Riebalai gaminami iš trigliceridų ir paprastai tirpsta organiniuose tirpikliuose, netirpsta vandenyje. Angliavandenilių grandinės trigliceriduose lemia riebalų struktūrą ir funkcionalumą. Dėl angliavandenilių atsparumo vandeniui jie netirpsta vandenyje, taip pat padeda formuotis micelėms, kurios yra sferinės riebalų formacijos vandeniniuose tirpaluose. Angliavandeniliai taip pat vaidina svarbų vaidmenį riebalų lydymosi temperatūroje dėl prisotinimo arba dvigubų ryšių tarp angliavandenilių anglies atomų skaičiaus.
Kas yra riebalai?
Riebalai priskiriami lipidų kategorijai, kurie paprastai tirpsta organiniuose tirpikliuose ir netirpsta vandenyje. Kambario temperatūroje riebalai gali būti skysti, pavyzdžiui, aliejus, arba kieti, pavyzdžiui, sviestas. Aliejaus ir sviesto skirtumas atsiranda dėl riebalų rūgščių uodegų prisotinimo. Riebalai skiriasi nuo kitų lipidų - cheminė struktūra ir fizinės savybės. Riebalai yra svarbus energijos kaupimo ir izoliacijos šaltinis.
Riebalų struktūra
•••Ryanas McVay / „Lifesize“ / „Getty Images“
Riebalai susideda iš glicerolio triesterių, prijungtų prie riebalų rūgščių uodegų, pagamintų iš angliavandenilių. Kadangi kiekviename glicerine yra trys riebalų rūgštys, riebalai dažnai vadinami trigliceridais. Angliavandenilių grandinė, sudaranti riebalų rūgštis, daro molekulės uodegos galą hidrofobišką arba atsparų vandeniui, o glicerolio galvutė yra hidrofilinė arba „myli vandenį“. Šios savybės yra dėl molekulių, sudarančių kiekvieną, poliškumo pusėje. Hidrofobiškumą lemia anglies-anglies ir anglies-vandenilio ryšių nepolinės charakteristikos angliavandenilių grandinėse. Glicerolio hidrofilines charakteristikas lemia hidroksilo grupės, kurios daro molekulę polinę ir lengvai maišosi su kitomis poliarinėmis molekulėmis, tokiomis kaip vanduo.
Angliavandeniliai ir micelos
•••„Comstock Images“ / „Comstock“ / „Getty Images“
Viena iš neįprastų riebalų savybių yra gebėjimas emulsinti. Emulgavimas yra pagrindinė muilo sąvoka, galinti sąveikauti tiek su poliariniu vandeniu, tiek su nepolinėmis nešvarumų dalelėmis. Poliarinė riebalų rūgšties galva sąveikauja su vandeniu, o nepolinės uodegos gali sąveikauti su purvu. Šis emulgavimas gali sudaryti miceles - riebalų rūgščių rutulius - ten, kur poliarinės galvos sudaro išorinį sluoksnį, o hidrofobinės uodegos - vidinį. Be angliavandenilių, micelės nebūtų įmanomos, nes kritinės micelių koncentracijos hidrofobiškumo riba arba cmc vaidina svarbų vaidmenį formuojant miceles. Angliavandenilių hidrofobiškumui pasiekus tam tikrą tašką poliniame tirpiklyje, angliavandeniliai automatiškai susipina. Poliarinės galvos stumiasi į išorę, kad sąveikautų su poliariniu tirpikliu, o visos polinės molekulės neįtraukiamos micelės vidinis tūris, nes nepolinės nešvarumų dalelės ir angliavandeniliai užpildo vidų vietos.
Sotus vs. Nesotieji riebalai
Sodrumas reiškia dvigubų jungčių, esančių angliavandenilių uodegoje, skaičių. Kai kurie riebalai neturi dvigubų ryšių, o prie angliavandenilių uodegos yra pritvirtintas maksimalus vandenilio atomų skaičius. Šios riebalų rūgštys, dar vadinamos sočiaisiais riebalais, yra tiesios struktūros ir sandariai supakuotos, kad kambario temperatūroje susidarytų kieta medžiaga. Sodrumas taip pat lemia riebalų rūgščių fizinę būseną ir lydymosi taškus. Pavyzdžiui, nors sotieji riebalai yra kietosios medžiagos, dėl jų struktūros kambario temperatūroje yra nesotieji riebalų, tokių kaip aliejai, angliavandenilių uodegoje yra sulenkimų dėl dvigubo sujungimo anglies-anglies junginyje obligacijos. Dėl posūkių kambario temperatūroje alyvos yra skysčiai arba pusiau kietos medžiagos. Todėl sočiųjų riebalų lydymosi temperatūra yra aukštesnė dėl tiesios angliavandenilių uodegų struktūros. Dvigubi nesočiųjų riebalų ryšiai palengvina jų skaidymą esant žemai temperatūrai.