Jeg er sikker på, at de fleste af os har hørt, at mættede fedtstoffer er faste ved stuetemperatur, og umættede fedtstoffer er flydende ved stuetemperatur. Jeg spekulerer på, hvordan dette vedrører deres kemiske struktur – mættede fedtstoffer indeholder kun enkeltbindinger mellem carbonatomer, men for at kvalificere sig som et umættet fedt skal der være C = C dobbeltbinding.
Da en dobbeltbinding er stærkere end en enkeltbinding og længden af C = C dobbeltbinding er kortere end for enkeltbinding, hvorfor er det, at fedt indeholdende en dobbeltbinding er en flydende og mættede fedtstoffer er faste ved stuetemperatur? Det ser ud til, at dobbeltbindingen ville hæmme bevægelse, og det resulterende stof ville være mindre som olivenolie og mere som smør.
Svar
I fast tilstand interagerer de enkelte triacylglycerolmolekyler primært gennem Van der Waals-interaktion. Disse svage bindinger mellem molekyler brydes ved fast-væske-overgangen. Den nødvendige mængde energi til at forstyrre disse interaktioner (som bestemmer fedtets eller oliens smeltepunkt) bestemmes af den energi, der er forbundet med alle disse bindinger tilsat. I et mættet fedt er acylkæderne i stand til at justere perfekt lige langs deres længde og maksimere intermolekylære interaktioner. Denne effekt afspejles i det faktum, at smeltetemperaturen for en ren triacylglycerol stiger, når kædelængden stiger.
Du kan se denne effekt tydeligt i smeltetemperaturen for individuelle fedtsyrer. (C18: 0 betyder et 18-carbonmolekyle med nul dobbeltbindinger i acylkæden):
C18: 0 (stearinsyre) 70 ° C
C16: 0 (palmitinsyre) 63 ° C
C14: 0 (myristinsyre) 58 ° C
Så tilføjelsen af en enkelt -CH 2 – gruppe i acylkæden øger smeltetemperaturen med nogle få grader.
Når en cis-dobbeltbinding indføres i acylkæden, dette skaber et knæk i strukturen. På grund af dette kan acylkæderne ikke justere helt langs deres længde – de pakker ikke også sammen. På grund af dette reduceres summen af energien forbundet med intermolekylære Van der Waals-interaktioner. Igen ses dette tydeligt i smeltningen fedtsyretemperaturer:
stearinsyre C18: 0 70 ° C
oliesyre C18: 1 16 ° C
Som du kan se af disse tal, er effekten af at indføre en dobbeltbinding stor sammenlignet med kædelængdeeffekten.
Et typisk fedt eller olie vil selvfølgelig være en blanding af forskellige triacylglyceroler, men det underliggende princip er det samme.
Svar
Dette har at gøre med fedtsyrernes kemiske struktur. Enkeltbindinger skaber et lige molekyle, som let kan pakkes sammen for at danne et fast stof, mens dobbeltbindingen introducerer et knæk i strukturen.
Fedtstoffer, der for det meste kommer fra dyrekilder, har alle enkeltbindinger mellem kulstofferne i deres fedtsyrehaler således er alle carbonatomer også bundet til det maksimale antal mulige hydrogener. Da fedtsyrerne i disse triglycerider indeholder den maksimalt mulige mængde hydrogen, ville disse blive kaldt mættede fedtstoffer . Carbonhydridkæderne i disse fedtsyrer er således ret lige og kan pakke tæt sammen, hvilket gør disse fedtstoffer faste ved stuetemperatur. Olier, for det meste fra plantekilder, har nogle dobbeltbindinger mellem nogle af kulstofferne i kulbrintehalten og forårsager bøjninger eller “knæk” i form af molekylerne. Fordi nogle af kulstofferne deler dobbeltbindinger, er de ikke bundet til så mange hydrogener, som de kunne, hvis de ikke var dobbeltbundet til hinanden. Derfor kaldes disse olier umættede fedtstoffer . På grund af knæk i kulbrintehalerne kan umættede fedtstoffer ikke pakke så tæt sammen, hvilket gør dem flydende ved stuetemperatur.
Kildesiden er ikke længere tilgængelig, men biokemiske lærebøger vil angive det samme.
Kommentarer
- billede fungerer ikke ' t fungerer
- Jeg opdaterede billedet – linket er desværre dødt – men oplysningerne er korrekte, så det ' er fint