Gorduras

Classificação das gorduras – exemplos

As gorduras podem ser divididas com base em seu estado físico, origem e natureza química. Quanto ao estado físico, uma gordura pode ser sólida (por exemplo, manteiga de coco, banha ou sebo) ou líquida (óleo de soja, azeite ou óleo de peixe). O estado físico também sugere outra divisão: a parte hidrocarbonada das gorduras sólidas contém apenas ligações saturadas, enquanto as gorduras líquidas também incluem ligações insaturadas. A presença de ligações duplas afeta a flexão da cadeia de carbono, que por sua vez reduz o empacotamento das moléculas e, portanto, também sua densidade. As gorduras insaturadas de ocorrência natural apresentam geometria estrutural “–cis”, mas quando submetidas a tratamento térmico se transformam em isômeros “–trans”, prejudiciais à saúde humana. A natureza química das gorduras também pode variar em termos da presença ou ausência de ligações específicas na estrutura. As gorduras saturadas contêm apenas ligações saturadas, como no caso da banha, sebo ou manteiga, enquanto as ligações insaturadas podem ser encontradas no óleo de soja, azeitona ou óleo de peixe. A terceira classificação importante é por origem: as gorduras podem derivar de plantas ou animais.

A origem das gorduras

Os lipídios mais comuns são as gorduras animais e os óleos vegetais. Apesar das diferenças consideráveis na aparência e no estado físico, suas estruturas são muito semelhantes. As gorduras animais são sólidas (por exemplo, manteiga ou banha), enquanto os óleos vegetais são líquidos (como óleo de milho ou óleo de amendoim). Em termos de estrutura e química das moléculas, tanto as gorduras animais quanto as vegetais são triacilglicerídeos (TAGs) – triésteres de glicerol (glicerina) com três moléculas de ácidos carboxílicos de cadeia longa. As maiores quantidades de gorduras vegetais estão contidas nas sementes e na polpa das frutas, enquanto as gorduras animais podem ser encontradas principalmente nas células e nos tecidos adiposos. Além das duas fontes de gordura mais importantes, existem também as gorduras sintetizadas artificialmente. As gorduras naturais são inteiramente uma mistura de muitos ésteres, enquanto as gorduras sintetizadas consistem apenas em um único composto químico.

Propriedades físico-químicas básicas das gorduras

Embora os representantes desse diversificado grupo tenham estruturas diferentes, nenhum deles se dissolve na água. No entanto, eles se dissolvem em solventes orgânicos populares, como benzeno, éter dietílico, clorofórmio ou acetona, devido à sua estrutura não polar. As gorduras combinadas com a água produzem emulsões, ou seja, misturas não uniformes nas quais um líquido está disperso no outro. Sua densidade é menor que a da água, por isso elas fluem até sua superfície. Sua gravidade específica é de 0,910 a 0,996g/cm ³ . As gorduras ficam rançosas, o que significa que produzem compostos químicos prejudiciais ao corpo humano, como o ácido butírico, com sabor e cheiro desagradáveis. A transformação ocorre em condições aeróbicas, sob a influência da temperatura e bactérias. Em condições normais, independentemente do estado físico, as gorduras não têm cheiro, sabor ou cor e apresentam uma reação neutra. Qualquer gosto ou odor pode vir de misturas ou produtos de decomposição. As gorduras são não voláteis e inflamáveis, com poder calorífico inferior em torno de 38 J/g. Seu valor calorífico líquido é de aprox. 39 kJ/g, portanto, constituem materiais de reserva de alta energia. As gorduras são obtidas por esterificação, que ocorre diretamente entre o ácido carboxílico e um álcool . É a reação básica para lipídios simples e complexos, mas não para isoprenóides. A esterificação sempre ocorre em um ambiente ácido e é reversível. Funciona de acordo com a seguinte reação: R ¹ COOH + R ² OH ↔ R ¹ COOR ² + H ₂ O

gorduras adequadas

Em termos de estrutura, são ésteres de álcool triidrílico (glicerol) e diferentes ácidos graxos. Uma molécula de glicerol contém três grupos hidroxila esterificáveis, então a reação ocorre entre um, dois ou três grupos (dependendo das condições) e o ácido graxo. Os produtos dessas transformações podem ser monoacilgliceróis, diacilgliceróis e triacilgliceróis, que contêm um, dois ou três radicais de ácidos graxos por molécula, respectivamente. Todas as gorduras naturais são triacilgliceróis, enquanto as gorduras sintéticas são geralmente monoacilgliceróis ou às vezes diacilgliceróis. Um exemplo de gorduras próprias é o tristearato de glicerol , em cuja molécula todos os três grupos hidroxila são esterificados pelas moléculas de ácido esteárico.

gorduras complexas

As gorduras complexas são componentes das membranas celulares que condicionam o seu bom funcionamento. Seu papel é geralmente absorver choques de órgãos internos e fornecer isolamento térmico. Eles são divididos em três grupos principais: fosfolipídios, glicolipídios e esteroides. Eles podem ser distinguidos pela presença de átomos particulares em suas moléculas. Os fosfolipídios são derivados do ácido fosfatídico, os glicolipídios contêm açúcar e os esteróides são formados por quatro anéis aromáticos adjacentes.

Gorduras simples x mistas

Dadas as capacidades dos três radicais ácidos presentes no triacilglicerol, a estrutura pode incluir três radicais idênticos ou diferentes de ácidos graxos. É assim que distinguimos os triacilgliceróis simples, que contêm os mesmos radicais ácidos, e os triacilgliceróis mistos, com diferentes radicais ácidos. Na maioria dos casos, as gorduras naturais têm vários radicais ácidos diferentes, por isso são gorduras mistas. Por esta razão, eles possuem seu próprio isomerismo, ou seja, a disposição de vários grupos em diferentes locais contribui para a presença simultânea de seus isômeros de três posições na natureza. Portanto, a categoria de gorduras existentes na natureza é muito extensa.

A hidrólise de gorduras

A hidrólise de gorduras é possível em duas variantes diferentes. A água causa hidrólise ácida, enquanto um ambiente básico resulta em hidrólise alcalina. A hidrólise ácida produz glicerol e ácidos graxos. A hidrólise alcalina é também referida como saponificação. Como resultado dessa reação, obtemos glicerol (propano-1,2,3-triol) e sais de ácidos graxos cujos radicais eram componentes da gordura submetida à reação. Em termos químicos, os sabões comumente conhecidos são sais de sódio ou potássio de ácidos carboxílicos superiores, e geralmente sua mistura, daí o nome alternativo de hidrólise alcalina de gorduras (saponificação). O mecanismo da hidrólise ácida de gorduras não difere da hidrólise de ésteres. O processo começa com a protonação de um átomo de carbonila de oxigênio com o objetivo de ativar a molécula, que então causa a adição de uma molécula de água nucleofílica. O próximo passo é a transformação do próton e, em seguida, a eliminação da molécula de álcool, incluindo a formação de ácido carboxílico. Na fase final, o catalisador ácido é reproduzido.

A saponificação das gorduras

O mecanismo propriamente dito é o de substituição nucleofílica, onde o agente nucleofílico é o ânion hidróxido. Na fase inicial, liga-se ao átomo de carbono do grupo carbonilo da gordura, mudando a sua forma de trigonal (hibridização sp ² ) para tetraédrica (sp ³ ). Em seguida, um íon alcoxila abstrai-se do produto intermediário e forma-se o ácido carboxílico, que então perde seu próton e produz um ânion carboxilato. O próton abstraído liga-se ao íon alcoxila. No estágio final, após a adição de uma solução de ácido inorgânico, o íon carboxilado é protonado ou um cátion de sódio é anexado.

Detecção de gorduras

1. teste de acroleína

Permite distinguir uma gordura de uma substância gordurosa, como o óleo mineral. Consiste no aquecimento do óleo na chama de um queimador, podendo a transformação produzir vapores de acroleína com odor específico. A acroleína (acrilaldeído) é um produto volátil e insaturado da desidratação do glicerol. Além de um cheiro irritante, o aldeído tem a capacidade de reduzir os íons de prata em um ambiente alcalino. A acroleína é comum em óleo queimado, por exemplo, ao fritar.

O papel das gorduras na dieta

Nas indústrias alimentícia, cosmética e farmacêutica, as gorduras são amplamente utilizadas. São um importante elemento dietético, pois nosso organismo necessita de vitaminas solúveis em gorduras, sendo elas as vitaminas A, D, E e K. Além disso, atuam como material de reserva energética e constituem um reagente necessário em muitas reações metabólicas. Os ácidos graxos insaturados necessários na suplementação (os que não são sintetizados pelo nosso corpo) são principalmente ômega-3 e ômega-6. Eles são essenciais para o bom funcionamento do corpo humano, por exemplo, porque carregam o colesterol ou ajudam o sangue a coagular. Eles incluem ácido α-linolênico (ALA), ácido eicosapentaenóico (EPA), ácido docosahexaenóico (DHA), ácido linoléico (LA), ácido gamalinolênico (GLA) e ácido araquidônico (AA, ARA). Cada um deles pode ser obtido ampliando nossa dieta com gorduras apropriadas.

Hidrogenação de gorduras líquidas

A hidrogenação de gorduras é uma reação utilizada, por exemplo, para produzir margarinas ou gorduras para frituras. As ligações duplas entre átomos de carbono, existentes nos óleos vegetais, podem ser reduzidas cataliticamente. Na maioria das vezes, para produzir uma mistura de gorduras com consistência adequada, usamos óleos líquidos como soja, coco ou óleo de algodão.