Chương 5 Lipit hstp

Có 3 nhóm: Glyceride: ester của glycerin và các acid béo  Seride sáp: ester của rượu bậc cao serol  Steride: ester của acid béo với rượu đa vòng sterol  Lipid phức tạp:  Khi thủy ph

 Động vật: mô mỡ dưới da, óc, sữa

 Thực vật: cây, hạt có dầu (đậu nành, đậu phộng, thầu dầu, oliu, cọ, hướng dương, cám,…)Hàm lượng lipid ở một số loại thực phẩm như sau:

 có thể phân loại dựa vào nhiều yếu tố khác nhau

 theo cấu tạo hóa học ta có thể phân lipid thành 2 loại:

 lipid đơn giản:

OH

O

P OCH2O

FAD NAD.H FAD.H NAD+ 2 2 +

 khi thủy phân chỉ cho rượu và acid béo Có 3 nhóm:

 Glyceride: ester của glycerin và các acid béo

 Seride (sáp): ester của rượu bậc cao (serol)

 Steride: ester của acid béo với rượu đa vòng (sterol)

 Lipid phức tạp:

 Khi thủy phân, ngoài rượu và acid béo còn thu được các chất khác như H3PO4 , đường và protein

 Các phân nhóm:

 Phospholipid: ngoài rượu và acid béo còn có H3PO4

 Proteolipid: ngoài rượu và acid béo còn có protein

 Glucolipid: ngoài rượu và acid béo còn có glucid

Trong thành phần động vật và thực vật tự nhiên, glyceride và phospholipid có mặt nhiều nhất.3-Tính chất chung:

 Kỵ nước: tất cả các chất béo đều không hoặc rất kém hòa tan trong nước và dung môi hữu cơ phân cực, mà tan tốt trong dung môi hữu cơ không phân cực như: ête, cloroform, sulphure cacbon, benzen, ête dầu hỏa

 Do tính kỵ nước nên lipid khó bị thủy phân hơn so với glucid và protein Do diện tích bề mặt tiếp xúc nước bị hạn chế nên con đường thủy phân chỉ tiến hành khi có quá trình nhũ háo chất béo Vai trò nhũ hóa chất béo trong cơ thể được thực hiện bởi các acid mật

 Trong quá trình bảo quản dầu mỡ sự có mặt của

Sự có mặt của các yếu tố tạo nhũ là nguyên nhân gây hư hỏng chất béo Ví vậy khi tinh luyện dầu mỡ, người ta thường lọai các chất nhũ hóa vốn đã có sẵn trong chất béo

 Lipid bị thủy phân H+ vàOH

-Khi thủy phân ở OH- sẽ tạo ra muối của acid béo và kiềm gọi là xà phòng Do đó qua trình này cònđược gọi là “phản ứng xà phòng hóa”

Các loại xà phòng RCOOK là chất tạo nhũ do vừa có đầu ái nước và đuôi kỵ nước

4-Vai trò chức năng:

 là thành phần cấu tạo màng tế bào và các cấu trúc dưới của tế bào như ti thể, lạp thể, nhân (dạng lipoprotein)

 là chất cung cấp năng lượng cho cơ thể lượng calo do lipid cung cấp cao gấp 2 lần glucid và protein

1g lipid cung cấp 9.3Kcal

1g glucid, protid cung cấp 4.1Kcal

 lipid dự trữ thành các mô mỡ dưới da, có nhiệm vụ bảo vệ cơ thể chống va chạm mạnh, điều hòa thân nhiệt, giữ ấm cho cơ thể và là một nguồn dự trữ năng lượng

 Lipid là dung môi hòa tan một số vitamin như A, F, D

 Trong công nghệ thực phẩm lipid tham gia nhiều quá trình chế biến và đã góp phần tạo ra những cấu trúc hay mùi vị đặc trưng cho nhiều loại sản phẩm thực phẩm (quá trình chiên xào)

 Ưùng dụng:

 Xà phòng, chất tẩy rửa tổng hợp, chất hạot động bề mặt, nhũ hóa, tạo màng, bôi trơn động

cơ, phụ gia công nghiệp dệt, nhuộm, da

 Tá dược cho vitamin dầu, ADEK, thuốc mỡ, dầu xoa, mỹ phẩm

 Là mặt hàng xuất khẩu 9,2% kim ngạch xuất khẩu (Philipin), 3,7% (Malaysia), 2,6%

(Indonesia)

5-Nhu cầu lipid trong dinh dưỡng:

 người thường 36-42g/ngày

trong đó 25-30% : lipid động vật

và gần 50% : lipid thực vật

trong khẩu phần ăn lipid chiếm 14-15% tổng lượng chất dinh dưỡng chủ yếu

 Nhu cầu lipid phụ thuộc tuổi, tìng trạng sức khỏe, tính chất lao động, đặc điểm dân tộc, khí hậu

Cơ thể trẻ đạm/lipid = 1/1

Người đứng tuổi 1/0.7

Người già và béo =1/0.5 (giảm lượng béo xuống)

Người béo phệ cần giảm lượng lipid hàng ngày nhất là lipid động vật

II-LIPID ĐƠN GIẢN:

a-Acid béo no (bão hòa):

 công thức chung là CnH2nO2 (4 C  32)

không chứ nối đôi trong mạch C

 Acid béo no chủ yếu có trong lipid động vật và một số ít thực vật (cùi dừa) Đa số ở dạng rắn ở nhiệt độ thường.

b.Acid béo không no (không bão hòa)

 Công thức chung CnH2n-2O2 (1 nối đôi)

nc= -430CAcid linoleic C18H30O2 - C18:39,12,15 T0

nc= -750CAcid Arachidonic C20H32O2 – C20:45,8,11,14

3 lọai acid béo này là các acid béo không thay thế, cơ thể không tổng hợp được mà phại bổ sung từ ngoài vào được gọi là vitamin F (hỗn hợp các acid béo không thay thế) cần thiết cho việc chống lãohóa tế bào và sinh tổng hợp các hormon sinh sản, có nhiều trong dầu gan cá

 Nối đôi trên mạch C thường ở dạng đồng phân cis Các nối đôi thường cách nhau một nhóm –

CH2

 Acid béo không no thường gặp ở lipid thực vật và số ít lipid động vật (dầu gan cá)

 Acid béo không no dễ bị oxy hóa, cắt mạch ở vị trí nối đôi

c-Các acid béo khác:

 các acid béo co ùmạch vòng:

CH3(CH2)5 CH

OH

C

H2 CH

CH2(CH2)7COOH

2-Glyceride (AxylGlycerin):

 là ester của glycerin và acid béo bậc cao

 Tùy vào mức độ ester hóa mà ta có:

 Dựa vào các gốc R1, R2,R3 ta lại có 2 loại glyceride:

Glyceride đơn giản:(G-thuần)

 R1  R2  R3

TD CH2OCO(CH2)14CH3 CH2 –O - CO(CH2)7-CH=CH-(CH2)7CH3

CHOCO(CH2)14CH3 CH –O –CO(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-CH3

CH2OCO(CH2)14CH3 CH2 –O-CO(CH2)7 –CH=CH-(CH2)7CH3

Glyceride phức tạp: (G tạp)

 R1 ,R2 , R3 không trùng nhau:

TD: CH2OCO(CH2)14CH3 CH2 –O - CO(CH2)14CH3

CHOCO(CH2)16CH3 CH –O –CO(CH2)16CH3

CH2OCO(CH2)16CH3 CH2 –O-CO(CH2)7-CH=CH-(CH2)7CH

 Trong chất béo tự nhiên, thành phần chủ yếu là triglyceride, ngoài ra là mono, diglyceride, acidbéo tự do và một phần nhỏ các chất tạp

Trong phần triglyceride thì T thuần rất ít chủ yêú là T phức tạp

TD1: mỡ lợn có 8 loại triglyceride

 Triglyceride của động vật:

 Tập trung ở tế bào mô mỡ, làm thành một lớp mỡ dưới da Có thể thu lấy mỡ này bằng cáchđun mô mỡ (thắng mỡ) ở t0< 800C (mỡ không màu, không mùi)

H2

OCOR1OHOHmonoglyceride

C

H2CHC

H2

OCOR1OCOR2OHdiglyceride

C

H2CHC

H2

OCOR1OCOR2OCOR3triglyceride

+R COOH1 +R COOH

 Vì thành phần acid béo no nhiều mạch C dài nên triglycride của động vật trên cạn, chim rắn cónhiệt độ nóng chảy cao Ơû nhiệt độ thường chúng ở dạng đặc nên được gọi là mỡ.

 Triglyceride của gan cá và động vật dưới nước lại có thành phần acid không no nên có dạnglỏng ở nhiệt độ thường Tỉ lệ acid béo không no trong dầu cá rất cao, đặc biệt là trong dầu cátrích có thể chiếm 75%

 Triglyceride còn có mặt trong các dịch lỏng của động vật

Sữa dê 4.8%

Sữa cá voi 46%

 Mỡ giàu vitamin A, D cần cho quá trình sinh trưởng, thường chưa lượng cholesterol cao hơn dầuthực vật

 Triglyceride của thực vật:

 Triglyceride chứa trong hạt cây thực vật Hạt cây nào cũng có chứa dầu nhưng có một số câymà % lipid trong hạt rất cao, thường làm nguyên liệu khai thác, sản xuất dầu Thí dụ như hạtbộng, lanh, thầu dầu, đậu phộng

 Trong hạt hòa thảo, truglyceride chủ yếu tập trung ở phôi hạt

 Nguồn khai thác dầu từ hạt

Dầu từ thịt quả

 Mạch C ngắn %acid béo không no cao, nên ở nhiệt độ thường dạng lỏng được gọi là dầu

 Dầu thực vật chứa nhiều vitamin E, F cần thiết cho quá trình sinh sản, chống lão hóa

 Trẻ em cần lipid giàu A, D (mỡ) trong khi người lớn tuổi cần vitamin E, F ít cholesterol

 Dựa vào mục đích kỹ thuật ta có:

 Dầu rắn: hydro hóa dầu tạo thành shortening, magarine

 Dầu lỏng : tùy khả năng tạo màng khi để khô trong không khí ma ta chia thành 3 nhóm:

+ Dầu khô:

 Dầu chẩu, dầu lanh

 Chứa acid béo không no có 3 nối đôi

 Màng rắn không tan trong dung dịch thường

 Chỉ số I > 130

+ Dầu bán khô:

 Dầu bông, dầu hướng dương, dầu cá

 Chỉ chứa acid linoleic

 Khô chậm, màng mềm, dính, dễ tan trong dietyl ether

 I = 85-130

+ Dầu không khô:

 Dầu oliu, dầu đậu phộng

 Không tạo màng

 Dầu t.dầu hòan tòan không khô

 I < 85

 Tính chất của triglyceride:

(a) nhiệt độ nóng chảy:

 phụ thuộc vào gốc R : no, mạch C dài: t0 cao

mạch C ngắn, không no: t0 thấp

 Không có một điểm nóng chảy rõ ràng mà thường là một khỏang nóng chảy.

(b)Tính hòa tan:

 nhìn chung chất béo không tan được trong nước và dung môi phân cực Thực ra các acid béomạch ngắn cũng hơi có tính tan Đồng thời các nhóm COO- có tác dụng đẩy nhau, tạo ra sự tanrất ít của chất béo ngắn mạch

 Tan tốt trong các dung môi hữu cơ không phâhn cực như cloroform, ether etylic, benzen,…

 Nếu cho chất tạo nhũ, chất béo có thể tạo thành nhũ tương với nước

(c)Tính năng công nghệ :

 là những đặc tính đặc biệt tạo ra những tính chất đặc trưng của sản phẩm

 Do tính lan tỏa mà bơ, magarin có thể đến các vị trí ở sâu bên trong sản phẩm, làm cho sựthấm bơ là đồng đều

 Tính dòn của cacao ở nhiệt độ thường và tính dễ tan chảy ở miệng

 Độ trong suốt của dầu ăn

 Khả năng nhũ hóa và bôi trơn trong công nghệ bánh biscuit,…

(d) Phản ứng xà phòng hóa:

 phản ứng thủy phân

 do tác dụng của H+, OH-, Enzym lipase

 Xà phòng bình thường là hỗn hợp muối Na của các acid béo Xà phòng Kali thường mềm hơnxà phòng Na

Người ta cho thêm màu và mùi vào và tạo dáng cho cục xà bông khi hỗn hợp ở dạng lỏng donhiệt độ cao

 Nếu trong chất béo có sẵn Enzym lipase thì phản ứng thủy phân cũng xảy ra và sản phẩm làglycerin và acid béo Quá trình này làm gỉam dần lượng triglyceride trong thời gian bảo qủandầu

(e) Phản ứng chuyển ester hóa:

 Khi không có mặt của nước, có mặt các chất xúc tác , Enzym chuyển vị, nhiệt độ, môi trườngthích hợp thì các gốc acid béo trong cùng một triglyceride hay giữa các triglyceride khác nhaucó thể đổi chỗ cho nhau

 Xúc tác cho quá trình này là methylat Na CH3Ona

H2

OHOHOHglycerin

H2

OHOH

TD1: mỡ heo : chứa nhiều Tg Có khả năng nhũ hóa tốt Tuy vậy do có nhiều acid no nên có mộtsố Tg tồn tại ở dạng rắn làm hạn chế khả năng tạo nhũ của mỡ heo khi sản xuất bánh ngọt vàkem.

Người ta chuyển ester ở nhiệt độ thấp Các Tg tạo thành có nhiệt độ nóng chảy cãose kết tinh vàtách ra (bằng cách lọc), cân bằng sẽ chuyển về hướng tạo ra những Tg có nhiệt độ nóng chảy thấphơn

TD2: Ta có thể sản xuất Magarin bằng cách chuyển ester giữa dầu cọ đã hydro hóa với dầu hướngdương

TD3: Ta có thể thu được mono và diglyceride bằng cách tiến hành chuyển ester với một lượng lớnglycerin dư, T0 = 2000C , trong chân không hay khí trơ

(g) Phản ứng hydro hóa:

 hydro hóa là gắn H2 vào nối đôi trên mạch C

 dầu thực vật ở dạng lỏng(do có những nối đôi) Nếu ta tiến hành hydro hóa hòan tòan thì dầuthực vật sẽ giống như mỡ động vật

 Trong thực tế sản xuất, tùy theo yêu cầu sản phẩm mà người ta tiến hành hydro hóa chọn lọc,từng phần hay tòan phần

 Hydro hóa chọn lọc:

 Chỉ hydro hóa các R xác định

TD: giảm hàm lượng acid linolenic từ 9%-1% , tạo ra gốc acid linoleic và oleic dẫn đến I giảm từ

130 xuống 115

 Dùng xúc tác là bột Ni, Cu, Pd, H2 phải rất sạch , t0 cao, P cao, thời gian ngắn

 Hydro hóa từng phần, tòan phần:

 Tạo ra chất béo rắn làm nền sản xuất magarin hay mỡ nhũ hóa bằng cách cộng hydro vàchuyển sang dạng đồng phân trans

 xúc tác cũng là bột Ni nhưng lượng xúc tác tăng 10 lần, t0 thấp hơn, P thấp hơn, thời gian dàihơn so với hydro hóa chọn lọc

(h) Phản ứng oxy hóa:

 dầu mỡ để lâu sẽ bị hôi do phản ứng thủy phân tạo acid béo tự do và do phản ứng oxyhóa do O2

không khí tạo peroxyde

mòi

Dầuphộn

Dầubông

Dầuđậu

Dầudừa

+ H2

0

Dựa vào bảng thành phần này mà ta thu được một số đặc tính hóa học của dầu béo

Trong tất cả các loại dầu mỡ, luôn hiện diện 4 loại acid béo palmitic, stearic, oleic và linoleic vớihàm lượng cao

 Dầu đậu phộng có chứa 53% oleic C18:1

 Dầu bông và đậu nành chứa 53% linoleic C18:2

 Dầu bông không làm thực phẩm được

 Giữa dầu phộng và dầu nành ta thấy các acid béo càng không no càng dễ bị oxy hóa nênkhông đun nấu được Vậy dùng dầu phộng để đun nấu và dùng dầu nành để chế biến nguội

 Bơ và dầu dừa có đầy đủ các loại acid béo đặc biệt là các acid béo mạch ngắn, do đó tínhdinh dưỡng cao

 Phương pháp đánh giá chất lượng của dầu béo:

Chất lượng và một số đặc tính của lipid được biểu thị bằng các chỉ số lý hóa học đặc trưng

(1) chỉ số acid (A) [acidvalue AV]

 ĐN: chỉ số A là lượng mgKOH cần thiết để trung hòa hết tất cả acid béo tự do có trong 1gchất béo

 Ý nghĩa:

 A: đánh giá chất lượng chất béo

 A tăng thì chất lượng gỉam vì lượng Tg đã bị thủy phân trong quá trình bảo quản tạo ranhiều acid béo A = 3;4 (<10) : sử dụng được

 Biểu thị cho mức độ thủy phân của acid béo

 Nguyên tắc:

 Tiến hành:

 Hòa tan chất béo (1g) trong dung môi ether etylic

 Định phân bằng KOH 0.05N pha trong cồn

(2)chỉ số xà phòng: (S) [savon value SV ]

 ĐN: là số mg KOH cần để trung hòa acid béo tự do và acid béo kết hợp (trong glyceride)khi xà phòng hóa 1g chất béo

 Ý nghĩa: đặc trưng cho tổng lượng acid béo có trong chất béo

 Nguyên tắc : sử dụng phản ứng xà phòng hóa đối với triglyceride

Các acid béo tự do tạo xà phòng với KOH

 Tiến hành:

 Cho 1 lượng thừa KOH kết hợp với 1g chất béo (t0, khuấy)

 Tiến hành định phân lượng KOH dư bằng H2SO4 hay HCl

(3) Chỉ số ester (S-A=E):

 : là số mg KOH tác dụng với acid béo trong dạng liên kết.ĐN

Vậy S=A+E

 Ý nghĩa:

 đây là một chỉ số chỉ chất lượng

 E càng lớn chất béo càng tốt

 Nguyên tắc : E=S-A

 Tiến hành:

 Định A

 Định S

 Tính E=S-A

(4) Chỉ số Iod (I):

 là lượng g Iod cần thiết để bão hòa hết số liên kết đôi của acid béo có trong 1g chất béo.ĐN:

 Ý nghĩa :

 là chỉ số chỉ đặc tính

 Lipid càng không no thì I càng lớn và ngược lại

 Người ta dùng chỉ số I để phân loại dầu khô:

+ Khô: I>130+ Bán khô: 85< I <130+ Không khô: I<85

H2

OHOHOH

+ R COOK1 +R COOK2 +R COOK3KOH

 Nguyên tắc:

 Tiến hành:

 Cho I2 hay Br2 lượng dư phản ứng kết hợp với dầu béo

 Dùng KI để chuyển Br2 dư thành I2

2 KI + Br2 2 KBr + I2

 dùng Na2S2O3 để định phân I2 dư

 suy ra lượng I2 cộng hợp vào nối đôi

(5) Chỉ số peroxide (P):

 : là số gam IĐN 2 được giải phóng ra khi cho dung dịch KI tác dụng với 100g chất béo nhờ tácdụng của peroxide có trong chất béo

 P là chỉ số chất lượng

 P đặc trưng cho mức độ ôi hóa bằng oxy hóa

 P càng cao, các peroxide càng nhiều chất lượng chất béo càng kém

 Tiêu chuẩn dầu thực phẩm là P=0

 Chỉ số P đặc biệt cao ở các loại dầu chiên đi chiên lại nhiều lần

phản ứng định phân I2 tạothành

2Na2S2O3 + I2 2NaI + Na2S4O6

 Hòa tan chất béo

 Cho KI vào môi trường acid để phản ứng xảy ra (phản ứng trong bóng tối vì halogen rất dễ

bị oxy hóa bởi ánh sáng)

 Phân hủy chất béo thành acid béo tự do

 Chưng cất lôi cuốn hơi nước, chỉ acid ebó C ngắn mới bị lôi theo

 Hòa tan chiết vào dung môi ether

 Định phân bằng NaOH 0.1N

R2 + 2CH COOK3

 Cho kết hợp với thuốc thử (SCN)2-rodan tại các vị trí nối đôi Rodan kết hợp chọn lọc vàocác vị trí nối đôi.

3-Seride (sáp):

 Cũng là một loại lipid đơn giản Bản chất hóa học là ester của các acid béo bậc cao và cácrượu đơn chức cao phân tử Các ester này được gọi là serol, và là thành phần hcính trong sáp

R1COOH + HOR2 R1COOR2

Các rượu và acid này thường có R=27-33

R1: acid palmitic, serotic, montanic, melissic,…

R2: rượu serilic, montanilic, miricilic,…

 Trong sáp tự nhiên có khỏang 50% các ester và 50% gồm rượu cao tự do, acid cao tự do, cacbuahydro, các chất màu mùi

 So với triglyceride, tất cả các loại sáp đều bền hơn với ánh sáng, với các chất oxy hóa, nhiệt độvá các tương tác vật lý khác, sự thủy phân cũng kém hơn

 Căn cứ vào nguồn gốc có 3 loại sáp:

(1)Sáp động vật: (tuyến sáp ở một số động vật)

VD: sáp ong, sáp lông cừu (lanolin), specmaceti

 Sáp ong: bảo vệ mật và ấu trùng ong

 Thành phần chính là panmitomirixilic

CH3(CH2)14-O-COCH2(CH2)28CH3

 T0

nc = 62-700C

 Lanolin:

 Sáp lông cừu, giữ lông và da không bị thấm nước

 Là hỗn hợp ester giữa rượu đa vòng và acid béo bậc cao phân nhánh đặc hiệu: acodlanopalmitic, acid lanostearic,…

(2)Sáp thực vật:

 lượng nhỏ trên bề mặt quả, lá thân, cành,…bảo vệ cho chúng không thấm nước, không bị khô vàkhông cho vi sinh vật xâm nhập vào

 Thành phần chính của sáp thực vật là hydrocarbon

Td: lá bắp cải: hợp chất dãy parafin nonacozan C29H60 và dẫn xuất nonacazon có nhóm

–C=O-Thuốc lá: hợp chất heptocozan C27H56 và untriacontan C31H64

Nho: acid palmitic, ester palmitic với enocaprol, rượu cerylic, myricylic, cerotic,…

Hoa: sáp có màu ester dipalmitat với rượu 2 chức như xantophyl, zearxanthin (có bản chấtcarotenoide)

 Thời gian bảo quản của thực vật phụ thuộc vào chất lượng lớp sáp

Nếu trong quá trình vận chuyển rau quả tránh được xây xát, bong lớp sáp thì việc bảo quản sẽ đượclâu hơn

(3)Sáp khóang: