•
•
•
•
•
•
1. FAKULTET ZA TEHNI ČKE STUDIJE KOLEGIJ: KEMIJA II MASTI I ULJA seminarski rad Datum: 29.7.2012.g Student: Sabahudin Bukva
• •
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
2. SADRŽAJ Strana Sažetak……………………………………………….2 Uvod.......................... Uvod................................................. .............................................. ............................ ..... 3 Razlika masti i ulja........................................ ulja.........................................................4 .................4 Masti.................................... Masti........................................................... ........................................ ................. 4 -Osobine................................. -Osobine........................................................ ...............................5 ........5 Ulja........................................... Ulja.................................................................. ................................... ............ 6 Razgradnja masti ............................................ ........................................................... ............... 7 Industrijsko Industrijsko dobivanje masti i ulja.................................... ulja.................................... 8 -Postupak -Postupak presovanja....... presovanja.............................. ........................................... .................... 8 -Postupak -Postupak ekstrakcije................. ekstrakcije........................................ ................................. .......... 8 Hidrogenacija Hidrogenacija masti i ulja......................................... ulja................................................ ....... 10 Reakcija Reakcija saponifikacije..................... saponifikacije............................................ ............................... ........ 11 Sapuni ………………………………………………….. 12 Deterdženti ……………………………………………. 15 Važnost u ishrani..................................... ishrani............................................................ ....................... 16 Zaključak....................................... ak.............................................................. ............................... ........ 18 Literatura..................................... Literatura............................................................ ................................. .......... 19 1
• •
•
3. Sažetak Masti se uglavnom dobivaju iz masnih životinjskih tkiva. Masti se iz masnih tkiva ili sala izdvajaju topljenjem tako da se sirovina (loj, salo, masni dijelovi kostiju) zagrijava vatrom ili vodenom parom u kazanima od bakra ili željeza. Toplota vodene pare lako razori masna tkiva i iz ćelija se izlučuju sitne kapljice rastopljene masti. Topljenjem sala nekih riba i kitova dobivaju se specijalne masti i ulja. Iz jetre bakalara presovanjem se dobiva riblje ulje koje pored masno će sadr ži vitamine A i D, jod i jo š neke sastojke. Ono slu ži za liječenje rahitisa, skrofuloze, tjelesne slabosti itd. Ulja se dobivaju iz sjemenki i plodova biljaka presovanjem ili ekstrakcijom. Ključne riječi: masti,ulja,masna tkiva i plodovi biljaka
• •
•
4. Uvod: Lipidi (masti) su jedinjenja različitog sastava po pravilu netopiva u vodi, a topiva uorganskim rastvaračima.Masti i ulja su najpoznatiji lipidi glicerola. To su triesteri karboksilnih kiselina s dugim lancima. Masti su čvrsti trigliceridi, dok su ulja pri sobnoj temperaturi tekuća (uobičajeno jesve viskozne teku ćine nazivati uljima). Biološki su veoma značajna jedinjenja. Oni su osnovna komponenta biolo ških membrana i uti ču na njihovu propustljivost, učestuju u predaji nervnih imspulsa, stvaraju kontakte me đu ćelijama, čine energetske rezerve, štite organizam od mehani čkih povreda i formiraju termoizolacioni sloj.
U suvremenoj prehrani masti predstavljaju koncentrirani i uz šećere najjeftiniji izvorenergije, budući da 1 g masti daje energiju od 37 kJ, odnosno 9 kcal. Osim što su bogati izvorenergije, masti su va žne u prehrani i stoga što omogućuju apsorpciju tvari topljivih u mastima,prvenstveno vitamina A, D, E i K. Izvor su esencijalnih masnih kiselina linolne i arahidonske,prema starijoj nomenklaturi poznatih i pod skupnim imenom vitamin F, a va žne su i zasintezu nekih hormona. Po pojmom masti podrazumijevaju se ukupni lipidi, glavninu kojih uhrani čine trigliceridi, a uključuje i fosfolipide, sterole. 3 • •
5. MASTI I ULJA
• •
Razlika masti i ulja
• •
Ovisno o porijeklu masti, obi čno ovise njihove fizi čke osobine. Na primjer, životinjske masti su većinom čvrste (loj) ili polu čvrste (maslac i svinjska mast), dok su masti biljnog porijekla većinom tečnosti – ulja (maslinovo, repino, suncekretovo, laneno i dr.)
• •
MASTI
• •
•
Masti su prirodni esteri vi ših masnih kiselina i trohidroksilnog alkohola glicerola,zato se i nazivaju gliceridi ili trigliceridi. Nastajanje masti možemo općenito predstaviti jednadžbom:CH2 – OH HO OC – R CH2OOC – RCH – OH + HO OC – R CHOOC – R + 3H2OCH2 – OH HO OC – R CH2OOC – RGlicerol + masne kiseline mast + voda Ovisno o tome da li je esterifikacija alkoholnih grupa glicerina izvr šena sa jednom,dvije ili tri razne više masne kiseline, razlikujemo proste i mje šovite (složene) gliceride:
• •
OCH2 – O – C – C17H35 OCH - O – C – C17H35 Prosti glicerid (glicerol- O tristearat ili tristearin)CH2 - O - C – C17H35 4
• •
6. OCH2 – O – C – C17H33 OCH - O – C – C17H31 Mje šoviti glicerid (glicerol oleopalmitato-stearat ili oleopalmitato O stearin)CH2 - O - C – C17H35
• •
•
•
S obzirom na to da je glicerol stalan sastojak masti, razlike izme đu masti potiču otudašto se na glicerol mogu vezati razli čite masne kiseline. Prirodne masti su obi čno smjese mješovitih glicerida. U građi masti najčešće od zasi ćenih viših masnih kiselina zastupljene sustearinska C17H35-COOH, i palmitinska kiselina C17H31-COOH, a od nezasi ćenih kiselinaoleinska kiselina C17H33-COOH. U manjoj mjeri u izgradnji masti mogu u čestvovati i drugekiseline, npr buterna kiselina C3H7-COOH, u kravljem maslu. Ako mast sadr živiše nezasićenih viših masnih kiselina, ona je u te čnom stanju, pa je zovemo ulje. Masti su u prirodi vrlo rasprostranjene. One se nalaze u masnim tkivima životinja, u sjemenkama i plodovima biljaka.
• •
Osobine
• •
Masti u čiji sastav ulaze zasi ćene više masne kiseline su čvrste. Ako su sasvim čiste, onda su bez boje, okusa i mirisa. Masti su po specifi čnoj težini lak še od vode. Rastvaraju se u benzinu, eteru, benzolu, tetraklorugljiku i jo š u nekim organskim rastvara čima. Masti nemaju određenu točku topljenja, jer pri zagrijavanju postepeno omek šavaju i prelaze u tečno stanje.Ne mogu se destilirati, jer se pri ja čem zagrijavanju razla žu uz oslobađanje
nezasi ćenog spoja, akroleina, koji ima neugodan miris. Pri sagorjevanju masti nastaju ugljikdioksid i voda. •
•
7. ULJA
• •
•
•
•
•
Ulja su trigleceridi koji su nastali iz glicerola i nezasi ćenih viših masnih kiselina od kojih je najčešće zastupljena oleinska kiselina, CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH. Kolika je nezasi ćenost nekog ulja, tj. koja koli čina nezasićenih kiselina učestvuje u izgradnji njegovog molekula, može se utvrditi određivanjem jodnog broja. Jodni broj jekoli čina joda u miligramima koja se adria na 1 g ulja. Ako ulje adira ve ću količinu joda ili broma, zna či da ono sadrži veći procent nezasi ćenih masnih kiselina vezanih za glicerin, tj.sadr ži u svojim molekulama više dvostrukih veza. Ulja airaju znatno ve ću količinu joda ili broma od masti koje su pretežno izgrađene od glicerina sa nezasi ćenim masnim kiselinama. Ako prema žemo drvenu ili staklenu plo ču nekim uljem, pa ako ulje na zraku o čvrne,takvo uljen nazivamo sušivim! Sušenje ulja zasniva se na vezanju atmosferskog kisika namjestu dvostrukih veza u molekulama ulja, te na polimerizaciji i kondenzaciji ve ćeg brojamolekula sa nezasi ćenim vezama. Ukoliko neko ulje sadr ži u svojim molekulama ve ći broj dvostrukih veza, ono se lak še su ši. Sušiva ulja sadr že obično oleinsku i druge nezasi ćene višemasne kiseline kao što su linolna C17H31-COOH, sa dvije dvostruke veze, linoleinska C17H29-COOH, sa tri dvostruke veze i dr. Da bi se ubrzalo su šenje boja, izra đenih na bazi su šivih ulja,ulja se prethodno kuhaju sa katalizatorima, npr. solima olova, mangana, cinka, kobalta idrugim spojevima metala koje nazivamo sikativi. Ovako preparirana ulja zovu se firnisi, anaj češće se dobivaju iz lanenog ulja. Važan podatak za ocjenjivanje kvaliteta ulja i masti je „kiselinski broj“. Kiselinski broj (KB) je broj miligrama kalij-hidroksida koji se utro ši za neutralizaciju slobodnih kiselinau 1 g masti, odnosno ulja. Kiselinski broj je va žan za utvr đivanje stepena raspadanja masti pridu žem stajanju mastu usljed djelovanja svjetlosti, vlage i zraka, u žegnu. Do u žeglosti dolazi usljed hidrolitičkog cijepanja masti, pri čemu se osloba đaju masne kiseline, a time sepove ćava kiselinski broj. Kod razgradnje masti osloba đaju se i nezasi ćene kiseline koje selkao oksidi šu u aldehide i perokside,pa otuda poti če neugodan miris i okus kod pokvarenih masti. Kvarenje masti izazivaju i mikroorganizmi, odnosno fermenti koje oni izlučuju, padolazi do pretvaranja masnih kiselina u ketone koji tako koji tako đer mogu imati neugodanmiris i okus.
• •
•
Vrsta masti i Izvor iz kojeg se W (kiselina)ulja dobiva Palmiti- Stearin-ska Oleinska Linolna nska Biljne masti kokos 4-10 1-5 2-10 0-2 palma 3443 3-6 38-40 5-11 Životinjske maslac 23-26 10-13 30-40 4-5masti svinjska mast 28-30 12-18 41-48 6-7Biljna ulja maslina 5-15 1-4 69-84 4-12 uljna repica 0-1 0-2 20-38 10-15 kukuruz 7-11 3-4 43-49 34-42 soja 6-10 2-4 21-29 50-59 suncokret 10-13 10-13 21-39 51-68 sjemenke pamuka 19-24 1-2 23-33 40-48 6
• •
•
•
8. RAZGRADNJA MASTI U sisavaca se najvi še masti nakuplja u citoplazmi masnih stanica, u kojima se odvijasinteza, pohranjivanje i razgradnja masti. Iz citoplazme se masti krvlju raznose u druga tkiva.Razgradnja masti i njihova biosinteza odvijaju se na razli čitim mjestima u stanici, na bitnodruk čiji način i kataliziraju ih druk čiji enzimi.Mast iz hrane ili masnih rezervi u organizmu najprije se uz pomo ć enzima lipaze hidrolizira uglicerol i masne kiseline.
•
•
•
O ll O CH2 – O – C – R1 enzim ll l +3 H20 2R - C – O – CH O lipaza l ll CH2 – O – C – R3mast (triacilglicerol) O ll R1 - C – O -CH2OH Ol llCHOH + R2 - C – O - + 3H+lCH2OH O ll R3 - C – O -glicerol masne kiseline Glicerol se prevodi u dihidroksi aceton i dalje se razgra đuje kao šećer. Masne kiselines e u vrlo malim količinama zadržavaju slobodne u organizmu. Brzo se razgra đuju, pri čemuorganizam opskrbljuju energijom. Potpunom razgradnjom jednog mola masne kiselinedobiva se pribli žno dva puta vi še energije nego razgradnjom jednog mola ugljikohidrata. Utijelu čovjeka mase 70 kg ima 11 kg triacilglicerola. 7 9. INDUSTRIJSKO DOBIVANJE MASTI I ULJA
• •
•
•
Masti se uglavnom dobivaju iz masnih životinjskih tkiva. Masti se iz masnih tkiva ilisala izdvajaju topljenjem tako da se sirovina (loj, salo, masni dijelovi kostiju) zagrijavavatrom ili vodenom parom u kazanima od bakra ili željeza. Toplota vodene pare lako razorimasna tkiva i iz ćelija se izlučuju sitne kapljice rastopljene masti. Topljenjem sala nekih riba i kitova dobivaju se specijalne masti i ulja. Iz jetre bakalara presovanjem se dobiva riblje ulje koje pored masnoće sadrži vitamine A i D, jod i jo š neke sastojke. Ono slu ži za liječenje rahitisa, skrofuloze, tjelesne slabosti itd. Ulja se dobivaju iz sjemenki i plodova biljaka presovanjem ili ekstrakcijom. Postupak presovanja
• •
Sirovina se su ši, ljušti i melje, a zatim se izvodi prvo presovanje kojim se izdvajanajve či dio ulja koje je obi čno svijetle boje. Ostatak (uljane poga če) se melje, zagrijava do90 °C i presuje. Tako se dobiva ulje tamnije boje.
• •
Postupak ekstrakcije
• •
Prije izvođenja ovog postupka sirovina se priprema tako da sadr žaj vlage u sirovini ne bude veći od 6%, jer ve ća količina vlage štetno utiče na djelovanje ekstracionog sredstva ili rastvara ča. Kao rastvara či za ovu svrhu se primjenjuju benzin, tetraklor ugljik, tetrakloretilen,dikloretan itd.
• •
10. Ekstrakcija se izvodi u aparatima koji se sastoje od ekstraktora, destilatora i kondezatora. Po nekoliko ekstraktora se povezuje u bateriju radi potpunijeg kori štenja rastvarača. Pripremljena sirovina se stavlja u ekstraktore u kojima rastvara č rastvara ulje iz sirovine. Ekstrakcija se vr ši postupkom suprotnih smjerova, tj. kako da se svje ži rastvarač dovodi prvo u dodir sa gotovo ekstraktovanim materijalom, a rastvor ve ć zasićen uljem sa svje žim materijalom. Time se uz pogodno zagrijavanje rastvara ča postiže maksimalno iskori štenje masnoće iz sirovine. Rastvor ulja se odvodi u destilator gdje se rastvara č zagrijavanjem pretvara u paru. Para se u kondezatoru ohladi i kondezuje u te čnost, a zatim se rastvara č ponovo vraća u ekstraktor. Iz destilatora se ulje otprema na pre čišćavanje ili rafinisanje, jer dobiveno ulje obi čno sadr ži razne primjese koje se moraju ukloniti zbog neugodnih mirisa, okusa, tamne boje i drugih nepovoljnih osobina. Rafinacija ulja se sastoji u filtraciji pomo ću filtarskih presa ili centrifuga, u obradi ulja sumpornom kiselinom s ciljem da se odstrane sluzne tvari, u bistrenju koje se izvodi propu štanjem ulja kroz sloj betonita(specijalne vrste gline) koja upija boje.
• •
•
11. HIDROGENACIJA MASTI I ULJA
•
•
U prirodi se češće nalaze ulja nego čvrste masti,ali kako su ulja zbog sadr žaja nezasićenih spojeva lako pokvarljiva i prili čno neugodna za industrijsku preradu, ona se uznatnim količinama prevode u čvrste masti. Pretvaranje ulja i polu čvrstih masti u čvrste masti.Pretvaranje ulja i polu čvrstih masti u čvrste masti vrši se hidrogenacijom pri čemu se nezasi ćeni spojevi vezanjem vodika pretvaraju u zasi ćene spojeve. Su ština hidrogenacije ulja je u tome što radikali nezasi ćenih masnih kiselina u molekulama ulja ve žu ili adiraju, vodik na mjestu dvostrukih veza i pri tome prelaze u radikale zasi ćenih masnih kiselina, npr. Radikaloleinske kiseline ve žući vodik prelazi u radikal stearinske kiseline: C17H33 + H2 C17H35
•
•
Hidrogenacija ulja se izvodi u autoklavima u prisustvu nikla u prahu kao katalizatora.U ulje koje je zagrijano od 150 do 200 °C uvodi se vodik od 6 do 7 atmosfera. Vodik se ve žena dvostruke veze i tako se dobija mast odre đene čvrste konzistencije. Nakon hidrogenacijesuspendovani katalizator (nikal) se filtracijom odvoji od masti. Dobivene masti se zatim doar đuju (prečišćavaju, konzerviraju, pakuju) i šalju u trgovine pod nazivom „biljne masti“.Hidrogenacijom ulje gubi neugodan miris i okus, npr. riblje ulje, a time se omogućuje njihova upotreba u ishrani. Masti dobivene hidrogenacijom biljnih i životinjskih masti uz dodatak mlijeka, vitamina, škroba i drugih tvari. Škrob se dodaje margarinu da bi se mogao razlikovati od masla, jer se škrob lako dokazuje jodom. Kako je potrošnja masti za ishranu sve ve ća, vrše se mnogi napori da se njihova upotreba u industrijske svrhe (za proizvodnju sapuna, vi ših masnih kiselina, glicerina) svedena minimum, a da se za te svrhe primijene sintetski proizvodi koji nastaju oksidacijom vi ših ugljikovodika dobivenih preradom nafte.
• •
12. REAKCIJA SAPONIFIKACIJE
• •
•
•
•
•
•
Saponifikacija je hidrolitsko cijepanje estera na alkohole i organske kiseline, tj.proces obrnut od esterifikacije. Odvija se pod djelovanjem kiselina, lu žina ili enzima(esteraza). Najznačajnija saponifikacija, po kojoj je operacija i dobila ime, jest cijepanje biljnih i životinjskih masti s pomo ću alkalija, pri čemu se dobivaju trovalentni alkohol glicerol i soli masnih kiselina, sapuni. Saponifikacijom tristearina, na primjer, nastaju glicerin i stearinska kiselina: Saponifikacija se u obi čnim uvjetima vrši veoma sporo, ali mo že se ubrzatidodavanjem kiselina ili lužina sa kataliktičkim dejstvom. Hidrolitičko raspadanje masti se prinormalnoj temperaturi vrši u probavnom traktu čovjeka i životinja djelovanjem enzima lipaze.Lipaza se nalazi u žlijezdi gušterači (pankreasu) i sjemenkama ricinusa. Lipaza je neophodnaza probavu hrane. Enzimatsko razlaganje masti provodi se i u industriji primjenom lipaze dobivene iz sjemenki ricinusa. U industriji se saponifikacija masti izvodi zagrijane vode ili vodene pare pod tlakom od 12 atmosfera, pri temperaturi od oko 180 °C u prisustvu oksida kalcija, magnezija ili cinkakao katalizatora. Nakon razgradnje masti, iz te čne masti se na povr šinu izdvoje više masnekiseline odakle se sakupljaju i izlijevaju u posude, dok glicerin ostaje u vodenoj otopini.Razdvajanje čvrstih od tečnih masnih kiselina vr ši se pomo ću plitkih posuda (tava). Kada se vi še masne kiseline ohlade na 30 °C, čvrste masne kiseline (stearinska i palmitinska kiselina)se iskristaliziraju, dok oleinska i druge nezasi ćene kiseline ostaju u teku ćem, stanju. Ova masa se stavlja u vre će od grube tkanine i presuje, najprije u hladnom, a zatim u toplom prostoru.Zatim se odvoje čvrste od tečnih masnih kiselina. Ovako dobiven čvrsti proizvod naziva se tehni čki stearin, a slu ži za proizvodnju svije ća i masti za parket.
•
•
Tečni produkt naziva se olein i upotrebljava se u tekstilnoj industriji. Slobodne tečne i čvrste masne kiseline upotrebljavaju se i u proizvodnji sapuna.
• •
•
•
•
•
Sapuni se dobivaju saponifikacijom masti i ulja kuhanjem sa odgovaraju ćim lužinama(NaOH, KOH, i dr.). CH2 – OOC – R + NaOH CH2OH R - COONa saponifikacija CH – OOC – R + NaOH CH2OH + R- COONaCH2 – OOC – R + NaOH CH2OH R – COONa 13. SAPUNI
• •
•
•
•
•
Sapuni predstavljaju metalne soli vi ših masnih kiselina. U u žem smislu riječi sapuni su samoalkalne soli ovih kiselina, jer se jedino one koloidno rastvaraju u vodi i mogu se upotrijebiti kao sredstvo za pranje. Baš iz tih razloga sapuni su na šli primjenu u svakodnevnom životu,zbog čega se i u velikoj mjeri koriste. Sredstva za odr žavanje čistoće tijela i odjeće kod starih naroda bila su razli čita. Najčešće setada koristila glina, pepeo nekih biljaka koji se pjeni, sokovi biljaka. Poznato je da su zasapune znali jo š i stari Egipćani. U prvo vrijeme sapun se radio od masti, ce đa i kreča.
• •
•
•
•
Međutim, industrijska proizvodnja sapuna razvija se po četkom 20. stoljeća, tek nakonpronalaska Leblanove sode.Sapuni se koriste kao sredstvo za pranje i čišćenje u domaćinstvima i industriji i njihova se upotreba zasniva na osobini da se oni koloidno rastvaraju u vodi i na taj na čin smanjuju povr šinski napon između vode ili masti ili drugih nečistoća, što omogućuje bolje namakanjeko že ili tkanine. Na ovaj na čin se prljavštine lako uklanjaju, a masti i ulja se emulgiraju i tako odstranjuju. Alkalni sapuni se me đutim, hidroliziraju, a oslobođene alkalije rastvaraju masti iulja. Sapun prilikom pranja se dobro pjeni, što dokazuje da je dobar emulgator, a stvorena pjena sprečava taloženje oslobođenih čestica nečistoća. Osim za pranje i čišćenje, sapuniimaju i veliku primjenu u industriji koža, tekstilnoj industriji, metalurgiji, kemijskoj industrijiitd.
• •
•
•
•
•
U industriji sapuna se danas koriste dva postupka: 1) saponifikacija masti i ulja C17H35 – COO – CH2 CH2 – OH C17H35 – COO – CH + 3NaOH = 3C17H35COONa + CH – OH C17H35 – COO – CH2 CH2 – OH2) karbonatna saponifikacija, tj. neutralizacija slobodnih masnih kiselina 2C15H31COOH + Na2CO3 – 2C15H31COONa + H2O + CO2
• •
Proizvodnja sapuna
• •
•
•
Sirovine za izradu sapuna obuhva ćaju: masnoće, alkalije, pomoćna sredstva. Masnoće za proizvodnju sapuna uglavnom su ulja i masti. Od ulja dolaze u obzir samo ona koja nisu podesna za ishranu, uglavnom tehni čka ulja biljnog i životinjskog podrijetla i to: laneno,kukuruzno, repino, ricinusovo i dr. kao i ulja iz tijela i organa morskih sisavaca. Masti sečešće upotrebljavaju kao biljne, palmina i kokosova mast i hidrirane i sinteti čke masti kojenastaju uvo đenjem vodonika pod pritiskom u teku ća ulja (hidrirane masti) i
•
•
oksidacijomparafina. Kao dodatak kod jeftinih vrsta sapuna koristi se kolofonij koji sadr ži smolnekiseline. Alkalije potrebne za saponifikaciju su:
• •
alkalni hidroksidi (natrijhidroksid NaOH) za izradu tvrdih sapuna,
• •
a kalijhidroksid KOH za izradu mekih sapuna.
• •
Osim toga, koristi se amonijskavoda Na2CO3, ili pota ša K2CO3 kao sredstva za saponifikaciju slobodnih masnih kiselina.
• •
•
•
•
•
•
Pomoćne sirovine obuhva ćaju: natrijev klorid, vodu, sredstva za bijeljenje, boje, mirise,punila a u izvjesnim slu čajevima i specijalne dodatka kao fenol, sublimat i dr. kod izrade medicinskih sapuna. Natrijev klorid se koristi za izdvajanje natrijevih sapuna dobivenih saponifikacijom. Električnim djelovanjem natrijevog klorida izdvaja se iz koloidnog vodenog rastvora sapun u vidu poluteku će mase – sapunske jezgre kao gornji sloj. Sredstva zabijeljenje se naj češće dodaju u vidu raznih oksidacijskih sredstava na primjer persulfita, dok su boje uglavnom prirodne organske. Mirisi se dodaju ili u vidu kompozicije mirisa. Kao punila najčešće se koriste vodeno staklo, škrob, kazein, želatin, šećer, talk i dr.
• •
Tvrdi-jezgro sapuni
• •
•
•
•
•
•
Djelovanjem alkalija na masti i ulja nastaju soli masnih kiselina – sapuni uz izdvajanjeglicerina. Ovaj proces se naziva saponifikacija. Ako se saponifikacija masti vr ši djelovanjem natrijevog hidroksida, kuhanje sirovina se obavlja u otvorenim kotlovima uz postepeno dodavanje vodenog rastvora natrijeva hidroksida. Zagrijavanje kotlova se vr ši parnim cijevima a miješanje se posti že direktnim uvođenjem vodene pare. Po završenoj saponifikacijidobiva se homogena emulzija koja se naziva sapunski lijepak. Dodavanjem kuhinjske soli vr šis e isoljavanje sapuna i izdvajaju se u dva sloja. Gornji sloj je sapunska jezgra, a donji sloj je vodeni rastvor glicerina, kuhinjske soli i vi ška natrijeva hidroksida. Donji sloj naziva se glicerinska podlu žnica, i ona se odnosi na dalju preradu u cilju izdvajanja glicerina.
• •
Meki-mazivi sapuni
• •
•
•
Dok se za izradu tvrdih jezgro-sapuna upotrebljavaju bolje čvršće masnoće, dotle se za meke sapune koriste jedinjenja ulja (sojino, laneno, konopljino) koja se kuhaju sa kalijevim hidroksidom. Po zavr šenoj saponifikaciji, ne vr ši se isoljavanje, nego se cjelokupna topla sapunska masa u teku ćem stanju lijeva u posude, gdje se vr ši očvršćivanje. Očvrsnuti sapuni sadr že oko 40% vezanih masnih kiselina i svu podlu žnicu (vodu, glicerini,slobodne alkalije) i mogu biti svijetle, žute ili zelene boje, koja poti če od raznih stupnjeva čistoće upotrebljenih ulja. Mekim sapunima se dodaju punila kao: talk, kreda, kaolin, kaokolofonij da bi se bolje
•
pjenili. Od 100 kg masno će dobiva se oko 300 – 400 grama sapuna.
• •
Toaletni sapun
• •
•
•
Za proizvodnju toaletnih sapuna koriste se najkvalitetnije sirovine koje moraju biti vrlo čiste.U ovu svrhu se koriste: palmina mast, pre šani loj i maslinovo ulje. Saponifikacijom i isoljavanjem dobiva se veoma čist jezgro-sapun, koji se dalje prera đuje sjeckanjem u listi će i su šenjem kako bi se sadr žaj smanjio na 8 – 15%. Osušenom sapunu se dodaju mirisi i boja, pa se dobivena masa gnje či i na kraju pre ša u komade određenog oblika i veli čine. Ova vrsta sapuna sadr ži najveći procenat vezanih masnih kiselina (75 – 80%)
• •
Providni ili glicerinski sapuni
• •
•
Ovi sapuni imaju staklast izgled i prozra čni su, a izrađuju se kao neisoljeni sapuni, uz dodatak alkohola, glicerina ili šećera. Ovi dodaci spre čavaju kristalizaciju alkalnih soli masnihkiselina.
• •
Laki-plivaju ći sapuni
• •
Ovi sapuni se izra đuju upuhivanjem zraka u teku ći sapun, čime se zapremina pove ćava imjehurići zraka ostaju i nakon hla đenja. Na ovaj na čin se dobiva šupljikava masa koja uobličavanjem daje sapun koji pliva na vodi.
• •
•
•
Medicinski sapuni Medicinski sapuni proizvode se od obi čnog toaletnog sapuna uz dodatak dezinfekcijskih ili ljekovitih sredstava, pa se prema tome dijele na dezinfekcijske i ljekovite sapune. Prvi sadrže:formalin, sublimat, karboksilnu kiselinu, katran, jod, itd., a drugim se dodaje terpentin,sumpor i druga ljekovita sredstva.
• •
Sapuni za brijanje
• •
Oni se izra đuju od masno ća sa ve ćim sadržajem stearinske kiseline, s obzirom da njene alkalne soli, daju gustu i trajnu pjenu koja se sporo su ši. Obično se u tu svrhu uzima kokosovamast, a saponifikacija se vr ši miješanjem natrija i kalij hidroksida.
• •
Tekstilni sapuni
• •
•
Mogu biti čvrsti natrijevi ili meki kalijevi sapuni. Oni ne smiju sadr žavati punila i moraju biti čvrsti i neutralni. Prema upotrebi oni se dijele na: sapune za pranje vune, prirodne svile,sapuni za pranje ispredenih vlakana od mehani čkog ulja itd.
• •
Sapunski praškovi
• •
•
Mješavine sode i vodenog stakla i sadr že često i sredstva za bijeljenje, npr. Natrijperborat. Dobivene sirovine se kuhaju i po dobivanju tvrdog sapuna mase se melju ili polveriziraju
•
•
rasprašivanjem. Metalni sapuni Predstavljaju sapune zemnoalkalnih i te ških metala, koji se malo ili uop će ne rastrvaraju uvodi. Tako se npr. olovni sapuni zbog svoje ljepljivosti koriste za proizvodnju medicinskih flastera, izolir-traka, aluminijski sapuni za impregniranje tkanina, manganov i kobaltov sapun za proizvodnju firnisa itd.
• •
16. DETERDŽENTI
• •
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Pored sapuna i deterd ženti se mogu koristiti kao sredstva za pranje, jer i oni imaju sli čno djelovanje kao i sapuni. To su sinteti čka sredstva za pranje, koji smanjuju povr šinski napon i pomažu močenje i emulgiranje, skidaju ne čistoću i stvaraju pjenu. Materije sa ovim spomenutim osobinama ne spadaju u grupu sapuna i nazivaju se deterd ženti ( od latinske riječi detergere – čistiti ). Karakteristika deterdženata je da sni žava površinski napon izme đu te čnosti i zraka ili čvrstog tijela, između dvije tečnosti itd. uslijed čega dolazi do namakanja..Voda s deterd žentom lak še moči tkaninu nego čista voda. Prvi sintetičko proizvodi potiču iz 1860. g. Po kemijskom sastavu to su bila sulfidna ulja, kojasu dobivena djelovanjem sumporne kiseline na ricinusovo ulje. Međutim, tek 1930. g. mo žese smatrati godinom u kojoj po činje razvitak i proizvodnja deterdženata, s obzirom da je onda proizvedena nova povr šinski aktivna materija, tako da proizvodnja deterdženata raste,naro čito za vrijeme drugog svjetskog rata, zbog oskudice u mastima i uljima. To je bilo sasvim razumljivo jer su se deterd ženti proizvodili od znatno jeftinijih sirovina. Deterdžent treba imati slijedeće osobine: 1) da se dobro mo či, 2) da prodire i odvaja prljav štinu sa površine i da je suspendira, tako da se ona mo že mehani čki odstraniti. Deterdženti su po kemijskom sastavu obi čno soli natrija i organskih sulfokiselina, sa op ćom formulom R–CH2SO2ONa gdje je R alifati čni ili aromatični radikal, a koji seodlikuje velikim afinitetom prema masno ćama sa kojima se vezuje, dok je ostatak –CH2SO2ONa sam deterdžent. Deterdženti se dobivaju na vi še na čina, pa se i me đusobno razlikuju po kemijskom sastavu inačinu dobivanja.
• •
1.Metoda po Reedu
• •
•
•
•
•
Obuhvata dobivanje deterd ženata tipa mersolata sulfuriranjem RH + SO2 + Cl2 = RSO2 + Hcl Gdje je R – parafinski ostatak s ravnim nizom. Reakcija se ubrzava djelovanjemultraljubi častih zraka. Ukoliko se u jedinjenju RSO2Cl klor zamijeni hidroksidnom grupom(OH) dobiva se jedinjenje tipa RSO2OH. Daljnjom zamjenom vodikovog atoma u hidroksilnoj grupi natrijem (Na) dobiva se odgovaraju ća natrijeva sol – RSO2ONa, koja se naziva mersolat. Karakteristika ovih jedinjenja je da se pona šaju kao kvalitetna sredstva za pranje i to i u tvrdoj vodi, bez mirisa su i upotrebljavaju se za pranje ambala že u kojoj sepakuju životne
namirnice. • •
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
2. Metoda sulfuriranja olefina po ovoj metodi se proizvode deterd ženti tipa tipola, kod kojihse polazi od nezasi ćenih ugljikovodika – olfeina dobijenih krekovanjem mazuta. Na olfeine sedjeluje sumpornom kiselinom pri čemu dolazi do slijedeće kemijske reakcije: R – CH = CH2 + H2SO4 = R – CH – CH3 OSO3H Ako se na nastalo jedinjenje R – CH – CH3 dalje djeluje sanatrijhidroksidom dolazi do OSO3H stvaranja deterdženata tipa „Tipol“ R – CH – CH3 + NaOH = R – CH – CH3 - H2O OSO3H O – SO3Na Ovaj deterdžent se pokazao kao izvanredno sredstvo za pranje i ima vrlo široku primjenu,naročito u tekstilnoj industriji za pranje sirovina, prediva i tkanina.Deterd žentima se dodaju izvjesne supstance koje pove ćavaju aktivnost a jeftine su kao:natrijev sulfat, fosfati, kao i natrijski silikat koji sprje čava korozivno djelovanje na strojeve zapranje. Pored toga, upotrebljavaju se i drugi dodatci, koji pove ćavaju suspenzijsku i emulgacijsku mo ć deterdženta, kao i boja koja daje bjelinu i naro čiti sjaj. Za razliku od sapuna koji imaju niz nedostataka, koji se i ogledaju u gubitcima pri pranju u tvrdoj vodi, i koji se ne mogu upotrijebiti u morskoj vodi i kiselim rastvorima i koji tro še za svoju proizvodnju dosta masti i ulja, deterd ženti imaju niz prednosti i upotrebljavaju se u svim slučajevima gdje je primjena sapuna ograni čena. Deterdženti daju praktično neutralno vodene rastvore i stvaraju rastvorljive kalcijeve i magnezijeve soli, te se mogu upotrijebiti i u tvrdoj vodi. Me đutim, pranje se sa uspjehom može obaviti i u slanoj vodi. Dobra strana deterdženata je da nemaju miris ni okus, pa su zbogt oga na šli primjenu za pranje ambalaže u kojima se čuvaju pića i razni prehrambeni proizvodi,koji imaju sposobnost da prime miris i okus sredine u kojoj se nalaze. Prodaja deterdženata se vr ši u prahu ili rastvoru. Njihova je primjena velika. Upotrebljavaju se u kozmetici, farmaciji, doma ćinstvima, u tekstilnoj industriji, industriji koža, automobila,praonicama. Neke vrste deterd ženata imaju baktericidno djelovanje, pa se koriste u bolnicama, za pranje ko že pri raznim oboljenjima, za pranje staklene ambala že koje mogu biti inficirane. Međutim, ovi deterdženti su relativno skupi. Broj deterdženata je veliki i poslijednjih godina je porastao. U prometu se nalazi preko 500 vrsta raznih deterd ženata.Danas je u svijetu poznata činjenica da količina proizvedenog sapuna opada ili ne raste, dok proizvodnja deterd ženata raste.
• •
VAŽNOST U ISHRANI
• •
•
•
•
•
Osim energetske, masti imaju i druge glavne i sporedne uloge u na šem organizmu. Znanstvena istraživanja pokazuju da postoji povezanost izme đu količine i vrstemasnoće koja se koristi u prehrani i razvoja nekih kroni čnih bolesti.Masti koje koristimo u svakodnevnoj prehrani predstavljaju, nakon ugljikohidrata, najva žniji glavni i rezervni izvor energije za na š organizam. Energija nam je potrebna za izvo đenje svih tjelesnih aktivnosti i odr žavanje važnih tjelesnih funkcija (rad srca, disanje i drugi kemijski procesi u stanicama i tkivima). Za one koji vole ra čunanje i mjerne jedinice napomenimo da nam 1 g masti iz hrane daje energiju od 9 kcal (37 kJ). 18. Osim energetske, masti imaju i druge glavne i sporedne uloge u na šem organizmu: osiguravaju normalan rad na šeg organizma; sudjeluju u izgradnji i odr žavanju strukture stanica; služe u sintezi antitijela i nekih hormona;
•
•
•
služe kao izvor topline i štite tijelo od ekstremnih temperatura; omogućuju apsorpciju tvari koje su topive u mastima, prvenstveno vitamina A, D, E i K; izvor su polinezasi ćenih masnih kiselina - esencijalnih masnih kiselina koje organizam ne može sam proizvesti nego ih mora unijeti hranom.
• •
•
•
Masti se u namirnicama nalaze u dvama agregatnim stanjima: u čvrstom stanju (npr. loj) i polučvrstom stanju (npr. svinjska mast) - kao rezervne tvari iz masnog tkiva životinja; u tekućem stanju - kao ulja iz sjemenka biljaka.
• •
•
•
•
•
•
•
U stručnoj terminologiji pronaći ćete da su masti gra đene od dviju komponenata: glicerola i masnih kiselina, a pojam masti će se ozna čavati terminom "ukupni lipidi". U našoj prehrani najzastupljeniji lipidi su - trigli ceridi, koji tvore masti i ulja, a postoje jo š i fosfolipidi, npr.lecitin, i steroli, npr. Kolesterol. Dobro je razlikovati... nezasi ćene masne kiseline (npr. oleinska) - koje prevladavaju u biljnim uljima dobivenim iz suncokreta, uljane repe, bundeve, kukuruznih i p šeničnih klica, soje, lana, sezama… (iznimka su ulje kikirikija i palmino ulje); polinezasićene masne kiseline: omega 6 - masne kiseline (linolenska i arahidonska) – koje se nalaze u biljnim uljima i omega 3 - masne kiseline (linoleinska) – koje se nalaze u ribi i ribljem ulju; zasićene masne kiseline (npr. palmitinska, stearinska) koje prevladavaju u mastima životinjskoga podrijetla (osim ribljeg ulja); transmasne kiseline koje nastaju hidrogenacijom, tj. postupkom kojim se u prehrambenoj industriji, pri točno određenim uvjetima, od teku ćih biljnih ulja proizvode čvrste masti (tj. od nezasi ćenih se ulja rade zasi ćene masti). Tako se dobivaju proizvodi poput margarina, hidrogeniranog ulja za pr ženje, masti za kola če i dr., koji sadr že puno transmasnih kiselina.
• •
•
•
Znanstvena istraživanja pokazuju da postoji povezanost izme đu količine i vrste masno će koja se koristi u prehrani i razvoja nekih kroni čnih bolesti. Previše nezasićenih masnih kiselina i transmasnih kiselina u prehrani pove ćavaju rizik od bolesti srca i krvnih žila, tj.ateroskleroze, dijabetesa, upalnih procesa, pretilosti i nekih oblika raka. Nedostatak polinezasi ćenih masnih kiselina u organizmu mo že izaziva dermatitis i lju štenje kože.Prehrana u kojoj se konzumiraju namirnice bogate nezasi ćenim i polinezasi ćenim masnim kiselinama zna čajno smanjuje rizik od sr čanožilnih bolesti i koncentracija kolesterola u krvi. Masti su nezamjenjive u na šoj prehrani, ne samo zbog mnogih funkcija koje imaju u na šem organizmu, nego i zbog toga što sadrže tvari koje daju okus, aromu i puno ću hrani.
• •
19. ZAKLJUČAK
• •
•
Pored proteina i ugljikohidrata, masti i ulja spadaju u osnovne gradivne i energetske sastojke svakog živog organizma. Igraju zna čajnu ulogu u izgradnji živih stanica i masnih depoa. Dakle, masti su nam neophodne u ishrani ali trebamo paziti na koli činu i vrstu masti koju unosimo. Znanstvenim istraživanjima je dokazana uzro čna povezanost izme đu vrste i količine konzumiranih masti kao rizi čnog čimbenika u razvoju nekih kroni čnih bolesti,prvenstveno
•
•
srčanožilnih, dijabetesa, pretilosti i nekih sijela raka. Stoga stručnjaci preporučuju da se u prehrani prete žito koriste biljna ulja bogata nezasi ćenim mastima, a da ukupni unos masti u prehrani odraslih osoba ne prema šuje više od 2530%energetske vrijednosti dnevnog obroka, s tim da se svega 10 % namiruje iz masti životinjskogporijekla (zasićenih masti). U prehrani djece i mlade ži, kao i u osoba čije su energetske potrebe pove ćane, udio masti u ukupnoj energiji može se povećati na 35%. Prilikom planiranja prehrane treba voditi ra čuna da osim masti koje slu že za pripremu hrane (dodane,vidljive masti), postoje i tzv. nevidljive masti sadržane u namirnicama, poglavito u mesu imesnim proizvodima.
• •
20. LITERATURA
•
•
•
•
Knjige:- Blanka Sever, Kemija 1: Ud žbenik za I. Razred, „ Školska knjiga“ – Zagreb 2005 Tehnička enciklopedija br. 5 – Jugoslovenski leksikografski Zavod, Zagreb 1986. Internet stranice:www.wikipedia.orgwww.pliva-zdravlje.hr