Tłuszcze są bardzo ważną grupą estrów o dużym znaczeniu gospodarczym, biologicznym. Tłuszcze jadalne są pochodzenia zwierzęcego lub roślinnego. Do tłuszczów pochodzenia zwierzęcego zaliczamy m.in. masło, słoninę, smalec, łój. Do tłuszczów roślinnych należą tłuszcze ciekłe, tj. oliwa z oliwek, oleje (np. słonecznikowy, sojowy, arachidowy, rzepakowy) oraz margaryny, które są produkowane głównie z olejów roślinnych.
Patrząc na nie okiem chemika widzimy estry:
- glicerolu
CH2 OH
CH OH
CH2 OH
- kwasów karboksylowych:
- nasyconych, np. - nienasyconych, np.
kwas stearynowy C17H35COOH kwas oleinowy C17H33COOH
Do każdej z trzech grup hydroksylowych glicerolu przyłącza się jedna cząsteczka kwasu. Wzór ogólny tłuszczów ma więc postać:
CH2 O CO R1
CH O CO R2 Gdzie R1, R2, R3 oznacza resztę kwasu.
CH2 O CO R3
Tłuszcze jak każde związki charakteryzują się różnymi właściwościami, zarówno fizycznymi jak i chemicznymi.
Właściwości fizyczne:
- tłuszcze są ciałami stałymi, półstałymi lub oleistymi cieczami,
- tłuszcze są praktycznie nierozpuszczalne w wodzie,
- tłuszcze są bardzo słabo rozpuszczalne w alkoholu etylowym,
- tłuszcze są dobrze rozpuszczalne w węglowodorach i ich fluorowcopochodnych oraz innych rozpuszczalnikach niepolarnych.
Właściwości chemiczne:
- w środowisku kwaśnym, zasadowym lub pod wpływem enzymów tłuszcze hydrolizują do glicerolu i odpowiednich kwasów tłuszczowych
CH2 O CO C17H35 CH2 OH
lipaza
CH O CO C17H35 + 3H2O CH OH + 3C17H35COOH
CH2 O CO C17H35 CH2 OH
tristearynian gliceryny glicerol kwas stearynowy
Reakcje tego typu zachodzą w przewodzie pokarmowym człowieka i zwierząt. W pokarmie spożywanym przez wyżej wymienione stworzenia oprócz białek, cukrów, witamin znajdują się także tłuszcze. Właśnie ich rozkład daje sporą część energii.
- tłuszcze ulegają hydrolizie zasadowej tworząc mydła (sole wyższych kwasów tłuszczowych ), które jeśli są sodowe lub potasowe, są rozpuszczalne w wodzie i mogą służyć do mycia lub prania
CH2 O CO C17H35 CH2 OH
CH O CO C17H35 + 3NaOH CH OH + 3C17H35COONa
CH2 O CO C17H35 CH2 OH
tristearynian gliceryny glicerol stearynian sodu
- tłuszcze zawierające kwasy nienasycone można uwodornić, zmienia się przy tym konsystencja z ciekłej na stałą, dlatego na reakcję tę mówi się utwardzanie tłuszczów
CH2 O CO C17H33 CH2 O CO C17H35
CH O CO C17H33 + 3H2 CH O CO C17H35
CH2 O CO C17H33 CH2 O CO C17H35
trioleinian gliceryny tristearynian gliceryny
(tłuszcz nienasycony) (tłuszcz nasycony)
W przemyśle spożywczym uwodornia się najczęściej nie w pełni, aby pozostała pewna liczba wiązań podwójnych. Otrzymane tym sposobem oleje wykorzystywane są do produkcji margaryny.
Stan skupienia tłuszczów zależy w głównej mierze od reszty kwasowej przyłączonej do glicerolu. Jeżeli w łańcuchu kwasowym występują wiązania podwójne, mamy podstawy sądzić, że jest to tłuszcz nienasycony, a co za tym idzie, jest to tłuszcz o konsystencji ciekłej. Jeżeli w łańcuchu kwasowym jest brak wiązań podwójnych, jest to tłuszcz nasycony stały.
Inaczej związki te dzieli się na tłuszcze pochodzenia roślinnego, które charakteryzują się dużą zawartością kwasów tłuszczowych nienasyconych, niezbędnych dla naszego organizmu, czyli NNKT i na tłuszcze pochodzenia zwierzęcego (zawierające głównie kwasy nasycone), bez których w rzeczywistości lepiej funkcjonujemy, jako że skutkiem ich długotrwałego spożywania są poważne choroby zwyrodnieniowe, szczególnie w obrębie układu krążenia.
Tłuszcze dzieli się na tzw. widoczne i niewidoczne. Te ostatnie zawarte są w produktach żywnościowych, takich jak mięso i przetwory mięsne, ryby, mleko i przetwory mleczne. Do tłuszczów widocznych zaliczamy tłuszcze dodawane do pożywienia, m.in. masło, smalec, oleje i margaryny.
Tłuszcze mają bardzo duże znaczenie dla organizmu człowieka. Oto najważniejsze funkcje, jakie spełniają:
- to skoncentrowane źródło energii dla wszystkich tkanek i narządów, z wyjątkiem czerwonych ciałek krwi, mózgu i nerek,
- to wygodna forma gromadzenia przez organizm zapasów,
- stanowią budulec błon komórkowych i białej masy mózgu,
- to źródło nienasyconych kwasów tłuszczowych (NNKT) i witamin rozpuszczalnych w tłuszczach A, D, E, K,
- ułatwiają przełykanie pokarmu,
- hamują skurcze żołądka i wydzielanie HCL,
- mają dużą wartość sytną,
- służą do polepszania smaku potraw i umożliwiają niektóre procesy obróbki termicznej pokarmów, takie jak smażenie i pieczenie
- tkanki podskórnej chronią przed nadmierną utratą ciepła i ułatwiają adaptację w niskich temperaturach,
- zapasowe są źródłem pewnej ilości wody (ze spalenia 100g tłuszczu otrzymuje się 107g wody),
- okołonarządowe utrzymują w prawidłowym położeniu narządy ciała,
Według zasad fizjologii żywienia udział tłuszczu całkowitego (widocznego i niewidocznego) powinien stanowić 25-30% ogólnej wartości energetycznej dobowego pożywienia.
Przy obecnym stanie wiedzy uważa się, że nadmiar energii pochodzącej z nasyconych kwasów tłuszczowych zawartych w tłuszczach zwierzęcych należy redukować, zwiększyć zaś spożycie wielonienasyconych kwasów tłuszczowych. Oprócz zwiększenia udziału tłuszczów roślinnych w naszym pożywieniu należy, szczególnie w wieku średnim i starszym, ograniczyć spożywanie produktów zawierających cholesterol. Zawartość cholesterolu w dobowej racji pokarmowej nie powinna przekraczać 300mg.
Przyjmuje się, że głównym czynnikiem dietetycznym wpływającym na rozwój miażdżycy jest nadmierne spożycie tłuszczów nasyconych, czyli tłuszczów pochodzenia zwierzęcego powodujących nadmierny wzrost cholesterolu we krwi, zwłaszcza cholesterolu przenoszonego przez lipoproteiny o niskiej gęstości (LDL). Wysoki poziom cholesterolu we krwi towarzyszy często występowaniu zmian miażdżycowych, szczególnie tętnic wieńcowych serca.
Ponadto istnieje cały szereg prac naukowych, wskazujących na istnienie związków przyczynowych między nadmiernym spożyciem tłuszczów zwierzęcych, a powstawaniem nowotworów.
Tłuszcze nie tylko są składnikami pokarmów, mogą być też wykorzystane do produkcji farb olejnych (oleje roślinne zawierające reszty kwasowe o dużym stopniu nienasycenia). Farby te zawierają:
- pokost - olej roślinny (zazwyczaj lniany) z domieszkami, które przyspieszają twardnienie farby,
- pigment - nadaje farbie barwę,
- rozcieńczalnik - ułatwia nanoszenie farby na malowany przedmiot.