Tìm hiểu về Lipid | Tiểu luận môn Hóa sinh đại cương | Đại học Bách khoa hà nội

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Viện Kỹ thuật Hóa học
---------------o0o---------------
TIỂU LUẬN MÔN HỌC: HÓA SINH ĐẠI CƯƠNG
ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU VỀ LIPID
Giảng viên hướng dẫn: TS.Giang Thị Phương Ly
Sinh viên thực hiện: Lại Thị Hồng Nhung- 20175048
Nguyễn Lê Thảo- 20175195
Đặng Thị Nhàn- 20175025
Nguyễn Đức Quân- 20175097 Hà Nội, 6/2021 1 MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................................................. 4
I. TỔNG QUAN .............................................................................................................................. 5
1. Khái niệm ................................................................................................................................. 5
2. Các nguồn lipid ........................................................................................................................ 5
3. Phân loại ................................................................................................................................. 10
4. Thành phần cấu tạo của lipid .................................................................................................. 11
5. Vai trò của lipid ...................................................................................................................... 11
6. Tính chất đặc trưng ................................................................................................................. 13
II, CÁC LOẠI LIPID QUAN TRỌNG ...................................................................................... 24
1. Terpenes và terpenoid ............................................................................................................ 24
2. Steroid và cholesterol. ............................................................................................................ 28
3. Phospholipid. .......................................................................................................................... 33
4.Glycolipid. ............................................................................................................................... 36
5. Glycerid. ................................................................................................................................. 40
6. Sáp (serid). .............................................................................................................................. 41
7. Các loại hợp chất omega. ....................................................................................................... 41
III. QUÁ TRÌNH CHUYỂN HOÁ LIPID .................................................................................. 49
1. Chuyển hoá lipid .................................................................................................................... 49
2. Trong cơ thể người ................................................................................................................. 50
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................... 57 2
Phân chia công việc STT Tên Chức vụ Nhiệm vụ 1 Nguyễn Đức Quân Nhóm Phân chia công việc trưởng
Phụ trách chung, phụ trách phần III 2
Lại Thị Hồng Nhung Thành viên
Phụ trách phần I, tổng hợp bản word, chỉnh slide 3 Nguyễn Lê Thảo Thành viên
Phụ trách phần II, tìm tài liệu nhóm 4 Đặng Thị Nhàn Thành viên
Phụ trách phần I, tổng hợp bản word, chỉnh slide 3 LỜI MỞ ĐẦU
Hóa sinh là môn khoa học nghiên cứu những cấu trúc và quá trình hóa học diễn ra trong cơ
thể sinh sinh vật. Đây là một bộ môn giao thoa giữa hóa học và sinh học, và lĩnh vực nghiên cứu
có một số phần trùng với bộ môn tế bào học, sinh học phân tử hay di truyền học. Nó là một môn
học cơ bản trong y khoa và công nghệ sinh học. Với những diễn tiến trao đổi chất diễn ra trong các
cơ quan của cơ thể sống, môn học này giúp con người hiểu rõ cơ chế cũng như các thay đổi trong cơ thể sống.
Cùng với protein và glucid, lipid là một hợp chất hữu cơ giữ vai trò thiết yếu
đối với cuộc sống, phổ biến trong các sản phẩm thực phẩm. Vai trò của lipid với cơ thể người đặc
biệt quan trọng, trong cấu trúc màng tế bào và dự trữ trong các mô, giống như nguồn năng lượng
dự trữ. Đặc biệt, nó còn là môi trường dung môi để hòa tan các vitamin trong chất béo và là thành
phần cung cấp dinh dưỡng quan trọng trong khẩu phần ăn hàng ngày.
Việc tìm hiểu kỹ hơn về các dạng tồn tại, cấu trúc của lipid và sự chuyển hóa của lipid
trong sinh học là một việc làm vô cùng cần thiết. Nó giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cơ chế, bản chất
của sự chuyển hóa, qua đó có những kiến thức nhất định sẽ giúp ích rất nhiều cho việc học tập,
nghiên cứu sau này. Đó chính là mục đích của nhóm khi lựa chọn nghiên cứu đề tài này. 4 I. TỔNG QUAN 1. Khái niệm
Lipid là lớp hợp chất hữu cơ phổ biến trong tự nhiên và trong cơ thể động vật, thực vật và vi sinh
vật. Lipid có đặc tính không hoà tan trong nước, chỉ hoà tan trong các dung môi hữu cơ như
cloroform, benzen, cồn, axeton... (nhưng không phải mọi lipid đều hoà tan như nhau trong tất cả
các dung môi nói trên, mà mỗi lipid hoà tan trong dung môi tương ứng của mình, nhờ đặc tính này
người ta có thể phân tích riêng từng loại). Tên gọi lipid (bắt nguồn từ chữ Hy-lạp lipos: mỡ) dùng
để chỉ chung các loại mỡ, dầu và các chất béo giống mỡ ở động vật và thực vật. Về mặt hoá học
lipid là những este giữa ancol và axit béo điển hình là chất triglixerit. 2. Các nguồn lipid
Chất béo nói chung có vai trò cũng rất quan trọng trong mỗi khẩu phần ăn tương tự như protein
hoặc tinh bột vì chúng đều là nguồn cung cấp những năng lượng cần thiết cho cơ thể. Chất béo
chiếm khoảng 18-24% trọng lượng cơ thể của một người trưởng thành, chúng có mặt ở màng tế
bào, ở các nhân và ti thể. Có nhiều bộ phận chức năng trên cơ thể hoạt động phụ thuộc dựa vào sự
góp mặt của những phần tử chất béo.
Có hai loại chất béo điển hình là chất béo tốt và chất béo xấu.
2.1 Chất béo bão hòa:
Chất béo bão hòa được xếp vào nhóm chất béo xấu. Các chuyên gia y tế trên thế giới đều khẳng
định rằng một chế độ ăn có nhiều chất béo bão hòa sẽ làm tăng cholesterol xấu trong máu, hay còn
gọi là lipoprotein tỷ trọng thấp (LDL). Do đó, chất béo bão hòa chẳng những không có lợi cho sức
khỏe con người, mà khi phối hợp với những món ăn giàu tinh bột đã được tinh chế sẽ gia tăng thêm nguy cơ: • Bệnh tim mạch • Tắc nghẽn mạch máu • Tiểu đường tuýp 2
• Máu hoặc nội tạng nhiễm mỡ
Chất béo bão hòa có trong các thực phẩm sau đây:
• Các loại thịt đỏ: Thịt bò, thịt cừu, thịt lợn 5
Thịt đỏ chứa lượng lớn chất béo bão hòa
• Thịt gà và các loại thịt gia cầm khác
• Các sản phẩm sữa nguyên chất như sữa, phô mai và kem • Các loại bơ (Butter) • Trứng
• Dầu cọ và dầu dừa
2.2 Chất béo Trans
Chất béo trans (tên tiếng Anh: trans fat hay trans fatty acid) là acid béo chuyển hóa hay acid béo
dạng trans, acid béo đồng phân nhân tạo. Chúng hình thành trong quá trình chế biến thực phẩm,
bằng phương pháp hydro hóa dầu ăn, nhằm giúp thực phẩm được bảo quản lâu hơn, bắt mắt và hấp
dẫn người tiêu dùng hơn. Chất béo trans được xếp vào nhóm chất béo xấu, tương tự như chất béo bão hòa.
Có hai loại chất béo trans, được phân chia theo nơi khởi phát chúng:
• Chất béo Trans tự nhiên: Chất béo trans này sản sinh tự nhiên, nơi lý tưởng để chúng hình
thành là trong ruột một số loài động vật chuyên ăn cỏ. Chính vì thế, người ta cũng tìm thấy
lượng nhỏ chất béo trans trong các chế phẩm từ sữa cũng như từ thịt động vật ăn cỏ.
• Chất béo Trans nhân tạo: Chất béo Trans nhân tạo được hình thành qua quá trình chế biến
thực phẩm: Chất béo trans fat này được sản sinh ra khi lượng dầu thực vật bị hydro hóa
trong quá trình chế biến. Quá trình chuyển hóa nhằm mục đích cải thiện toàn diện cấu trúc
chất béo, tăng thời gian để bảo quản đồ ăn, gia tăng hương vị món ăn.
Cụ thể, chất béo Trans có thể được tìm thấy trong nhiều loại thực phẩm như chất béo bão hòa. Chúng bao gồm: 6
• Bánh các loại: bánh cracker, cookies, bánh ngọt, bánh gato, bánh nướng và các thực phẩm nướng khác...
• Đồ ăn nhanh: gà rán, pizza, khoai tây chiên...
• Đồ ăn chiên rán nhiều dầu: bánh khoai, bánh chuối, bánh rán...
• Đồ ăn chế biến sẵn: bắp rang bơ, snack, mì ăn liền...
• Shortening và margarine: bơ thực vật các dạng (dạng thỏi và dạng chứa trong chai)...
Chất béo Trans được tìm thấy trong bơ thực vật
Chất béo trans có thể ngon, nhưng lại không tốt cho sức khỏe. Tương tự như đặc điểm của chất béo
bão hòa, chất béo trans có thể khiến gia tăng tỷ trọng LDL cholesterol, hay còn gọi cholesterol xấu
trong cơ thể con người. Và hơn thế nữa, chúng còn làm giảm tỷ trọng HDL cholesterol còn gọi là
cholesterol tốt. Chính vì vậy, khi tiêu thụ nhiều chất béo trans, cơ thể chúng ta có tăng cao nguy cơ
mắc các bệnh về tim mạch hơn gấp 3 lần so với việc tiêu thụ những chất béo bão hòa. Hiệp hội Tim
mạch Hoa Kỳ khuyến cáo người dân không nên ăn quá 1% lượng calo hàng ngày từ chất béo trans.
2.3 Chất béo không bão hòa
Chất béo không bão hòa chủ yếu đến từ rau, quả hạch và cá, nó được xếp vào loại chất béo tốt.
Chúng ở dạng lỏng ở nhiệt độ phòng. Vì những chất béo này tốt cho tim mạch và phần còn lại của
cơ thể, các chuyên gia khuyên bạn nên ăn chất béo không bão hòa thay cho chất béo bão hòa và chất béo trans.
Chất béo không bão hòa có hai dạng: 7
2.3.1 Chất béo không bão hòa đơn (Monounsaturated fats)
Chất béo không bão hòa đơn (Monounsaturated fats) có một liên kết hóa học không bão hòa. Ví dụ
dầu là dạng chất béo không bão hòa đơn nên ở dạng chất lỏng ở nhiệt độ phòng, nhưng chúng
chuyển sang dạng rắn khi bị làm lạnh. Bạn sẽ tìm thấy chất béo không bão hòa đơn trong các loại thực phẩm như sau: • Quả bơ (Avocados)
• Dầu ô liu, dầu cải và dầu đậu phộng
• Hạnh nhân, quả phỉ, quả hồ đào và các loại hạt khác
Chất béo không bão hòa đơn được tìm thấy trong dầu ô liu
Loại chất béo này luôn được các chuyên gia dinh dưỡng khuyên dùng vì vừa có khả năng làm giảm
cholesterol xấu, vừa lại không gây ảnh hưởng tới cholesterol tốt:
• Giảm cholesterol máu và bệnh tim mạch: nên ưu tiên lựa chọn những thực phẩm có chứa
chất béo không bão hòa đơn trong chế độ ăn hàng ngày để góp phần cải thiện nồng độ
cholesterol máu và ngăn ngừa nguy cơ mắc phải những vấn đề sức khỏe liên quan đến tim mạch.
• Kiểm soát đái tháo đường tuýp 2: theo một nghiên cứu khoa học về lợi ích của chất béo
không bão hòa, chất béo đơn đặc biệt có tác dụng giúp làm giảm tỷ lệ mắc bệnh cũng như
kiểm soát được hội chứng tiểu đường tuýp 2.
2.3.2 Chất béo không bão hòa đa (Polyunsaturated fats)
Chất béo không bão hòa đa (Polyunsaturated fats) có đặc điểm ít ổn định, dễ bị oxy hóa và ôi / hôi
(rancid) hơn so với chất béo không bão hòa đơn, có nhiều liên kết hóa học không bão hòa. Dầu
không bão hòa đa ở dạng lỏng ở cả nhiệt độ phòng và trong tủ lạnh. Bạn sẽ tìm thấy chất béo không
bão hòa đa trong các loại thực phẩm như sau: 8
• Hạt lanh, ngô, đậu tương và dầu hướng dương • Quả óc chó
• Cá hồi, cá ngừ và các loại cá béo khác
Có hai loại chất béo không bão hòa đa: axit béo omega-3 và omega-6. Hai chất Omega-3 và Omega-
6 thuộc nhóm chất béo không bão hòa đa, là loại axit béo phổ biến mà con người cần hấp thụ từ
một số thực phẩm nhất định. Chúng có khả năng giúp cơ thể tổng hợp chất prostaglandin - rất cần
thiết cho quá trình lưu thông máu dễ dàng, cũng như ngăn ngừa các bệnh tim mạch.
Axit béo Omega-3 có ba dạng:
• Eicosapentaenoic acid (EPA) - được tìm thấy chủ yếu trong cá
• Axit docosahexaenoic (DHA) - cũng được tìm thấy chủ yếu ở cá
• Alpha-linolenic acid (ALA) - từ các nguồn thực vật như hạt đậu lành, dầu thực vật và các loại hạt.
Đây là dưỡng chất rất có lợi cho sự phát triển mắt và não của em bé trong vòng 6 tháng đầu đời.
Bên cạnh đó, Omega-3 còn được bổ sung cho con trẻ, giúp bé thông minh, học tốt hơn và tăng
cường sức đề kháng. Đối với người lớn, nếu thường xuyên cung cấp Omega-3 cũng sẽ có nhiều tác dụng tích cực bao gồm:
• Giảm đau cứng khớp buổi sáng cho người mắc viêm khớp dạng thấp;
• Ngăn ngừa các bệnh về tim như: viêm hoặc suy tim và rối loạn nhịp tim;
• Hạ mức cholesterol toàn phần;
• Chống lại bệnh mạch vành, hỗ trợ lưu thông máu;
• Điều hòa huyết áp ổn định.
Bên cạnh Omega-3, axit béo Omega-6 cũng là một dạng của chất béo không bão hòa đa. Loại axit
béo này có nhiều trong hạt hướng dương, đậu phộng, cải dầu và đậu nành. Chúng giúp kiểm soát
cholesterol xấu, bảo vệ cơ thể khỏi những căn bệnh về tim mạch. Ngoài ra, còn có axit béo Omega-
2 chứa trong mỡ cá song ít phổ biến hơn.
Mặc dù công dụng của chất béo tốt là rất nhiều, nhưng nếu tiêu thụ với hàm lượng lớn trong chế
độ ăn uống sẽ gây ra tình trạng dư thừa calo, từ đó dẫn đến mất kiểm soát cân nặng và tăng nguy
cơ béo phì. Như tất cả những loại chất béo khác, chất béo không bão hòa cũng cung cấp 9 calo /
gram. Do đó các chuyên gia thường khuyên không nên tiêu thụ hơn 30% tổng lượng calo từ chất
béo, đặc biệt đối với những người đang cố gắng giảm cân. 9
Nhìn chung, chất béo không bão hòa, bao gồm chất béo đơn và chất béo đa, là nhóm chất béo tốt,
mang đến nhiều lợi ích quan trọng cho cơ thể. Nên thay thế những chất béo không tốt bằng chất
béo tốt nhưng cũng cần chú ý chỉ ăn một lượng vừa phải. Bởi vì mặc dù chất béo không bão hoà
có khuynh hướng làm giảm cholesterol trong máu và là những acid béo thiết yếu, tuy nhiên chúng
cũng có chứa hàm lượng calo rất cao, dễ gây tăng cân và khó giảm cân. 3. Phân loại
- Dựa vào phản ứng xà phòng hóa
+ Lipid xà phòng hóa được bao gồm các glixerit, glixerophotpholipit và sáp (cerit) nghĩa là những
lipid mà trong thanh phần có chứa este của những axit béo cao phân tử
+ Lipid không xà phòng hóa được, tức là những lipit trong phân tử không chứa este, nhóm này bao
gồm các hydrocacbon, các chất màu và các sterol
- Dựa vào thành phần cấu tạo:
+ Lipid đơn giản: là các este của rượu và axit béo, gồm Triaxylglixerin, sáp (cerit), sterit
+ Lipid phức tạp: ngoai các axit béo và rượu, còn có các thành phần khác như axit photphoric, bazo nito, đường
• Glixerophotpholipit: glixerin, axit béo và các axit photphoric
• Glixeroglucolipit: glixerin, axit béo và monosacarit/oligosacarit
• Sphingophotpholipit: aminalcol như sphingozin, axit béo và axit photphoric
• Sphingoglucolipit: sphingozin, axit béo và đường (monosacarit/ oligosacarit) 10
4. Thành phần cấu tạo của lipid
Thành phần cấu tạo của Lipid
Lipid là những sản phẩm ngưng tụ của các axit béo và ancol Ancol
Axit béo (chuỗi hidrat cacbon): C4-36 Axit béo bão hòa Glycerol Axit béo không bão hòa Sterol C nH 2n-1COOH C nH 2n-1COOH COOH Các ancol cao phân tử Các amino ancol 2n- Ax1i t béo mang chức ancol Axit béo có vòng
5. Vai trò của lipid
5.1. Vai trò của lipid với cơ thể sinh vật
- Vai trò cung cấp năng lượng
Lipid có vai trò cung cấp năng lượng cho cơ thể, bản thân nó cũng là một nguồn năng lượng không
thể thiếu. Cấu tạo của lipid chiếm tới 60% tế bão não, đặc biệt là nhóm acid béo không no chuỗi
dài là Omega-3 và Omega-6. Ở động vật, mô mỡ là phương tiện cơ thể lưu trữ năng lượng trao đổi
chất trong thời gian dài. Tế bào mỡ (tế bào mỡ) lưu trữ chất béo có nguồn gốc từ chế độ ăn uống
và từ quá trình chuyển hóa của gan. Dưới áp lực năng lượng, các tế bào này có thể phân hủy chất
béo dự trữ của chúng để cung cấp axit béo và cả glycerol cho hệ tuần hoàn. Các hoạt động trao đổi
chất này được điều chỉnh bởi một số hormone (ví dụ: insulin, glucagon và epinephrine). Mô mỡ
cũng tiết ra hormone leptin. 11
Phospholipid là chất béo cấu tạo bao myelin bọc dây thần kinh, giúp làm tăng sự nhạy bén cho hoạt
động trí não, đồng thời nó giúp bảo vệ não chống lại sự suy giảm trí nhớ do nguyên nhân tuổi tác.
Ngoài ra, lipid còn tham gia cấu tạo màng tế bào.
- Vai trò cấu thành các tổ chức
Một vai trò quan trọng của lipid với cơ thể người chính là khả năng cấu thành các tổ chức. Màng
tế bào vốn là một lớp mỡ do lipid, cholesterol và glucolipid... hợp thành. Các mô thần kinh và tủy
não cũng có chứa lipid và glucolipid.
- Vai trò duy trì nhiệt độ cơ thể và bảo vệ cơ thể
Vai trò lipid đối với cơ thể còn thể hiện ở khả năng ngăn ngừa sự mất nhiệt dưới da, nó giúp giữ
nhiệt hiệu quả và đồng thời làm cho lượng nhiệt ở bên ngoài đã được hấp thu không thể truyền dẫn vào bên trong cơ thể.
Trên thực tế, lipid là thành phần không được phân bố đều trong cơ thể người với tổng hàm lượng
khoảng 10%, chúng chủ yếu tập trung ở các tổ chức dưới da để tạo thành lượng mỡ dự trữ để cơ
thể có thể sử dụng khi cần thiết. Ngoài ra, một phần lipid còn bao quanh phủ tạng giống như một
tổ chức bảo vệ, để ngăn ngừa các va chạm và giúp chúng ở vị trí đúng đắn, bảo vệ cơ thể tránh khỏi
các tác động bất lợi của môi trường thời tiết.
- Vai trò thúc đẩy hấp thu các vitamin tan trong chất béo
Trong cơ thể người, các loại Vitamin A, D, E, K sẽ không tan trong nước mà tan trong chất béo
hoặc dung môi hoà tan chất béo và vai trò của lipid với cơ thể người lúc này chính là môi trường
dung môi để thúc đẩy sự hấp thu các vitamin tan trong chất béo.
Ngoài các vai trò trên thì vai trò của lipid với cơ thể còn giúp làm tăng cảm giác no bụng khi chúng
ta sử dụng thực phẩm có hàm lượng lipid cao và lipid giúp nâng cao giá trị cảm quan của thư ăn
(thức ăn có nhiều chất béo sẽ có mùi thơm và ngon hơn)
5.2. Ứng dụng trong công nghiệp
- Trong công nghiệp, một số loại dầu thực vật được sử dụng thay thế nhiên liệu cho động cơ diesel
qua việc chuyển hướng sử dụng nhiên liệu sinh học (biofuels) thay cho nhiên liệu gốc dầu mỏ trên
các động cơ diesel. Tại Việt Nam đã thực hiện được một thiết bị chuyển đổi để động cơ diesel có 12
thể hoạt động trực tiếp với dầu thực vật. Công nghệ này gọi là “sử dụng trực tiếp dầu thực vật”
(Straight vegetable oil) gọi tắt là SVO. Bộ chuyển đổi SVO này có thể sử dụng trực tiếp dầu thực
vật (cụ thể là dầu dừa) cho động cơ diesel, công suất đến 100 HP và đã được đưa vào sử dụng thử
nghiệm cho kết quả rất tốt tại Nhà máy Chế biến dừa Thành Vinh (Bến Tre). Nhà máy đã vận
hành thử nghiệm tổ máy phát điện công suất 5,5 KWh có gắn bộ chuyển đổi sử dụng trực tiếp dầu
dừa. Nguồn nhiên liệu dầu dừa cung cấp cho tổ phát điện được lấy từ nguồn dầu dừa có sẵn của
doanh nghiệp (được ép từ da của cùi dừa). Tổ phát điện có gắn bộ chuyển đổi sử dụng trực tiếp từ
dầu dừa được lắp đặt đưa vào sử dụng phát điện cho phân xưởng cơ khí, đến nay đã vận hành đạt
trên 400 giờ. Hiện thiết bị chuyển đổi hoạt động ổn định. Cấu trúc bộ chuyển đổi đơn giản nên
việc thao tác chuyển đổi từ nhiên liệu mồi diesel sang dầu dừa và từ dầu dừa sang diesel trước khi
ngừng phát điện có thể thực hiện dễ dàng.
- Một lượng lớn chất béo dùng để điều chế xà phòng và glixerol.
- Chất béo còn được dùng trong sản xuất một số thực phẩm khác như mì sợi, đồ hộp…
- Grixerol được dùng trong sản xuất chất dẻo, mĩ phẩm, thuốc nổ…
- Nguyên liệu quan trọng để chế biến và bảo quản các thực phẩm để khỏi bị ôi thiu.
- Là thành phần giàu dinh dưỡng của thực phẩm. Nó là một trong ba thành phần cơ bản (lipid,
glucid, protein) cấu thành bữa ăn và trong quá trình hoạt động sinh lí của cơ thể. Nhu cầu chất béo
chiếm từ 15-30% trên tổng năng lượng mang lại từ khẩu phần ăn.
6. Tính chất đặc trưng
6.1. Tính chất vật lý
6.1.1. Trạng thái tự nhiên
- Chất béo là thành phần chính của mỡ động vật và dầu thực vật. - Sáp :
• Sáp động vật: sáp ong, sáp lông cừu,..
• Sáp thực vật: có một lượng nhỏ trên bề mặt của lá, lông, cành, quả
• Sáp khoang: có trong than đá, bùn 13
- Steroid và photpholipid có trong cơ thể sinh vật. Cholesterol là steroid có số lượng lớn nhất,
là chất trung gian của tất cả các steroid trong động vật. Người trưởng thành có trung bình khoảng
hơn 200g cholesterol chứa trong các mô cơ thể, lượng lớn trong não và tủy sống. Cholesterol là
thành phần bồi đắp mạch máu, cản trở sự lưu thông của máu trong hệ tuần hoàn
- Terpenes phân bố rộng rãi trong tự nhiên, thành phần dễ bay hơi của trong các loại dầu thực vật
- Trong tự nhiên các acid béo không no thường ở dạng cis, tuy nhiên khi đun nóng nó trở thành
dạng trans, lúc này sẽ làm tăng cholesterol
6.1.2. Tính chất vật lý
- Ở nhiệt độ phòng, chất béo tồn tại ở trạng thái lỏng hoặc rắn. Trạng thái rắn lỏng phụ thuộc vào
tính chất nhóm R của acid béo
• Trạng thái rắn: trong phân tử chất béo có gốc hidrocacbon no.
VD: mỡ bò, mỡ cừu…
• Trạng thái lỏng: trong phân tử chất béo có gốc hidocacbon không no.
VD: dầu phộng, dầu vừng, dầu dừa, dầu cá…
- Nếu các acid béo không no được hydro hóa (cộng hợp hidro mạch cacbon để trở thành dạng no)
thì sau phản ứng sẽ chuyển lipid từ dạng lỏng thành dạng rắn, người ta ứng dụng công đoạn này để
sản xuất shoterning hay magarinr.
- Tính tan: chất béo nhẹ hơn nước và không tan trong nước (và tách thành lớp) nhưng tan nhiều
trong các dung môi hữu cơ. VD: clorofom, ete, hexan, benzene
- Nhiệt độ nóng chảy phụ thuộc vào gốc R: sự có mặt của các acd béo mạch ngắn hoặc acid béo,
acid béo không no. Dạng đồng phân cis hoặc trans. Vị trí acid béo trên glycerine. Acid béo có nhiều
nối đôi thì nhiệt độ nóng chảy thấp và ngược lại. 14
6.2. Tính chất hóa học
6.2.1. Phản ứng thủy phân trong môi trường axit
- Khi đun nóng với nước có xúc tác axit, chất béo bị thủy phân tạo ra glixerol và các axit béo:
- Trong công nghiệp, phản ứng trên được tiến hành trong nồi hấp ở 220oC và 25 atm.
- Bản chất của phản ứng: xảy ra qua 3 nấc tạo ra glyxerin, triglyxerin hoặc diglyxerin
- Điều kiện: phải có nước, không cần xúc tác phản ứng vẫn có thể xảy ra. Nếu có chất xúc tác phản
ứng xảy ra nhanh hơn, chất xúc tác thường là enzym thủy phân
- Lợi ích của phản ứng: giúp cho nước hòa tan vào chất béo. Trong bảo quản rất có lợi vì tạo ra
nhiều acid béo tự do, làm cho khả năng tách nước ra của dầu mỡ là khó khăn nên đỡ hao hụt dầu
- Tác hại của phản ứng trong thực phẩm: nếu lipid tác dụng với nước nhiều sẽ xảy ra hiện tượng ôi
hóa, lipid sẽ thay đổi trạng thái, màu sắc và có mùi khó chịu
- Cách khắc phục: hạn chế lipid tác dụng với nước trừ những trường hợp muốn phản ứng thủy phân xảy ra
- Cách thúc đẩy phản ứng: Muốn cho phản ứng xảy ra nhanh hơn thì cần có chất xúc tác, chủ yếu
trong trường hợp này là enzyme
- Ứng dụng: rửa và xà phòng hóa
6.2.2. Phản ứng xà phòng hóa
- Khi đun nóng với dung dịch kiềm (NaOH hoặc KOH) thì tạo ra glixerol và hỗn hợp muối của
các acid béo. Muối natri hoặc kali của các acid béo chính là xà phòng. Các muối kali của acid béo
tạo thành xà phòng mềm. 15
- 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.
- Bản chất của phản ứng: Thực chất của phản ứng xà phòng là phản ứng thủy phân. Có bao nhiêu
acid béo thì sẽ phản ứng với xút bấy nhiêu. Tính toan lượng xút thêm vào để phản ứng hết với
acid béo tự do thông thường cho thêm lượng dư xút để đảm bảo loại bỏ hết acid béo tự do
- Điều kiện xảy ra phản ứng: phải có dung dịch xút
- Yếu tố ảnh hưởng: phản ứng xảy ra mãnh liệt hơn khi có nhiêt độ. Nhiệt độ căng cao tốc độ phản
ứng càng nhanh. Nồng độ và lượng xút cao cũng làm tăng tốc độ phản ứng vì xà phòng là chất hoạt động bề mặt
- Tác dụng của phản ứng: dùng xút để lọc dầu mỡ trong công nghệ sản xuất dầu mỡ
- Tác hại của phản ứng: trong quá trình lọc dầu có thể làm trong dầu nhưng nếu không chú trọng
thường xuyên để làm vệ sinh thiết bị sẽ bị đóng cặn xuống thiết bị và có thể làm tràn dầu ra ngoài
- Cách khắc phục: tính toán lượng kiềm cho vào thích hợp cho yêu cầu của công nghệ
6.2.3. Phản ứng hiđro hóa
- Lipid lỏng có gốc axit là không no, để chuyển thành lipid rắn, ta cho tác dụng với H2 có niken
làm xúc tác trong nồi hấp. 16
- Bản chất của phản ứng: gắn hydro vào vị trí nối đôi hoặc nối ba của acid béo không no. Chất
xúc tác có vai trò gắn hydro lên nó sau đó nhờ chất hoạt động bề mặt và chất xúc tác tạo thanh
chất xúc tác bề mặt và sau đó mới cộng hợp với hydro
- Điều kiện xảy ra phản ứng: chất xúc tác, hydro, nhiệt độ, áp suất và đặc biệt phải có nối đôi
hoặc nối ba trong phân tử
- Tác dụng của phản ứng: Chuyển acid béo không no thành các acid béo no (lỏng- đặc) để sản
xuất dầu magarine hoặc dầu shorterning, mayonnaise. Làm tăng thời gian bảo quản, giảm sự oxy
hóa trong quá trinh bảo quản, tăng độ bền của dầu
- Tác hại của phản ứng: phản ứng làm giảm giá trị dinh dưỡng vì nó làm giảm lượng acid béo cần
thiết, hàm lượng vitamin, và màu sắc của các chất màu carotenoit có trong dầu. Làm giảm chỉ số IV của dầu mỡ
6.2.5. Phản ứng oxi hóa
Nối đôi C = C ở gốc acid không no của chất béo bị oxi hóa chậm bởi oxi không khí tạo thành
peoxit hoặc hydroperoxit, 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.
R-CH2-CH=CH-CH2-R1 + O2 → R-CH2-CH-CH-CH2-R1 O – O Peroxit 17
R-CH2-CH=CH-CH2-R1 + O2 → R-CH2-CH=CH-CH-R1 O – O Hydroperoxit
6.2.6. Phản ứng ester hóa
- Bản chất phản ứng: sự đổi chỗ qua lại lẫn nhau của các acid béo trong cùng một triglyxerit hoặc
giữa các triglyxeride với nhau
- Điều kiện phản ứng: điều kiện nhiêt độ và môi trường thích hợp, nhất là khi vắng mặt nước và
có mặt chất xúc tác. Chất xúc tác thường là alcolat kiềm (0,1-0,3%), nhiệt độ phản ứng là 110- 160℃
- Tác dụng của phản ứng: phản ứng dùng để thu từ mỡ lợn các chất béo có khả năng nhũ hóa, để
dùng trong sản xuất bánh ngọt và kem đá, qua phản ứng này sẽ loại bỏ các tinh thể glyxerit thô
vốn tạo ra trong kem. Cũng có thể dùng phản ứng chuyển ester hóa để chế hóa ra các mỡ rắn giàu
acid oleic để sản xuất magarine
- Tác hại của phản ứng: sự biến đổi vị trí của các acid béo làm khả năng tiêu hóa của triglyxeride
thay đổi và do đó sự hấp thụ của mỗi acid béo có thể bị biến đổi theo
6.2.7. Phản ứng đồng phân hóa
- Bản chất của phản ứng: chuyển dạng đồng phân của acid béo chủ yếu dạng cis thành dạng trans
- Điều kiện xảy ra phản ứng: nhiệt độ, trong phân tử có liên kết đôi trong phân tử
- Tác dụng của phản ứng: làm chuyển đồng phân từ dạng cis sang dạng trans, làm tăng thời gian
bảo quản của chất béo, chuyển trạng thái của chất béo từ lỏng sang đặc
- Tác hại của phản ứng: làm tăng nhiệt độ nóng chảy của chất béo, làm cho chất béo khó tiêu hóa hơn
- Ứng dụng của phản ứng chủ yếu làm tăng thời gian bảo quản của chất béo 18
6.3. Các chỉ số hóa học 6.3.1. Chỉ số acid
- Định nghĩa: số mg KOH trung hòa các acid béo tự do trong 1 gram chất béo
- Ý nghĩa: cho biết độ tươi của chất béo. Chỉ số này càng cao thì chất béo càng không tốt, đã bị
phân hủy hay oxy hóa một phần RCOOH + KOH → RCOOK + H2O
- Xác định chỉ số acid:
+ Nguyên tắc xác định:
• Dưới tác dụng của các enzyme thủy phân (lipase, phospholipase), khi có nước và nhiệt
độ cao, triglyceride sẽ bị phân cắt ở mối liên kết este và bị thủy phân thành acid béo tự do.
• Trung hòa lượng acid béo tự do trong chất béo bằng dd KOH thì phản ứng: RCOOH + KOH → RCOOK + H2O + Sơ đồ tiến hành: 19
6.3.2. Chỉ số xà phòng hóa
- Định nghĩa: số mg KOH trung hòa các acid béo tự do và các acid béo kết hợp trong 1g chất béo
- Ý nghĩa: Cho biết phân tử lượng trung bình của các acid béo tham gia thành phần của chất béo
đem phân tích. Chỉ số này càng cao chứng tỏ khối lượng phân tử trung bình của acid càng nhỏ
(1) RCOOH + KOH → RCOOK + H2O (2) CH R(COOK CH&-O-CO-R( &-OH + 3KOH ⃓ ⃓ CH-O-CO-R R & CH-OH + &COOK ⃓ ⃓ CH CH R*COOK &-O-CO-R* &-OH Mỡ trung tính Glycerol Xà phòng 6.3.3. Chỉ số iode
- Định nghĩa: số gram iode bão hòa hết các vị trí nối đôi của 100 gram chất béo.
- Ý nghĩa: đặc trưng cho mức độ chưa bão hòa của chất béo. Chất béo càng nhiều nối đôi thì chỉ số
iode càng cao, chứng tỏ mẫu chất càng lỏng và dễ bị oxy hóa. Chỉ số iode của mỡ động vật 30-70, dầu thực vật 120-160. Chất béo Chỉ số iode Mỡ heo 56 Mỡ bò 30 Dầu oliu 86 Dầu đậu nanh 130 Dầu bông 150 20