Tłuszcze właściwe to estry gliceryny i wyższych kwasów tłuszczowych. W zależności od rodzajów kwasów tłuszczowych budujących cząsteczkę tłuszczu można je podzielić na dwie grupy:
- tłuszcze nasycone – w skład cząsteczek tych tłuszczy wchodzą nasycone kwasy tłuszczowe. Zazwyczaj tłuszcze te są ciałami stałymi, ale istnieją wyjątki np. tran. Tłuszcze nasycone naturalnie są pochodzenia zwierzęcego. Można do nich zaliczyć m.in. słoninę, masło, smalec itd.
- tłuszcze nienasycone - w skład cząsteczek tych tłuszczy wchodzą oprócz nasyconych kwasów tłuszczowych także nienasycone kwasy tłuszczowe. Zazwyczaj tłuszcze te są cieczami, ale istnieją wyjątki np. margaryna. Tłuszcze nienasycone naturalnie są pochodzenia roślinnego. Można do nich zaliczyć m.in. oliwkę z oliwek, olej słonecznikowy, olej sojowy itd.
Tłuszcze są estrami glicerolu – alkoholu trihydroksylowego (jego nazwa systematyczna to propano-1,2,3-triol), którego wzór strukturalny jest następujący:
Tłuszcze to także pochodne kwasów tłuszczowych. Poniżej przedstawione są wzory półstrukturalne ważniejszych kwasów tłuszczowych:
- Kwasy tłuszczowe nasycone (pochodne alkanów, posiadają tylko wiązania pojedyncze)
kwas stearynowy (jego nazwa systematyczna: kwas oktadekanowy)
kwas palmitynowy (jego nazwa systematyczna: kwas heksadekanowy)
kwas masłowy (jego nazwa systematyczna: kwas butanowy)
- Kwasy tłuszczowe nienasycone (pochodne alkenów lub alkanów, posiadają oprócz wiązań pojedynczych, także wiązania podwójne i/lub potrójne)
kwas oleinowy (jego nazwa systematyczna: kwas cis-9-oktadecenowy)
kwas elaidynowy (jego nazwa systematyczna: kwas trans-9-oktadecenowy)
Wzór ogólny tłuszczów właściwych:
R1, R2, i R3 oznaczają reszty kwasowe różnych lub takich samych kwasowe kwasów tłuszczowych
Właściwości fizyczne tłuszczy :
- występują w stanie stałym lub jako ciecz
- nie rozpuszczają się w wodzie (rozpuszczalnikach polarnych)
- łatwo rozpuszczają się w rozpuszczalnikach organicznych (niepolarnych), takich jak chloroform, benzyna, benzen.
- są słabo rozpuszczalne w etanolu.
- odznaczają się gęstością mniejszą od wody (poniżej 1g/cm3)
- są bezbarwne
- nie posiadają smaku, ani zapachu
- są nielotne oraz niepalne
Właściwości chemiczne:
- ulegają reakcjom hydrolizy, czyli reakcjom, w czasie której cząsteczka tłuszczu ulega rozpadowi na glicerol oraz kwasy tłuszczowe. Hydroliza zachodzi pod wpływem enzymów (hydroliza enzymatyczna) lub w odpowiednim zasadowym środowisku.
Hydroliza zasadowa zachodzi nieodwracalnie; jest reakcją o zastosowaniu przemysłowym, gdyż jej produktem są mydła, czyli sole wyższych kwasów tłuszczowych. Mydła sodowe oraz potasowe są powszechnie używane w życiu codziennym, natomiast mydła innych metali są nierozpuszczalne w wodzie i przez to ich użyteczność jest ograniczona.
Za hydrolizę enzymatyczną odpowiedzialne są enzymy: lipazy, które działają w układzie pokarmowym człowieka oraz zwierząt. Z rozkładu tłuszczy dostarczana jest organizmowi duża porcja energii.
Przykładowa reakcja hydrolizy zasadowej, w której powstaje mydło potasowe (palmitynian potasu) oraz glicerol.
Przykładowa reakcja hydrolizy enzymatycznej, zachodzącej pod wpływem lipaz. Produktami tej reakcji są: glicerol i kwas palmitynowy.
Tłuszcze nienasycone można poddać reakcji uwodornienia, w czasie której obecne w cząsteczce tłuszczu nienasycone kwasy tłuszczowe ulegają wysyceniu. Wiązanie wielokrotne ulega rozpadowi i w jego miejsce podstawiają się atomy wodoru. Efektem uwodornienia tłuszczu jest zmian jego stanu skupienia z ciekłego na stały. Reakcja ta ma zastosowanie w przemyśle spożywczym, przy produkcji margaryn.
- tłuszcze na powietrzu oraz na świetle ulęgają jełczeniu – przemianom, w czasie których uzyskując nieprzyjemny smak i zapach (m.in. wydzielanie się wolnego kwasu masłowego z masła).
Tłuszcze jadalne można także podzielić ze względu na rodzaj produktów żywnościowych, w których występują:
- tłuszcze widoczne – to typowe tłuszcze, które znamy i używamy w życiu codziennym
Np. masło, oleje roślinne, margaryny, smalce
- tłuszcze niewidoczne – to tłuszcze zawarte w różnych produktach, nie czysto tłuszczowych, z istnienia których niekoniecznie zdajemy sobie sprawę
Np. mleko, śmietana, sery, mięso, ryby
Zastosowanie tłuszczu:
- podstawowy składnik dla przemysłu spożywczego. Stanowi ważny element codziennej diety człowieka.
- jest stosowany do wyrobu farb i lakierów. Ważniejszymi składnikami tych wyrobów są:
- pokost – olej roślinny, uzyskiwany z lnu, ma za zadnie przyspieszyć wysychanie farby.
- pigment – barwnik farb
- rozcieńczalnik – zazwyczaj związek organiczny, którym rozcieńcza się farbę, co ułatwia jej nanoszenie.
- stanowi substrat do otrzymywania mydeł oraz innych kosmetyków
- z tłuszczy uzyskuje się także glicerol, potrzebny do innych syntez chemicznych
Żywienie, a tłuszcze:
Według dietetyków dzienne spożycie tłuszczów przez człowieka powinno mu dostarczać ok. 25 – 30 % całkowitej energii pochodzącej z jedzenia . W tych 25 – 30 % zawarte powinny być zarówno tłuszcze widoczne, jak i niewidoczne.
Spożywanie tłuszczów jest niezbędne do prawidłowego rozwoju organizmów, jednak trzeba pamiętać, że zbyt duża ich ilość może być szkodliwa. Uważać powinny osoby starsze oraz z chorobami układu krążenia. Szczególnie niebezpieczne jest nadużywanie tłuszczów pochodzenia zwierzęcego, a więc tłuszczów nasyconych. Mają one negatywny wpływ na układ krążenia, gdyż są one przekształcane w tzw. zły cholesterol (LDL, czyli cholesterol o niskiej gęstości), który w nadmiarze osadza się w naczyniach krwionośnych, utrudniając przepływ krwi , powodując chorobę miażdżycową. Uznaje się, iż dzienne spożycie tłuszczy nie powinno dostarczać organizmowi więcej niż 300 mg cholesterolu.
Z tego względu należy eliminować z codziennej diety tłuszcze pochodzenia zwierzęcego i zastępować je tłuszczami pochodzenia roślinnego np. margarynami, które są specjalnie utwardzanymi tłuszczami roślinnymi.
Znaczenie biologiczne tłuszczy:
- stanowią materiał energetyczny, który jest wykorzystywany przez żywy organizm w drugiej kolejności, zaraz po cukrach (węglowodanach). W organizmie człowieka dostarcza energii wszystkim tkankom oraz organom wewnętrznym, oprócz mózgu, nerek i erytrocytów.
- stanowią materiał zapasowy zwierząt (np. gruba warstwa tłuszczu u niedźwiedzi) oraz roślin (np. nasiona słonecznika).
- stanowią warstwę termoizolacyjną, nie dopuszczającą do utraty ciepła przez organizm (np. warstwa tłuszczu u fok zabezpiecza je przed zimnem).
- tłuszcze powodują zmniejszenie wydzielania kwasu solnego w żołądku oraz hamują jego skurcze.
- są trawione dwustopniowo. Najpierw następuje ich emulsyfikacja, czyli rozpad na kropelki, pod wpływem działania soku żółciowego. Następnie, za pomoc odpowiednich enzymów: lipaz, zostają rozłożone na glicerol oraz wolne kwasy tłuszczowe. W takiej formie są przyswajana przez organizm ludzki.
- zwilżają pokarm i ułatwiają jego przełykanie
- stanowią składnik błon komórkowych oraz białej masy mózgu.
- niektóre witaminy są bardzo dobrze rozpuszczalne w tłuszczach (nie rozpuszczają się w wodzie), i wraz z nimi dostarczają człowiekowi niezbędnych substancji. Do witamin rozpuszczalnych w tłuszczach zalicz się: A, D, E i K.
- chronią przed urazami mechanicznymi narządy wewnętrzne oraz zapobiegają ich przemieszczaniu się.. Warstwą tłuszczu są ochraniane m.in. nerki.
- pełnią funkcje budulcową (np. cholesterol, który jest produkowany w wątrobie)
- stanowią zapas wody dla organizmu, ponieważ ich spalanie dostarcza dużych ilości wody (np. za spalenia 107 gramów tłuszczu można otrzymać ok. 107 gramów wody).
- wosk, który należy do dużej grupy tłuszczowców (lipidów) zabezpiecza rośliny przed wszelkimi urazami mechanicznymi i stanowi barierę ochronną przed owadami.
