Fedtstoffer , også triglycerider , triacylglycerider - organiske stoffer , esterificeringsprodukter af carboxylsyrer og trivalent alkoholglycerol .
I levende organismer udfører de primært strukturelle og energimæssige funktioner: de er hovedkomponenten i cellemembranen , og kroppens energireserve er lagret i fedtceller .
Sammen med kulhydrater og proteiner er fedtstoffer en af hovedkomponenterne i ernæringen . Vegetabilske fedtstoffer kaldes olier (nogle animalske fedtstoffer, såsom smør og ghee, kaldes også olier). Vegetabilske olier har en tendens til at være flydende ved stuetemperatur. Undtagelsen er olier fra tropiske planter ( palme , kokosnød , kakao osv.). Animalsk fedt er derimod normalt i en frossen fase ved stuetemperatur. Undtagelserne er fiskeolie , oksebensfedt ( hovolie ), spæk mv.
Sammensætningen af fedtstoffer blev bestemt af de franske videnskabsmænd M. Chevrel og M. Berthelot . I 1811 fandt M. Chevrel ud af, at når en blanding af fedt og vand opvarmes i et alkalisk medium, dannes glycerol og carboxylsyrer (stearin og oliesyre). I 1854 udførte kemikeren M. Berthelot en omvendt reaktion og syntetiserede fedt for første gang ved at opvarme en blanding af glycerol og carboxylsyrer.
Sammensætningen af fedtstoffer svarer til den generelle formel
hvor R1, R2 og R3 er radikaler af (samme eller forskellige) fedtsyrer.
Naturlige fedtstoffer indeholder i deres sammensætning tre syreradikaler med en uforgrenet struktur og som regel et lige antal kulstofatomer (indholdet af "ulige" syreradikaler i fedtstoffer er normalt mindre end 0,1%).
Naturlige fedtstoffer indeholder oftest følgende fedtsyrer:
Mættede:
Alkansyrer :
Umættede:
Alkensyrer :
Alkatriensyrer :
Nogle naturlige fedtstoffer indeholder rester af både mættede og umættede carboxylsyrer.
Triglycerider | Rester af syrer, vægtprocent | ||||
---|---|---|---|---|---|
palmitic | Stearic | Oleic | Linolsyre | Linolensyre | |
Smør | 25 | elleve | 34 | 6 | 5 |
Solsikkeolie | elleve | fire | 38 | 46 | - |
Olivenolie | ti | 2 | 82 | fire | - |
Linolie | 5 | 3 | 5 | 62 | 25 |
palmeolie | 44 | 5 | 39 | elleve | - |
Lammefedt (fast) | 38 | tredive | 35 | 3 | 9 |
Oksekødsfedt (fast) | 31 | 26 | 40 | 2 | 2 |
Svinekød fedt (fast) | 27 | fjorten | 45 | 5 | 5 |
Fedtstoffer i menneskekroppen | 25 | otte | 46 | ti | - |
Oftest findes stearin- og palmitinsyrer i animalsk fedt , umættede fedtsyrer er hovedsageligt repræsenteret af oliesyre, linolsyre og linolensyre. De fysisk-kemiske og kemiske egenskaber af fedtstoffer bestemmes i høj grad af forholdet mellem deres bestanddele af mættede og umættede fedtsyrer.
I planter er fedtstoffer indeholdt i relativt små mængder, med undtagelse af oliefrø , hvor fedtindholdet kan være mere end 50%.
Fedtets energiværdi er cirka lig med 9,3 kcal pr. gram, hvilket svarer til 39 kJ / g. Således svarer den frigivne energi ved forbrug af 1 gram fedt omtrent, under hensyntagen til accelerationen af frit fald , til det arbejde, der udføres ved løft af en byrde, der vejer 39000 N (masse ≈ 4000 kg = 4 tons) til en højde på 1 meter.
Ved kraftig omrøring med vand danner flydende (eller smeltede) fedtstoffer mere eller mindre stabile emulsioner (se homogenisering ). Mælk er en naturlig emulsion af fedt i vand .
Fedtstoffer er tyktflydende væsker eller faste stoffer, lettere end vand. Deres massefylde varierer fra 0,9-0,95 g/cm³. Fedtstoffer er hydrofobe, praktisk talt uopløselige i vand, letopløselige i organiske opløsningsmidler (benzen, dichlorethan, ether osv.) og delvist opløselige i ethanol (5-10%).
Jo højere indholdet af umættede syrer i fedtstoffer, jo lavere er fedtets smeltepunkt. [2]
Fedts samlede tilstand | Forskelle i kemisk struktur | Oprindelse af fedtstoffer | Undtagelser |
---|---|---|---|
Faste fedtstoffer | Indeholder rester af mættet VKK | Animalsk fedt | Fiskeolie (flydende ved n/a) |
blandede fedtstoffer | Indeholder rester af mættet og umættet VKK | ||
Flydende fedtstoffer (olier) | Indeholder rester af umættet VKK | Vegetabilsk fedt | Kokosolie, kakaosmør (fast. ved n/s) |
Ifølge den trivielle nomenklatur kaldes glycerider ved at tilføje endelsen -id til syrens forkortede navn og et præfiks, der viser, hvor mange hydroxylgrupper i glycerolmolekylet der er esterificeret.
Hydrolyse er karakteristisk for fedtstoffer, da de er estere . Det udføres under påvirkning af mineralsyrer og alkalier, når det opvarmes. Hydrolyse af fedtstoffer i levende organismer sker under påvirkning af enzymer. Resultatet af hydrolyse er dannelsen af glycerol og de tilsvarende carboxylsyrer: C 3 H 5 (COO) 3 -R + 3H 2 O ↔ C 3 H 5 (OH) 3 + 3RCOOH
Spaltningen af fedtstoffer til glycerol og salte af højere carboxylsyrer udføres ved at behandle dem med alkali - ( kaustisk soda ), overophedet damp og nogle gange med mineralsyrer. Denne proces kaldes forsæbning af fedtstoffer (se Sæbe ).
C 3 H 5 (COO) 3 - (C 17 H 35 ) 3 + 3NaOH → C 3 H 5 (OH) 3 + 3C 17 H 35 COONa
tristearin (fedt) + natriumhydroxid → glycerin + natriumstearat (sæbe)
Sammensætningen af vegetabilske olier indeholder rester af umættede carboxylsyrer, så de kan udsættes for hydrogenering . Hydrogen ledes gennem en opvarmet blanding af olie med en findelt nikkelkatalysator, som tilsættes på stedet for dobbeltbindinger af umættede carbonhydridradikaler. Som et resultat af reaktionen bliver flydende olie til fast fedt. Dette fedt kaldes salomas eller kombineret fedt. Hydrogenering, som en bivirkning , isomeriserer nogle af de resterende dobbeltbindinger, hvorved nogle af fedtmolekylerne omdannes til transfedtstoffer , hvilket øger andelen af transfedtstoffer i olien.
Fedtstoffer er en af de vigtigste energikilder for pattedyr. Emulgering af fedtstoffer i tarmen (en nødvendig betingelse for deres absorption) udføres med deltagelse af galdesalte . Energiværdien af fedt er cirka 2 gange højere end kulhydrater, afhængigt af deres biotilgængelighed og sunde optagelse i kroppen.
Mættet fedt nedbrydes i kroppen med 25-30 %, mens umættet fedt nedbrydes fuldstændigt.
På grund af den ekstremt lave varmeledningsevne fungerer fedtet, der aflejres i det subkutane fedtvæv, som en varmeisolator, der beskytter kroppen mod varmetab (hos hvaler, sæler osv.).
Fedtstoffer og olier | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Animalsk fedt |
| ||||||||||
Vegetabilske olier |
| ||||||||||
modificerede fedtstoffer |
| ||||||||||