תכונות פיסיקליות וכימיות של שומנים. קבלת נכסי שומן וכימיים

הקבוצה חשובה תרכובות אורגניות - שומנים - יחד עם סטרואידים ושעוות כוללות שומנים. התוכן שלהם בתאים חיים נע בין 5 עד 10% לפי משקל תא יבש. חומרים אלה למדו, המבוססים על המאפיינים שלהם המבנה המולקולרי, אשר גורמים תכונות כימיות של שומנים. כימיה של תרכובות אורגניות בהתחשב בחומרים אלה כמוצר תגובת esterification בין גליצרול אלכוהול trihydric ולהגביל גבוהים או חומצות קרבוקסיליות בלתי רוויות.

במאמר זה, נבחנו לא רק שימוש בם בתעשייה ואת הערך, אלא גם כדי להשיג שומני תכונות כימיות אופייניות זו של חומרים.

היסטוריה של גילוי

המבנה נחקר באמצע המאה ה -19. כימאי צרפתי E. Chevrel מחומם אותם עם מים בנוכחות אלקלי המוצרים שנמצאו התגובה של מולקולות של חומצות שומן וגליצרול. M. וברתלו היה תגובה הפוכה: כשמחממים אותו עם תערובת של גליצרול וחומצות פלמיטית steorinovoy שקיבל טריגליצרידים - שומן. בהתבסס על ניסויים אלה, סוכם כי החומרים למדו שייכים למעמד של אסטרים. התכונות הכימיות של שומנים אישרו למסקנה זו.

שומנים - אסטרים

כפי שהוכח על ידי ניסויים וא מ וברתלו Chevrel, טריגליצרידים הם אסטרים של גליצרול אלכוהול trihydric וחומצות monocarboxylic גבוה. שומן המכיל steorinovuyu או חומצה פלמיטית הוא מוצק, למשל, בשר בקר, חזיר, כבש. שומנים מהחי זה. אם הרכב טריגליצרידים כולל חומצות שומן בלתי רוויות - אולאית, לינולאית, לינולנית - שומנים נוזליים כגון נקראים שמנים (חמניות, אגוזי אדמה, פשתן).

תכונות כימיות של שומן נבדלי אסטרים אחרים בשל העובדה כי המבנה של המולקולות יכול להיות מספר שונה חומצות קרבוקסיליות.

תכונות פיסיקליות

שניהם טבעיים וסינטטי, כגון מרגרינה, יש טריגליצרידים תכונות משותפות. ראשי ביניהם - הידרופוביות, טמפרטורת התכה נמוכה וצפיפות סגולית נמוכה. הם מתמוססים היטב בממסים אורגניים, לדוגמה, בנזן, פחמן טטרא. כל השומנים נספגים בקלות על ידי חומרים נקבוביים או סיביים. על פי התאוריה של מבנה הכימי של תרכובות אורגניות M. Butlerov, תכונות פיסיקליות וכימיות של שומנים קשורים. אישור של עובדה זו יינתן בהמשך.

טריגליצרידים תגובות כימיות

ההרכב הכמותי והאיכותי של מולקולות שומן, כמו גם המרחבית שלו מאשרת את העובדה של שייכות אסטרים טריגליצרידים בכיתה. הנכס הכימי העיקרי שלהם - תגובה עם (הידרוליזה) מים. היא מתרחשת בקלות בנוכחות זרזים - אלקלי, תחמוצות מגנזיום, אבץ או סידן. תערובת תוצרי תגובה המזוהית של חומצות קרבוקסיליות גליצרין. מאז התגובה היא הפיכה עם מים, שמן, תעשיית ליצור תנאים שבהם הוא עובר עד הסוף - לקראת הקמתה של גליצרול וחומצות monocarboxylic גבוה. לשם כך, את תערובת תגובתי הוזן ברציפות לפתרון אלקלי המוצרים משתחררים ישירות לאזור התגובה. שיטות אלה למנוע את האפשרות של התרחשות של התהליך ההפוך, המוביל להיווצרות של שומן. הידרוליזה בשימוש נרחב בכימיה סינתזה אורגנית לייצור החומרים הנ"ל.

התגובה של סבון אלקלי

אנו מושיטים חומרים אורגניים מחקר - אסטרים. שומנים ועל תכונות כימיות אשר מיוצגים על ידי התגובה הידרוליזה, יכולים להיות גם הגיבו עם אלקלי. תגובה זו נקראת סִבּוּן, והוא מתנגד לתהליך של esterification. סִבּוּן אלקליין וכתוצאה של חומצות שומן וגליצרול טופל סודיום קרבונט או נתרן הידרוקסידי. התוצאה היא סבון.

זהו מוצק, יש את הנוסחא C ₁₇ H ₃₅ COONa שנקרא כלכלי. אם הוסיף לכך צבע, גליצרין, ניחוחות קוסמטיים, להשיג סבון. סבון נוזלי, בניגוד מינים מוצקים הושגו אם שומן תגובת סִבּוּן אינו מתערבבים עם נתרן הידרוקסידי וכן אשלגן. לדוגמא, palmitate אשלגן, C ₁₅ H ₃₁ קוק - סבוני אשלגן נוזליים. חומר גלם עבור תגובת סִבּוּן הם שומנים זולים מן החי או מן הצומח.

שומנים נוזלים - שמן

זה מורכב ממולקולות של חומצות קרבוקסיליות בלתי רוויות שיש קשרים כפולים. שומנים צמחיים מסונתזים בערוצים של reticulum endoplasmic ידי פעולה של אנזימים מחומצות גליצרול ו שומן. והם, בתורם, נוצרות תגובות מחזור קלווין המתרחשות כתוצאה הפוטוסינתזה. טיפות השמן להצטבר זרעים, פירות, לפחות בחלקים וגטטיבי של צמחים ובעלי לשמש לאספקת חומרים מזינים. מאפייני physicochemical של שומנים נוצרו על ידי צמחים, בשל נוכחות המולקולות שלהם באג"ח pi כפול. באותו המקום של קרע להתרחש בנוסף תגובה, למשל, אטומי מימן. זה מוביל להיווצרות של טריגליצרידים מוקשה מוצק.

התכונות הכימיות של שומנים צמחיים

כפי שהוזכר קודם לכן, טריגליצרידים ממוצא ירקות מכילים בהרכבם החומצה קרבוקסילית בלתי רוויה הגבוהה. שמן יכול להיות מעובד באמצעות הידרוגנציה. תהליך זה מתבצע תחת חימום בנוכחות זרז - ניקל חלקיקים.

מוצר התגובה - שומן מוצק (שומן מוקשה). השימוש בו לייצור steorina, גליצרול וקבלת סבון. אם salomas להוסיף סוכר, מלח, חלב ומזון צביעה, ואז לקבל שומן תזונתי - מרגרינה. כשמוסיפים לכך ויטמינים חמאה טבעית מוכן שנקרא שמן אור - התפשטות.

שומנים סינטטיים

הם זולים יותר טבעיים, והם נבדלים בהרכב טריגליצרידים הטבעי שלהם. אחד המקורות העיקריים של שומן סינטטי - הוא גז פחמימני טבעי מזוהה, כמו גם את השמן עצמו. paraffins גבוהה הכלול מינרלים טבעיים אלה, הוא מתחמצן. התוצאה היא חומצת שומן סינתטי. האינטראקציה שלהם עם אתילן גליקול מייצרת שומן סינטטי. הוא משמש בתעשיית העור (עבור fatliquoring של עורות פרווה ומתחבא). בשנות ה טריגליצרידים סינתטיים בתעשיית הקוסמטיקה המשמשים לייצור סבונים טואלט, קרמים, קרמים. בתעשיית חומרי בניין הם שומנים מלאכותיים לייצור ציפויים, אטימות, צבע.

התכונות הכימיות של שומנים שהושגו באמצעים מלאכותיים, אינן שונות מן הטבע. הם גם באים התגובה הידרוליזה בנוכחות חומצה ו עורכים לו (תגובת סִבּוּן) אלקלי.

כמו טריגליצרידים מיוצרים בגוף האדם

מכיוון שתאי שומני תגובות מטבוליים בגוף יכולים להיות מסונתזים מפחמימות עודפות. זה מסביר את העובדה כי הצריכה הבלתי מרוסנת של מזון עשיר (מוצרי קמח, אורז, תפוחי אדמה, ממתקים) עמילן סוכרוז, מוביל משקל עודף. בתהליך של מוצרי עיכול המכילים שומנים בתריסריון בקע לחומצות גליצרול ו שומן. הידרוליזה שלהם מתרחשת lipase השתתפות חובת - אנזימי לבלב מר המופרש על ידי הכבד. כמו חומרי ניקוי, מרה emulsifies שומנים, כלומר שובר מולקולות גדולות לטיפות בסדר lipase cleavable בקלות.

Villi של המעי הדק מסונתז מולקולות שומן ספציפיות בגוף האדם, ולאחר מכן הם נספגים לתוך לימפה. שומני כלי הלימפה להיכנס לתא, ואת העודף שלהם מופקד חותם שומן או שמן תת עורית.

תפקידו הביולוגי של ליפידים

על ידי לימוד התכונות הכימיות של שומנים, להתמקד יכולתי להפריש כמויות גדולות של אנרגיה, גרם אחד של שומן מספק 37.8 kJ של אנרגיה מן החמצון המלא. לכן טריגליצרידים - ספקים גנריים שלה. לפיכך, שומנים - הם מזון בעל ערך. זה ידוע כי עם טריגליצרידים אחסון שגויים וארוכים "גיל" ו- מעופש, רכישת ריח לא נעים. זו מתרחשת כתוצאה ממגע עם השמן ידי חמצן אטמוספרי. התחיל להידרדר שמן קל לקבוע אם תוסיף לזה יודיד אשלגן. תחמוצות שהמוצר מכיל, המתחם הזה הוא מתחמצן לשחרר יוד, מה שגורם לצבע כחול במגע עם חומרים המכילים עמילן.

שומנים הם גם חשוב בניין חומרי הם חלק ממברנות האברונים הסלולר. גדול הוא תפקידם אורגניזמים thermoregulation. לדוגמא, חיות חיים בעומקים גדולים שבם טמפרטורת המים היא מאוד נמוכה, יש שכבה תת עורית מפותחת של שומן, למשל, לווייתנים זה יכול להגיע לעובי של 1.5 מ '. בעלי החיים ערבים, המדבר-המדבר חצי לצבור גם בגוף שלה כמות שומן מספיק. זה הכרחי עבורם כמקור מים אנדוגניים, כמו חמצון שומן בנוסף אנרגיה, כמות גדולה של נוזלים. חיות כאלה כוללים גמלים, ירבוע, הארכף.

ליפידים ממלאים תפקיד חשוב בהגנה על האיברים הפנימיים. האיש הוא מפותח חותם נפט כדי להגן על הקיבה, בלוטת עיכול של פגיעות פנימיות. איברים חיוניים כגון הכליות, צריכים להיות בשכבה של שומן. עם הרזיה חדה השמטת כליות אדם עלול להתרחש עקב הידלדלות השכבה, שהנה פתולוגיה רצינית, משבש את מערכת ההפרשה.

ערך גבוה של שומני היווצרות קרום תא. יחד עם פחמימות וחלבונים, הם יוצרים שתי שכבות בעל מבנה פסיפס. תרכובות של שומנים חלבונים הקרויים ליפופרוטאינים. הם גורמים החדירות הסלקטיבית של קרום התא.

מאמר זה בחן את ההרכב הכימי והתכונות של שומנים, כמו גם היישום שלהם בתעשייה.