เคมี: สูตรทั่วไปของไขมัน

องค์ประกอบและสูตรทั่วไปของไขมันคืออะไร?เริ่มต้นด้วยไขมันมีบทบาทสำคัญในโภชนาการของมนุษย์ นอกจากการทำงานที่กระฉับกระเฉงแล้ว พวกมันยังรวมอยู่ในเนื้อเยื่อทั้งหมดของร่างกายเราด้วย ให้เราวิเคราะห์คุณสมบัติของสารอินทรีย์ประเภทนี้

คำนิยาม

สูตรโมเลกุลทั่วไปของไขมันคือ O = CH₂O - C - R₁ O - CHO - C - R₂ О -СН₂O - C - R3

จากมุมมองทางเคมี สารอินทรีย์ประเภทนี้สามารถแสดงเป็นอนุพันธ์ของกลีเซอรอลแอลกอฮอล์ไตรไฮดริกและกรดไขมันคาร์บอกซิลิก

ขึ้นอยู่กับชนิดของแอลกอฮอล์และกรดที่เป็นส่วนหนึ่งของไขมัน มีสามประเภท:

• อนุพันธ์ของแอลกอฮอล์ต่ำและกรดคาร์บอกซิลิก (ผลไม้);
• สารประกอบของกรดและแอลกอฮอล์ที่สูงขึ้น (แว็กซ์);
• อนุพันธ์ของกลีเซอรอลและกรดคาร์บอกซิลิก (ไขมัน)

สูตรทั่วไปของโมเลกุลไขมันยืนยันว่าสารเหล่านี้เป็นของสารอินทรีย์

คุณสมบัติการเชื่อมต่อ

ในโมเลกุลของสารเหล่านี้ตั้งอยู่กลุ่มที่ไม่ชอบน้ำและอนุมูลจำนวนมากมีนัยสำคัญ ดังนั้นจึงมีลักษณะเฉพาะที่ไม่ชอบน้ำ ความสามารถในการละลายน้ำน้อยที่สุด รวมทั้งในสารอินทรีย์หลายชนิด

เอสเทอร์ที่เกิดจากแอลกอฮอล์และกรดเป็นของเหลวที่ระเหยได้ซึ่งมีกลิ่นผลไม้ที่น่าพึงพอใจ สูตรทั่วไปของเอสเทอร์, ไขมันมีความคล้ายคลึงกันเมื่อมีหมู่คาร์บอนิลอยู่ในโมเลกุล

ความสำคัญต่อร่างกาย

ไขมันมีมากในอาหารบ่อยและในปริมาณที่มากกว่าตัวแทนกลุ่มไขมันอื่น ๆ ในสูตรทั่วไปของไขมันเชิงซ้อน ขึ้นอยู่กับกรดที่เกิดขึ้นโดยเฉพาะ อนุมูลจะแตกต่างกัน เป็นไขมันที่เป็นแหล่งพลังงานที่จำเป็นในสิ่งมีชีวิต ยิ่งไปกว่านั้น ยังมีส่วนร่วมในกระบวนการพลาสติกอีกด้วย มันอยู่ในนั้นที่สารประกอบออกฤทธิ์ทางชีวภาพหลายชนิดละลาย: วิตามิน A, D, E, K, สเตอรอล, ฟอสโฟลิปิด

สูตรโครงสร้างทั่วไปของไขมันบ่งชี้ว่าคุณสมบัติของสารประกอบเหล่านี้ได้รับอิทธิพลจากลักษณะของกรดที่มีอยู่ในโมเลกุลของพวกมัน

ไขมันประกอบด้วยกรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อนที่ไม่สามารถสังเคราะห์ได้ในร่างกายมนุษย์: arachidonic, linolenic, linoleic

การจัดหมวดหมู่

แม้ว่าจะมีสูตรไขมันทั่วไป แต่ก็มีการแบ่งสารประกอบเหล่านี้ตามแหล่งกำเนิด: ออกเป็นสัตว์และพืช

ไขมันพืชเรียกว่าน้ำมัน สูตรทั่วไปของสารประกอบในกลุ่มนี้มีลักษณะเฉพาะด้วยการมีอยู่ของกลีเซอรอลและสารตกค้างของกรดคาร์บอกซิลิกที่สูงขึ้นที่ไม่อิ่มตัว

น้ำมันจัดเป็นของเหลวและของแข็ง ในบรรดาตัวแทนของไขมันที่เป็นของแข็ง เราคัดแยกน้ำมันปาล์มและน้ำมันมะพร้าว

สูตรทั่วไปของไขมันในกลุ่มนี้รวมถึงกรดจำเป็นไม่อิ่มตัวเชิงซ้อนเป็นอนุมูล อันเป็นผลมาจากการที่สารเหล่านี้มีคุณค่าทางโภชนาการพิเศษ

ไขมันเหลวแบ่งออกเป็นกลุ่มตามคุณสมบัติ:

• ไม่แห้ง (อัลมอนด์, น้ำมันมะกอก);
• กึ่งแห้ง (เมล็ดฝ้าย, น้ำมันดอกทานตะวัน);
• การอบแห้ง (งาดำ, ป่าน, น้ำมันลินสีด)

แม้ว่าคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีจะแตกต่างกัน แต่สูตรทั่วไปของไขมันก็ดูเหมือนกัน

ในน้ำมันสำหรับทำแห้งจากพืช มีกรดคาร์บอกซิลิกกลีเซอไรด์ที่มีพันธะไม่อิ่มตัว (สองเท่า) หลายพันธะ และในกระบวนการออกซิเดชันจะเกิดฟิล์มใสขึ้น

ไขมันสัตว์มาจากเนื้อเยื่อไขมันสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเช่นเดียวกับนม มีการแบ่งไขมันออกเป็นสารประกอบที่เป็นของแข็งและของเหลว ไขมันสัตว์ ได้แก่ เนื้อแกะ เนื้อวัว ไขมันหมู เนย (วัว) เนย สารเหล่านี้มีอยู่ในเนื้อเยื่อเกี่ยวพันของปลาและสัตว์ ปริมาณไขมันในสิ่งมีชีวิตขึ้นอยู่กับเพศ อายุ ฤดูกาล

คุณสมบัติขององค์ประกอบทางเคมีของไขมัน

เรารู้แล้วว่าสูตรไขมันทั่วไปหน้าตาเป็นอย่างไรเคมีเป็นศาสตร์ที่ทำให้สามารถค้นหาโครงสร้างของสารได้ จากการวิเคราะห์เชิงคุณภาพพบว่าองค์ประกอบของไขมันพืชและสัตว์ประกอบด้วยวิตามิน สารประกอบอะโรมาติก โปรตีน ฟอสฟาไทด์ เม็ดสี สไตรีน ซึ่งมีผลอย่างมากต่อคุณสมบัติของไขมัน

รสชาติและกลิ่นของสารประกอบเหล่านี้ได้รับผลกระทบจากอัลดีไฮด์ คีโตน ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการเก็บรักษาในระยะยาว

ไขมันใด ๆ เข้าสู่ร่างกายมนุษย์พร้อมกับอาหาร. แต่ละคนมีความต้องการสารประกอบเหล่านี้โดยคำนึงถึงอายุสภาพการทำงานปัจจัยทางภูมิอากาศ ผู้ใหญ่โดยเฉลี่ยควรบริโภคไขมันประมาณ 80-100 กรัม: สัตว์เจ็ดสิบเปอร์เซ็นต์ ผักสามสิบเปอร์เซ็นต์

มีกรดไขมันคาร์บอกซิลิกที่แตกต่างกันประมาณ 70 ชนิดในธรรมชาติ แต่มีเพียง 5 ชนิดเท่านั้นที่ถือว่าเป็นกรดไขมันที่พบได้บ่อยที่สุด:

• ปาล์มิติก;
• สเตียริก;
• โอเลอิก;
• ไลโนเลอิก;
• ไลโนเลนิก

คุณสมบัติของคุณสมบัติทางกายภาพของไขมัน

ขึ้นอยู่กับกรดที่รวมอยู่ในองค์ประกอบของไขมัน จุดหลอมเหลว อาจมีความหมายต่างกัน ที่อุณหภูมิห้อง ไขมันจะถูกนำเสนอในสถานะของเหลว น้ำมัน และของแข็ง ไขมันหมูมีปริมาณกรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อนในเชิงปริมาณสูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับไขมันจากเนื้อวัว

ไขมันของปลาและไขมันพืชหลายชนิดมีกรดคาร์บอกซิลิกไม่อิ่มตัวในปริมาณสูง

ไขมันพืชหลายชนิดที่อุดมไปด้วยกรดอินทรีย์ดังกล่าวจะคงสถานะการรวมตัวของของเหลวไว้แม้ที่อุณหภูมิ 0 ° C หรือต่ำกว่า

ในน้ำมันปลา เปอร์เซ็นต์ของกรดไขมันไม่อิ่มตัวมีตั้งแต่ 62 ถึง 82 เปอร์เซ็นต์ ส่งผลให้เป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้อง

เมื่อเย็นลง ไขมันเหลวจะข้นขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ไขมันที่เป็นของแข็งจะกลายเป็นของเหลว เนื่องจากมีไตรกลีเซอไรด์หลายชนิด จุดหลอมเหลวต่ำสุดถูกครอบครองโดยกรดไขมันไม่อิ่มตัว เนื่องจากมีพันธะคู่ (ไม่อิ่มตัว) ในโมเลกุลของพวกมัน

เมื่อน้ำหนักโมเลกุลของกรดไขมันอิ่มตัวเพิ่มขึ้นจะสังเกตเห็นการเพิ่มขึ้นของจุดหลอมเหลวและการดูดซึมของสารประกอบลดลง

จำแนกตามการดูดซึมของร่างกาย

ตามระดับการย่อยได้ ไขมันทั้งหมดแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม:

1. จุดหลอมเหลวน้อยกว่า 37 ° C เปอร์เซ็นต์การย่อยได้ 97-98% กลุ่มนี้รวมถึงไขมันเหลวจากพืช หมูอบและน้ำมันหมู นมวัว ไขมันปลาและสัตว์ปีก
2. ไขมันที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 37 ° C ซึ่งดูดซึมได้ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ ในบรรดาตัวแทนของกลุ่มนี้ เราคัดแยกไขมันของโค
3. สารประกอบที่มีจุดหลอมเหลว 50-60 ° C ซึ่งร่างกายดูดซึมได้น้อย

สารละลายไขมันมีปฏิกิริยาเป็นกรดของสิ่งแวดล้อม สารประกอบเหล่านี้แทบจะไม่ละลายในน้ำ แต่เมื่อมีสารโปรตีนอยู่ในนั้น พวกมันสามารถสร้างอิมัลชันที่เสถียรได้

เป็นคุณสมบัติที่ทำให้สามารถรับมายองเนส มาการีน ขี้ผึ้ง และครีมบนพื้นฐานของไขมัน

ไขมันละลายได้ดีในสารประกอบอินทรีย์: ปิโตรเลียมและอีเทอร์กำมะถัน คาร์บอนไดซัลไฟด์ คลอโรฟอร์ม น้ำมันเบนซิน

ตัวชี้วัดทางเคมี

ไขมันมีความสามารถในการเปลี่ยนแปลงต่างๆตัวอย่างเช่น ในระหว่างการเก็บรักษาในระยะยาว จะสังเกตเห็นการเสื่อมสภาพของไขมันจากปฏิกิริยาออกซิเดชันและไฮโดรไลติก มีการสังเกตการย่อยสลายด้วยไฮโดรไลติกในระหว่างการผลิตและการเก็บรักษาผลิตภัณฑ์ที่มีไขมัน ภายใต้เงื่อนไขบางประการ ไขมันจะทำปฏิกิริยากับน้ำ (ไฮโดรไลซิส) ทำให้เกิดกรดไขมันคาร์บอกซิลิกขึ้น

ระดับของการไฮโดรไลซิสถูกกำหนดโดยเปอร์เซ็นต์ของกรดไขมันอิสระที่ทำให้กลิ่นและรสชาติของผลิตภัณฑ์ลดลง กระบวนการเกิดขึ้นในสามขั้นตอน:

• ประการแรก กรดไขมันหนึ่งตัวถูกแยกออกจากโมเลกุลไตรกลีเซอไรด์ดั้งเดิม จะได้ไดกลีเซอไรด์
• ในขั้นตอนที่สอง โมเลกุลของกรดไขมันอีกตัวหนึ่งจะถูกแยกออกจากกัน โมโนกลีเซอไรด์ทำหน้าที่เป็นผลิตภัณฑ์
• ในขั้นตอนสุดท้ายของการไฮโดรไลซิส โมเลกุลของกรดไขมันตัวสุดท้ายจะหลุดออก ผลของปฏิกิริยาคือกลีเซอรอล

ตัวเร่งปฏิกิริยา (ตัวเร่งปฏิกิริยา) ของกระบวนการนี้คือกลีเซอไรด์ที่เกิดขึ้นในสองขั้นตอนแรก

ความแตกต่างของไขมันไฮโดรไลซิสที่ไม่ใช่เอนไซม์นั้นสัมพันธ์กับปริมาณน้ำซึ่งเป็นส่วนสำคัญในปฏิกิริยา

เอนไซม์ไฮโดรไลซิสดำเนินการโดยใช้ไลเปส กระบวนการนี้จะเร่งความเร็วอย่างมากเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น การไฮโดรไลซิสแบบลึกเกิดขึ้นในเบคอน ไส้กรอกรมควัน เบคอน ดังนั้นจึงไม่แนะนำให้เก็บอาหารเหล่านี้ไว้เป็นเวลานาน

ข้อสรุป

ไขมันเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อความสมบูรณ์การทำงานของร่างกาย ปริมาณไขมันที่บริโภคจะแตกต่างกันไปตามอายุ เพศ ลักษณะภูมิอากาศ ในบรรดาตัวเลือกทั่วไปสำหรับการเน่าเสียของผลิตภัณฑ์ที่มีไขมัน เราแยกแยะออกซิเดชันของพวกมัน มีกระบวนการ autoxidation และเอนไซม์ ผลของการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ทำให้รสชาติของผลิตภัณฑ์เปลี่ยนไปและคุณค่าทางโภชนาการสำหรับร่างกายลดลง

เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาดังกล่าวผู้ผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีไขมันพืชและสัตว์ระบุอายุการเก็บรักษาที่แนะนำ สูตรทางเคมีทั่วไปของลิพิดระบุว่าสารประกอบอินทรีย์เหล่านี้อาจมีกรดคาร์บอกซิลิกที่อิ่มตัวและไม่อิ่มตัวสูง ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความสำคัญของไขมันต่อร่างกาย ไขมันเหลวมีประโยชน์ต่อร่างกายมนุษย์มากกว่าของแข็ง