Bài 2: Lipit I. Khái niệm
- Lipit là những hợp chất hữu cơ có trong tế bào sống, không hòa tan trong nước nhưng tan trong các dung môi hữu cơ không phân cực.
- Về mặt cấu tạo, phần lớn lipit là các este phức tạp, bao gồm chất béo (còn gọi là triglixerit); sáp; steroit và photpholipit …
II. Chất béo 1. Khái niệm
- Chất béo là trieste của glixerol với axit béo, gọi chung là triglixerit hay triaxylglixerol.
- Chú ý: Axit béo là axit đơn chức, có mạch cacbon dài, không phân nhánh. Các axit béo
thường có trong chất béo:
+ Axit panmitic: C15H31COOH + Axit stearic: C17H35COOH + Axit oleic: C17H33COOH + Axit linoleic: C17H31COOH + Axit linolenoic: C17H29COOH - Công thức cấu tạo chung của chất béo:
hoặc
(Trong đó R1; R2; R3 là gốc hiđrocacbon, có thể giống hoặc khác nhau).
Hình 1: Mô hình phân tử chất béo - Một số chất béo thường gặp:
+ Tripanmitin: (C15H31COO)3C3H5
+ Tristearin: (C17H35COO)3C3H5
+ Triolein: (C17H33COO)3C3H5
+ Trilinolein: (C17H31COO)3C3H5
+ Trilinolenin: (C17H29COO)3C3H5
- Mỡ động vật (bò, lợn, gà …), dầu thực vật (dầu lạc, dầu cọ, dầu oliu …) có thành phần chính là chất béo.
Hình 2: Một số nguồn cung cấp chất béo 2. Tính chất vật lý
- Ở nhiệt độ thường, chất béo ở trạng thái lỏng hoặc rắn.
+ Các chất béo chứa chủ yếu các gốc axit béo no thường là chất rắn ở nhiệt độ phòng, như mỡ động vật.
+ Các chất béo chứa chủ yếu các gốc axit béo không no thường là chất lỏng ở nhiệt độ phòng và được gọi là dầu, thường có nguồn gốc thực vật hoặc từ động vật máu lạnh như dầu cá…
- Chất béo nhẹ hơn nước và không tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ không phân cực như benzen, xăng, ete…
Hình 3: Tính tan của chất béo trong a) Nước
b) Benzen 3. Tính chất hóa học
Về cấu tạo, chất béo là trieste nên có tính chất của este nói chung như: tham gia phản ứng thủy phân trong môi trường axit, phản ứng xà phòng hóa và phản ứng ở gốc hiđrocacbon.
a. Phản ứng thủy phân trong môi trường axit
- Khi đun nóng chất béo với nước có xúc tác axit, chất béo bị thủy phân tạo ra glixerol và các axit béo:
- Ví dụ:
(C15H31COO)3C3H5 + 3H2O
H ,t o
C3H5(OH)3 + 3C15H31COOH b. Phản ứng xà phòng hóa
- Khi đun nóng chất béo với dung dịch kiềm (NaOH hoặc KOH) thì tạo ra glixerol và hỗn hợp muối của các axit béo. Muối natri hoặc kali của các axit béo chính là xà phòng.
- Tổng quát:
- Ví dụ:
(C15H31COO)3C3H5 + 3NaOH to C3H5(OH)3 + 3C15H31COONa
- Phản ứng của chất béo với dung dịch kiềm được gọi là phản ứng xà phòng hóa. Phản ứng xà phòng hóa xảy ra nhanh hơn phản ứng thủy phân trong môi trường axit và không thuận nghịch.
- Mở rộng:
+ Chỉ số xà phòng hóa: là số mg KOH để trung hòa hết lượng axit tự do và xà phòng hóa hết lượng este trong 1 gam chất béo.
+ Chỉ số axit: số mg KOH dùng để trung hòa axit tự do có trong 1 gam chất béo.
c. Phản ứng cộng H2 của chất béo lỏng
- Chất béo có chứa các gốc axit béo không no tác dụng với hiđro ở nhiệt độ và áp suất cao
có Ni xúc tác. Khi đó hiđro cộng vào nối đôi C = C. Ví dụ:
- Phản ứng này được dùng trong công nghiệp để chuyển hóa chất béo lỏng (dầu) thành mỡ rắn thuận tiện cho việc vận chuyển hoặc thành bơ nhân tạo và để sản xuất xà phòng.
d. Phản ứng oxi hóa
Nối đôi C = C ở gốc axit không no của chất béo bị oxi hóa chậm bởi oxi không khí tạo thành peoxit, chất này bị phân hủy thành các sản phẩm có mùi khó chịu. Đó là nguyên nhân của hiện tượng dầu mỡ để lâu bị ôi.
4. Ứng dụng
- Chất béo có rất nhiều ứng dụng trong đời sống.
+ Chất béo là thức ăn quan trọng của con người. Trong cơ thể người, chất béo là nguồn cung cấp và dự trữ năng lượng. Ngoài ra, chất béo còn là nguyên liệu tổng hợp một số chất cần thiết cho cơ thể, đảm bảo sự vận chuyển và hấp thụ các chất hòa tan được trong chất béo.
+ Trong công nghiệp, một lượng lớn chất béo dùng để điều chế xà phòng và glixerol.
+ Ngoài ra, chất béo còn được dùng để sản xuất một số thực phẩm khác như mì sợi, đồ hộp … Dầu mỡ sau khi rán, có thể được dùng để tái chế thành nhiên liệu.
Hình 4: Một số ứng dụng của chất béo
