Bài giảng Hóa sinh đại cương: Chương 6 Lipid

Bài giảng Hóa sinh đại cương: Chương 6 Lipid Chương 6: Lipid I. Khái niệm chung II. Lipid đơn giản III. Lipid phức tạp VI. Sự chuyển hoá lipid trong quá trình bảo quản ThS. Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 6: Lipid 1 I. Khái niệm chung  Khái niệm về lipid  Vai trò của lipid  Phân loại lipid ThS. Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 6: Lipid 2Khái niệm về lipid Lipid = nhóm các h

Trang 1

ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 6: Lipid 1

Chương 6: Lipid

I Khái niệm chung

II Lipid đơn giản

III Lipid phức tạp

VI Sự chuyển hoá lipid trong quá trình bảo quản

I Khái niệm chung

 Khái niệm về lipid

 Vai trò của lipid

 Phân loại lipid

Trang 2

Khái niệm về lipid

Lipid = nhóm các hợp chất hữu cơ có các tính chất lý hóa giống nhau:

– hòa tan kém trong nước và dung môi phân cực

– hòa tan tốt trong dung môi không phân cực như cloroform, ete, benzen, toluen…

Nguyên nhân: có nhiều nhóm kỵ nước và rất

ít nhóm ưa nước (OH, NH2, COOH) trong phân

tử lipid

Vai trò của lipid

 Trong cơ thể sinh vật:

–Hợp phần cấu tạo quan trọng của màng sinh học –Cung cấp năng lượng cho sinh vật (37,6.10 6 J/kg) –Cung cấp các vitamin A, D, E, K và F cho cơ thể

 Trong công nghiệp thực phẩm:

–TP giàu dinh dưỡng của thực phẩm

–Nguyên liệu quan trọng để chế biến và bảo quản các loại thực phẩm để khỏi bị ôi thiu

–Tạo ra kết cấu

–Tạo tính cảm vị đặc trưng.

Trang 3

Hàm lượng lipid trong một số

Trang 4

Nhu cầu lipid

 Trung bình khoảng 36 – 42g/ngày

Phân loại lipid

 Dựa vào phản ứng xà phòng hóa

– Lipid xà phòng hóa được bao gồm các glixerit, glixerophotpholipid và sáp (cerit) nghĩa là những lipid mà trong thành phần cóchứa ester của acid béo cao phân tử

– Lipid không xà phòng hóa được, tức lànhững lipid trong phân tử không chứa ester, nhóm này bao gồm các hydrocacbon, các chất màu và các sterol

Trang 5

 Dựa vào độ hòa tan:

– Lipid thực sự là những ester hoặc amit của acid béo (có từ 4C trở lên) với một rượu:

• Glixerolipid (ester của glixerol)

• Sphingolipid (amit của sphingozin)

• Cerit (ester của rượu cao phân tử)

• Sterit (ester của sterol)

• Etolit (ester tương hỗ của hợp chất rượu đa chức)

– Lipoit là những chất có độ hòa tan giống lipid:

• Các carotenoit và quinon (dx của izopren)

• Sterol tự do

• Các hydrocacbon.

 Dựa vào thành phần cấu tạo:

– Lipid đơn giản: là ester của rượu và acid béo, gồm Triaxylglixerin, Sáp (cerit), Sterit

– Lipid phức tạp: ngoài acid béo và rượu, còn có các

TP khác như acid photphoric, bazơ nitơ, đường:

• Glixerophotpholipid: glixerin, acid béo và acid photphoric

• Glixeroglucolipid: glixerin, acid béo và

Trang 6

II Lipid đơn giản

CH2– OCOR1

CH – OCOR2

CH2– OCOR3Triaxylglixerin

CH2OH CHOH

CH2OH

Glixerin

+R1COOH

+R1COOH +R2COOH

+R1COOH +R2COOH +R3COOH

Trang 7

Các triaxylglixerin thường chứa 2 hay 3 loại acid béo khác nhau Dầu

mỡ có nguồn gốc tự nhiên luôn là hỗn hợp các triaxylglixerin  tách 1 triaxylglixerin riêng biệt, đồng nhất rất khó: R1R1R1, R1R1R2, R1R2R1,

 Có 2 loại acid béo:

– acid béo no (bão hòa)

– acid béo không no (không bão hòa)

Trang 8

Acid béo no

 CT chung: CnH2nO2hay Cn-1H2n-1COOH

 Từ C12 trở đi: chất rắn, không hòa tan trong nước

 Chủ yếu có trong mỡ ĐV, ít gặp ở TV:

– acid butyric (C4), acid carpoic (C6), acid capilic

(C8) và acid capric (C10) / bơ, sữa bò.

– acid miristic (C14) /dầu lạc.

– acid palmitic (C16) và acid stearic (C18) trong tất

cả các chất béo với hàm lượng cao

10

COOH 9

10 12 13

8 9 11 12 14

15 6 5 COOH

9 10 12 13 15

acid béo không no, không thay thế: linoleic, linolenic  vitamin F

Trang 9

Hàm lượng các acid béo không no

Trang 10

Trang 11

Các chỉ số hóa học

 Chỉ số acid:

– Chỉ số acid = số mg KOH cần thiết để trung hòa hết các acid béo tự do có trong 1 g chất béo:

RCOOH + KOH  RCOOK + H2O

– Trong dầu mỡ, lượng acid béo tự do không đáng kể nhưng sẽ tăng lên trong quá trình bảo quản hoặc ở giai đoạn nẩy mầm  đánh giá dầu mỡ cũ/mới, qua chế biến hay chưa

Trang 12

Trang 13

 Chỉ số peroxyt:

– Là số gam iot được giải phóng ra khi cho dung dịch KI tác dụng với 100g chất béo nhờ tác dụng của peroxyt có trong chất béo:

– Chỉ số peroxyt xác định mức độ ôi hóa của chất béo.

 Chỉ số Reichert-Meissle: số ml NaOH tác dụng với acid hữu cơ bay hơi có trong 5g dầu mỡ

(butyric, caproic, caprilic…)

Trang 14

Các phản ứng hóa học đặc trưng

Phản ứng thủy phân (phản ứng xà phòng hóa)

 Phản ứng này xảy ra ở những hạt có dầu (lạc, vừng, thầu dầu…) lúc nảy mầm, khi bảo quản với độ ẩm cao, điều kiện bảo quản không tốt.

CH2OH glixerin

Trang 15

Phản ứng oxy hóa

 Dầu mỡ để lâu/ bq không tốt thường bị hôi do:

– Xảy ra phản ứng thủy phân như trên

– Oxy hóa  peroxit hay hydroperoxit:

 Các peroxit và hydroperoxit phân hủy tiếp tục các hợp chất chứa aldehit/xeton, có mùi hôi, vị đắng.

R – CH2– CH = CH – CH2– R1+ O2 R – CH2– CH – CH – CH2– R1

O O peroxit

R – CH2– CH = CH – CH2– R1+ O2 R – CH2– CH = CH – CH – R1

OH

O hydroperoxit

Phản ứng chuyển ester hóa

 Trong đk thích hợp (t 0 cao, khan nước, có chất xúc tác): các gốc acid béo trong 1 triglixerit / giữa các triglixerit đổi chỗ cho nhau

 Ứng dụng:

– Tạo chất nhũ hóa từ mỡ lợn  sản xuất bánh ngọt và kem đá (loại bỏ tinh thể glixerin thô gây ra hạt cứng) – Chế biến mỡ rắn giàu acid linoleic để sản xuất

magarin

 Sự chuyển ester không làm biến đổi các acid béo nhưng khả năng tiêu hóa của triglixerit bị thay đổi  sự hấp thu của mỗi acid béo cũng bị thay đổi theo.

Trang 16

Phản ứng hydro hóa

Là phản ứng gắn hydro vào nối đôi của acid béo không no trong các glixerit: dầu

TV  mỡ TV (rắn)

Có hai kiểu hydro hóa:

– Hydro hóa chọn lọc: acid linolenic 

 Công thức chung: R1COOR2

Trong đó:

– R1 là gốc acid như acid palmitic, acid xerotic, acid montanic, acid melissic

– R2 là gốc rượu như rượu xerilic, rượu

montanilic, rượu mirixilic

 Bền với ánh sáng, chất oxy hóa, tác nhân vật lý,

ít bị thủy phân

 Ứng dụng: vật liệu cách điện, vật liệu làm khuôn

in, sơn, bút chì, phục hồi các bức tranh…

Trang 17

Sáp (Cerit)

 Căn cứ vào nguồn gốc, có 3 loại sáp:

– Sáp ong (sáp ĐV): là ester của acid palmitic + rượu mirixilic (C18H35OCOC15H31)  bảo vệcho ấu trùng ong, tránh sự tổn thất của mật– Sáp thực vật: trên bề mặt lá, quả  ngăn nước, vi sinh vật xâm nhập, tránh sự thoát hơi nước

– Sáp khoáng (sáp núi) từ than đá linhit hoặc than bùn, TP: acid montanic + các ester của

nó, d = 1, t0

nc= 72 – 770C

Sterit

 Là ester của acid béo bậc cao+rượu vòng sterol

 Sterol = rượu chưa no đơn chức, có vòng, dẫn xuất của xiclopentanoperhydrophenantren

 Sterol không tan trong nước, tan nhiều trong dung môi hữu cơ như cloroform, rượu…, dễ bị thuỷ phân bằng kiềm hoặc enzim

 Có ở gan, tụy tạng, mỡ, máu, TP nguyên sinh chất

 Một số sterol quan trọng:

– Colesterrol: C22H40O, trong mật, đại não ĐV, rong

đỏ, khoai tây, lá mầm của đậu tương

– Ecgosterol: nấm men, nấm mốc, trong hạt lúa mì Dưới tác dụng của tia UV :ecgosterol  vitamin D – Sitosterol trong đậu tương

Trang 18

Trang 19

Photpholipid

 Photpholipid = diaxylglixerin + H3PO4

+ hợp chất phụ X (colin, etanolamin,

serin, inozit)

 Photpholipid = TP bắt buộc của màng

tế bào, nhiều ở hạt cây lấy dầu, cây

họ đâu, mô thần kinh, lòng đỏ trứng,

– Glixerophotpholipid: photphatit ở TV bậc cao

• photphattityl etanolamin (xephalin): X=etanolamin

• photphatityl colin (lơxithin): X=colin

• photphatityl serin, photphatityl inozit

– Sphingolipid: glixerin+acid béo+colin+acid photphoric

và amino của rượu chưa no sphingozin

Trang 20

VI Sự chuyển hoá lipid trong

quá trình bảo quản

 Trong điều kiện bảo quản cũng như cơ thể, lipid có thể chuyển hoá thành những sản phẩm khác nhau Các quá trình chuyển hoá thường xảy ra do một loạt các nhân tố enzyme xúc tác hay không có enzyme xúc tác

Sự ôi hoá lipid

 Khi bảo quản lâu dưới tác dụng của nhiều nhân

tố như ánh sáng, không khí, nhiệt độ, nước, vi sinh vật… lipid bị thay đổi trạng thái, màu sắc và

có mùi vị khó chịu Quá trình này được gọi là sự

ôi hoá

 Bản chất của quá trình ôi hoá là oxy hoá Tuy nhiên dựa vào cơ chế phản ứng thì có thể chia

ôi hoá thành 2 dạng:

– Ôi hoá do thủy phân

– Ôi hoá do oxy hoá

Trang 21

a Ôi hoá do sự thủy phân

 Xảy ra dưới tác dụng của nhiệt độ, acid, baz cóhoặc không có enzyme xúc tác

 Phản ứng xảy ra trên bề mặt tiếp xúc giữa lipid

và nước

 Lipase có thể có sẵn trong nguyên liệu hay do vi sinh vật mang vào, phân giải lipid tạo glycerol vàacid béo

Phản ứng thủy phân lipid đơn giản

+ R2COOH

R3COOH + H2O

Trang 23

b ÔI hoá do sự oxy hoá

khử

 Ôi hoá theo dạng này là phổ biến nhất khi bảo quản lipid Sự ôi hoá do oxy hoá khử được chia thành 2 dạng:

– Ôi hoá hoá học

– Ôi hoá sinh học

Ôi hoá hoá học

 Gọi là sự tự oxy hoá

 Các acid béo tự do được tạo thành từ sự thuỷphân lipid bị tác động bởi O2 tạo thành nhiều sản phẩm kế tiếp:

 Acid béo → hydroperoxyt → aldehyd no hay không no, xeton, xetoacid

Trang 24

Sự oxy hoá sinh học

 Phản ứng xảy ra dưới sự xúc tác của enzyme lipoxygenase (qua chu trình -oxyhoá)

 Sản phẩm của quá trình có mùi ôi khó chịu:

Lypoxygenase

Trang 25

Trang 26

Bước 2 Quá trình  - oxyhoá

Trang 27

c Sự oxy hoá glycerol

Trang 28

Sự chuyển hoá lipid

 Ảnh hưởng của sự oxy hoá

 Enzym mất hoạt tính

 Tăng khả năng phản ứng với protein

 Mất khả năng hoà tan trong dung môi

 Kiềm hãm sự phát triển của động vật

 Tăng khả năng phát triển các bệnh về tim mạch

Trang 29

VII Sự chuyển hoá lipid trong quá trình chế biến thực phẩm

 Tính chất và mức độ của sự biến đổi chất béo trong quá trình chế biến thức ăn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: nhiệt độ, thời gian đun nóng, diện tích tiếp xúc bề mặt chất béo với nước và sự có mặt của các chất có khả năng tác dụng tương hỗ hoá học với chất béo

a Sự biến đổi khi nấu

 Trong quá trình nấu các sản phẩm động vật, chất béo chứa trong chúng sẽ bị nóng chảy Mức độ nóng chảy phụ thuộc vào nhiệt độ

nóng chảy của từng loại mỡ

Trang 30

 Khi nấu chất béo chuyển dần từng phần nhỏ

từ sản phẩm vào nước theo mức độ nóng chảy của nó

 Lượng mỡ sau khi tách từ sản phẩm đem nấu vào nước, phần lớn tập hợp lại trên bề mặt nước và chỉ có một phần nhỏ bị nhũ tương hoá, nghĩa là mỡ bị phân tán trong nước dưới những dạng hình cầu rất nhỏ

Trang 31

 Kết quả của sự nhũ tương hoá là bề mặt tiếp xúc của chất béo với nước sôi sẽ tăng mạnh,

và do đó tạo điều kiện thuận lợi hơn cho sựphân giải mỡ Qua sự phân giải này, các acid béo được hình thành chủ yếu là acid stearic vàpalmitic

b Sự biến đổi khi rán

 Chất béo dùng để rán có thể dùng mỡ động vật hay dầu thực vật, nhiệt độ rán cao hay thấp chủ yếu phụ thuộc vào loại chất béo sửdụng, vào yêu cầu sản phẩm đem rán Nói chung, nhiệt độ rán thường duy trì trong

khoảng 140-1500C

Trang 32

 Ở nhiệt độ rán cao hơn bình thường, chất béo dễ bị phân huỷ, biểu hiện đầu tiên của sựphân huỷ mạnh chất béo là hiện tượng sinh khói

 Trong quá trình đun nóng, do nhiệt độ của chất béo được nâng cao nên làm cho độ nhớt của chúng giảm đi nhiều Độ nhớt giảm làm cho chất béo ngấm vào các sản phẩm đun rán

dễ dàng hơn

Định dạng
Số trang	32
Dung lượng	2,1 MB