczyniają się do rozwoju miażdżycy. Kwasy nienasycone (szczególnie kwas linolowy i arachidonowy) regulują metabolizm tłuszczów i uczestniczą w usuwaniu cholesterolu z organizmu. Im wyższa zawartość nienasyconych kwasów tłuszczowych, tym niższa temperatura topnienia tłuszczu. Zawartość kalorii w stałych tłuszczach zwierzęcych i płynnych tłuszczach roślinnych jest w przybliżeniu taka sama, ale wartość fizjologiczna tłuszczów roślinnych jest znacznie wyższa. Tłuszcz mleczny ma więcej cennych właściwości. Zawiera jedną trzecią nienasyconych kwasów tłuszczowych i zakonserwowany w formie emulsji jest łatwo wchłaniany przez organizm. Pomimo tych pozytywnych właściwości, nie należy spożywać wyłącznie tłuszczu mlecznego, ponieważ żaden tłuszcz nie zawiera idealnego składu kwasów tłuszczowych. Najlepiej spożywać tłuszcze zarówno pochodzenia zwierzęcego, jak i roślinnego. Ich stosunek powinien wynosić 1:2,3 (70% zwierząt i 30% roślin) dla osób młodych i osób w średnim wieku. W diecie osób starszych powinny dominować tłuszcze roślinne.

Tłuszcze nie tylko uczestniczą w procesach metabolicznych, ale także gromadzą się w rezerwie (głównie w ścianach brzucha i okolicach nerek). Rezerwy tłuszczu zapewniają procesy metaboliczne, zachowując białka na całe życie. Tłuszcz ten dostarcza energii podczas wysiłku fizycznego, jeśli dostarczamy go z pożywieniem w niewielkiej ilości, a także podczas ciężkich chorób, gdy ze względu na zmniejszony apetyt nie dostarczamy go z pożywienia w wystarczającej ilości.

Nadmierne spożycie tłuszczu w pożywieniu jest szkodliwe dla zdrowia: odkłada się on w dużych ilościach w rezerwie, co powoduje wzrost masy ciała, prowadząc czasami do zniekształcenia sylwetki. Zwiększa się jego stężenie we krwi, co jako czynnik ryzyka przyczynia się do rozwoju miażdżycy, choroby niedokrwiennej serca, nadciśnienia itp.

Tłuszcze

Po drugie, tłuszcze w organizmie służą jako rezerwowy składnik odżywczy.

Ponadto tłuszcze gromadzą się w tkankach podskórnych i tkankach otaczających narządy wewnętrzne, pełniąc funkcję ochronną i termoizolacyjną.

Produkty spożywcze takie jak margaryna i majonez otrzymywane są z tłuszczów. Oprócz tego, że są spożywane, tłuszcze wykorzystywane są do produkcji mydła, smarów, kosmetyków, świec, gliceryny i oleju suszącego.

ŹRÓDŁA

źródło wideo - http://www.youtube.com/watch?v=7CBOPKQFwsA

http://interneturok.ru/ru/school/chemistry/10-klass - streszczenie

źródło prezentacji - http://pwpt.ru/download/advert/df0795ec49374f4fbb0383127b141166/

LIPIDY

Funkcje biologiczne lipidów

LIPIDY- jest to niejednorodna grupa naturalnych związków, całkowicie lub prawie całkowicie nierozpuszczalnych w wodzie, ale rozpuszczalnych w rozpuszczalnikach organicznych i między sobą, dających w wyniku hydrolizy kwasy tłuszczowe o dużej masie cząsteczkowej.

W żywym organizmie lipidy pełnią różne funkcje.

Funkcje biologiczne lipidów:

Strukturalny

Lipidy strukturalne tworzą złożone kompleksy z białkami i węglowodanami, z których zbudowane są błony komórkowe i struktury komórkowe oraz uczestniczą w różnorodnych procesach zachodzących w komórce.

Zapasowe (energia)

Lipidy rezerwowe (głównie tłuszcze) stanowią rezerwę energetyczną organizmu i biorą udział w procesach metabolicznych. U roślin gromadzą się głównie w owocach i nasionach, u zwierząt i ryb w podskórnej tkance tłuszczowej i tkankach otaczających narządy wewnętrzne, a także w wątrobie, mózgu i tkankach nerwowych. Ich zawartość zależy od wielu czynników (rodzaj, wiek, sposób odżywiania itp.) i w niektórych przypadkach stanowi 95-97% wszystkich wydzielanych lipidów.

Zawartość kalorii w węglowodanach i białkach: ~ 4 kcal/gram.

Kaloryczność tłuszczu: ~ 9 kcal/gram.

Zaletą tłuszczu jako źródła energii, w odróżnieniu od węglowodanów, jest jego hydrofobowość – nie wiąże się on z wodą. Zapewnia to zwartość zapasów tłuszczu – są one magazynowane w postaci bezwodnej, zajmując niewielką objętość. Zapas czystych triacylogliceroli przeciętnego człowieka wynosi około 13 kg. Zapasy te mogłyby wystarczyć na 40 dni postu w warunkach umiarkowanej aktywności fizycznej. Dla porównania: całkowite rezerwy glikogenu w organizmie wynoszą około 400 g; podczas postu ta ilość nie wystarcza nawet na jeden dzień.

Ochronny

Podskórna tkanka tłuszczowa chroni zwierzęta przed wychłodzeniem, a narządy wewnętrzne przed uszkodzeniami mechanicznymi.

Tworzenie się zapasów tłuszczu w organizmie ludzi i niektórych zwierząt uważa się za adaptację do nieregularnego odżywiania i życia w zimnym środowisku. Zwierzęta długo hibernujące (niedźwiedzie, świstaki) i przystosowane do życia w niskich temperaturach (morsy, foki) posiadają szczególnie duże rezerwy tłuszczu. Płód praktycznie nie ma tłuszczu i pojawia się dopiero przed urodzeniem.

Szczególną grupę pod względem funkcji w organizmie żywym stanowią lipidy ochronne roślin – woski i ich pochodne, pokrywające powierzchnię liści, nasion i owoców.

Ważny składnik surowców spożywczych

Lipidy są ważnym składnikiem żywności, w dużej mierze decydującym o jej wartości odżywczej i smaku. Rola lipidów w różnych procesach technologii żywności jest niezwykle istotna. Psucie się ziarna i jego przetworów podczas przechowywania (jełczenie) wiąże się przede wszystkim ze zmianami w jego kompleksie lipidowym. Lipidy izolowane z szeregu roślin i zwierząt są głównymi surowcami do otrzymywania najważniejszych produktów spożywczych i technicznych (olej roślinny, tłuszcze zwierzęce, m.in. masło, margaryna, gliceryna, kwasy tłuszczowe itp.).

Klasyfikacja lipidów

Nie ma ogólnie przyjętej klasyfikacji lipidów.

Najwłaściwsze jest klasyfikowanie lipidów w zależności od ich charakteru chemicznego, funkcji biologicznych, a także w odniesieniu do niektórych odczynników, na przykład zasad.

Ze względu na skład chemiczny lipidy dzieli się zwykle na dwie grupy: proste i złożone.

Proste lipidy– estry kwasów tłuszczowych i alkoholi. Obejmują one tłuszcze , woski I steroidy .

Tłuszcze– estry gliceryny i wyższych kwasów tłuszczowych.

Woski– estry wyższych alkoholi szeregu alifatycznego (o długim łańcuchu węglowodanowym zawierającym 16-30 atomów C) i wyższych kwasów tłuszczowych.

Steroidy– estry wielopierścieniowych alkoholi i wyższych kwasów tłuszczowych.

Złożone lipidy – oprócz kwasów tłuszczowych i alkoholi zawierają inne składniki o różnym charakterze chemicznym. Obejmują one fosfolipidy i glikolipidy .

Fosfolipidy- są to lipidy złożone, w których jedna z grup alkoholowych jest związana nie z FA, ale z kwasem fosforowym (kwas fosforowy można przyłączyć do dodatkowego związku). W zależności od tego, jaki alkohol wchodzi w skład fosfolipidów, dzieli się je na glicerofosfolipidy (zawierają alkohol glicerynowy) i sfingofosfolipidy (zawierają alkohol sfingozynę).

Glikolipidy– są to lipidy złożone, w których jedna z grup alkoholowych jest związana nie z FA, ale ze składnikiem węglowodanowym. W zależności od tego, który składnik węglowodanowy wchodzi w skład glikolipidów, dzieli się je na cerebrozydy (zawierają monosacharyd, disacharyd lub mały obojętny homooligosacharyd jako składnik węglowodanowy) i gangliozydy (zawierają kwaśny heterooligosacharyd jako składnik węglowodanowy).

Czasami na niezależną grupę lipidów ( drobne lipidy ) wydzielają pigmenty rozpuszczalne w tłuszczach, sterole i witaminy rozpuszczalne w tłuszczach. Niektóre z tych związków można zaliczyć do lipidów prostych (neutralnych), inne - złożonych.

Według innej klasyfikacji lipidy, w zależności od ich stosunku do zasad, dzieli się na dwie duże grupy: zmydlające się i niezmydlające się. Do grupy lipidów zmydlonych zalicza się lipidy proste i złożone, które w reakcji z zasadami hydrolizują tworząc sole kwasów o dużej masie cząsteczkowej, zwane „mydłami”. Do grupy lipidów niezmydlających zaliczają się związki, które nie ulegają hydrolizie alkalicznej (sterole, witaminy rozpuszczalne w tłuszczach, etery itp.).

Ze względu na funkcje, jakie pełnią w żywym organizmie, lipidy dzielą się na strukturalne, magazynujące i ochronne.

Lipidy strukturalne to głównie fosfolipidy.

Lipidy magazynujące to głównie tłuszcze.

Lipidy ochronne roślin – woski i ich pochodne, pokrywające powierzchnię liści, nasion i owoców, zwierząt – tłuszcze.

TŁUSZCZE

Chemiczna nazwa tłuszczów to acyloglicerole. Są to estry gliceryny i wyższych kwasów tłuszczowych. „Acyl” oznacza „resztę kwasu tłuszczowego”.

W zależności od liczby rodników acylowych tłuszcze dzielą się na mono-, di- i triglicerydy. Jeśli cząsteczka zawiera 1 rodnik kwasu tłuszczowego, wówczas tłuszcz nazywa się MONOACYLGLYCEROL. Jeśli cząsteczka zawiera 2 rodniki kwasów tłuszczowych, wówczas tłuszcz nazywa się DIACYLOGLICEROLEM. W organizmie człowieka i zwierząt dominują TRIACYLOGLICEROLE (zawierają trzy rodniki kwasów tłuszczowych).

Trzy grupy hydroksylowe glicerolu można estryfikować tylko jednym kwasem, takim jak palmitynowy lub oleinowy, lub dwoma lub trzema różnymi kwasami:

Tłuszcze naturalne zawierają głównie mieszane trójglicerydy, w tym pozostałości różnych kwasów.

Ponieważ zawartość alkoholu we wszystkich naturalnych tłuszczach jest taka sama – gliceryna, różnice obserwowane pomiędzy tłuszczami wynikają wyłącznie ze składu kwasów tłuszczowych.

W tłuszczach znaleziono ponad czterysta kwasów karboksylowych o różnej budowie. Jednak większość z nich występuje jedynie w niewielkich ilościach.

Kwasy zawarte w tłuszczach naturalnych to kwasy monokarboksylowe, zbudowane z nierozgałęzionych łańcuchów węglowych zawierających parzystą liczbę atomów węgla. Kwasy zawierające nieparzystą liczbę atomów węgla, o rozgałęzionym łańcuchu węglowym lub zawierające ugrupowania cykliczne występują w małych ilościach. Wyjątkiem są kwas izowalerianowy i szereg kwasów cyklicznych zawartych w niektórych bardzo rzadkich tłuszczach.

Najpopularniejsze kwasy występujące w tłuszczach zawierają od 12 do 18 atomów węgla i często nazywane są kwasami tłuszczowymi. Wiele tłuszczów zawiera niewielkie ilości kwasów o niskiej masie cząsteczkowej (C2-C10). W woskach występują kwasy zawierające więcej niż 24 atomy węgla.

Glicerydy najpopularniejszych tłuszczów zawierają znaczne ilości kwasów nienasyconych zawierających 1-3 wiązania podwójne: oleinowy, linolowy i linolenowy. Kwas arachidonowy zawierający cztery wiązania podwójne występuje w tłuszczach zwierzęcych, kwasy z pięcioma, sześcioma lub większą liczbą wiązań podwójnych występują w tłuszczach ryb i zwierząt morskich. Większość nienasyconych kwasów lipidów ma konfigurację cis, ich podwójne wiązania są izolowane lub oddzielane grupą metylenową (-CH2 -).

Spośród wszystkich nienasyconych kwasów zawartych w naturalnych tłuszczach, najczęściej występuje kwas oleinowy. W wielu tłuszczach kwas oleinowy stanowi ponad połowę całkowitej masy kwasów, a tylko nieliczne tłuszcze zawierają mniej niż 10%. Bardzo rozpowszechnione są także dwa inne kwasy nienasycone – linolowy i linolenowy, chociaż występują w znacznie mniejszych ilościach niż kwas oleinowy. Kwasy linolowy i linolenowy występują w zauważalnych ilościach w olejach roślinnych; Dla organizmów zwierzęcych są to kwasy niezbędne.

Spośród kwasów nasyconych kwas palmitynowy jest prawie tak samo rozpowszechniony jak kwas oleinowy. Występuje we wszystkich tłuszczach, a niektóre zawierają 15-50% całkowitej zawartości kwasu. Powszechnie stosowane są kwasy stearynowy i mirystynowy. Kwas stearynowy występuje w dużych ilościach (25% lub więcej) jedynie w tłuszczach zapasowych niektórych ssaków (na przykład w tłuszczu owczym) oraz w tłuszczach niektórych roślin tropikalnych, takich jak masło kakaowe.

Wskazane jest podzielenie kwasów zawartych w tłuszczach na dwie kategorie: kwasy główne i kwasy poboczne. Głównymi kwasami tłuszczowymi są kwasy, których zawartość w tłuszczu przekracza 10%.

Właściwości fizyczne tłuszczów

Z reguły tłuszcze nie wytrzymują destylacji i rozkładają się, nawet jeśli są destylowane pod zmniejszonym ciśnieniem.

Temperatura topnienia, a co za tym idzie i konsystencja tłuszczów, zależy od struktury tworzących je kwasów. Tłuszcze stałe, czyli topiące się w stosunkowo wysokiej temperaturze, składają się głównie z glicerydów kwasów nasyconych (stearynowego, palmitynowego), a oleje topiące się w niższej temperaturze i będące gęstymi cieczami zawierają znaczne ilości glicerydów kwasów nienasyconych (oleinowy, linolowy , linolenowy).

Ponieważ tłuszcze naturalne są złożonymi mieszaninami mieszanych glicerydów, topią się nie w określonej temperaturze, ale w pewnym zakresie temperatur i najpierw są zmiękczane. Aby scharakteryzować tłuszcze, zwykle używa się go temperatura krzepnięcia, co nie pokrywa się z temperaturą topnienia - jest nieco niższa. Niektóre naturalne tłuszcze są ciałami stałymi; inne to ciecze (oleje). Temperatura krzepnięcia jest bardzo zróżnicowana: -27°C dla oleju lnianego, -18°C dla oleju słonecznikowego, 19-24°C dla smalcu krowiego i 30-38°C dla smalcu wołowego.

Temperatura krzepnięcia tłuszczu zależy od charakteru wchodzących w jego skład kwasów: im wyższa jest zawartość kwasów nasyconych, tym jest ona wyższa.

Tłuszcze są rozpuszczalne w eterze, pochodnych polihalogenowych, dwusiarczku węgla, węglowodorach aromatycznych (benzenie, toluenie) i benzynie. Tłuszcze stałe są słabo rozpuszczalne w eterze naftowym; nierozpuszczalny w zimnym alkoholu. Tłuszcze są nierozpuszczalne w wodzie, ale mogą tworzyć emulsje, które stabilizują się w obecności środków powierzchniowo czynnych (emulgatorów), takich jak białka, mydła i niektóre kwasy sulfonowe, głównie w środowisku lekko zasadowym. Mleko jest naturalną emulsją tłuszczową stabilizowaną białkami.