Základné neoddeliteľnou súčasťou tuky živočíšneho a rastlinného pôvodu sú estery trojsýtneho alkoholu – glycerolu a mastných kyselín, tzv glyceridy(acylglyceridy). Mastné kyseliny sú obsiahnuté nielen v glyceridoch, ale aj vo väčšine ostatných lipidov.
Rozmanitosť fyzikálnych a chemických vlastností prírodných tukov je spôsobená chemickým zložením mastných kyselín glyceridov. Zloženie triglyceridov tukov zahŕňa rôzne mastné kyseliny. Súčasne v závislosti od druhu zvieraťa alebo rastliny, z ktorej sa tuky získavajú, je zloženie mastných kyselín triglyceridov odlišné.
Zloženie glyceridov tukov a olejov zahŕňa najmä vysokomolekulárne mastné kyseliny s počtom atómov uhlíka 16,18, 20,22 a viac, nízkomolekulárne s počtom atómov uhlíka 4, 6 a 8 (kyseliny maslové, kaprónové a kaprylové) . Počet kyselín izolovaných z mastných kyselín dosahuje 170, niektoré z nich sú však stále nedostatočne prebádané a informácie o nich sú veľmi obmedzené.
Zloženie prírodných tukov zahŕňa nasýtené (okrajové) a nenasýtené (nenasýtené) mastné kyseliny. Nenasýtené mastné kyseliny môžu obsahovať dvojité a trojité väzby. Posledne menované sú v prírodných tukoch veľmi zriedkavé. Prírodné tuky spravidla obsahujú iba jednosýtne karboxylové kyseliny s párnym počtom atómov uhlíka. Dvojsýtne kyseliny sú v malých množstvách izolované v niektorých voskoch a tukoch, ktoré boli vystavené oxidačným činidlám. Prevažná väčšina mastných kyselín v tukoch má otvorený reťazec atómov uhlíka. Kyseliny s rozvetveným reťazcom sú v tukoch zriedkavé. Takéto kyseliny sú súčasťou niektorých voskov.
Mastné kyseliny prírodných tukov sú tekuté alebo tuhé, ale taviteľné látky. Nasýtené kyseliny s vysokou molekulovou hmotnosťou sú tuhé, väčšina nenasýtených mastných kyselín normálnej štruktúry sú kvapalné látky a ich polohové a geometrické izoméry sú tuhé. Relatívna hustota mastných kyselín je menšia ako jedna a sú prakticky nerozpustné vo vode (s výnimkou nízkomolekulárnych). V organických rozpúšťadlách (alkohol, etyl a petroléter, benzén, sírouhlík atď.) sa rozpúšťajú, ale s nárastom molekulovej hmotnosti rozpustnosť mastných kyselín klesá. Hydroxykyseliny sú prakticky nerozpustné v petroléteri a studenom benzíne, ale rozpustné v etyléteri a alkohole.
Veľký význam pri rafinácii olejov a pri výrobe mydla má reakcia vzájomného pôsobenia žieravých zásad a mastných kyselín - neutralizačná reakcia. Keď uhličitan sodný alebo draselný pôsobí na mastné kyseliny, za uvoľnenia oxidu uhličitého sa získa aj alkalická soľ alebo mydlo. Táto reakcia prebieha v procese výroby mydla s takzvaným uhličitanovým zmydelnením mastných kyselín.
Mastné kyseliny prírodných tukov až na zriedkavé výnimky patria do triedy jednosýtnych alifatických karboxylových kyselín všeobecného vzorca RCOOH. V tomto vzorci je R uhľovodíkový radikál, ktorý môže byť nasýtený, nenasýtený (rôzne stupne nenasýtenosti) alebo môže obsahovať skupinu - OH, COOH - karboxyl. Na základe rôntgenovej difrakčnej analýzy sa teraz zistilo, že centrá atómov uhlíka v reťazci radikálov mastných kyselín nie sú priestorovo umiestnené v priamke, ale v cikcakovom vzore. V tomto prípade sa stredy všetkých atómov uhlíka nasýtených kyselín zmestia na dve rovnobežné priamky.
Dĺžka uhľovodíkového radikálu mastných kyselín ovplyvňuje ich rozpustnosť v organických rozpúšťadlách. Napríklad rozpustnosť pri 20 ° C v 100 g bezvodého etylalkoholu kyseliny laurovej je 105 g, kyseliny myristovej je 23,9 g a kyseliny stearovej je 2,25 g.
Izoméria mastných kyselín. Pod izomériou rozumieme existenciu niekoľkých chemických zlúčenín rovnakého zloženia a rovnakej molekulovej hmotnosti, ale líšia sa fyzikálnymi a chemické vlastnosti. Sú známe dva hlavné typy izomérie: štrukturálna a priestorová (stereoizoméria).
Štrukturálne izoméry sa líšia štruktúrou uhlíkového reťazca, usporiadaním dvojitých väzieb a usporiadaním funkčných skupín.
Príkladom štruktúrnych izomérov sú zlúčeniny:
a) odlišné v štruktúre uhlíkového reťazca: normálna kyselina maslová CH 3 CH 2 CH 2 COOH; kyselina izomaslová
b) odlišné v usporiadaní dvojitých väzieb: kyselina olejová CH 3 (CH 2) 7 CH \u003d CH (CH 2) 7 COOH; kyselina petroselínová CH3(CH2)10CH=CH(CH2)4COOH; kyselina vakcínová CH 3 (CH 2) 5 CH \u003d CH (CH 2) 8 COOH.
Priestorové izoméry, alebo stereoizoméry s rovnakou štruktúrou sa líšia usporiadaním atómov v priestore. Tento typ izomérov zahŕňa geometrické (cis- a trans-izoméry) a optické. Príkladom priestorových izomérov sú:
a) geometrické izoméry: kyselina olejová v cis forme
kyselina elaidová, ktorá má transform
b) optické izoméry:
kyselina mliečna CH 3 CHOHCOOH;
glyceraldehyd CH3ONSNO;
kyselina ricínolejová CH3 (CH 2) 5 CHOHCH 2 CH \u003d CH (CH 2) 7 COOH.
Všetky tieto optické izoméry majú asymetrický (aktívny) uhlík označený hviezdičkou.
Optické izoméry otáčajú rovinu polarizácie svetla o rovnaký uhol v opačných smeroch. Väčšina prírodných mastných kyselín nemá optickú izomériu.
V prírodných tukoch, ktoré neprešli oxidačným procesom, sú nenasýtené mastné kyseliny hlavne v cis konfigurácii. Geometrické cis- a trans-izoméry nenasýtených mastných kyselín sa výrazne líšia svojimi teplotami topenia. Cis izoméry sa topia pri nižšej teplote ako trans izoméry. Toto je jasne ilustrované cis-trans konverziou kvapalnej kyseliny olejovej na pevnú kyselinu elaidovú (teplota topenia 46,5 °C). V tomto prípade tuk stuhne.
K rovnakej premene dochádza pri kyseline erukovej, ktorá sa mení na pevný trans izomér – kyselinu brassidovú (teplota topenia 61,9 °C), ako aj na kyselinu ricínolejovú, ktorá sa mení na trans izomér – kyselinu racinelaidovú (teplota topenia 53 °C).
Polynenasýtené mastné kyseliny (linolová, linolénová) pri tejto reakcii nemenia konzistenciu.
V prírodných tukoch, ktoré neprešli oxidačným procesom, sa nachádzajú tieto hlavné homológne skupiny mastných kyselín:
1. Nasýtené (obmedzujúce) jednosýtne kyseliny.
2. Nenasýtené (nenasýtené) jednosýtne kyseliny s jednou, dvoma, tromi, štyrmi a piatimi dvojitými väzbami.
3. Nasýtené (obmedzujúce) hydroxykyseliny.
4. Nenasýtené (nenasýtené) hydroxykyseliny s jednou dvojitou väzbou.
5. Dvojsýtne nasýtené (obmedzujúce) kyseliny.
6. Cyklické kyseliny.
Izoméry sú zlúčeniny, ktoré majú rovnaké chemické zloženie, ale odlišnú molekulárnu štruktúru. Izomerizácia tukov a olejov môže prebiehať niekoľkými spôsobmi:
Izoméria podľa polohy v triglyceride. Tento typ izomérie je preskupenie mastných kyselín v molekule glycerolu. K tomuto preskupeniu zvyčajne dochádza pri transesterifikácii, ale môže sa vyskytnúť aj pri tepelnom spracovaní. Zmena polohy mastnej kyseliny v triglyceride môže ovplyvniť tvar kryštálov, vlastnosti topenia a metabolizmus lipidov v tele.
Pozičná izoméria. Nenasýtené mastné kyseliny môžu izomerizovať v kyslom alebo alkalickom prostredí, ako aj pri vystavení vysokým teplotám, migráciou dvojitej väzby z pozícií 9 a 12 do iných, napríklad pozícií 9 a 10, 10 a 12 alebo 8 a 10. dvojitá väzba na novej pozícii sa stráca, mastné kyseliny prestávajú byť esenciálne.
Priestorová izoméria, dvojitá väzba môže mať dve konfigurácie: cis- alebo trans-formu. Prírodné tuky a oleje zvyčajne obsahujú cis-izoméry mastných kyselín, ktoré sú najreaktívnejšie a vyžadujú relatívne málo energie na premenu na trans-izoméry. Trans izoméry sa vyznačujú tesnejším zložením molekúl, čo im umožňuje správať sa ako nasýtené mastné kyseliny s vysokou teplotou topenia. Z hľadiska hygieny výživy sa transmastné kyseliny považujú za analógy nasýtených mastných kyselín, pričom obe môžu spôsobiť zvýšenie LDL cholesterolu v obehovom systéme. 7Rastové mastné kyseliny vznikajú pri veľmi vysokých teplotách, prevažne pri hydrogenácii a v menšej miere pri dezodorizácii. Obsah /rance-izomérov v hydrogenovaných sójových a repkových olejoch môže dosiahnuť 55%, izoméry sú zastúpené prevažne kyselinou trans-elaidovou (C,.,), keďže takmer všetky linolénová (C1v.3) a linolová (C,x 2) kyseliny hydrogenované na mastné kyseliny C)K |. Izoméria spôsobená tepelnými účinkami, postihujúca najmä linolénovú
18 "h) kyseliny a v menšej miere mastnej kyseliny Clg 2, závisí od teploty a trvania expozície. Aby tvorba izomérov trPNs nepresiahla 1%, teplota dezodorácie by nemala presiahnuť 240°C, trvanie ošetrenia je 1 hodina, možno použiť vyššie teploty s kratším časom pôsobenia.
Konjugované mastné kyseliny linolová (CLA). CLA je prírodný izomér kyseliny linolovej (C|R2), v ktorej sú dve dvojité väzby konjugované a umiestnené na atómoch uhlíka 9 a 11 alebo 10 a 12, s možnou kombináciou cis a trans izomérov. CI.A zvyčajne vyrábajú. etsya anaeróbne baktérie bachora dobytka počas biohydrogenácie. Nedávny medzinárodný lekársky výskum ukázal, že CLA môže mať vlastnosti prospešné pre ľudské zdravie, ako sú antitumorogénne1 a antiaterogénne2.
Estery možno považovať za deriváty kyselín, v ktorých je atóm vodíka v karboxylovej skupine nahradený uhľovodíkovým radikálom:
Nomenklatúra.
Estery sú pomenované podľa kyselín a alkoholov, ktorých zvyšky sa podieľajú na ich tvorbe, napríklad H-CO-O-CH3 - metylformiát, alebo metylester kyseliny mravčej; - etylacetát alebo etylester kyseliny octovej.
Spôsoby, ako získať.
1. Interakcia alkoholov a kyselín (esterifikačná reakcia):
2. Interakcia chloridov kyselín a alkoholov (alebo alkoholátov alkalických kovov):
fyzikálne vlastnosti.
Estery nižších kyselín a alkoholy sú kvapaliny ľahšie ako voda, s príjemnou vôňou. Vo vode sú rozpustné iba estery s najmenším počtom atómov uhlíka. Estery sú ľahko rozpustné v alkohole a distyléteri.
Chemické vlastnosti.
1. Hydrolýza esterov je najdôležitejšou reakciou tejto skupiny látok. Hydrolýza pôsobením vody je reverzibilná reakcia. Alkálie sa používajú na posunutie rovnováhy doprava:
2. Redukcia esterov vodíkom vedie k vzniku dvoch alkoholov:
3. Pôsobením amoniaku sa estery premieňajú na amidy kyselín:
Tuky. Tuky sú zmesi esterov tvorené trojmocným alkoholom glycerolom a vyššími mastnými kyselinami. Všeobecný vzorec pre tuky:
kde R - radikály vyšších mastných kyselín.
Najbežnejšie tuky sú nasýtené kyseliny palmitová a stearová a nenasýtené kyseliny olejová a linolová.
Priberať.
V súčasnosti má praktický význam iba získavanie tukov z prírodných zdrojov živočíšneho alebo rastlinného pôvodu.
fyzikálne vlastnosti.
Tuky tvorené nasýtenými kyselinami sú pevné látky a nenasýtené tuky sú tekuté. Všetky sú veľmi zle rozpustné vo vode, rozpustné v dietyléteri.
Chemické vlastnosti.
1. Hydrolýza alebo zmydelnenie tukov prebieha pôsobením vody (reverzibilné) alebo zásad (nevratné):
Alkalickou hydrolýzou vznikajú soli vyšších mastných kyselín nazývané mydlá.
2. Hydrogenácia tukov je proces pridávania vodíka k zvyškom nenasýtených kyselín, ktoré tvoria tuky. V tomto prípade sa zvyšky nenasýtených kyselín menia na zvyšky nasýtených kyselín a tuky z tekutín na pevné látky.
Z najdôležitejších živín – bielkovín, tukov a sacharidov – majú tuky najväčšiu energetickú rezervu.
Lekcia číslo 45. Tuky, ich štruktúra, vlastnosti a použitie
„Chémia všade, chémia vo všetkom:
Vo všetkom, čo dýchame
Vo všetkom, čo pijeme
Všetko, čo jeme."
Vo všetkom, čo nosíme
Ľudia sa už dlho naučili izolovať tuk z prírodných predmetov a používať ho Každodenný život. Tuk horel v primitívnych lampách, osvetľujúcich jaskyne primitívnych ľudí, mastnota sa natierala na lyžiny, po ktorých sa spúšťali lode. Tuky sú hlavným zdrojom našej výživy. Ale podvýživa, sedavý spôsob života vedie k nadváhe. Púštne zvieratá ukladajú tuk ako zdroj energie a vody. Hrubá tuková vrstva tuleňov a veľrýb im pomáha plávať v studených vodách Severného ľadového oceánu. Tuky sú v prírode široko distribuované. Spolu so sacharidmi a bielkovinami sú súčasťou všetkých živočíšnych a rastlinných organizmov a tvoria jednu z hlavných častí našej potravy. Zdrojom tukov sú živé organizmy. Medzi zvieratami sú kravy, ošípané, ovce, sliepky, tulene, veľryby, husi, ryby (žraloky, tresky, sleď). Z pečene tresky a žraloka sa získava rybí olej – liek, zo sleďov – tuky používané na kŕmenie hospodárskych zvierat. Rastlinné tuky sú najčastejšie tekuté, nazývajú sa oleje. Používajú sa tuky z rastlín ako bavlník, ľan, sója, arašidy, sezam, repka, slnečnica, horčica, kukurica, mak, konope, kokos, rakytník, dogrose, palma olejná a mnohé ďalšie.
Tuky plnia rôzne funkcie: stavebné, energetické (1 g tuku dáva 9 kcal energie), ochranné, skladovacie. Tuky poskytujú 50% energie, ktorú človek potrebuje, takže človek potrebuje prijať 70-80 g tuku denne. Tuky tvoria 10 – 20 % telesnej hmotnosti zdravého človeka. Tuky sú základným zdrojom mastných kyselín. Niektoré tuky obsahujú vitamíny A, D, E, K, hormóny.
Mnoho zvierat a ľudí používa tuk ako tepelne izolačnú škrupinu, napríklad u niektorých morských živočíchov dosahuje hrúbka tukovej vrstvy meter. Okrem toho sú tuky v tele rozpúšťadlá pre príchute a farbivá. Mnohé vitamíny, ako napríklad vitamín A, sú rozpustné iba v tukoch.
Niektoré zvieratá (častejšie vodné vtáctvo) používajú tuky na mazanie vlastných svalových vlákien.
Tuky zvyšujú účinok sýtosti jedla, pretože sa trávia veľmi pomaly a odďaľujú nástup hladu.
História objavovania tukov
Späť v 17. storočí. Nemecký vedec, jeden z prvých analytických chemikov Otto Tachenius (1652–1699) ako prvý naznačil, že tuky obsahujú „skrytú kyselinu“.
V roku 1741 francúzsky chemik Claude Joseph Geoffroy (1685–1752) zistil, že keď sa mydlo (pripravené varením tuku s alkáliou) rozkladá kyselinou, hmota je na dotyk mastná.
To, že tuky a oleje obsahujú glycerín, prvýkrát objavil v roku 1779 slávny švédsky chemik Carl Wilhelm Scheele.
Chemické zloženie tukov po prvý raz určil začiatkom minulého storočia francúzsky chemik Michel Eugene Chevreul, zakladateľ chémie tukov, autor mnohých štúdií o ich povahe, zhrnutých v šesťdielnom diele monografia"Chemický výskum tiel živočíšneho pôvodu".
1813E.Chevreul vytvoril štruktúru tukov vďaka reakcii hydrolýzy tukov v alkalickom prostredí.Ukázal, že tuky sú zložené z glycerolu a mastných kyselín, pričom nejde len o ich zmes, ale o zlúčeninu, ktorá sa pridaním vody rozkladá na glycerol a kyseliny.
Všeobecný vzorec tukov (triglyceridov)
Tuky- estery glycerolu a vyšších karboxylových kyselín.Všeobecný názov týchto zlúčenín je triglyceridy.
Klasifikácia tukov
Prírodné tuky obsahujú nasledujúce mastné kyseliny
|
Nasýtené: stearic(C 17 H 35 COOH) palmitový(C 15 H 31 COOH) Mastný (C 3 H 7 COOH) |
ZLOŽENÝ ZVIERATÁ TUK |
|
Nenasýtené: olejová(C 17 H 33 COOH 1dvojitá väzba) linoleovej(C 17 H 31 COOH 2dvojité väzby) linolenové(C 17 H 29 COOH 3dvojité väzby) arachidonový(C 19 H 31 COOH, 4 dvojité väzby, menej časté) |
ZLOŽENÝ rastlinné TUK |
Tuky sa nachádzajú vo všetkých rastlinách a zvieratách. Sú to zmesi plných esterov glycerolu a nemajú zreteľnú teplotu topenia.
- Živočíšne tuky (baranie, bravčové, hovädzie atď.) sú zvyčajne tuhé látky s nízkou teplotou topenia (výnimkou je rybí tuk). V tuhých tukoch prevládajú nasýtené kyseliny.
- Rastlinné tuky - oleje (slnečnicový, sójový, bavlníkový atď.) - tekutiny (výnimka - kokosový olej, olej z kakaových bôbov). Oleje obsahujú najmä zvyšky nenasýtených (nenasýtených) kyselín.
Chemické vlastnosti tukov
1.
hydrolýza,alebozmydelnenie, tukdeje pôsobením vody, za účasti enzýmov alebo kyslých katalyzátorov(reverzibilné),v tomto prípade vzniká alkohol - glycerol a zmes karboxylových kyselín:alebo alkálie (nevratné)
. Alkalickou hydrolýzou vznikajú soli vyšších mastných kyselín, tzvmydlá. Mydlá sa získavajú hydrolýzou tukov v prítomnosti zásad:Mydlá sú draselné a sodné soli vyšších karboxylových kyselín.
2.
Hydrogenácia tukov- premena tekutých rastlinných olejov na tuhé tuky - má veľký význam na potravinárske účely. Produktom hydrogenácie olejov je tuhý tuk (umelá bravčová masť, bravčová masť). Margarín - jedlý tuk, pozostáva zo zmesi hydrogenovaných olejov (slnečnicový, kukuričný, bavlníkový atď.), živočíšnych tukov, mlieka a dochucovadiel (soľ, cukor, vitamíny atď.).Takto sa margarín získava v priemysle:
V podmienkach procesu hydrogenácie oleja (vysoká teplota, kovový katalyzátor) sa niektoré kyslé zvyšky obsahujúce C=C cis väzby izomerizujú na stabilnejšie trans izoméry. Zvýšený obsah zvyškov trans-nenasýtených kyselín v margaríne (najmä v lacných odrodách) zvyšuje riziko aterosklerózy, kardiovaskulárnych a iných ochorení.
Použitie tukov
- potravinársky priemysel
- liečiv
- Výroba mydla a kozmetických výrobkov
- Výroba mazív
Tuky sú jedlo. Biologická úloha tukov.
Živočíšne tuky a rastlinné oleje sú spolu s bielkovinami a sacharidmi jednou z hlavných zložiek bežnej ľudskej výživy. Sú hlavným zdrojom energie: 1 g tuku po úplnej oxidácii (prebieha v bunkách za účasti kyslíka) poskytuje 9,5 kcal (asi 40 kJ) energie, čo je takmer dvojnásobok energie, ktorú možno získať z bielkovín alebo sacharidy. Navyše tukové zásoby v tele prakticky neobsahujú vodu, zatiaľ čo molekuly bielkovín a sacharidov sú vždy obklopené molekulami vody. Výsledkom je, že jeden gram tuku poskytuje takmer 6-krát viac energie ako jeden gram živočíšneho škrobu – glykogénu. Tuk by sa teda mal právom považovať za vysokokalorické „palivo“. Používa sa hlavne na udržanie normálnej teploty. Ľudské telo, ako aj na prácu rôznych svalov, takže aj keď človek nič nerobí (napríklad spí), každú hodinu potrebuje na pokrytie nákladov na energiu asi 350 kJ energie, približne rovnaký výkon ako 100-wattová elektrická žiarovka má.Na zásobovanie organizmu energiou v nepriaznivých podmienkach sa v ňom vytvárajú tukové zásoby, ktoré sa ukladajú v podkoží, v tukovom záhybe pobrušnice – takzvanom omente. Podkožný tuk chráni telo pred podchladením (najmä táto funkcia tuku je dôležitá pre morské živočíchy). Po tisíce rokov ľudia robili ťažkú fyzickú prácu, ktorá si vyžadovala veľa energie, a teda aj zvýšenú výživu. Len 50 g tuku stačí na pokrytie minimálnej dennej ľudskej potreby energie. Pri miernej fyzickej aktivite by však dospelý človek mal prijať o niečo viac tukov z potravy, ale ich množstvo by nemalo presiahnuť 100 g (to dáva tretinu obsahu kalórií v strave okolo 3000 kcal). Treba si uvedomiť, že polovica z týchto 100 g sa nachádza v potravinách vo forme takzvaného skrytého tuku. Tuky sa nachádzajú takmer vo všetkých potravinách: v malom množstve sú dokonca v zemiakoch (je ich 0,4 %), v chlebe (1–2 %) a v ovsených vločkách (6 %). Mlieko zvyčajne obsahuje 2-3% tuku (existujú však aj špeciálne druhy odstredeného mlieka). Pomerne veľa skrytého tuku v chudom mäse – od 2 do 33 %. Skrytý tuk je v produkte prítomný vo forme jednotlivých drobných čiastočiek. Tuky v takmer čistej forme sú bravčová masť a rastlinný olej; v masle asi 80% tuku, v ghí - 98%. Samozrejme, všetky vyššie uvedené odporúčania pre konzumáciu tukov sú priemerné, závisia od pohlavia a veku, fyzickej aktivity a klimatických podmienok. Pri nadmernej konzumácii tukov človek rýchlo priberá, no netreba zabúdať, že tuky v tele sa dajú syntetizovať aj z iných produktov. Nie je také ľahké „odpracovať“ kalórie navyše fyzickou aktivitou. Napríklad pri behu na 7 km minie človek približne toľko energie, koľko prijme zjedením len jednej stogramovej tabuľky čokolády (35 % tuku, 55 % sacharidov).Fyziológovia zistili, že pri fyzickej aktivite, ktorá je 10 krát vyššia ako zvyčajne, človek, ktorý dostal tučnú stravu, bol po 1,5 hodine úplne vyčerpaný. Pri sacharidovej diéte človek vydržal rovnakú záťaž 4 hodiny. Tento zdanlivo paradoxný výsledok sa vysvetľuje zvláštnosťami biochemických procesov. Napriek vysokej „energetickej náročnosti“ tukov je získavanie energie z nich v tele pomalý proces. Je to spôsobené nízkou reaktivitou tukov, najmä ich uhľovodíkových reťazcov. Sacharidy, hoci poskytujú menej energie ako tuky, ju „prideľujú“ oveľa rýchlejšie. Preto je pred fyzickou aktivitou vhodnejšie jesť sladké ako mastné. Nadbytok tukov v potrave, najmä živočíšnych, zvyšuje aj riziko vzniku chorôb ako ateroskleróza, srdcové zlyhávanie a pod. Živočíšne tuky obsahujú veľa cholesterolu (netreba však zabúdať, že dve tretiny cholesterolu sa syntetizujú v telo z netukových potravín – sacharidov a bielkovín).
Je známe, že významný podiel skonzumovaného tuku by mali tvoriť rastlinné oleje, ktoré obsahujú pre telo veľmi dôležité zlúčeniny – polynenasýtené mastné kyseliny s viacerými dvojitými väzbami. Tieto kyseliny sa nazývajú „esenciálne“. Rovnako ako vitamíny, musia byť dodávané do tela v hotovej forme. Z nich má najvyššiu aktivitu kyselina arachidónová (syntetizuje sa v organizme z kyseliny linolovej), najmenšiu aktivitu má kyselina linolénová (10x nižšia ako kyselina linolová). Podľa rôznych odhadov sa denná ľudská potreba kyseliny linolovej pohybuje od 4 do 10 g. Najviac kyseliny linolovej (až 84 %) je vo svetlicovom oleji, vylisovanom zo semien požltu, jednoročnej rastliny s jasne oranžovými kvetmi. Veľa tejto kyseliny sa nachádza aj v slnečnicovom a orechovom oleji.
Vyvážená strava by podľa odborníkov na výživu mala obsahovať 10 % polynenasýtených kyselín, 60 % mononenasýtených (hlavne kyselina olejová) a 30 % nasýtených. Práve tento pomer je zabezpečený, ak človek prijíma tretinu tukov vo forme tekutých rastlinných olejov – v množstve 30–35 g denne. Tieto oleje sa nachádzajú aj v margaríne, ktorý obsahuje 15 až 22 % nasýtených mastných kyselín, 27 až 49 % nenasýtených mastných kyselín a 30 až 54 % polynenasýtených mastných kyselín. Pre porovnanie, maslo obsahuje 45 – 50 % nasýtených mastných kyselín, 22 – 27 % nenasýtených mastných kyselín a menej ako 1 % polynenasýtených mastných kyselín. V tomto smere je kvalitný margarín zdravší ako maslo.
Treba pamätať
Nasýtené mastné kyseliny negatívne ovplyvňujú metabolizmus tukov, funkciu pečene a prispievajú k rozvoju aterosklerózy. Nenasýtené (najmä kyselina linolová a arachidónová) regulujú metabolizmus tukov a podieľajú sa na odstraňovaní cholesterolu z tela. Čím vyšší je obsah nenasýtených mastných kyselín, tým nižšia je teplota topenia tuku. Kalorický obsah tuhých živočíšnych a tekutých rastlinných tukov je približne rovnaký, ale fyziologická hodnota rastlinných tukov je oveľa vyššia. Mliečny tuk má cennejšie vlastnosti. Obsahuje jednu tretinu nenasýtených mastných kyselín a zostávajúci vo forme emulzie je pre telo ľahko vstrebateľný. Napriek týmto pozitívne vlastnosti, nemôžete použiť iba mliečny tuk, keďže žiaden tuk neobsahuje ideálne zloženie mastných kyselín. Najlepšie je konzumovať tuky živočíšneho aj rastlinného pôvodu. Ich pomer by mal byť 1:2,3 (70 % živočíšnych a 30 % rastlinných) pre mladých ľudí a ľudí v strednom veku. V strave starších ľudí by mali dominovať rastlinné tuky.
Tuky sa podieľajú nielen na metabolické procesy, ale aj uložené v rezerve (hlavne v brušnej stene a v okolí obličiek). Tukové zásoby zabezpečujú metabolické procesy, udržujú bielkoviny po celý život. Tento tuk dodáva energiu pri fyzickej aktivite, ak je tuku v strave málo, ako aj pri ťažkých ochoreniach, kedy pre zníženú chuť do jedla nie je dostatočne zásobovaný potravou.
Hojná konzumácia tuku s jedlom je zdraviu škodlivá: ukladá sa vo veľkých množstvách do rezervy, čo zvyšuje telesnú hmotnosť, čo niekedy vedie k znetvoreniu postavy. Zvyšuje sa jeho koncentrácia v krvi, čo ako rizikový faktor prispieva k rozvoju aterosklerózy, ischemickej choroby srdca, hypertenzie atď.
COR:
hydrolýza tukov. Hydrogenácia tekutých tukov
Klasifikácia tukov
Štruktúra tukov
Prírodné tuky (triacylglyceroly) sú triestery glycerolu a mastných kyselín. Všeobecný názov týchto zlúčenín je triglyceridy. Známe sú nielen glyceridy rovnakých kyselín (jednoduché glyceridy), ale aj prevažne odlišné kyseliny (zmiešané glyceridy). Napríklad:
Názvy esterov sú odvodené od názvu uhľovodíkového radikálu a názvu kyseliny, v ktorej sa namiesto koncovky -ova používa prípona -at, napr.
Estery sa vyznačujú nasledujúcimi typmi izomérie:
1. Izoméria uhlíkového reťazca začína na kyslom zvyšku s kyselinou butánovou, na alkoholovom zvyšku - s propylalkoholom, napríklad etylizobutyrát, propylacetát a izopropylacetát sú izoméry etylbutyrátu.
2. Izoméria polohy esterovej skupiny -CO-O-. Tento typ izomérie začína estermi, ktorých molekuly obsahujú aspoň 4 atómy uhlíka, ako je etylacetát a metylpropionát.
3. Medzitriedna izoméria, napríklad kyselina propánová je izomérna s metylacetátom.
Pre estery obsahujúce nenasýtenú kyselinu alebo nenasýtený alkohol sú možné ďalšie dva typy izomérie: izoméria polohy násobnej väzby a cis-, trans-izoméria.
Mastné kyseliny - patria do skupiny karboxylových kyselín.
Karboxylové kyseliny sú tie organické kyseliny, ktoré obsahujú aspoň jednu karboxylovú skupinu. Klasifikácia karboxylových kyselín je založená na počte karboxylových skupín. Mastné kyseliny sú klasifikované ako monokarboxylové kyseliny. Z hľadiska chemickej štruktúry sú všetky karboxylové kyseliny rozdelené do dvoch skupín:
1) nasýtené alebo nasýtené karboxylové kyseliny, v ktorých zvyšku sú iba jednoduché väzby medzi atómami uhlíka.
2) nenasýtené alebo nenasýtené, v ktorých radikále sú dvojité väzby. Počet dvojitých väzieb je klasifikačným znakom, ktorý sa označuje príponou -en.
Biologicky dôležité sú nasýtené kyseliny s krátkymi radikálmi od C 1 do C 8. Takéto kyseliny s krátkymi radikálmi sú dôležitými medziproduktmi metabolických dráh v bunke.
Po Od 8 biologický význam majú len mastné kyseliny s párnym počtom atómov uhlíka v radikále, pretože všetky sú syntetizované na báze kyseliny octovej.
Limit mastných kyselín sa v tele nachádza až Od 24, s predlžovaním dĺžky radikálu sa mení fázový stav kyseliny.
Stručne povedané, radikálne mastné kyseliny sú kvapaliny. Čím je radikál dlhší, tým je kyselina tvrdšia.
Z nenasýtených mastných kyselín majú biologický význam mastné kyseliny tetraénová, pentoénová a hexánová.
Pentoén A hexaenová nachádzajúce sa v rybích olejoch.
Tetroenic v arašidovom masle.
Stupeň nasýtenia mastnej kyseliny určuje jej fázový stav.
Nasýtené mastné kyseliny sú tuhé, nenasýtené mastné kyseliny sú tekuté. Molekuly mastných kyselín spájajú dve vlastnosti hydrofóbnosti a hydrofilnosti, preto sa hovorí, že majú amfotérne vlastnosti. Ak je radikál mastnej kyseliny dostatočne krátky, potom je rozpustný vo vode, ak je radikál dlhý, potom je vo vode zle rozpustný.
Jednoduché lipidy sú estery mastných kyselín a alkoholov. Vznikajú esterifikačnou reakciou.
Všetky jednoduché lipidy sú rozdelené do troch skupín:
1) vosk; 2) tuky; 3) Ceramid
Sú to estery mastných kyselín s jednosýtnym alkoholom. Vosky sú charakteristické pre rastlinný svet a často pokrývajú vegetatívne orgány rastlín žijúcich v suchých podmienkach (brečtan, kaktusy, brusnice). Zabraňujú nadmernému vyparovaniu vody, odrážajú slnečné lúče, čím bránia prehrievaniu rastlín a nadmernému ultrafialovému žiareniu. Vosky sú u zvierat menej časté, u hmyzu voskový povlak pokrýva kutikulu, ktorá zabraňuje odparovaniu vody. U ľudí existujú aj vosky, ktoré sa vylučujú na povrch epidermy a deriváty epidermy, ako sú vlasy a nechty.
