Ćwiczenie nr 12 Lipidy - tłuszcze nasycone i nienasycone. Liczba jodowa, metoda Hanusa ilościowego oznaczania stopnia nienasycenia tłuszczu

Transkrypt

1 Ćwiczenie nr 12 Lipidy - tłuszcze nasycone i nienasycone. Liczba jodowa, metoda Hanusa ilościowego oznaczania stopnia nienasycenia tłuszczu Celem ćwiczenia jest: wykrywanie nienasyconych kwasów tłuszczowych wykonanie oznaczenia liczby jodowej metodą Hanusa, będącej wskaźnikiem jakości tłuszczu Kwasy tłuszczowe są zbudowane z długiego łańcucha węglowodorowego zakończonego grupą karboksylową. Większość naturalnie występujących kwasów tłuszczowych zawiera parzystą liczbę atomów węgla, tworzących nierozgałęziony łańcuch. W nasyconych kwasach tłuszczowych wszystkie atomy węgla w łańcuchu są nasycone atomami wodoru. gólny wzór strukturalny takiego kwasu ma postać: CH 3 (CH 2 ) n CH, gdzie n jest liczbą parzystą. palmitynian (heksadekanian) C16:0 - H H 1 9 palmitooleinian (cis-δ 9 -heksadekenian) C16:1 - H H oleinian (trans- Δ 9 -oktadekenian) C18:1

2 Nazwy kwasów tłuszczowych uwzględniają całkowitą liczbę atomów węgla oraz liczbę i umiejscowienie wiązań podwójnych. Nazwy systematyczne kwasów tłuszczowych tworzy się dodając do nazwy wyjściowego węglowodoru określenie kwas i końcówkę owy. Tabela. 1. Nazwy i wzory niektórych występujących powszechnie kwasów tłuszczowych Kwas tłuszczowy Wzór Liczba wiązań Liczba atomów podwójnych węgla Palmitynian CH 3 (CH 2 ) 14 C - brak 16 Stearynian CH 3 (CH 2 ) 16 C - brak 18 leinian CH 3 (CH 2 ) 7 CH=CH(CH 2 ) 7 C Linolan CH 3 (CH 2 ) 4 (CH=CHCH 2 ) 2 (CH 2 ) 6 C Linolenian CH 3 CH 2 (CH=CHCH 2 ) 3 (CH 2 ) 6 C Arachidonian CH 3 (CH 2 ) 4 (CH=CHCH 2 ) 4 (CH 2 ) 2 C Liczbę atomów węgla i położenie wiązań podwójnych w kwasie tłuszczowym można także przedstawić za pomocą umownych znaków. Wyrażenie 18:0 oznacza kwas tłuszczowy z 18 atomami węgla pozbawiony wiązań podwójnych, a wyrażenie 18:2 symbolizuje kwas z 18 atomami węgla i dwoma wiązaniami podwójnymi. Atomy węgla w kwasach tłuszczowych numeruje się zaczynając od węgla grupy karboksylowej. W większości nienasyconych kwasów tłuszczowych wiązanie podwójne występuje w konfiguracji cis, nazywanej tak, ponieważ atomy wodoru związane z atomami węgla po obu stronach wiązania podwójnego znajdują się po tej samej stronie cząsteczki. Podczas degradacji kwasów tłuszczowych powstaje pewna ilość izomerów trans, w których atomy wodoru związane z atomami węgla tworzącymi wiązanie podwójne znajdują się po przeciwnych stronach cząsteczki. W celu oceny przydatności tłuszczu, jako materiału żywnościowego lub przemysłowego, ustala się analitycznie niektóre z jego cech fizyko-chemicznych. Należą do nich m.in. temperatura topnienia, gęstość oraz tzw. liczby tłuszczowe. Liczby tłuszczowe są miarą zawartości określonych związków w mieszaninie tłuszczu, np. estrów, związków nienasyconych, hydroksykwasów, wolnych kwasów tłuszczowych. Do najczęściej oznaczanych liczb tłuszczowych zalicza się: liczbę jodową (LJ), liczbę kwasową (LK), liczbę estrową (LE) i liczbę zmydlania (LZ).

3 Liczba jodowa (LJ) służy do określania zawartości kwasów nienasyconych, które wchodzą w skład danego tłuszczu. Jest to liczba gramów wolnego jodu (I 2 ) związanych przez 100 g tłuszczu. Kwasy nienasycone łatwo przyłączają jod w miejscu podwójnych wiązań. LJ jest zatem miernikiem stopnia nienasycenia tłuszczu, w związku z tym może służyć do identyfikacji tłuszczów. Tłuszcze o dużej zawartości nienasyconych kwasów tłuszczowych np. oleje roślinne charakteryzują się wysokimi liczbami jodowymi (olej rzepakowy , olej kokosowy ). Tłuszcze stałe o małej zawartości nienasyconych kwasów tłuszczowych mają niskie liczby jodowe, np. masło 26-38, smalec Wykrywanie nienasyconych kwasów tłuszczowych metodą Hanusa Zasada metody polega na wykorzystaniu właściwości związków nienasyconych do przyłączania atomów chlorowca w miejscu podwójnych wiązań. Stopień nienasycenia badanego tłuszczu wyraża się ilością przyłączonego chlorowca. CH 2 C (CH 2 ) 16 CH 3 CH 2 C (CH 2 ) 16 CH 3 I 2 CHH C (CH 2 ) 16 CH 3 CHH C (CH 2 ) 16 CH 3 I I C C C C I I W metodzie Hanusa IBr (jodobromek) ulega addycji do wiązań podwójnych w tłuszczu. Do reakcji używa się nadmiaru IBr. Nieprzereagowny IBr w reakcji z KI daje I 2. IBr + KI I 2 + KBr Wydziela się molowo tyle I 2, ile pozostało nieprzereagowanego IBr. Wydzielony I 2 miareczkuje się tiosiarczanem sodu (Na 2 S 2 3 ). Jest to reakcja utlenienia i redukcji. Wskaźnikiem w tej reakcji jest skrobia, która z I 2 daje granatowe zabarwienie. Zanik tego zabarwienia świadczy o zakończeniu reakcji. Procedura I S I - + S Do suchej kolby stożkowej o objętości 250ml odważ na wadze analitycznej ok.

4 0,7 g jednego z tłuszczów (masła, smalcu, margaryny, oleju). Równolegle wykonaj próbę kontrolną nie zawierającą tłuszczu. 2. Dodaj10 ml chloroformu i dokładnie rozpuść naważkę 3. Dodaj 15 ml odczynnika Hanusa, kolbę zamknij korkiem i dokładnie wymieszaj jej zawartość 4. Pozostaw w ciemnym miejscu na 30 minut, wstrząsając co pewien czas 5. Dodaj15 ml 10% roztworu KI, dokładnie wymieszaj 6. Dodaj 50 ml wody destylowanej 7. Natychmiast miareczkuj 0,1 M roztworem Na 2 S 2 3 do uzyskania jasno pomarańczowego zabarwienia 8. Dodaj ok. 2 ml roztworu skrobi 9. Miareczkuj Na 2 S 2 3 do odbarwienia roztworu

5 Tab.1. Liczba zmydlania i jodowa wybranych tłuszczy. Rodzaj tłuszczu Liczba zmydlania Liczba jodowa Tłuszcze zwierzęce Smalec wieprzowy Masło Tran leje liwa Arachidowy Sojowy Rzepakowy Słonecznikowy Lniany