Tuszcze glicerydy Budowa i podzia tuszczw Wysze kwasy
Tłuszcze (glicerydy) - Budowa i podział tłuszczów, - Wyższe kwasy tłuszczowe, - Hydroliza (zmydlanie) tłuszczów - Utwardzanie tłuszczów -Próba akroleinowa -Liczba zmydlania, liczba jodowa
Budowa tłuszczów • Tłuszcze to szczególny przypadek estrów glicerolu (propano-1, 2, 3 -triolu) i wyższych kwasów tłuszczowych – reszty wyższych kwasów tłuszczowych – podstawniki acylowe zawierają od 12 do 18 atomów węgla w cząsteczce O O // // H 2 C – O H HO – C – R 1 H 2 C – O – C – R 1 O O // // HC – O H + HO – C – R 2 HC - O – C – R 2 + 3 H 2 O O O // // H 2 C – O H HO – C – R 2 H 2 C – O – C – R 2 glicerol wyższe kwasy tłuszcz (gliceryd) karboksylowe R 1 = R 2 = R 3 lub R 1 = R 2 ≠ R 3 lub R 1 ≠ R 2 = R 3 lub R 1 ≠ R 2 ≠ R 3 lub R 1= R 3 ≠ R 2
Procentowy udział podstawników acylowych w tłuszczach Tłuszcz C 3 H 7 COOH Kwas masłowy C 13 H 27 COOH kwas butadekanowy C 15 H 31 COOH Kwas palmitynowy C 17 H 35 COOH Kwas stearynowy C 17 H 33 COOH Kwas oleinowy Kwasy nasycone C 17 H 31 COOH Kwas linolowy C 17 H 29 COOH Kwas linolenowy Kwasy nienasycone Masło 10% 25% 11% 34% 5% 5% Olej słonecznikowy - - 11% 4% 39% 46% - Olej lniany - - 5% 3% 5% 62% 25% Oliwa - - 10% 2% 83% 5% - Łój wołowy - 2% 29% 25% 40% 2% 2% Słonina (smalec) - 1% 29% 15% 45% 5% 5% Tłuszcz człowieka 8% 3% 25% 8% 46% 10% -
Podział tłuszczów • Tłuszcze proste – zawierają jeden rodzaj grup acylowych (reszty acylowe tego samego kwasu) • Tłuszcze złożone – zawierają dwa lub trzy rodzaje grup acylowych (reszty acylowe różnych kwasów) • Tłuszcze nasycone – zwierają reszty acylowe nasyconych kwasów tłuszczowych (palmitynowego i stearynowego) • Tłuszcze nienasycone – zwierają reszty acylowe nienasyconych kwasów tłuszczowych (oleinowego, linolenowego) • Tłuszcze stałe (twarde) – glicerydy głównie nasyconych kwasów tłuszczowych (palmitynowego i stearynowego) – głównie tłuszcze zwierzęce, ale są wyjątki: tłuszcz rybi – tran • Tłuszcze ciekłe (oleje) – glicerydy nienasyconych kwasów tłuszczowych (oleinowego, linolenowego) – głównie tłuszcze roślinne, ale są wyjątki – masło kakaowe, kokosowe.
Hydroliza tłuszczów • Hydroliza kwasowa tłuszczów glicerol + kwasy tłuszczowe • Hydroliza zasadowa – zmydlanie tłuszczów glicerol + sole wyższych kwasów tłuszczowych (mydła) CH 2 – O – C 17 H 35 CH 2 - OH | | CH – O – C 17 H 35 + 3 Na. OH 3 C 17 H 35 COONa + CH - OH | | CH 2 – O – C 17 H 35 CH 2 – OH tristearynian glicerolu stearynian sodu glicerol W trakcie trawienia tłuszczów zachodzi hydroliza kwasowa, produkty hydrolizy pod wpływem lipaz są ponownie syntetyzowane w swoiste tłuszcze dla każdego organizmu zwierzęcego
Liczba zmydlania • Liczba zmydlania – liczba mg KOH potrzebna do zobojętnienia kwasów tłuszczowych powstałych po zmydleniu 1 g tłuszczu. • Przykładowe zadanie – wyznacz liczby zmydlenia dla tripalmitynianu glicerolu (M 1)i trioleinianu glicerolu (M 2). • Rozwiązanie: Do zmydlenia 1 mola tłuszczu należy użyć 3 mole KOH (MKOH = 56 g/mol = 56000 mg/mol) Obliczenie mas molowych w/w tłuszczów: M 1= 806 g/mol M 2 = 884 g/mol 806 g ---- 3 · 56000 mg KOH 884 g ----- 3 · 56000 mg KOH 1 g ---- x ---------------------------------x = 208, 44 mg x = 190, 04 mg
Liczba jodowa • Liczba jodowa – liczba gramów jodu przyłączonego przez reszty acylowe nienasyconych kwasów tłuszczowych zawartych w 100 g określonego tłuszczu. • Przykładowe zadanie: wyznacz liczbę jodową dla glicerydu o nazwie systematycznej: 2 -linolonian-1, 3 -dioleinian glicerolu. • Rozwiązanie: W 1 molu tłuszczu znajdują się 2 reszty acylowe kwasu linolowego a w nich po 2 mole wiązań podwójnych (łącznie 4 mole), natomiast reszcie acylowej kwasu oleinowego znajduje się 1 mol wiązań podwójnych. Łącznie w 1 molu tłuszczu znajduje się 5 moli wiązań podwójnych, stąd dla całkowitego wysycenia wiązań podwójnych należy użyć 5 moli jodu (I 2) Obliczenie masy molowej tłuszczu: M = 880 g/mol, MI 2 = 254 g/mol 880 g ------ 5 · 254 g I 2 100 g ------ x -------------x = 144, 32 g
Utwardzanie tłuszczów • Tłuszcze zawierające reszty acylowe nienasyconych kwasów karboksylowych (olienowego, linolenowego) tak jak węglowodory nienasycone ulegają reakcji addycji – przyłączenia (patrz liczba jodowa) wodoru. Reakcja przebiega w obecności katalizatora Ni, w podwyższonej temp. i w podwyższonym ciśnieniu. • Tłuszcze zawierające reszty acylowe kwasów nienasyconych odbarwiają wodę bromową – reakcja addycja bromu. • Proces ten wykorzystuje się w produkcji maseł roślinnych i margaryn z olejów roślinnych: po częściowym uwodornieniu (utwardzeniu) oleju roślinnego dodaje się mleko, masło, witaminy, sól, emulgatory – lecytynę, barwniki.
Utwardzanie tłuszczów cd • Przykładowe zadanie: oblicz jaką objętość w warunkach normalnych zajmie wodór niezbędny do całkowitego utwardzenia (uwodornienia) 1 kg trioleinianu glicerolu. Rozwiązanie: W 1 molu tłuszczu znajduję się trzy reszty acylowe kwasu oleinowego, każda z nich posiada 1 mol wiązań podwójnych, stąd do całkowitego wysycenia należy użyć 3 mole wodoru (H 2) , mol każdego gazu w warunkach normalnych Vmol = 22, 4 dm 3. CH 2 – O – C 17 H 33 CH 2 – O – C 17 H 35 | | CH – O – C 17 H 33 + 3 H 2 CH – O – C 17 H 35 | | CH 2 – O – C 17 H 33 CH 2 – O – C 17 H 35 Obliczenie masy molowej tłuszczu : M = 884 g/mol 884 g tłuszczu ----- 3 · 22, 4 dm 3 H 2 1000 g ------- x ---------------------x = 76, 02 dm 3 wodoru
Właściwości fizyczne tłuszczów oraz próba akroleinowa • Tłuszcze są nierozpuszczalne w wodzie, ich gęstość jest mniejsza od gęstości wody, dobrze rozpuszczają się w rozpuszczalnikach organicznych – benzen, alkohol etylowy, dichloroetanie, tri • Temp. topnienia i wrzenia są stosunkowo niskie, zależą od składu tłuszczu (reszt acylowych). • Próba akroleinowa – długotrwałe ogrzewanie prowadzi do rozkładu tłuszczów z wydzielaniem akroleiny (aldehydu nienasyconego – propenalu CH 2= CH – CHO) o nie przyjemnym zapachu, co pozwala odróżnić woski od tłuszczów.
- Slides: 10