Acylglyceroly (tuky)
Jedná se o estery mastných kyselin s trojsytným alkoholem glycerolem.
Obr.1: Obecný vzorec tuků
Zpravidla jsou esterifikovány všechny tři hydroxylové skupiny – vznikají triacylglyceroly. Esterifikací dvou –OH skupin vznikají diacylglyceroly, esterifikací jedné –OH skupiny vznikají monoacylglyceroly.
Obr.2: Rovnice esterifikace
V tucích mohou být součastně vázány různé mastné kyseliny, nejčastěji se jedná o palmitovou, stearovou a olejovou. Podle zastoupení mastných kyselin mají tuky různé skupenství. Rostlinné oleje jsou bohatší na nenasycené mastné kyseliny než živočišné tuky.
Dělení tuků podle skupenství:
-
pevné (loje) – obsahují jen nasycené mastné kyseliny
-
polotekuté (sádla) – obsahují nasycené i nenasycené mastné kyseliny
-
kapalné (oleje) – obsahují převážně nenasycené mastné kyseliny
Dělení tuků podle původu:
-
rostlinné – jsou přítomny především v semenech, oplodí a klíčcích rostlin
-
živočišné – jedná se o tuky mořských a suchozemských živočichů
Funkce tuků:
-
zásobárna energie – na tuky se převádí v potravě nadbytečně přijímané tuky a sacharidy. Tukové zásoby se uskladňují v tukových buňkách (adipocyty). Tyto buňky mohou být vyplněné téměř celé tukem. Energie se získává jeho oxidačním odbouráváním.
-
transport – jsou součástí lipoproteinů, které transportují v krvi a lymfě triacylglyceroly získané trávením potravy.
-
izolace – tepelně izolují celá těla (např. tuleň, tučňák) a orgány.
-
ochrana – chrání některé vnitřní orgány před poškozením (např. ledviny, střeva)
Fyzikální vlastnosti tuků:
Jedná se o látky ve vodě nerozpustné, dobře rozpustné v nepolárních rozpouštědlech (benzín). Mají hydrofobní charakter (odpuzují vodu).
Chemické vlastnosti tuků:
Hydrolýza tuků:
- Kyselá – vzniká směs mastných kyselin a glycerolu
Obr.3: Rovnice hydrolýzy
- Zásaditá (=zmýdelnění) – vzniká glycerol a soli mastných kyselin (mýdla)
Obr.4: Rovnice zmýdelnění
Mýdlo je hydratovaná sodná nebo draselná sůl vyšších mastných kyselin. Mýdlo je směs organických látek v pevné nebo kapalné podobě, působící jako anionický tenzid. Je to tedy látka, hromadící se ve fázovém rozhraní a snižující povrchové napětí vodných roztoků.
Tuhá mýdla jsou sodné soli vyšších mastných kyselin.
Polotuhá (mazlavá) mýdla jsou draselné soli vyšších mastných kyselin.
Žluknutí tuků:
Jedná se o částečnou hydrolýzu tuků a oxidaci vyšších mastných kyselin. Je způsobeno působením enzymů, tepla, světla, mikroorganismů atd.
Při tomto procesu vznikají nižší mastné kyseliny, které mají nepříjemný zápach (např. máselná kyselina).
Ztužování tuků:
Ztužování tuků je proces, kdy se rostlinné oleje přeměňují na pevné tuky. Katalytickou hydrogenací olejů se přeměňují nenasycené mastné kyseliny na nasycené.
Při ztužování tuků vzniká 1-10 % transmastných kyselin. Kolem roku 2000 byl prokázán negativní vliv transizomerů mastných kyselin na lidské zdraví (vliv na nemoci srdce a cév, organismus je při jejich odbourávání značně zatížen). Zesílily snahy o jejich plnou eliminaci z potravního řetězce. Proto byla technologie parciální katalytické hydrogenace opuštěna a nahrazena např. transesterifikací a frakční krystalizací.
Výroba tuků
Rostlinné oleje se získávají lisováním olejnatých semen pod vysokým tlakem nebo extrakcí rozpouštědly, nejčastěji hexanem nebo kombinací obou způsobů. Nejkvalitnější produkt získáváme lisováním za studena (tzv. exta panenský olej, panenský olej),méně kvalitní lisováním za zvýšené teploty. Pro větší výtěžnost se ze zbytků (pokrutin) získává další olej extrakcí v organickém rozpouštědle.
Pokud je olejnatost semen menší jak 25 %, získává se olej extrakcí. Extrakcí se získá směs obsahující 30-40 % oleje v hexanu. Hexan se poté odpaří na odparkách za sníženého tlaku a zbytky hexanu se odstraní destilací s vodní parou za sníženého tlaku.
Rostlinné oleje získané lisováním za vyšších teplot či extrakcí mají nepříjemné organoleptické vlastnosti. Proto se rafinují (čistí). Provádí se odslizení (hydratace), odkyselení (neutralizace), bělení a deodorace. Získáváme tak čistý tuk, který je velmi stálý.
Živočišné tuky se získávají působením horké vody, kterou se vyplaví a od vodné fáze oddělí. Tradiční způsob je přímý záhřev (škvaření).
Škvařené tuky mají charakteristickou chuť, tuky vyplavené horkou vodou jsou bez vůně a chuti.
Mléčný tuk se získává z mléka ve formě másla. Nejprve se odstředí frakce bohatá tukem – smetana od vodné fáze (odstředěné mléko). Ze smetany se mechanicky (šleháním) oddělí tuk (máslo) od podmáslí. Máslo obsahuje nejméně 80 % tuku. Dříve se máslo stloukalo v máselnicích z kyselé smetany.
