Universit egli Studi di Parma - Scienze e Tecnologie Chimiche 1 DETERMINAZIONE DEI GRASSI IN OLI ALIMENTARI I trigliceridi I grassi (o meglio i lipidi) sono costituenti essenziali di moltissimi alimenti. In alcuni di essi (olio, burro, margarina) la parte grassa costituisce praticamente la totalit dell’alimento stesso. La classe principale dei lipidi Un triglicerid ostituita dai trigliceridi. formato dalla reazione di una molecola di glicerina con tre molecole di acidi grassi1: O H H H O H C O C H H C O C H O O C O H H C O R 3 molecole di acidi grassi R Glicerina (dopo vedremo cos' R) O R O + H H R O H C H O O O H H C C R O + O C H H O C H C H H H O R H Trigliceride (e 3 molecole d'acqua) 1 Provate a controllare se la reazion bilanciata, cio se il numero ed il tipo di atomi a sinistra della frecci numero ed al tipo di atomi a destra della freccia. uguale al Universit egli Studi di Parma - Scienze e Tecnologie Chimiche 2 Gli acidi grassi Un acido grasso ha formula generale (come visto sopra) R-COOH. R rappresenta una catena di atomi di carbonio di lunghezza variabile. Inoltre, in questa catena, possono essere o non essere presenti doppi legami carbonio-carbonio. Se non vi sono doppi legami carbonio-carbonio, l’acido grasso si dice saturo, mentre se abbiamo uno o pi i questi legami doppi, l’acido grasso si dice insaturo. Nella tabella sottostante sono riportati gli acidi grassi pi comuni negli alimenti con il loro nome d’uso, il numero di atomi di carbonio da cui sono formati, il numero di doppi elgami carboniocarbonio e una proporzione percentuale di abbondanza basata sulla produzione mondiale di oli commestibili2. atomi Nome carbonio N Nome doppi Abbr. Struttura Prop. % legami Acido miristico 14 0 14:0 H3C Acido palmitico 16 0 16:0 H3C Acido stearico Acido 18 18 0 1 18:0 H3C 18:1 oleico H3C H2 C H2 C Acido linoleico 18 2 18:2 H2 C H3C H2 C C H2 C H2 C H2 H2 C linolenico 18 3 18:3 HC H3C 2 H2 C H2 C C H2 C H2 H2 C H C C H2 H2 C H2 C C H2 H2 C C H2 Acido C H2 H2 C H2 C C H2 C H2 C H C H H2 C H C CH2 H C CH2 CH2 HC CH2 HC C H2 C H2 HC CH2 HC HC H2 C H2 C C H2 H2 C C H2 H2 C H C CH2 H2 C C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 H2 C C H2 H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C C H2 C H2 C H2 C H2 Nella tabella, provate ad indicare quali sono gli acidi grassi saturi e quali quelli insaturi. C H2 H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C C H2 H2 C H2 C OH O C C H2 H2 C H2 C 2 C H2 C C H2 C H2 C H2 C H2 O 11 OH O C C H2 4 OH O C C H2 34 OH O C H2 C 34 OH O C H2 C 5 OH Universit egli Studi di Parma - Scienze e Tecnologie Chimiche 3 Durante la digestione, i trigliceridi vengono ridivisi in glicerina ed acidi grassi. Gli acidi grassi entrano cos nel nostro metabolismo, svolgendo molte ed importanti funzioni. La funzione primaria senza dubbio quella energetica, poich dalla digestione degli acidi grassi si ottiene un elevato numero di molecole di ATP, che sono il carburante del nostro corpo. Inoltre alcuni acidi grassi sono detti essenziali, poich sono costitutenti fondamentali per la sintesi di molecole indispensabili al nostro organismo. In particolare, si tratta dell’acido linoleico (appartenente alla classe detta 6 o omega6) e dell’acido linolenico (appartenente alla classe detta 3 o omega3)3. Insieme a queste caratteristiche positive degli acidi grassi, ve ne sono anche altre particolarmente negative. E’ noto da tempo che una dieta ricca in grassi, e particolarmente in grassi saturi, aumenta notevolemente il rischio di malattie cardiovascolari, quali l’aterosclerosi e l’infarto. Alla luce di quanto oggi noto sull’effetto degli acidi grassi sulla nostra salute, si consiglia alle persone adulte di adottare una dieta non molto ricca in grassi e di privilegiare i grassi di origine vegetale (prevalentemente insaturi, tra cui anche quelli essenziali delle classi 3e 6) ai grassi di origine animale (prevalentemente saturi). Per chi vuole saperne di pi sugli effetti nutrizionali degli acidi grassi, un buon sito consultabile su Internet (per chi mastica l’inglese), quello della Food and Drug Administration (FDA, l’organismo di controllo statunitense sugli alimenti ed i farmaci),in particolare al seguente indirizzo: http://vm.cfsan.fda.gov/~dms/fdfats.html 3 Volete sapere perch si chiamano cos ? Partite dall’ultimo atomo di carbonio (che per questo detto carbonio omega) e contate quanti atomi di carbonio ci sono per arrivare al primo doppio legame. Universit egli Studi di Parma - Scienze e Tecnologie Chimiche 4 L’esperimento L’analisi degli acidi grassi negli oli richiede che prima di tutto essi vengano staccati dalla glicerina, in modo da ottenere acidi grassi liberi. Un secondo problema sorge dal fatto che l’analisi viene condotta con una tecnica cromatografica (vedere le altre esperienze per una spiegazione dei principi della cromatografia) un po’ particolare: la gascromatografia. Con questa tecnica le sostanze si separano a seconda delle diverse interazioni con una fase stazionaria solida, mentre la fase mobil un gas. Perch si possa usare questa tecnica occorre che le sostanze siano dunque volatili, cio abbiano una certa tendenza a passare in fase gassosa, mentre gli acidi grassi liberi sono poco volatili. Quando analizziamo un olio, mediante gascromatografia, esistono dunque due problemi da risolvere: 1) staccare gli acidi grassi dalla glicerina, cio rompere i trigliceridi 2) trasformare gli acidi grassi in composti pi latili Questi risultati possono essere ottenuti in un colpo solo mediante reazione dell’olio con metilato di potassio (KOCH3). Dopo questa reazione infatti gli acidi grassi non sono pi COOH), ma come esteri metilici (R-COOCH3), composti molto pi O H C H R latili: + O + K O K O C C R O O C H C O CH3 + O C H resenti come tali (R- + CH3 K O CH3 R H 3 molecole di CH3OK Trigliceride O H H + K O O K C H C O K H H H3C + C R O + Glicerina (sale di potassio) H3C O + C O H3C 3 molecole di acidi grassi metil esteri C O R C O R L’analisi che andremo ad eseguire non sar quindi sui trigliceridi, n sugli acidi grassi come tali, ma sui loro esteri metilici. Universit egli Studi di Parma - Scienze e Tecnologie Chimiche 5 La metodica sperimentale - In una provetta munita di tappo si pongono 14-15 gocce dell’olio in analisi. - Si aggiungono 2 ml di etere di petrolio - Si aggiunge 1 ml di una soluzione di KOH 2M in CH3OH4 - Si agita per 1 minuto e si lascia poi riposare per 2 minuti, in modo che la glicerina si stratifichi sul fondo - La parte superiore della soluzione viene usata per l’analisi gascromatografica. I risultati attesi Il tipo e la quantit di acidi grassi differiscono moltissimo nei diversi alimenti a base essenzialmente lipidica, come si Prodotto edere bene dalla tabella sottostante: Acidi grassi Acido Acido Acido Acido Acido a corta catena Palmitico Stearico Oleico Linoleico Linolenico (con meno di 14 (16:0) (18:0) (18:1) (18:2) (18:3) atomi di C) essenziale, 6 essenziale, 3 Burro 24% 34% 13% 25% 2% tracce Margarina tracce 12% 8% 63% 16% tracce Olio di tracce 14% 4% 67% 15% tracce tracce 10% 2% 47% 38% tracce tracce 6% 2% 13% 79% tracce 7% 26% 11% 47% 2% tracce 2% 26% 11% 48% 10% tracce oliva Olio di semi di arachidi Olio di semi di girasole Lardo Bovino Lardo Suino 4 La reazione tra KOH e CH3OH genera KOCH3: riuscite a scrivere la reazione bilanciata? (attenzione, oltre a KOCH3 si genera un’altra molecola) Universit egli Studi di Parma - Scienze e Tecnologie Chimiche Durante l’esperimento i diversi gruppi analizzeranno oli diversi di origine vegetale (oliva, girasole, arachidi ed altri), permettendo cos di confrontare la composizione di oli alimentari in commercio. 6