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 // // H2C – O H HO – C – R1 H2C – O – C – R1 O O // // HC – O H + HO – C – R2  HC - O – C – R2 + 3H2O H2C – O H HO – C – R2 H2C – O – C – R2 glicerol wyższe kwasy tłuszcz (gliceryd) karboksylowe R1 = R2 = R3 lub R1 = R2 ≠ R3 lub R1 ≠ R2 = R3 lub R1 ≠ R2 ≠ R3 lub R1= R3 ≠ R2

Procentowy udział podstawników acylowych w tłuszczach C3H7COOH Kwas masłowy C13H27COOH kwas butadekanowy C15H31COOH Kwas palmitynowy C17H35COOH Kwas stearynowy C17H33COOH Kwas oleinowy C17H31COOHKwas linolowy C17H29COOH Kwas linolenowy Kwasy nasycone Kwasy nienasycone Masło 10% 25% 11% 34% 5% Olej słonecznikowy - 4% 39% 46% Olej lniany 3% 62% Oliwa 2% 83% Łój wołowy 29% 40% Słonina (smalec) 1% 15% 45% Tłuszcz człowieka 8%

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, linolowego, 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, linolowego, 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) CH2 – O – CO – C17H35 CH2 - OH | | CH – O – CO – C17H35 + 3NaOH  3C17H35COONa + CH - OH CH2 – O – CO – C17H35 CH2 – 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 1g tłuszczu. Przykładowe zadanie – wyznacz liczby zmydlenia dla tripalmitynianu glicerolu (M1)i trioleinianu glicerolu (M2) . Rozwiązanie: Do zmydlenia 1 mola tłuszczu należy użyć 3 mole KOH (MKOH = 56g/mol = 56000mg/mol) Obliczenie mas molowych w/w tłuszczów: M1= 806g/mol M2 = 884g/mol 806g ---- 3 · 56000mg KOH 884g ----- 3 · 56000mg KOH 1g ---- x 1g ---- x -------------------------------- ----------------------------------- x = 208,44mg x = 190,04mg

Liczba jodowa Liczba jodowa – liczba gramów jodu przyłączonego przez reszty acylowe nienasyconych kwasów tłuszczowych zawartych w 100g 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 1mol wiązań podwójnych. Łącznie w 1 molu tłuszczu znajduje się 5 moli wiązań podwójnych, stąd dla całkowitego wysycenia wiązań podwójnych należy użyć 5 moli jodu (I2) Obliczenie masy molowej tłuszczu: M = 880g/mol, MI2 = 254g/mol 880g ------ 5 · 254g I2 100g ------ x --------------------------- x = 144,32g

Utwardzanie tłuszczów Tłuszcze zawierające reszty acylowe nienasyconych kwasów karboksylowych (olienowego, linolowego, 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) 1kg 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 (H2) , mol każdego gazu w warunkach normalnych Vmol = 22,4dm3. CH2 – O – CO – C17H33 CH2 – O – CO – C17H35 | | CH – O – CO – C17H33 + 3H2  CH – O – CO – C17H35 | | CH2 – O – CO – C17H33 CH2 – O – CO – C17H35 Obliczenie masy molowej tłuszczu : M = 884g/mol 884 g tłuszczu ----- 3 · 22,4dm3 H2 1000 g -------------- x ------------------------------------------- x = 76,02dm3 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 CH2= CH – CHO) o nie przyjemnym zapachu, co pozwala odróżnić woski od tłuszczów.