Фете - хемиско училиште
Масти
| Оваа статија ја објаснува групата хемиски соединенија, видете Задебелени букви (појаснување) за други значења. |
Масти и масни масла (Неутрални масти) се естри на трихидричен алкохолен глицерин (пропан-1,2,3-триол) со три, претежно различни, претежно рамномерни и неразгранети алифатични монокарбоксилни киселини, масни киселини. Се прават и врски од овој тип Триглицериди но IUPAC го препорачува како име Триацилглицероли.
Во зависност од тоа дали маснотијата е цврста или течна на собна температура, се зборува за дебели или масно масло. Најпознати масти се именувањето-мешавини на разни триглицериди масни киселини добиени од животни, изразот масно масло ги разликува (тенки) течни масти од други групи масла (генерално неспецифични различни групи на течни органски соединенија).
Мастите се природни супстанции Липиди доделени и се растворливи во липофилни органски растворувачи како што се нафтен етер, етер и бензен. Со енергетска содржина од 38,9 kJ/g (9,3 kcal/g), мастите се најважните резерви на енергија за луѓето, животните и некои растенија. Кај растенијата мастите главно се наоѓаат во семето или микробите, во организмот на животните во масното ткиво. Мастите и масните масла се користат како храна (масти и масла за јадење) и исто така се користат технички, на пример, како средства за подмачкување (масти за подмачкување, масла за подмачкување).
Екстракција
Мастите се добиваат или од производи од животинско потекло или од растенија (корисни растенија), понекогаш исто така во хемиската индустрија. Fatивотинска маст или се топат директно од масното ткиво (свинска маст, масло, себум) или се добиваат од млеко (путер). Растителни масла и масти кои се користат за храна се добиваат од маслени растенија или маслени семиња со притискање или екстракција со пареа или растворувачи. Рафинирање и со тоа отстранување на несакани состојки ги прави мастите употребливи за луѓето. Маргаринот првично беше од животинско потекло, но денес се добива со хидрогенација (стврднување на маснотии) на двојните врски (и) на С = С во остатоците од масни киселини на растителни масла (сончогледово масло, масло од репка). Ова исто така може транс-Масните киселини го формираат непожелното.
Во 2006 година имаше 53 компании во Германија кои беа вклучени во вадење и рафинирање на маснотии. Со 3.445 вработени, остварен е вкупен промет од 131 милиони евра. Рафинирањето на мастите е важна гранка на економијата со 82,7 милиони евра. [1]
Во 2007 година, во Германија биле произведени 2,4 милиони тони масло од репка, 685,300 тони соино масло, 47,700 тони сончогледово масло и 1,961 тони ленено масло. Во 2007 година, главно се рафинираа маслото од репка (1,55 милиони тони), сончогледовото масло (195 000 тони), соиното масло (510 600 тони) и палминото масло (504 000 тони). Повеќето производи се наменети за извоз. Производството на маргарин (2007 година: 430 000 тони) и путер (2007 година: 1,35 милиони тони) е исто така важно. [2]
карактеристики
На физичките својства на маснотијата влијаат должините на ланецот и особено фреквенцијата на двојни врски C = C - колку се незаситени - во остатоците од масни киселини. Скоро сите имаат двојни врски во природни масти и масла цис-Конфигурација; Ако масната киселина содржи неколку двојни врски, тие обично се одделуваат едни од други со метиленска група (-CH2-). Илустрацијата десно покажува типичен пример за молекула на триглицерид што се наоѓа во многу растителни масти. Растителни масти содржат многу незаситени масни киселини и затоа се претежно во форма на масла.
Природните масти обично содржат различни масни киселини и секогаш се мешавина различни јасно дефинирани масти со униформа молекуларна структура и немаат остра точка на топење, туку една Опсег на топење на. Температурата на топење се зголемува со зголемување на должината на ланецот и намалување на бројот на двојни врски помеѓу јаглеродните атоми на ланецот. Цврстите производи содржат високи пропорции на долги и заситени масни киселини, додека масните киселини во течните масла се претежно мононезаситени или полинезаситени. Кога се загреваат, некои масти веќе се распаѓаат под нивната точка на вриење.
Релативно долгите ланци на масни киселини (4-26, типично 12-22 атоми на јаглерод, практично секогаш парен број) ги штитат атомите на кислородот на естерската врска, така што маснотиите се хидрофобни и затоа тешко растворливи во вода. Како резултат, тие немаат никакво влијание врз осмотската состојба на водената фаза како што се клеточен сок, меѓуклеточна течност, крв, лимфа кај животните, вакуоли и садови за транспорт во растенијата. Како депо маснотија, тие формираат соодветна форма на складирање на енергија - кај луѓето количината за ова е 10 кг и повеќе.
Откриено е доказ дека масниот вкус - покрај веќе познатиот солен, кисел, сладок, горчлив и умами - може да претставува дополнителен квалитет на чувството за вкус: Кај глувците, масните киселини како што е линолеинската киселина содржана во храната доведуваат до активирање на вкусните клетки и нервните клетки во областите на мозокот релевантни за вкусот. [4] [5]
Сепак, мастите се претежно без мирис и без вкус, но делуваат како носач на вкус. Интензивниот мирис што се јавува кај граниста маст доаѓа од кратки ланци, ослободени масни киселини како што се бутирова киселина или од кето или хидрокси масни киселини, токсични за човечкиот организам.
Историја на олеохемија
Мишел Евгениј Шеврел ја направи првата основна работа за разјаснување на хемиската структура на мастите и масните киселини околу 1823 година. Во подоцнежните години, Хајнц работел на палмитинска и стеаринска киселина. [6]
Состав на масни киселини на некои масти и масла
Масните киселини се хемиски врзани во триглицеридите во скоро сите природни (растителни и животински) масла и масти. Спротивно на популарното верување, природните масти и масла не содржат слободни (хемиски неврзани) масни киселини, но естри на глицерол со масни киселини.
| 4-ти 6-ти 8-ми 10 | - | Бутирова киселина Капроева киселина Каприлна киселина Капрична киселина | 9% | 0% | 16% | 0% | 0% | 0% |
| 12-ти | - | Лауринска киселина | 3% | 1% | 48% | 0% | 0% | 0% |
| 14-ти | - | Миристичка киселина | 8-ми% | 1% | 16% | 0% | 0% | 1% |
| 16 | - | Палмитинска киселина | 22% | 10% | 9% | 5% | 8-ми% | 44% |
| 18-ти | - | Стеаринска киселина | 10% | 2% | 3% | 4% | 8-ми% | 4% |
| 18-ти | 9 | Олеинска киселина | 37% | 78% | 6% | 22% | 27% | 39% |
| 18-ти | 9, 12 | Линолеинска киселина | 10% | 9% | 2% | 17% | 57% | 11% |
| 18-ти | 9, 12, 15 | Линоленска киселина | 0% | 0% | 0% | 50% | 0% | 0% |
| 20-ти | 5, 8, 11, 14 | Арахидонска киселина | 0% | 0% | 0% | 0% | 0% | 0% |
физиологија
Мастите и маслата припаѓаат на основните хранливи состојки на луѓето. Меѓу другото, тие се потребни во човечкото тело како
- Добавувач на енергија (т.н. резервен материјал),
- Изолатори против студ,
- Растворувач само за материи растворливи во масти, како што се некои витамини,
- Заштитно полнење за внатрешни органи и нервен систем,
- Дел од клеточната мембрана.
Мастите како продавници за енергија
Покрај јаглехидратите (шеќер, гликоген), мастите се најважните резерви на енергија во клетките. Физиолошката калориска вредност на приближно 39 kJ/g маснотии е повеќе од двојно поголема од онаа на јаглехидрати и протеини (17,2 kJ/g).
Депото маснотии како складиште на енергија во човечкото тело доаѓа од маснотиите проголтани со храна или од енергијата што се снабдува во организмот во друга форма (шеќер и протеини) која е претворена во маснотии. Контроверзно е до кој степен конверзијата на главните нутриционистички компоненти маснотии, јаглехидрати и протеини директно придонесува за формирање на масно ткиво. Таквата врска е воспоставена особено од гледна точка на теоријата на калории. Другите цицачи можат лесно да направат депски масти од вишок енергија во нивната храна.
Густината на човечкото масно ткиво е 0,94 kg/l, физиолошката калориска вредност (содржина на енергија) околу 29,000 kJ/kg (7,000 kcal/kg). Разликата до 39 000 kJ/kg маснотии произлегува од фактот дека масното ткиво не се состои од чиста маснотија. Вкупните триглицериди се одредуваат во човечката крв и, како такви, се сметаат како крвни липиди заедно со холестеролот. Нормалното ниво на триглицериди во крвта е 70-170 mg/dl.
Според германското друштво за исхрана (ДГЕ), внесот на маснотии од 60 до 80 г на ден е доволен за возрасен, што одговара на 25 проценти од потрошените калории. Може да има мали ексцеси, под услов внесот на маснотии да се избалансира во следните денови. Womenените треба да консумираат максимум приближно 420 g, а мажите околу 560 g маснотии неделно. Оваа пресметка се заснова на претпоставена потреба за калории од 2400 до 3200 kcal. Ова би одговарало, на пример, на 40-годишен канцелариски работник со телесна тежина помеѓу 80 и 107 кг, кој не се занимава редовно со спорт. Само определување на реалната стапка на метаболизам во мирување и индивидуалната физичка активност овозможува точно утврдување на потребите. Исто така, мора да се земат предвид истовремените болести.
Транс-Масните киселини можат да го оптоварат телото бидејќи промовираат оштетување на крвните садови.
Биосинтеза на масти
Триацилглицеролите се собираат од компонентите глицерол и масни киселини во неколку чекори на реакција.
Прво, масната киселина се активира со користење на една од неколкуте масни киселини CoA лигази и глицерол со користење на една од глицерол киназите. Крајните производи ацил-CoA и глицерин-3-фосфат реагираат на формирање на лизофосфатидна киселина, катализирана од ензимот глицерин фосфат-О-Ацил трансфераза. Друга молекула на масна киселина е направена од ацилглицерол-3-фосфат-О-Ацилтрансферазата пренесена, се формира фосфатидна киселина. Една од фосфатидат фосфатазите се раздвојува од фосфатот, при што останува диацилглицерол. Конечно, диацилглицеролот се пренесува-О-Ацилтрансфераза трета молекула на масни киселини во триацилглицерол. [7]
Разградување на мастите
Во масните клетки, триацилглицеролите се опкружени со школка направена од протеинскиот комплекс Перилипин: CGI-58, што, во зависност од степенот на фосфорилација, спречува распаѓање на мастите преку хидролиза. Ензимот е одговорен за започнување на распаѓањето Чувствителна на хормонална липаза (HSL) одговорно, што е предмет на позитивни (катехоламини, ACTH, глукагон) и негативна регулација (инсулин).
Триацилглицеролите се распаѓаат во дванаесет чекори: по фосфорилација на HSL и неговата димеризација, протеинскиот слој околу липидите се распаѓа со катехоламини или глукагон, перилипинот се одделува од CGI-58 и се фосфорилира со протеинска киназа А, а подоцна се рециклира со протеин фосфатаза 1. ХСЛ се приближува до липидите; нивната активност на хидролиза е зајакната со комплексирање со FAB4. Хостеролските естри се користат за производство на масни киселини и холестерол, а триацилглицерол за формирање глицерол и три молекули на масна киселина. Дефосфорилацијата на HSL го завршува процесот, идентитетот на фосфатазата што ја катализира оваа реакција е непознат. Текот на целиот метаболички пат беше извлечен од клетките на стаорците и глувците. [8-ми]
употреба
Употребата на масти и масни масла (последниве обично се зборуваат како масла пократко) како храна и при подготовка и зачувување на храната е широко распространета. Значителни количини на растителни масла (масло од репка, палмово масло) неодамна беа хемиски претворени во биодизел. За таа цел, маслата се подложени на трансстерификација со метанол во присуство на кисели хетерогени катализатори. Ова создава метил естри на масни киселини (FAME) и глицерин. Метил естерите на масни киселини се продаваат директно како биодизел, но многу поголеми количини се додаваат на конвенционалното дизел гориво во рафинериите на индустријата за минерално масло. Законодавниот дом издаде прописи за ова, според кои е дозволена мешавина до 5% по волумен на метил естер со масни киселини без означување на горивото и исто така се практикува широко. Метил естерот на масна киселина мора да исполнува одредени прецизно дефинирани параметри за квалитет кои се дефинирани во стандардот DIN EN 14214.
На директен Согорувањето на стопените масти и масла е честа појава кај дизел моторите со камиони. Сепак, возилата треба претходно да бидат специјално пренаменети.
Со сапонификација (раздвојување на естер со алкални хидроксиди), алкалните соли на масните киселини (= сапун) се произведуваат од масти или масни масла. Ова исто така произведува глицерин.
Аналитика
Содржината на маснотии во храната обично се одредува со екстракција со липофилни растворувачи. ФДА ги дефинира мастите како сапонифицираниот дел од храната. Ова значи дека не-ацилглицеридите, како што се стеролите или фосфатидите, не спаѓаат во дефиницијата на ФДА за дебели.
За карактеризација на маснотии, се одредуваат титрација-аналитички индикатори како што се јоден број, број на Reichert-Meißl, број на сапонификација, број на пероксид или киселински број. [9] За квалитативно и квантитативно одредување на одделни компоненти на маснотии, се претпочитаат хроматографски методи. Дистрибуцијата на масни киселини може да се одреди со употреба на гасна хроматографија. Придружните масни материи, како што се зоолошката градина или фитостеролите или липофилните витамини, исто така, се одредуваат со гасна хроматографија или HPLC. [10] [11] За веродостојно идентификување на одделни компоненти на мастите, масената спектрометрија најмногу се користи во комбинација со гасна хроматографија или со HPLC. [12] Германското здружение за маснотии веќе дефинира повеќе од 400 аналитички методи, вклучително и методи за идентификување на автентичноста на девственото маслиново масло или определување на производи за деградација во користените пржени масти.
Придружни маснотии
Придружните масни супстанции вклучуваат:
- Фосфатиди
- Сфинголипиди
- Липохроми
- Восоци
- холестерол
Расипување на маснотии
Мастите се расипливи; светлината, повисоките температури, атмосферскиот кислород, водата и микробите особено можат да ги променат хемиски. Како по правило, двојните врски или естерските врски се погодени кога се расипуваат, што ги прави расипани и затоа се токсични. Поволно е да се заштитат мастите со складирање на ладно и суво место недостапно за воздух.
Поврзани теми
Во историјата на уметноста, маслата играат многу важна улога како врзивно средство. Измешани со пигменти во боја, овие маслени бои беа од одлучувачко значење за развојот на сликарството (види исто така: Маслено сликарство). Растителни масти се користат и како лак (заштитен слој по сликање).
Дебели во уметноста
Понатаму, маснотијата беше материјал што почесто го користеше уметникот Josephозеф Бејс за да ја симболизира енергијата складирана во уметнички предмет или во просторија. Најпознати предмети: „Фетек“ и „Фетстул“.
Обично, сепараторите за маснотии се користат во месарници, кланици, длабоко пржење и големи кујни. Тие секогаш се користат кога мастите и маслата од органско потекло треба да се задржат од отпадната вода. Валканата вода се внесува во сепараторот за маснотии преку интегрирана плоча за бран, што доведува до намалување на брзината на проток и униформа дистрибуција на проток. Одвојувањето на одделената лесна материја (маснотии) и суспендирана материја (талог) од нечиста вода се постигнува единствено со дејството на гравитацијата. Со сепаратор за спојување, пофини масла и маснотии исто така може да се одделат.