Tłuszcze – budowa i właściwości
Tłuszcze to substancje towarzyszące nam na co dzień. W każdej kuchni można znaleźć masło, margarynę, olej czy oliwę. Czy wiesz, jak się je produkuje? Dlaczego tłustej plamy z ubrania nie spierzemy wodą? Dlaczego płonącego oleju nie wolno gasić wodą ?
jaką budowę mają estry i na czym polega reakcja estryfikacji.
klasyfikować tłuszcze pod względem pochodzenia, stanu skupienia i charakteru chemicznego;
jakie są budowa i właściwości tłuszczów;
projektować doświadczenie pozwalające odróżnić tłuszcz nienasycony od nasyconego.
1. Budowa tłuszczów
Związki, którym zawdzięczamy piękne zapachy kwiatów czy owoców, to estry. Do grupy estrów należą też tłuszczetłuszcze, choć wcale ładnie nie pachną. Te niezbędne składniki naszej codziennej diety występują w naturalnych warunkach – w mięsie, rybach i roślinach oleistych. Na drodze chemicznej otrzymuje się je w reakcji estryfikacji glicerolu i wyższych kwasów karboksylowych.
Tłuszcze to estry glicerolu i wyższych kwasów karboksylowych. W cząsteczkach tłuszczów mogą występować reszty kwasowe różnych kwasów tłuszczowych.
2. Rodzaje i właściwości tłuszczów
Zastanów się, z jakimi tłuszczami spotykasz się na co dzień. Czy można je w jakiś sposób pogrupować?
Tłuszcze dzielimy ze względu na stan skupienia i pochodzenie.
Przeanalizuj informacje zebrane w tabeli. Odpowiedz na pytanie: jaka jest zależność między tłuszczami stałymi i ciekłymi a tłuszczami zwierzęcymi i roślinnymi?
Można łatwo zauważyć, że tłuszcze stałe są głównie pochodzenia zwierzęcego, a ciekłe – pochodzenia roślinnego. Aby dowiedzieć się, co ma wpływ na tę zależność, wykonajmy doświadczenie.
Jaką budowę mają tłuszcze roślinne i zwierzęce?
Tłuszcze zwierzęce, o stałym stanie skupienia, to głównie związki nasycone, a roślinne – to związki nienasycone.
masło,
smalec,
olej słonecznikowy,
olej rzepakowy,
woda bromowa,
probówki,
łapa do probówek,
palnik.
W pierwszej probówce umieść masło, w drugiej – smalec, w trzeciej – olej słonecznikowy, a w czwartej – olej rzepakowy.
Probówki z masłem i smalcem ogrzej, tak by substancje te uległy stopieniu.
Do wszystkich probówek dodaj po 3 cmIndeks górny 33 wody bromowej i wstrząśnij.
W trakcie doświadczenia zaobserwowano odbarwienie wody bromowej w obecności oleju słonecznikowego i rzepakowego. Po dodaniu wody bromowej do stopionego masła i smalcu nie odnotowano takich zmian. Związki nienasycone odbarwiają wodę bromową. Na tej podstawie wnioskujemy, że oleje roślinne są związkami nienasyconymi, których cząsteczki zawierają wiązanie wielokrotne między atomami węgla. Tłuszcze zwierzęce to związki nasycone zawierające wiązania pojedyncze.
Jakie właściwości mają tłuszcze?
Która z substancji rozpuści olej roślinny – woda czy benzyna?
Olej rozpuści się w benzynie.
olej słonecznikowy,
woda,
benzyna,
probówki.
Do dwóch probówek wlej po kilka cmIndeks górny 33 oleju.
Do jednej z probówek dodaj wodę i wstrząśnij.
Do drugiej wlej benzynę i wstrząśnij.
Olej nie rozpuścił się w wodzie – utworzył z nią mieszaninę niejednorodną. Olej rozpuścił się w benzynie, z którą utworzył mieszaninę jednorodną.
Tłuszcze nie rozpuszczają się w wodzie, mają budowę niepolarną. Tłuszcze dobrze rozpuszczają się w rozpuszczalnikach organicznych.
Dlaczego nie wolno gasić płonącego oleju wodą?
Gdy zaczyna palić się olej na patelni, wiele osób w pierwszym odruchu wstawia tę patelnię pod wodę. Konsekwencje takiego postępowania widzieliśmy na filmie. Dlaczego tak się dzieje?
Woda ma gęstość większą od gęstości oleju, a zatem po wlaniu do naczynia z płonącym olejem spływa na dno. Jednak woda wlewana na patelnię z płonącym olejem rozgrzewa się do temperatury powyżej 100°C. Przechodzi w stan gazowy, co jest przyczyną rozprzestrzeniania się ognia. Zjawisko to obserwuje się np. podczas smażenia kotletów, gdy woda wycieka ze smażonego mięsa na rozgrzany olej, powodując „pryskanie”.
Co należy zrobić, gdy zapali się olej?
1. Wyłączyć gaz pod płonącym naczyniem.
2. Spokojnym ruchem przykryć naczynie, tak by ograniczyć dopływ tlenu (tlen podtrzymuje palenie).
Z tych samych powodów niewskazane jest gaszenie wodą płonącej ropy naftowej czy benzyny.
Zanim odpowiemy na to pytanie, obejrzyj film, który pokaże, jakie są skutki gaszenia płonącego oleju.
Film dostępny pod adresem /preview/resource/RnK5HY6qNOM1I
Dlaczego nie gasić wodą oleju
3. Występowanie i biologiczne funkcje tłuszczów
Które produkty spożywcze zawierają tłuszcze?
Na półkach sklepowych łatwo znajdziemy olej słonecznikowy, rzepakowy, sojowy, kokosowy, orzechowy, lniany, z pestek winogron czy awokado, a także oliwę z oliwek, pozyskaną na różne sposoby. Te powszechnie stosowane w kuchni tłuszcze występują w nasionach takich roślin, jak: rzepak, słonecznik, soja, oliwki, rzadziej orzechy, kokos, winogrona i awokado. Oleje i oliwy otrzymuje się w różnych procesach.
Tłuszcze zwierzęce są obecne w mięsie oraz mleku. Smalec otrzymujemy w wyniku przetopienia słoniny, a masło – w procesie ubijania śmietany.
Jakie znaczenie mają tłuszcze dla organizmów żywych?
Tłuszcze w organizmach żywych pełnią bardzo ważną funkcję. Zastanawialiście się, dlaczego zimą spożywamy zazwyczaj większą ilość tłuszczów? Przede wszystkim tłuszcze dostarczają organizmom energii. Podskórna warstwa tłuszczu zapobiega utracie ciepła i chroni narządy wewnętrzne przed uszkodzeniem. Istotną rolą tłuszczów jest także transport rozpuszczalnych w tłuszczach witamin: A ,D, E i K.
W czasach fast foodów (czyt. fast fudów) ważne jest, aby znać zasady racjonalnej diety. Coraz większa część społeczeństwa ma problem z otyłością, która staje się przyczyną wielu chorób. W takim razie – co z tymi tłuszczami? Jeść czy nie jeść?
Tłuszcze są niezbędnym elementem naszej diety, jednak niewskazane jest spożywanie zbyt dużej ilości tłuszczów stałych, takich jak smalec i masło. Dlaczego? Tłuszcze stałe to głównie estry nasyconych kwasów tłuszczowych, które powodują wzrost zawartości cholesterolu we krwi. Zalecane jest dostarczanie organizmowi tłuszczów roślinnych, które w większości są estrami kwasów nienasyconych określanych jako NNKT (niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe). Większą ilość NNKT zawierają: oleje roślinne, oliwa z oliwek, orzechy, ryby i owoce morza.
4. Ważne przemiany tłuszczów
Jakim przemianom ulegają tłuszcze w organizmach ludzi i zwierząt?
Tłuszcze ulegają hydrolizie, tj. rozpadają się z utworzeniem glicerolu i kwasu tłuszczowego. Proces ten zachodzi w przewodzie pokarmowym pod wpływem enzymów i jest źródłem energii. Poniżej przedstawiono uproszczony schemat tych procesów.
Jak powstaje margaryna?
Ciekłe tłuszcze poddaje się procesowi przemysłowego utwardzania, w wyniku którego otrzymujemy margarynę. Proces ten polega na katalitycznym uwodornieniu tłuszczów nienasyconych. W jego efekcie powstają związki nasycone – tłuszcze stałe.
Czy z tłuszczów można otrzymać mydło?
Ważnym procesem, któremu ulegają tłuszcze, jest ich zmydlanie. Reakcja ta polega na ogrzewaniu tłuszczów w obecności wodorotlenku sodu lub potasu. Produktem tej reakcji są sole sodowe i potasowe wyższych kwasów karboksylowych, czyli mydła.
Czy wszystkie substancje tłuste są tłuszczami?
Czy olej roślinny i olej napędowy to tłuszcze?
Podczas silnego ogrzewania oleju roślinnego wydziela się substancja o duszącym zapachu. Substancją tą jest akroleina. Powoduje ona silne podrażnienia błon śluzowych, oczu i górnych dróg oddechowych. Jest toksyczna i rakotwórcza, dlatego też nie należy przegrzewać tłuszczów. Reakcja ta jest charakterystyczna dla tłuszczów (tzw. próba akroleinowapróba akroleinowa). Reakcja charakterystycznaReakcja charakterystyczna to reakcja, która umożliwia zidentyfikowanie danego związku lub grupy związków. Z kolei oleje mineralne nie tworzą takiego produktu podczas ogrzewania.
Podsumowanie
Tłuszcze są estrami glicerolu i wyższych kwasów karboksylowych.
Tłuszcze można podzielić – ze względu na stan skupienia – na stałe i ciekłe.
Tłuszcze dzielimy – ze względu na pochodzenie – na roślinne i zwierzęce.
Tłuszcze roślinne zawierają głównie związki nienasycone, a tłuszcze zwierzęce – związki nasycone.
Tłuszcze roślinne (ciekłe) odbarwiają wodę bromową. Wpływ na to ma obecność wiązania wielokrotnego.
Tłuszcze nie rozpuszczają się w wodzie, ale dobrze rozpuszczają się w rozpuszczalnikach niepolarnych, np. w benzynie.
Tłuszcze są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu.
Napisz równanie reakcji estryfikacji glicerolu z trzema cząsteczkami kwasu stearynowego.
Wyjaśnij, na czym polega znaczenie tłuszczów w organizmie. Podaj trzy funkcje tłuszczów w organizmie człowieka.
Dobry i zły cholesterol? W dostępnych źródłach wyszukaj informacje na temat cholesterolu. Wyjaśnij, jakie rodzaje cholesterolu określa się jako „dobry” i „zły”.
Przygotuj infografikę przedstawiającą podział tłuszczów ze względu na stan skupienia, pochodzenie oraz charakter chemiczny. Przedstaw zależności między nimi.
Słowniczek
estry glicerolu i wyższych kwasów karboksylowych
reakcja charakterystyczna tłuszczów; polega na silnym ogrzewaniu tłuszczów, podczas którego wydziela się akroleina – substancja toksyczna o ostrym, duszącym zapachu
reakcja pozwalająca zidentyfikować daną substancję lub grupę związków
Zadania
Co to są tłuszcze?
- Estry glicerolu i wyższych kwasów karboksylowych.
- Sole pochodzące od glicerolu i wyższych kwasów karboksylowych.
- Estry etanolu i wyższych kwasów karboksylowych.
- Estry glicerolu i wszystkich kwasów karboksylowych.
Tłuszcze możemy podzielić na:
- roślinne i zwierzęce.
- stałe i ciekłe.
- stałe i gazowe.
- nasycone i nienasycone.
Olej słonecznikowy to tłuszcz
- roślinny.
- ciekły.
- stały.
- zawierający kwasy nienasycone.
- zwierzęcy.
- zawierający tylko związki nasycone.
Oceń, czy podane informacje na temat właściwości tłuszczów są prawdziwe, czy fałszywe.
| Prawda | Fałsz | |
| Tłuszcze rozpuszczają się w wodzie. | □ | □ |
| Tłuszcze dobrze rozpuszczają się w rozpuszczalnikach organicznych, np. w benzynie. | □ | □ |
| Tłuszcze zwierzęce głównie występują w postaci ciekłej. | □ | □ |
| Olej roślinny nie odbarwia wody bromowej. | □ | □ |
| Stałe tłuszcze łatwo się topią. | □ | □ |
Tłuszcze w organizmie
- dostarczają energię.
- umożliwiają transport niektórych witamin.
- budują kości.
- transportują hemoglobinę.
Przyporządkuj nazwy przemian tłuszczów do ich schematów.
próba akroleinowa, estryfikacja, hydroliza tłuszczów, zmydlanie tłuszczów, uwodornienie tłuszczów
................................................
................................................
................................................
................................................