Zawartość
Tłuszcze są wytwarzane z trójglicerydów i na ogół są rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych i są nierozpuszczalne w wodzie. Łańcuchy węglowodorowe w trójglicerydach determinują budowę i funkcjonalność tłuszczów. Wodoodporność węglowodorów czyni je nierozpuszczalnymi w wodzie, a także pomaga w tworzeniu miceli, które są kulistymi formacjami tłuszczu w roztworach wodnych. Węglowodory odgrywają również rolę w temperaturach topnienia tłuszczu poprzez nasycenie lub w liczbie podwójnych wiązań obecnych między atomami węgla węglowodorów.
Co to są tłuszcze?
Tłuszcze należą do kategorii lipidów, które są ogólnie rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych i są nierozpuszczalne w wodzie. Tłuszcze mogą być płynne, jak olej lub stałe, jak masło, w temperaturze pokojowej. Różnica między olejem a masłem wynika z nasycenia ogonów kwasów tłuszczowych. Tym, co odróżnia tłuszcze od innych lipidów, jest struktura chemiczna i właściwości fizyczne. Tłuszcze są ważnym źródłem magazynowania energii i izolacji.
Struktura tłuszczów
••• Ryan McVay / Lifesize / Getty ImagesTłuszcze składają się z triestrów glicerolu przymocowanych do ogonów kwasów tłuszczowych wykonanych z węglowodorów. Ponieważ na każdy glicerol przypadają trzy kwasy tłuszczowe, tłuszcze są często nazywane trójglicerydami. Łańcuch węglowodorowy, który tworzy kwasy tłuszczowe, sprawia, że koniec cząsteczki jest hydrofobowy lub odporny na wodę, podczas gdy głowa glicerolu jest hydrofilowa lub „kochająca wodę”. Te właściwości wynikają z polarności cząsteczek tworzących każdą stronę.Hydrofobowość wynika z niepolarnych właściwości wiązań węgiel-węgiel i węgiel-wodór w łańcuchach węglowodorowych. Hydrofilowa charakterystyka glicerolu wynika z grup hydroksylowych, które sprawiają, że cząsteczka jest polarna i łatwo miesza się z innymi polarnymi cząsteczkami, takimi jak woda.
Węglowodory i micele
Jedną z niezwykłych właściwości tłuszczów jest zdolność do emulgowania. Emulgacja to główna koncepcja mydła, która może oddziaływać zarówno z polarną wodą, jak i niepolarnymi cząsteczkami brudu. Głowa polarna kwasu tłuszczowego oddziałuje z wodą, a niepolarne ogony mogą oddziaływać z brudem. Ta emulgacja może tworzyć micele - kulki kwasów tłuszczowych - gdzie głowy polarne tworzą zewnętrzną warstwę, a hydrofobowe ogony tworzą wewnętrzną warstwę. Bez węglowodorów micele nie byłyby możliwe, ponieważ próg hydrofobowości krytycznego stężenia miceli lub cmc odgrywa ważną rolę w tworzeniu miceli. Po tym, jak hydrofobowość węglowodorów osiągnie pewien punkt w polarnym rozpuszczalniku, węglowodory automatycznie łączą się ze sobą. Głowice polarne wypychają się na zewnątrz, aby oddziaływać z polarnym rozpuszczalnikiem, a wszystkie cząsteczki polarne są wykluczone z wewnętrznej objętości miceli, ponieważ niepolarne cząsteczki brudu i węglowodory wypełniają przestrzeń wewnętrzną.
Nasycone a nienasycone tłuszcze
Nasycenie odnosi się do liczby podwójnych wiązań obecnych w ogonie węglowodorowym. Niektóre tłuszcze nie mają podwójnych wiązań i mają maksymalną liczbę atomów wodoru związanych z ogonem węglowodoru. Te kwasy tłuszczowe, zwane także tłuszczami nasyconymi, mają prostą strukturę i są ściśle upakowane, tworząc substancję stałą w temperaturze pokojowej. Nasycenie określa również stan fizyczny i temperatury topnienia kwasów tłuszczowych. Na przykład, podczas gdy tłuszcze nasycone są ciałami stałymi, ze względu na ich strukturę w temperaturze pokojowej, tłuszcze nienasycone, takie jak oleje, mają wygięcia w ogonach węglowodorów w wyniku podwójnego wiązania w wiązaniach węgiel-węgiel. Wygięcia powodują, że oleje są płynne lub półstałe w temperaturze pokojowej. Dlatego tłuszcze nasycone mają wyższe temperatury topnienia ze względu na prostą strukturę ich ogonów węglowodorowych. Podwójne wiązania w nienasyconych tłuszczach ułatwiają ich rozkład w niższych temperaturach.