CCF20091010001

Chemia Żywności - własność Katedra Analizy i Oceny Jakości Żywności UR w Krakowie - 2009/2010

LIPIDY

Lipidy wraz z białkami i sacharydami są podstawowym składnikiem wszystkich żywych organizmów. Stanowią one dużą grupę związków organicznych nierozpuszczalnych w wodzie, natomiast rozpuszczalnych w tzw. rozpuszczalnikach organicznych, takich jak np.: benzen, toluen , chloroform, eter naftowy, eter etylowy, tetrachlorek węgla, aceton i inne.

Ze względu na podobieństwa strukturalne, schemat klasyfikacji lipidów można przedstawić następująco:

1. Lipidy proste - estry kwasów tłuszczowych i alkoholi

1.1. Lipidy właściwe - estry kwasów tłuszczowych i glicerolu

1.2. Woski - estry wyższych kwasów tłuszczowych i długołańcuchowych alkoholi

2. Lipidy złożone - związki zawierające oprócz kwasów tłuszczowych tłuszczowych alkoholi

również inne składniki

2.1. Fosfolipidy- lipidy zawierające kwas fosforowy jako mono- lub diester

2.1.1. Glicerofosfolipidy - w których szkielet lipidowy jest oparty na glicerynie zestryfikowanej kwasami tłuszczowymi w pozycjach 1 i 2 oraz ufosforylowanej w pozycji 3 (kwasy fosfatydowe) oraz ich pochodne w których druga grupa hydroksylowa kwasu jest zestryfikowana zasadą organiczną, aminokwasem lub miounozytolem (m in. lecytyny, kefaliny)

2.1.2. Sfingofosfolipidy - zbudowane ze sfingozyny tworzącej amid z kwasem tłuszczowymi oraz ufosforylowanej fosfocholiną

2.2. Glikolipidy - zawierające co najmniej jeden cukier połączony wiązaniem z częścią lipidową

3. Lipidy wtórne - pochodne lipidów prostych i złożonych powstałe przede wszystkim w wyniku

ich hydrolizy, zachowujące ogólne właściwości lipidów

3.1. Kwasy tłuszczowe

3.2. Alkohole

3.3. Węglowodory

Tłuszcze zwierzęce i oleje roślinne to najczęściej spotykane lipidy. Są one wieloskładnikową mieszaniną różnych lipidów, lipidów w których triacyloglicerolc (TAG, nazywane także triglicerydami) są podstawowym lecz nie jedynym składnikiem. Triacyloglicerole są triestami glicerolu (gliceryny) z trzema cząsteczkami długołańcuchowych kwasów karboksylowych o parzystej licznie atomów węgla. Tłuszcze naturalne są zazwyczaj estrami mieszanymi różnych kwasów. W nazewnictwie pochodnych glicerolu stosuje się projekcję Fischera w której grupa hydroksylowa przy C2 jest z lewej strony (stereospecific numbering sn).

1-palmityno-2-oleino-

O Hofco—C—C-iirH-11 3-stearynian glicerolu || j| ^J 1-palmitoilo-2-oleinoilo-

C—OCH O 3-stearolio-sn-glicerol

Nieobecność w organizmach żywych kwasów o nieparzystej liczbie atomów węgla jest związana z biosyntezą kwasów w organizmach przez dwuwęglowe etapy pośrednie.

Metodą przemysłową otrzymywania mono- i diacylogliceroli jest bespośrednia estryfikacja gliceryny a produktami jest mieszanina mono-, di- i triacylogliceroli oraz czystego glicerolu które można rozdzielić przez destylację molekularną. Handlowe preparaty monoglicerydów są przede wszystkim 1-monoacyloglicerolami.

Wszystkie Huszcze i oleje pod wpływem światła, powietrza, ciepła bakterii i enzymów ulegają rozmaitym przemianom zwanych jelczenicm. Ich kierunek i szybkość zależą od struktury: największe zachodzą w tłuszczach nienasyconych. Psucie się tłuszczów może przebiegać w kierunku zwykłego rozpadu hydrolitycznego (skwaśnienia). Uwalniają się wówczas wolne kwasy tłuszczowe:

H₂CO-bCO-R₁

HCO-yCO— R₂ + 3 HQH

l i '

H₂CO-ł-CO—R₃

h₂coh

-HCOH + I

h₂coh

HO-CO-R., HO—CO— R₂HO-CO-Rą

Kwasy nienasycone oraz nasycone ulegają procesom utleniania. Mówi się wówczas o zepsuciu aldehydowym, nadtlenkowym i ketonowym (m in. o beta-oksydacji)

Hydroliza tłuszczu lub oleju wodnym roztworem NaOH w podwyższonej temperaturze rozkłada tłuszcz na glicerynę i mydło (mieszaninę soli sodowych i potasowych wyższych kwasów tłuszczowych).

I------------------

HzCO-i-CO-R., | H2COH NaO —CO—R.)

HCO-fCO —R₂ + 3 NaOH-p» HCOH + NaO-CO-R₂

HzCO-j-CO—Rg ; HzCOH NaO-CO-R3

Mydła dzięki - obecności w cząsteczce łańcucha hydrofobowego oraz hydrofitowej grupy karboksylowej - należą do środków powierzchniowo czynnych, dlatego służą do tworzenia trwałych emulsji tłuszczu z wodą, a podczas energicznego wytrząsania powstaje piana. W roztworze wodnym cząsteczki mydeł tworzą kuliste micele ze zwróconymi do wewnątrz częściami hydrofobowymi a na zewnątrz grupami hydrofilowymi (-COONa). Jest to zatem koloid hydrofilowy. Micele w wodzie są uwodnione otaczając się warstwami cząsteczek wody. Jeśli do roztworu mydeł zostana wprowadzone związki o większym powinowactwie do wody, warstwy wodne zostają oderwane od miceli i mydła wypadają z roztworu. Proces ten nazywa się wysalanicm i jest odwracalny. Po dodaniu nadmiaru wody koloid rozpuszcza się.

W przyrodzie występuje ok. 40 różnych kwasów tłuszczowych. Kwasy palmitynowy i stearynowy są najczęściej występującymi kwasami nasyconymi Kwas oleinowy to najczęściej spotykany nienasycony kwas tłuszczowy. Kwasy: linolowy, linolenowy i arachidowy są to polinicnasyeonc (wiclonienasyconc) kwasy tłuszczowe, w skrócie PUKA (PolyUnsaturated Fatty Acid), zawierają bowiem więcej niż jedno wiązanie podwójne.

Kwasy tłuszczowe nasycone

Kwasy tłuszczowe nasycone o łańcuchach C4-C10 występują w większych ilościach w tłuszczach mlecznych. Większość nasyconych kwasów tłuszczowych tłuszczowych temperaturze pokojowej występuje w stanie stałym.

Nazwa	Struktura		T topn. [°C]
Laurynowy	12	CH3(CH₂),oCOOH	44
Mirystynowy	14	CH₃(CH₂),₂COOH	58
Palmitynowy	16	CH,(CH₂),₄COOH	63
Stearynowy	18	CH3(CH₂),_eCOOH	70
Arachinowy	20	CH3(CH₂),₈COOH	76

Do użytku wyłącznie przez studentów WTŻ UR w Krakowie na zajęciach z Chemii Żywności - 4/29