מהו ההרכב והנוסחה הכללית של השומנים?ראשית, ליפידים ממלאים תפקיד חשוב בתזונה אנושית. בנוסף לתפקוד האנרגיה, הם נכנסים גם לכל רקמות גופנו. הבה ננתח את התכונות של סוג זה של חומרים אורגניים.
הגדרה
הנוסחה המולקולרית הכללית של שומנים היא O = CH2O - C - R1 O-CHO - C - R2 O-CH2O - C - R3
מנקודת מבט כימית, ניתן לייצג סוג זה של חומרים אורגניים כנגזרת של הגלצרול האלכוהול התלת-מימדי וחומצות קרבוקסיליות שומניות.
תלוי איזה אלכוהול וחומצה הם חלק מהליפידים, ישנם שלושה סוגים כאלה:
- נגזרות של אלכוהול נמוך יותר וחומצות קרבוקסיליות (פרי);
- תרכובות של חומצות גבוהות יותר ואלכוהול (שעווה);
- נגזרות של גליצרול וחומצות קרבוקסיליות (שומנים).
הנוסחה הכללית של מולקולת השומן מאשרת כי תרכובות אלה שייכות לחומרים אורגניים.
תכונות חיבור
המולקולות של תרכובות אלה מכילותמספר לא מבוטל של קבוצות ורדיקלים הידרופוביים, ולכן הם מאופיינים בהידרופוביות, מסיסות מינימלית במים, כמו גם במגוון חומרים אורגניים.
אסטרים הנוצרים על ידי אלכוהולים וחומצות הם נוזלים נדיפים עם ריח פירותי נעים. הנוסחה הכללית של אסטרים, שומנים דומה בנוכחות קבוצות קרבוניל במולקולות.
חשיבות לגוף
שומנים נמצאים במזונות באופן משמעותילעתים קרובות יותר ובכמויות גדולות יותר מנציגים אחרים של מעמד השומנים בדם. בנוסחה הכללית של שומנים מורכבים, תלוי באילו חומצות הם נוצרים באופן ספציפי, הרדיקלים נבדלים זה מזה. שומנים הם מקור האנרגיה הדרושה באורגניזם חי, יתר על כן הם לוקחים חלק פעיל בתהליכים פלסטיים. בהם מתמוססים תרכובות פעילות ביולוגיות רבות: ויטמינים A, D, E, K, סטרולים, פוספוליפידים.
הנוסחה המבנית הכללית של שומנים מצביעה על כך שתכונותיהן של תרכובות אלו מושפעות מאופי החומצה הקיימת במולקולותיהן.
שומנים מכילים חומצות שומן רב בלתי רוויות שלא ניתן לסנתז בגוף האדם: ארכידונית, לינולנית, לינולאית.
קפה
למרות העובדה שיש נוסחה כללית לשומנים, קיימת חלוקה של תרכובות אלו לפי מוצא: למיני בעלי חיים וצמחים.
שומנים צמחיים נקראים שמנים. הנוסחה הכללית של התרכובות מקבוצה זו מאופיינת בנוכחות גליצרול ושאריות של חומצות קרבוקסיליות גבוהות יותר.
שמנים מסווגים כנוזלים ומוצקים. בין נציגי השומנים המוצקים אנו מפרידים שמני דקל וקוקוס.
הנוסחה הכללית של שומנים בקבוצה זו כוללת חומצות חיוניות רב בלתי רוויות כרדיקלים, וכתוצאה מכך לתרכובות אלו ערך תזונתי מיוחד.
בהתאם לתכונותיהם, שומנים נוזליים מחולקים לקבוצות:
- ללא ייבוש (שקדים, שמן זית);
- ייבוש למחצה (זרעי כותנה, שמן חמניות);
- ייבוש (פרג, קנבוס, שמן פשתן).
למרות ההבדלים בתכונות הפיזיקליות והכימיות, הנוסחה הכללית לשומנים נראית זהה.
שמני ייבוש צמחיים מכילים גליצרידים של חומצה קרבוקסילית עם מספר קשרים בלתי רוויים (כפולים), וסרטים שקופים נוצרים במהלך החמצון שלהם.
שומנים מן החי נגזרים מרקמת השומןיונקים כמו גם חלב. יש חלוקה של שומנים לתרכובות מוצקות ונוזליות. שומנים מן החי המוצקים כוללים כבש, בקר, שומן חזיר, חמאה (פרה). חומרים אלה כלולים ברקמות החיבור של דגים ובעלי חיים, כמות השומן באורגניזמים חיים תלויה במין, גיל, עונה.
תכונות של ההרכב הכימי של שומנים
אנחנו כבר יודעים איך נראית נוסחת השומן הכללית.כימיה היא מדע שבזכותו ניתן לגלות את מבנה החומרים. נמצא על ידי ניתוח איכותי כי הרכב השומנים הצמחיים ובעלי החיים מכיל ויטמינים, תרכובות ארומטיות, חלבונים, פוספטידים, פיגמנטים, סטירן, המשפיעים משמעותית על תכונות השומנים.
הטעם והריח של תרכובות אלה מושפעים מאלדהידים, קטונים, שנוצרים במהלך אחסון לטווח ארוך.
כל השומנים נכנסים לגוף האדם יחד עםמזון. לכל אדם יש את הצורך שלו בתרכובות אלה, תוך התחשבות בגיל, בתנאי העבודה, בגורמי האקלים. המבוגר הממוצע צריך לצרוך כ-80-100 גרם שומן: שבעים אחוז בעלי חיים, שלושים אחוז צמח.
בטבע יש כשבעים חומצות קרבוקסיליות שומניות שונות, אך רק חמש מהן נחשבות לשכיחות ביותר:
- פלמיטית;
- סטארית;
- אולאית;
- לינולאית;
- לינולנית.
תכונות של התכונות הפיזיקליות של השומנים
תלוי באיזו חומצה כלולהבהרכב השומן, לנקודת ההיתוך יכולות להיות משמעויות שונות. בטמפרטורת החדר, השומנים מוצגים במצב נוזלי, שמנוני ומוצק. לשומן חזיר יש כמות כמותית גבוהה יותר של חומצות שומן רב בלתי רוויות בהשוואה לשומן בקר.
השומנים של דגים שונים וליפידים צמחיים מכילים תכולה גבוהה של חומצות קרבוקסיליות בלתי רוויות.
שומנים צמחיים רבים העשירים בחומצות אורגניות כאלה שומרים על מצב צבירה נוזלי גם בטמפרטורות של 0 מעלות צלזיוס ומטה.
בשמן דגים אחוז חומצות השומן הבלתי רוויות נע בין 62 ל -82 אחוזים, כתוצאה מכך הוא נוזלי בטמפרטורת החדר.
כאשר מקורר, שומנים נוזליים מסמיכים.כאשר הטמפרטורה עולה, שומנים מוצקים הופכים לנוזלים, מכיוון שהם מכילים טריגליצרידים שונים. נקודת ההיתוך הנמוכה ביותר היא של חומצות שומן בלתי רוויות, שכן יש קשרים כפולים (בלתי רוויים) במולקולות שלהם.
עם עלייה במשקל המולקולרי של חומצות שומן רוויות, נצפית עלייה בנקודת ההיתוך שלהן וספיגת התרכובות פוחתת.
סיווג על ידי הטמעה על ידי הגוף
על פי מידת העיכול, כל השומנים מחולקים לשלוש קבוצות:
- נקודת ההתכה נמוכה מ- 37 מעלות צלזיוס, אחוז העיכול הוא 97-98%. קבוצה זו כוללת שומנים נוזליים צמחיים, חזיר אפוי ושומן אווז, חלב פרה, דגים ושומן עופות.
- ליפידים עם טמפרטורות מעל 37 מעלות צלזיוס, הנספגים עד 90 אחוז. בין נציגי הקבוצה הזו אנו מייחדים את שומן הבקר.
- תרכובות עם נקודת התכה של 50-60 מעלות צלזיוס, עם מעט ספיגה על ידי הגוף.
לתמיסות שומן תגובה חומצית של הסביבה. תרכובות אלו אינן מסיסות כמעט במים, אך בנוכחות חומרים חלבוניים בהן, הן יכולות ליצור תחליבים יציבים.
מאפיין זה הוא שמאפשר להשיג מיונז, מרגרינה, משחות וקרמים על בסיס שומנים.
שומנים מתמוססים היטב בתרכובות אורגניות: אתרי נפט וגופרתיים, פחמן דו-גופרתי, כלורופורם, בנזין.
אינדיקטורים כימיים
שומנים מסוגלים לעבור שינויים שונים,לדוגמא, במהלך אחסון לטווח ארוך נצפית הידרדרות חמצונית והידרוליטית של השומנים. השפלה הידרוליטית נצפית במהלך ייצור ואחסון של מוצרים המכילים שומן. בתנאים מסוימים, שומנים מתקשרים עם מים (הידרוליזה), וכתוצאה מכך נוצרים חומצות קרבוקסיליות שומניות
דרגת ההידרוליזה נקבעת על ידי אחוז חומצות השומן החופשיות הפוגעות בריח ובטעם של המוצר. התהליך מתרחש בשלושה שלבים:
- ראשית, חומצת שומן אחת נבקעת ממולקולת הטריגליצרידים המקורית, מתקבל דיגליצריד.
- בשלב השני מנותקים מולקולת חומצת שומן נוספת; מונוגליקריד פועל כמוצר.
- בשלב הסופי של הידרוליזה, מולקולת חומצת השומן האחרונה עוזבת, תוצר האינטראקציה הוא גליצרול.
הזרזים (מאיצים) של תהליך זה הם גליצרידים שנוצרו בשני השלבים הראשונים.
הגרסה הלא אנזימטית של הידרוליזת שומן קשורה לכמות המים, שהיא משתתפת פעילה בתגובה.
הידרוליזה אנזימטית מתבצעת באמצעותליפאז. התהליך מאיץ משמעותית כאשר הטמפרטורה עולה. הידרוליזה עמוקה מתרחשת בבייקון, נקניקיות מעושנות, בייקון, ולכן לא מומלץ לאחסן מוצרי מזון אלה לטווח ארוך.
מסקנה
ליפידים חיוניים להשלמהתפקוד הגוף. בהתאם לגיל, למין, למאפייני האקלים, כמות השומן הנצרכת משתנה באופן משמעותי. בין האפשרויות הנפוצות לקלקול מוצרים המכילים שומנים, אנו מייחדים את החמצון שלהם. ישנו חמצון אוטומטי ותהליך אנזימטי. כתוצאה מתמורות אלו משתנה טעמם של המוצרים וערכם התזונתי לגוף פוחת.
על מנת להימנע מבעיות כאלה,יצרני מוצרים המכילים שומנים צמחיים ובעלי חיים מציינים את חיי המדף המומלצים. הנוסחה הכימית הכללית של השומנים מצביעה על כך שתרכובות אורגניות אלה יכולות להכיל חומצות קרבוקסיליות רוויות ולא רוויות, מה שמשפיע באופן משמעותי על חשיבות השומנים לגוף. שומנים נוזליים מועילים הרבה יותר לגוף האדם מאשר סוגים מוצקים.
