สารชีวโมเลกุล (biomolecule)
Go to club page
ไขมันและน้ำมัน (Fat and Oil)
ศุกร์, 13 พฤษภาคม 2011

ไขมันและน้ำมัน (Fat and Oil)

ไขมันและน้ำมันเป็นสารกลุ่มเดียวกันที่เรียกว่าลิพิด (Lipid)  โดยทั้งไขมันและน้ำมันเป็นสารที่มีสมบัติใกล้เคียงกัน  คือ  เป็นสารที่มีองค์ประกอบหลักเป็นธาตุคาร์บอน  ไฮโดรเจน  และออกซิเจน  ไม่ละลายน้ำ  เมื่ออยู่ในน้ำจะแยกออกจากน้ำเป็นชั้น  แต่สามารถละลายได้ดีในสารที่เป็นน้ำมัน  หรือในตัวทำละลายอินทรีย์บางชนิด  เช่น  แอลกอฮอล์  เป็นต้น

ความแตกต่างอย่างหนึ่งระหว่างไขมันและน้ำมัน  คือ  ไขมันจะมีสถานะเป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง  ส่วนน้ำมันจะมีสถานะเป็นของเหลว  โดยทั้งไขมันและน้ำมันเป็นสารที่มีบทบาทต่อชีวิตของเราเป็นอย่างยิ่ง  เนื่องจากเป็นสารที่นิยมใช้ในการประกอบอาหารเพื่อเพิ่มรสชาติของอาหาร  ทำให้อาหารมีกลิ่นหอมน่ารับประทาน
ไขมันและน้ำมันสามารถพบได้ทั้งในพืชและสัตว์  โดยในพืชมักจะพบในส่วนของเมล็ด  เช่น  มะพร้าว  มะกอก  ปาล์ม  ถั่วเหลือง  งา  เมล็ดฝ้าย  เป็นต้น  ส่วนในสัตว์จะมีการสะสมไขมันไว้ตามเนื้อเยื่อใต้ผิวหนังบริเวณช่องท้องและ ส่วนอื่น ๆ  เช่น  ไขมันโค  ไขมันหมู  ไข่แดง  เป็นต้น

1.  องค์ประกอบและโครงสร้างของไขมัน  ไขมันและน้ำมันมีลักษณะเป็นสารประกอบที่เรียกว่า  ไตรกลีเซอไรด์ (triglycerides)  เกิดจากหลีเซอรอล (glycerol) 1 โมเลกุล  เข้าทำปฏิกิริยากับกรดไขมัน (fatty acids)  3 โมเลกุลโดยมีตัวเร่งปฏิกิริยาและความร้อนร่วมด้วย
โดยกลีเซอรอล  และกรดไขมันซึ่งเป็นสารตั้งต้นในการผลิตไขมันและน้ำมัน  เป็นสารที่มีลักษณะดังต่อไปนี้
1.1  กลีเซอรอล  เป็นสารจำพวกแอลกอฮอล์  ไม่มีสี  ไม่มีกลิ่น  และมีรสหวาน  มีสูตรโมเลกุลเป็น C3H8O3
1.2  กรดไขมัน  เป็นกรดอินทรีย์ประเภทหนึ่ง  มีลักษณะเป็นโมเลกุลที่เกิดจากอะตอมของธาตุคาร์บอนและไฮโดรเจนมาเชื่อมต่อ กันเป็นสายโซ่ยาว  มีปลายข้างหนึ่งเป็นหมู่ -COOH  (หมู่คาร์บอกซิล)
O
"
H - O - C - R
สัญลักษณ์ R  หมายถึง  หมู่ไฮโดรคาร์บอน  คือ  ส่วนที่เป็นสายโซ่ที่เกิดจากอะตอมของธาตุคาร์บอนและไฮโดรเจนมาเชื่อมต่อกัน  ซึ่งส่วนที่เป็นหมู่ไฮโดรคาร์บอนนี้เป็นส่วนที่มีผลทำให้เกิดเป็นกรดไขมัน ที่มีสมบัติแตกต่างกัน  โดยกรดไขมันสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภท  คือ  กรดไขมันอิ่มตัว  และกรดไขมันไม่อิ่มตัว  ดังนี้
-  กรดไขมันอิ่มตัว  (Saturated fatty acids)  เป็นกรดไขมันที่ในหมู่ไฮโดรคาร์บอนมีพันธะระหว่างอะตอมคาร์บอนทั้งหมดเป็น พันธะเดี่ยว  โมเลกุลจึงไม่สามารถรับไฮโดรเจนเพิ่มได้อีก  กรดไขมันชนิดนี้มีอะตอมคาร์บอนตั้งแต่ 4-24 อะตอม  พบได้มากในไขมันสัตว์  และน้ำมันมะพร้าว  กรดไขมันอิ่มตัวเหล่านี้  ได้แก่  กรดสเตียริก  กรดปาล์มมิติก  กรดลอริก  เป็นต้น  กรดไขมันอิ่มตัวมีสมบัติแข็งตัวง่าย  มีจุดหลอมเหลวสูง  ไม่เหม็นหืน  เนื่องจากไม่ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนที่มีอยู่ในอากาศ  แต่มีผลเสียคือหากรับประทานเข้าไปมากอาจทำให้เกิดการอุดตันของหลอดเลือดได้
-  กรดไขมันไม่อิ่มตัว  (Unsturated fatty acids)  คือ  กรดไขมันที่ในหมู่ไฮโดรคาร์บอนมีพันธะระหว่างอะตอมคาร์บอนบางพันธะเป็นพันธะ คู่  ซึ่งอาจมีพันธะคู่เพียงแห่งเดียวหรือหลายแห่งก็ได้  และผลจากการที่มีพันธะคู่  ทำให้โมเลกุลของกรดไขมันไม่อิ่มตัวมีจำนวนอะตอมไฮโดรเจนน้อยกว่ากรดไขมัน อิ่มตัว  ตัวอย่างของกรดไขมันไม่อิ่มตัว  ได้แก่  กรดไลโนเลอิก  กรดโอเลอิก  เป็นต้น  กรดไขมันอิ่มตัวมีสมบัติแข็งตัวยาก  มีจุดหลอมเหลวต่ำ  เมื่อตั้งทิ้งไว้ให้สัมผัสกับอากาศเป็นเวลานานจะเกิดกลิ่นเหม็นหืนได้
กรดไขมันบางชนิดร่างกายสามารถสังเคราะห์ขึ้นได้  แต่บางชนิดร่างกายก็ไม่สามารถสังเคราะห์ขึ้นได้  จึงต้องรับจากอาหารที่เรารับประทานเข้าไปเท่านั้น  เราเรียกกรดไขมันซึ่งร่างกายสังเคราะห์ขึ้นเองไม่ได้เหล่านี้ว่า  กรดไขมันจำเป็น  (Essential faty acids ; EFAs)  เช่น  กรดไลโนเลอิก,  กรดแกมมาไลโนเลนิก  เป็นต้น  โดยมนุษย์จำเป็นต้องรับประทานกรดไขมันจำเป็นประมาณวันละ 2-4 กรัม  อยู่เสมอ  ถ้าหากร่างกายของเราได้รับปริมาณกรดไขมันไม่เพียงพออาจจะมีผลทำให้ร่างกาย ชะงักการเจริญเติบโต  มีอาการอักเสบและติดเชื้อง่าย
เราสามารถทดสอบหากรดไขมันไม่อิ่มตัวได้  โดยวิธีการทดสอบกับไอโดดีน (I2)  เนื่องจากไอโอดีนสามารถเข้าทำปฏิกิริยากับกรดไขมันไม่อิ่มตัวในบริเวณที่ เป็นพันธะคู่ระหว่างอะตอมคาร์บอน  เกิดเป็นสารใหม่ที่ไม่มีสี  ดังนั้นหากสารใดที่มีกรดไขมันไม่อิ่มตัวอยู่มากก็จะยิ่งสามารถฟอกจากสีของ ไอโอดีนให้เจือจางลงได้มาก

2.  ประโยชน์ของไขมันและน้ำมัน  ไขมันและน้ำมันนอกจากจะเป็นสารที่มีความจำเป็นต่อร่างกายของสิ่งมีชีวิต แล้ว  มนุษย์ยังมีการนำไขมันและน้ำมันมาใช้ประโยชน์ในด้านอื่น ๆ อีกมากมาย  เช่น  การปรับปรุงอาหารและการสังเคราะห์ผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ ในระดับอุตสาหกรรม ดังนี้
2.1  ประโยชน์ต่อร่างกายของสิ่งมีชีวิต  เมื่อร่างกายได้รับไขมันหรือน้ำมันแล้ว  ร่างกายจะมีการย่อยสลายให้กลายเป็นกรดไขมันเพื่อนำไปใช้ประโยชน์  ดังนี้
1.  ให้พลังงานแก่ร่างกาย  โดยไขมัน 1 กรัม  จะให้พลังงานประมาณ 9 กิโลแคลอรี
2.  สะสมไว้ใต้ผิวหนัง  ทำให้ร่างกายอบอุ่น  และช่วยป้องกันการกระทบกระเทือนของอวัยวะภายในร่างกาย
3.  เป็นพลังงานสำรองของร่างกาย  เมื่อร่างกายขาดพลังงานจากคาร์โบไฮเดรต
4.  เป็นส่วนประกอบของอวัยวะบางอย่าง  เช่น  เนื้องอก  เส้นประสาท  เป็นต้น
5.  เป็นตัวทำลายวิตามินเอ, ดี, อีก  และเค  ร่างกายจึงสามารถดูดซึมวิตามินเหล่านี้เข้าสู่ร่างกายได้
6.  กรดไขมันบางชนิดเป็นสิ่งจำเป็นต่อกระบวนการเจริญเติบโต  การสืบพันธุ์  และป้องกันอาการผิวหนังอักเสบบางชนิด
2.2  ประโยชน์ในด้านอื่น ๆ  ไขมันและน้ำมันนอกจากจะมีประโยชน์ต่อร่างกายของสิ่งมีชีวิตแล้ว  มนุษย์เรายังมีการใช้ประโยชน์จากไขมันและน้ำมันในด้านต่าง ๆ อีกมากมาย  ดังเช่น
1.  ด้านการปรุงอาหาร  เนื่องจากน้ำมันที่ใช้ปรุงอาหารเป็นสารที่มีจุดเดือดที่สูงมาก  ทำให้น้ำมันสามารถเก็บความร้อนได้สูง  จึงสามารถใช้ในการปรุงอาหารทำให้อาหารสุกเร็ว
2.  ด้านอุตสาหกรรมการผลิตสบู่  เนื่องจากไขมันหรือน้ำมันจะสามารถทำปฏิกิริยากับสารละลายเบสได้ผลิตภัณฑ์ที่ มีลักษณะเป็นไข  เมื่อละลายน้ำแล้วจะลื่น  มีฟอง  และผลิตภัณฑ์อีกชนิด  คือ  กลีเซอรอล
3.  ด้านอุตสาหกรรมการผลิตเนยเทียม  ซึ่งผลิตขึ้นโดยการใช้กรดไขมันไม่อิ่มตัวมาทำปฏิกิริยาการเติมไฮโดรเจน  (Hydrogenation)  ที่ความดันสูง  และมีตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสม  ทำให้พันธะคู่ของกรดขไมันไม่อิ่มตัวถูกเติมไฮโดรเจนกลายเป็นพันธะเดี่ยว  ดังนั้นกรดไขมันไม่อิ่มตัวจึงมีความอิ่มตัวมากขึ้น  และมีจุดหลอมเหลวสูงขึ้น  จนมีลักษณะเป็นก้อนแข็ง

3.  ไขมันและคอเลสเตอรอล  คอเรสเตอรอล (Cholesterol)  เป็นไขมันชนิดหนึ่งที่มีบทบาทสำคัญต่อร่างกาย  เนื่องจากเป็นสารที่ร่างกายใช้เป็นสารเริ่มต้นในการสร้างฮอร์โมนเพศ  น้ำดี  สร้างวิตามินดี  และการลำเลียงกรดไขมันในกระแสเลือด  ในร่างกายมนุษย์จะสามารถสังเคราะห์คอเลสเตอรอลขึ้นเองได้  แต่ปริมาณที่สังเคราะห์ได้ไม่มากพอ  จึงต้องได้รับเพิ่มจากอาหารต่าง ๆ เช่น  อาหารทะเล  ไข่แดง  เป็นต้น
การับประทานอาหารซึ่งประกอบด้วยกรดไขมันชนิดอิ่มตัวในปริมาณที่มากเกินกว่า ความต้องการของร่างกาย  จะเป็นอันตรายต่อสุขภาพได้  เนื่องจากเมื่อร่างกายมีกรดไขมันอิ่มตัวปริมาณมาก  กรดไขมันอิ่มตัวบางส่วนจะรวมตัวกับคอเลสเตอรอลในกระแสเลือดแล้วตกตะกอนเกาะ อยู่ตามผนังหลอดเลือด  เมื่อสะสมมาก ๆ ก็จะทำให้เกิดการอุดตันของหลอดเลือด  ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญของการเกิดโรคหลอดเลือดอุดตัน  โรคหัวใจ  และอาการอัมพาตได้

ลิปิด (Lipid)
คือ สารประกอบอินทรีย์ที่ได้จากเนื้อเยื่อพืชและสัตว์ เป็นสารที่ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ เป็น โมเลกุลโคเวเลนต์ไม่มีขั้ว เช่น เบนซีน เป็นสารที่ไม่ละลายน้ำ
ตัวอย่าง ไขมัน น้ำมัน wax สเตอรอยด์
กรดไขมัน (Fatty acid)
คือ กรดอินทรีย์ชนิดหนึ่งที่มีหมู่คาร์บอกซิลเป็นหมู่ฟังก์ชัน
สูตรทั่วไป

จำนวน C อะตอมเป็นเลขคู่ C ใน R ต่อกันเป็นสายยาวไม่ค่อยพบแตกกิ่งก้านสาขา และขดเป็นวงปิด
สมบัติ
กรดไขมันส่วนมากมีจำนวน C อะตอม C12 - C18 ชนิดที่มีจำนวน C อะตอมน้อยกว่า 12 ได้แก่ กรกบิวทาโนอิก C3C7COOH ที่พบในเนย กรดไขมันไม่ละลายน้ำ กรดไขมันจะมีจุดเดือดและจุด หลอมเหลวสูงขึ้นตามจำนวนคาร์บอนอะตอมที่เพิ่มขึ้น และกรดไขมันอิ่มตัวมีจุดเดือดสูงกว่า กรดไขมันไม่อิ่มตัว ที่มีมวลโมเลกุลใกล้เคียงกัน
ไขมัน และน้ำมัน (Fat and oil)
คือ สารอินทรีย์ประเภทลิปิดชนิดหนึ่ง
มีสูตรทั่วไปดังนี้

ไขมันและน้ำมันมีหมู่ฟังก์ชันเหมือนเอสเทอร์จัดเป็นสารประเภทเอสเทอร์ชนิดหนึ่งได้
การเตรียม

ไขมัน เป็นของแข็ง มักพบในสัตว์ประกอบด้วยกรดไขมันอิ่มตัว มากกว่ากรดไขมันไม่อิ่มตัว เช่น ไขวัว ไขควาย
น้ำมัน เป็นของเหลว มักพบในพืชประกอบด้วยกรดไขมันไม่อิ่มตัวมากกว่ากรดไขมันอิ่มตัว เช่น น้ำมันมะกอก
สมบัต ไขมันมีจุดเดือดสูงกว่าน้ำมัน ไม่ละลายน้ำละลายได้ดีในตัวทำละลายไม่มีน้ำ เช่น เบนซีน ไขมันและน้ำมันเสีย จะเกิดกลิ่นเหม็นหืน
การเกิดกลิ่นเหม็นหืน

การป้องกัน เติมสารกันเหม็นหืน (Antioxidiant) เช่น วิตามิน E วิตามิน C สาร BHT
Saponification เป็นปฏิกิริยาไฮโดรลิซิสไขมันและน้ำมันด้วยเบส เป็นปฏิกิริยาที่เกิดจากไขมันและ น้ำมันกับด่าง เกิดเกลือของกรดไขมัน (สบู่) กับกลีเซอรอล ดังนี้
การตรวจหาปริมาณกรดไขมันไม่อิ่มตัวในไขมันและน้ำมัน
ไขมันและน้ำมันที่ประกอบด้วยกรดไขมันไม่อิ่มตัว (C = C) ทำปฏิกิริยากับสารละลาย Br2 หรือ I2 ได้เกิดปฏิกิริยาการเติมตรงบริเวณ C กับ C ที่จับกันด้วยพันธะคู่ของกรดไขมันไม่อิ่มตัวในไขมันและน้ำมันนั้น
การตรวจหาปริมาณกรดไขมันไม่อิ่มตัวในไขมันและน้ำมัน
ไขมันและน้ำมันชนิดใดสามารถฟอกจางสีของสารละลาย I2 มาก แสดงว่าไขมันและน้ำมันนั้น ประกอบด้วยกรดไขมันไม่อิ่มตัวปริมาณมาก


ไขมันและน้ำมัน

เป็นสารประกอบประเภทเอสเทอร์ โดยไขมันเป็นเอสเทอร์ที่มีสถานะของแข็ง ส่วนน้ำมันเป็นเอสเทอร์ที่มีสถานะของเหลว ที่อุณหภูมิ 25 เซลเซียส เป็นสารที่ไม่ละลายน้ำ แต่ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น เฮกเซน คลอโรฟอร์ม พบได้ทั้งในสัตว์และพืช ไขมันมีชื่อทางเคมีว่า ไตรกลีเซอไรด์ (Triglycerides) เป็นสารประกอบที่เกิดจากการทำปฏิกิริยาระหว่าง กลีเซอรอล 1 โมเลกุล กับกรดไขมัน 3 โมเลกุล


กรดไขมัน เป็นกรดอินทรีย์ชนิดหนึ่ง ประกอบด้วยโซ่คาร์บอนที่มีจำนวนแตกต่างกัน และมีหมู่คาร์บอกซิล (- COOH) เป็นหมู่ฟังก์ชั่น แบ่งเป็น 2 ชนิด คือกรดไขมันอิ่มตัว และกรดไขมันไม่อิ่มตัว
ไขมันหรือน้ำมัน อยู่ที่ปริมาณ และชนิดของไขมันในเอสเทอร์ ถ้าเป็นกรดไขมันอิ่มตัวมาก จะเป็นไขมัน เช่น กรดลอริก (C12) กรดไมริสติก(C14) กรดปาล์มิติก (C16) กรดสเตียริก (C18)

ถ้ากรดไขมันไม่อิ่มตัว จะเป็นน้ำมัน เช่น กรดปาล์มิโตเลอิก (C16) กรดโอเลอิก (C18) กรดไลโนเลอิก (C18) ยิ่งมีกรดไขมันไม่อิ่มตัวมากเท่าใด สถานะยิ่งเหลวมากเท่านั้น

กรดไขมันจำเป็น ได้แก่กรดไขมันที่ร่างกายจะขาดไม่ได้ และต้องได้รับจากสารอาหารที่รับประทาน ได้แก่ กรดไลโนเลนิก และกรดไลโนเลอิก


สมบัติของไขมันและน้ำมัน
1. ละลายได้ดีในตัวทำละลายไม่มีขั้ว (เช่นเฮกเซน)
2. เกิดกลิ่นเหม็นหืน เมื่ออากาศร้อน เพราะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันที่ตำแหน่งพันธะคู่ ทำให้ได้แอลดีไฮด์ และ

กรดไขมัน หรือเกิดไฮโดรไลซิส โดยจุลินทรีย์ ได้ กรดไขมันอิสระ น้ำมันพืช จะเกิดการเหม็นหืนยากกว่าไขมัน

สัตว์ เพราะมีวิตามิน E เป็นสารต้านออกซิเดชัน
4. ปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชั่น (Hydrogenation) เป็นปฏิกิริยาการเติมไฮโดรเจน ลงในกรดไขมันไม่อิ่มตัว ไฮโดรเจน

จะทำปฏิกิริยารวมตัวแล้วเกิดเป็นกรดไขมันชนิดอิ่มตัว หลักการนี้ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตเนยเทียม และครีม

เทียม
3. เกิดไฮโดรไลซิส ในสารละลายเบส ให้สบู่ (เกลือของกรดไขมัน) กับกลีเซอรอล

(เรียกปฏิกิริยานี้ว่า สะปอนนิฟิเคชัน)

สบู่และผงซักฟอก

ผงซักฟอก เป็นเกลือโซเดียมซัลโฟเนตของกรดไขมัน

สบู่

ผงซักฟอก


ไฟล์แนบ

link วิทยาศาสตร์

รวม link ที่น่าสนใจทั้งในและต่างประเทศ เพื่อค้นคว้าหาข้อมูลที่ต้องการทางด้านวิทยาศาสตร์

ดูลิ้งค์ทั้งหมด

link คณิตศาสตร์

รวม link ที่น่าสนใจทั้งในและต่างประเทศ เพื่อค้นคว้าหาข้อมูลที่ต้องการทางด้านคณิตศาสตร์

ดูลิ้งค์ทั้งหมด
UNESCO Bangkok

ICT in Education

พจนานุกรมศัพท์

วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์และเทคโนโลยี