2.1 Cấu trúc
Dầu mỡ là hỗn hợp các ester của glycerin và các acid béo (Hình 4.2).
Hình 4.2 Triglyceride (http://bioweb.wku.edu)
Tùy theo một, hai hay ba nhóm OH của glycerin tạo ester với các acid béo mà ta có mono, di và triglyceride.
Các acid béo có trong dầu mỡ luôn có số nguyên tử carbon chẵn vì chúng được tổng hợp từ hợp chất 2C (Acetyl CoA). Có 2 loại:
Acid béo no (bão hoà): acid caproic, acid caprylic, acid lauric, acid myristic, acid palmitic, acid stearic, acid arachidic..
Acid beó chưa no (chưa bão hoà): acid oleic (C18H34O2), acid linoleic (C18H32O2), acid linolenic (C18H30O2), acid arachidonic (C20H32O2).
Phopholipid là diacilglycerin liên kết với H3PO4 bằng liên kết ester ở vị trí nhóm OH thứ 3 của glycerin, sau đó gốc phosphate bị ester hoá bởi rượu chứa nhóm amin (cholin, etanolamin), acid hydroxyamin (serin)..
Phospholipid có mặt ở bất kỳ tế bào thực vật nào vì nó là cấu tử bắt buộc của màng tế bào, đặc biệt là các cây lấy dầu và các cây họ đậu. Trong đó quan trọng và nhiều hơn cả là phosphotidinetanolamin (hợp chất phụ là ethanolamin NH2-CH2-CH2OH) và phosphatidincholin (hợp chất phụ là cholin: (CH3)3 - N+ - CH2 - CH2OH). Các hợp chất này là thành phần cấu trúc của tế bào thần kinh, não, tim, gan, tuyến sinh dục, đặc biệt đóng vai trò quan trọng trong tính thấm màng tế bào.
2.2 Các tính chất của lipid
Các chỉ số cơ bản phản ánh tính chất của dầu và mỡ là:
- Nhiệt độ nóng chảy: phụ thuộc vào thành phần của acid béo. Nếu trong thành phần dầu và mỡ có nhiều acid béo no thì chúng có nhiệt độ nóng chảy cao hơn và thường ở trạng thái rắn. Ngược lại trong thành phần có nhiều acid béo chưa no thì chúng có
nhiệt độ nóng chảy thấp, thường ở trạng thái lỏng (Bảng 4.1). Đa số dầu thực vật ở trạng thái lỏng trong điều kiện nhiệt độ bình thường.
Bảng 4.1 Tính chất của một số loại dầu mỡ (Lê Doãn Diên & Vũ Thị Thư, 1996)
Loại mỡ Nhiệt độ nóng chảy Loại dầu Nhiệt độ nóng chảy Mỡ bò
Mỡ lợn Mỡ cừu
+ 35 - 38oC + 35 - 45oC + 44 - 50oC
Dầu bông Dầu olive Dầu hướng dương
1 - 6oC 2 - 6oC 16 - 18oC
Khối lượng riêng của dầu thực vật ở 15oC là 90-98 Kg/m3, chỉ số chiết quang: 1,44–
1,48. Nhiệt độ đông đặc của dầu thực vật thường là độ âm, còn mỡ có nhiệt độ đông đặc gần 40oC. Do khối lượng triglyceride cao nên dầu thực vật không bay hơi ngay cả điều kiện chân không cao. Ở nhiệt độ 204 - 250oC, triglyceride sẽ bị phân giải thành các sản phẩm bay hơi của sự phân hủy hoá học.
Trong hạt có dầu khi nảy mầm hoặc trong các cơ quan tiêu hoá của người và động vật đã xảy ra quá trình phân giải dầu và mỡ dưới tác dụng của enzyme lipase, với sự tham gia của H2O.
CH2OCO R1 CH2OH R1COOH
CHOCO R2 + H2O CHOH + R2 COOH
CH2OCOR3 CH2OH R3COOH
Dầu mỡ (triglyceride) Glycerin Acid béo
Glycerin và acid béo sẽ được chuyển hoá tiếp tục, tạo ra một nguồn năng lượng khá lớn cung cấp cho mọi hoạt động sống. Glycerin có thể được dùng để tổng hợp nên các đường 6C hoặc bị phosphoryl hoá rồi được phân giải như glucid.
Các acid béo sẽ được chuyển hoá theo đường hướng β oxy hoá tạo ra acetyl CoA và các nucleotide khử (NADH2, FADH2). Acetyl CoA lại tiếp tục đi sâu vào chu trình Krebs cung cấp cho cơ thể một nguồn năng lượng lớn.
Chẳng hạn một phân tử acid béo no bị oxy hoá qua 1 vòng β oxy hoá đã giải phóng ra 1 FADH2, 1 NADH2 và 1 phân tử Acetyl CoA, 1 phân tử CoA đi vào chu trình Krebs cho ta 12 ATP. Tổng năng lượng của một vòng β oxy hoá là 17 ATP, trừ đi 1 ATP dùng để hoạt hóa ban đầu còn 16 ATP.
Nếu acid béo có mạch Carbon là 16 thì phải quay 8 vòng β oxy hoá, như vậy ta có:
8 x 16 ATP = 128 ATP x 12 Kcal = 1536 kcal.
Đó là nguyên nhân dự trữ và cung cấp năng lượng của chất béo.
41
2.3 Thành phần và hàm lượng lipid trong một số nông sản phẩm chính Thành phần và hàm lượng lipid hoàn toàn khác nhau ở các nguồn thức ăn có nguồn gốc động vật và thực vật. Trong thức ăn thực vật: nhóm lấy tinh bột như các loại gạo, các loại khoai, ngô, sắn thì ngô có hàm lượng cao hơn cả khoảng 3 - 8% và tập trung ở phần phôi hạt. Trong lúa mì, đại mạch và luá gạo thường có khoảng 1,6 - 3,2%; khoai lang, khoai tây, sắn tươi hàm lượng lipid không đáng kể 0,1 - 0,3%. Các loại rau hầu như chứa rất ít lipid, trừ các loại rau đậu: đậu Hà lan, đậu cô-ve, hàm lượng lipid khoảng 1 - 2%. Các loại quả chín, trừ gấc có hàm lượng lipid cao, còn lại chứa khoảng 0,1 - 0,5% lipid. Chỉ riêng hạt và quả các loại cây lấy dầu là có hàm lượng lipid rất cao, cao hơn bất kỳ loại thức ăn nào, trong đó phải kể đến cùi dừa, đậu phộng, mè, đậu nành, đậu rồng, cọ dầu (Bảng 4.2). Có thể nói những thực phẩm này là nguồn lipid vô cùng quý giá có thể dùng làm thức ăn trực tiếp, có thể là nguyên liệu sản xuất dầu thực vật.
Bảng 4.2 Hàm lượng lipid tổng số trong một số loại thức ăn chính (% khối lượng khô)
STT Tên thực phẩm Hàm lượng lipid tổng số (%)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
(*) Gạo nếp Gạo tẻ Khoai lang Khoai tây
Sắn tươi (khoai mì tươi) Ngô
* Đậu nành Hạt đậu phộng Cùi dừa
Nhân cọ dầu Đậu rồng Vừng (mè) Thầu dầu Hướng dương
** Đậu Hà lan Đậu xanh Đậu cô ve Cà chua Cải bắp Rau muống Rau ngót
Nấm hương khô Gấc
Chuối tiêu Đu đủ chín Thịt bò Thịt heo Gan heo Cá chép Trứng gà Sữa mẹ Sữa bò tươi
2,0 1,5 0,3 0,1 0,2 4,6 23,5 40,2 – 60,7 62,9 – 74,0 47,5 – 53,8
17,0 46,4 66,0 – 68,2 64,3 – 66,5
1,3 1,0 1,7 0,0 0,0 0,0 0,0 4,0 7,9 0,4 0,1 3,8 21,5
7,5 3,6 11,6
3,0 4,4
43
(*) Theo FAO, 1972 * Theo Norton và cộng sự, 1978
** Theo bảng TPTAVN, 1995