U sadržaju ove nastavne teme upoznat ćete se sa još jednom skupinom biološki važnih organskih spojeva koji su skladišni oblik energije u živim sustavima.

ISHODI UČENJA

Usvajanjem sadržaja ove nastavne teme moći ćete odgovoriti na sljedeća pitanja:

ishodi učenja
  1. Što su masti i ulja po svom kemijskom sastavu?
  2. Po čemu se masti i ulja međusobno razlikuju?
  3. Usporedi zasićene i nezasićene masne kiseline i navedi primjere!
  4. Što su omega-3-masne kiseline?
  5. Koje masne kiseline nazivamo esencijalnim i zbog čega?
  6. Istakni fizikalne razlike masti i ulja?
  7. Navedi kemijska svojstva masti i ulja?
  8. Zašto su masti kvarljive?
  9. Kako možemo spriječiti kvarljivost ulja?
  10. Obrazloži važnost masti i ulja za živi svijet?

UVOD

Masti i ulja su organski spojevi vrlo bogati energijom potrebnom za održavanje životnih funkcija i svakodnevne aktivnosti živih bića. Osim kao izvor energije, masti i ulja su i gradbeni elementi staničnih membrana te služe za sintezu drugih važnih bioloških spojeva.

Po svom kemijskom sastavu, masti i ulja su esteri trovalentnog alkohola glicerola i triju viših masnih kiselina. Ovisno o tome koje masne kiseline su u njihovoj građi, razlikujemo masti i ulja.

Masne kiseline su karboksilne kiseline koje sadrže duge ugljikovodične lance sa jednostrukim ili dvostrukim vezama između atoma ugljika. Broj atoma ugljika u lancu se kreće od 10 pa nadalje. Ukoliko su u lancu prisutne samo jednostruke veze između ugljikovih atoma riječ je o zasićenim masnim kiselinama, a ako se u lancu nalazi barem jedna dvostruka veza govorimo o nezasićenim masnim kiselinama.

Slika 1. Prikaz zasićenih masnih kiselina pomoću veznih crtica i molekulskom formulom

Najznačajnije zasićene masne kiseline su miristinska (14C), palmitinska (16C) i stearinska (18C). Od nezasićenih masnih kiselina nužno je istaknuti oleinsku kiselinu (18C), ali i omega-3-masne kiseline koje sadrže 18 do 22 ugljikova atoma, imaju više dvostrukih veza pri čemu se prva dvostruka veza nalazi na trećem ugljiku od kraja lanca. Linolenska kiselina pripada omega-3-masnim kiselinama.

Slika 2. Prikaz oleinske kiseline pomoću veznih crtica i molekulskom formulom

Zbog toga što čovjek teško može sintetizirati nezasićene masne kiseline, u organizam ih treba unositi prehranom pa govorimo o esencijalnim masnim kiselinama čemu pripadaju i omega-3-masne kiseline. Bogat izvor ovih masnih kiselina su riba, orašasti plodovi, sjemenke, alge. Važne su za zdravlja srca, mozga, očiju i zglobova.

Kemijsku strukturu masti čine samo zasićene masne kiseline dok ulja grade nezasićene masne kiseline.

SVOJSTVA MASTI I ULJA

Poznato nam je da su svojstva kemijskih spojeva posljedica njihove kemijske građe. Masti i ulja zbog različite kemijske građe ispoljavaju i različita fizikalna i kemijska svojstva.

Fizikalna svojstva

Zbog sadržaja zasićenih masnih kiselina čije su strukture u prostoru krute i neslomljive zahvaljujući prisutnosti jednostrukih veza između ugljikovih atoma te se kao takve gusto slažu u prostoru (slika 3. a)), masti su pri sobnoj temperaturi krutine. Ulja su pri sobnoj temperaturi tekućine jer dvostruke veze u njihovim nezasićenim masnim kiselinama lako pucaju i stvaraju prelomljene strukture (slika 3. b)), a u njihovim prostornim oblicima stvaraju se šupljine.

Slika 3. a) zasićena masna kiselina, b) nezasićena masna kiselina

Masti imaju viša tališta od ulja. I jedni i drugi su masnog opipa te netopljivi u vodi. Otapaju se u organskim otapalima primjerice benzenu, kloroformu, eteru po onom dobro znanom pravilu “slično se otapa u sličnom”. Masti i ulja ubrajamo u nepolarna otapala.

Kemijska svojstva

Masti i ulja na zraku lako oksidiraju te dolazi do njihovog kvarenja tzv. užeglosti. Ovoj pojavi pridonosi i prisutnost mikroorganizama u samim uzorcima. Masti skladištimo u hladnjaku, a ulja na tamnom i hladnom mjestu. Masti i ulja su lako zapaljive tvari te prilikom njihovog zagrijavanja treba biti vrlo oprezan da ne bi došlo do njihovog prskanja što može prouzrokovati opekotine.

DOBIVANJE MASTI I ULJA

Masti su životinjskog porijekla te se dobivaju iskuhavanjem masnih životinjskih tkiva. Kod nas je običaj da se topi svinjska mast i cijede čvarci. Ulja su biljnog porijekla te se dobivaju iz biljnih plodova procesom destilacije. Suncokretovo, maslinovo, bućino, palmino, kokosovo ulje samo su neki od primjera biljnih ulja.

Slika 4. Katalitička hidrogenacija ulja

S obzirom da je dvostruka veza koju nalazimo u uljima podložnija oksidaciji nego li jednostruka veza unutar masti, da bi se izbjegla kvarljivost ulja, vrlo često se pristupa procesu katalitičke hidrogenacije biljnih ulja tj. prevođenju ulja u polučvrste masti ili jednostavno u margarin. Ovakav oblik biljnog ulja ima velik značaj u prehrambenoj industriji (namaz, kolači, itd.). Vrlo često se biljna ulja i rafiniraju tj. pročišćavaju od primjesa koje ubrzavaju njihovu oksidaciju. Ovime se povećava kvaliteta ulja, ali i sama ekonomičnost proizvodnje.

UPOTREBA I VAŽNOST MASTI I ULJA

Već smo u uvodnom dijelu rekli kako su masti i ulja nezaobilazni u prehrani i ljudi i životinja. Ipak prilikom njihovog konzumiranja treba biti oprezan i koristiti ih u razumnim, umjerenim količinama. Visok sadržaj energije pohranjen u mastima i uljima, čovjek svojim aktivnostima ne može potpuno potrošiti pa gomilanje masnoća u tijelu uzrokuje stvaranje masnog sala tj. dovodi do pojave pretilosti, adipoznosti ili gojaznosti. Suvišak masnoća u tijelu uzrokuje probleme sa srcem i krvožilnim sustavom jer masne naslage na stijenkama krvnih žila začepljuju krvne žile i sprječavaju nesmetan protok krvi. Time dolazi do pojave ateroskleroze, ali i srčane i moždane kapi.

Slika 5. Pretilost
Slika 6. Prikaz ateroskleroze

Masti i ulja su važna otapala u organskoj kemiji. Preteče su brojnih spojeva bez kojih bi današnji život bio nezamisliv kao što su sapuni i deterdženti. Prehrambena industrija danas je nezamisliva bez masti i ulja. S obzirom da pokazuju i ljekovita svojstva, nalaze primjenu i u proizvodnji farmaceutskih pripravaka i lijekova.

ISTRAŽI!

Koje prehrambene namirnice sadrže zdrave i korisne masti za naš organizam, a koje pak loše masti koje bi trebalo izbjegavati?

Što čujem zaboravim, što vidim pamtim, što uradim znam!

Masti i ulja

e-učenje kemije