str 2 tif

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

LIPIDY

Lipidy wraz z białkami i sacharydami są podstawowym składnikiem wszystkich żywy ch 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, lelrachlorek 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 dlugołańcuchowych 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.    Ulicerofosfolipidy - w których szkielet lipidowy jest oparty na glicerynie /.estryfikowanej kwasami tłuszczowymi w pozycjach 1 i 2 oraz ufosforylowanej w pozycji 3 (kwasy fosfatydowe) oraz ich pochodne w których druga grupa hydroksylowa kwasu jest zestryiikowana zasadą organiczną, aminokwasem lub miounozytolem (m.in. lecytyny, kefaliny)

2.1.2.    Sfmgofosfolipidy - zbudowane zc 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 CIĄG, nazywane także trigliccrydami) są podstawowym lecz nic jedynym składnikiem. Triacyloglicerolc są triestami glicerolu (gliceryny) z trzema cząsteczkami dlugołańcuchowych 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 jesl z lewej strony (stereospecific numbering sn).

O

, M

o h₂co—c—c₁₅H3i H33C,7—c—och O

H₂CO—C—C₁₇H3S

1-palmityno-2-oleino-3-stearynian glicerolu

1-palmitoilo-2-oleinoilO'

3-stearolio-sn-glicerol

1-palmitylo-2-oleilo-

3-stearylo-glicerol

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

Metodą przemysłowy 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.

Do użytku wyłącznie przez studentów WTŻ LR w¹ Krakowie na zajęciach z Chemii Żywności - 3/29

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

HO-CO-R! HO—CO—R₂ HO-CO-R3

+

H₂COt CO— Rj    i    H₂COH

HCO-i-CO —R₂ + 3HQH-►HCOH

li    ¹    I

H₂CO-kCO-R₃    H₂COH

Kwasy nienasycone oraz nasycone ulegają procesom utleniania. Mówi się wówczas o zepsuciu aldehydowym, nadtlenkowym i ketonowym (min 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).

HzCO-jCO-R,    |

HCO-fCO—R₂ + 3 NaOH H2C0-[C0-R₃    j

H2COH NaO-CO-Rj

- HCOH + NaO-CO—R₂ I

HzCOH NaO-CO-R₃

Mydlą dzięki - obecności w cząsteczce łańcucha hydrofobowego oraz hydrofitowej grupy karboksylowej - należą do środków powierzchniowo czynnych, dlatego służą do Iworzenia 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 mydlą wypadają z roztworu. Proces ten nazywa się wysalaniem 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, Iinolenowy i arachidowy są to polinienasycone (wielonienasycone) kwasy tłuszczowe, w skrócie PUFA (PdyUnsaturated Fatty Actd). 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	|CH,(CH2),2COOH	^: 58
Palmitynowy	16	CH3(CHj)„COOH	63~~
Stearynowy	18 ’	i0H,(CH2),5C00H	70
Arachinowy	20	Tch3(ch2),scooh	76

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