Rasvat on valmistettu triglyserideistä, ja ne ovat yleensä liukoisia orgaanisiin liuottimiin ja liukenemattomat veteen. Triglyseridien hiilivetyketjut määräävät rasvan rakenteen ja toiminnallisuuden. Hiilivetyjen vesitiiviys tekee niistä veteen liukenemattomia ja auttaa myös muodostamaan misellejä, jotka ovat pallomaisia rasvamuodostumia vesiliuoksissa. Hiilivedyillä on myös merkitys rasvan sulamispisteissä kyllästymisen tai hiilivetyjen hiiliatomien välisten kaksoissidosten lukumäärän kautta.
Mitä ovat rasvat?
Rasvat kuuluvat lipidien luokkaan, jotka yleensä liukenevat orgaanisiin liuottimiin ja eivät liukene veteen. Rasvat voivat olla joko nestemäisiä, kuten öljyä, tai kiinteitä, kuten voita, huoneenlämmössä. Öljyn ja voin ero johtuu rasvahappojen pyrstöistä. Rasvojen ero muista lipideistä on kemiallinen rakenne ja fysikaaliset ominaisuudet. Rasvat ovat tärkeä energian varastoinnin ja eristämisen lähde.
Rasvojen rakenne
•••Ryan McVay / Lifesize / Getty Images
Rasvat koostuvat glyserolin triestereistä, jotka on kiinnitetty hiilivedyistä valmistettuihin rasvahappopäähän. Koska jokaiselle glyserolille on kolme rasvahappoa, rasvoja kutsutaan usein triglyserideiksi. Rasvahappoja muodostava hiilivetyketju tekee molekyylin hännänpäästä hydrofobisen tai vedenkestävän, kun taas glyserolipää on hydrofiilinen tai "vettä rakastava". Nämä ominaisuudet johtuvat kunkin muodostavien molekyylien polaarisuudesta puolella. Hydrofobisuus johtuu hiilivetyketjujen hiili-hiili- ja hiili-vety-sidosten ei-polaarisista ominaisuuksista. Glyserolin hydrofiilinen ominaisuus johtuu hydroksyyliryhmistä, jotka tekevät molekyylistä polaarisen ja sekoittuvat helposti muiden polaaristen molekyylien, kuten veden kanssa.
Hiilivedyt ja misellit
•••Comstock Images / Comstock / Getty Images
Yksi rasvojen epätavallisista ominaisuuksista on kyky emulgoitua. Emulgointi on saippuan pääkäsite, joka voi olla vuorovaikutuksessa sekä napaisen veden että ei-polaaristen likahiukkasten kanssa. Rasvahapon polaarinen pää on vuorovaikutuksessa veden kanssa ja ei-polaariset pyrstöt voivat olla vuorovaikutuksessa lian kanssa. Tämä emulgointi voi muodostaa misellejä - rasvahappopalloja - missä napapäät muodostavat ulkokerroksen ja hydrofobiset pyrstöt muodostavat sisäkerroksen. Ilman hiilivetyjä misellit eivät olisi mahdollisia, koska kriittisen misellipitoisuuden hydrofobisuuskynnyksellä tai cmc: llä on tärkeä rooli misellien muodostumisessa. Kun hiilivetyjen hydrofobisuus saavuttaa tietyn pisteen polaarisessa liuottimessa, hiilivedyt niputtuvat automaattisesti yhteen. Polaaripäät työntyvät ulospäin vuorovaikutuksessa polaarisen liuottimen kanssa ja kaikki polaariset molekyylit suljetaan pois misellin sisätilavuus, kun ei-polaariset likahiukkaset ja hiilivedyt täyttävät sisätilan tilaa.
Kylläinen vs. Tyydyttymättömät rasvat
Kylläisyys viittaa hiilivetyhännässä olevien kaksoissidosten lukumäärään. Joillakin rasvoilla ei ole kaksoissidoksia, ja niiden vetyatomien enimmäismäärä on kiinnittynyt hiilivetyhännään. Tunnetaan myös tyydyttyneinä rasvoina, nämä rasvahapot ovat rakenteeltaan suoria ja tiiviisti pakattuja yhteen muodostaen kiinteän aineen huoneenlämpötilassa. Kylläisyys määrittää myös rasvahappojen fysikaalisen tilan ja sulamispisteet. Esimerkiksi vaikka tyydyttyneet rasvat ovat kiinteitä aineita, niiden rakenteensa vuoksi huoneenlämpötilassa tyydyttymättömiä rasvoilla, kuten öljyillä, on hiilivetypyrstöissä taipumuksia kaksoissidonnasta hiiltä hiileen joukkovelkakirjat. Taivutukset aiheuttavat öljyjen olevan nestemäisiä tai puolikiinteitä huoneenlämmössä. Siksi tyydyttyneiden rasvojen sulamispisteet ovat korkeammat hiilivetyhännän suoran rakenteen vuoksi. Tyydyttymättömien rasvojen kaksoissidokset helpottavat niiden hajoamista alemmissa lämpötiloissa.