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Fette bestehen aus Triglyceriden und sind im Allgemeinen in organischen Lösungsmitteln löslich und in Wasser unlöslich. Kohlenwasserstoffketten in Triglyceriden bestimmen die Struktur und Funktionalität von Fetten. Die Wasserbeständigkeit der Kohlenwasserstoffe macht sie wasserunlöslich und hilft auch bei der Bildung von Mizellen, die in wässrigen Lösungen kugelförmige Fettbildungen darstellen. Kohlenwasserstoffe spielen auch eine Rolle bei den Schmelzpunkten von Fett durch Sättigung oder der Anzahl von Doppelbindungen, die zwischen den Kohlenstoffatomen von Kohlenwasserstoffen vorhanden sind.
Was sind Fette?
Fette fallen unter die Kategorie der Lipide, die im Allgemeinen in organischen Lösungsmitteln löslich und in Wasser unlöslich sind. Fette können bei Raumtemperatur entweder flüssig wie Öl oder fest wie Butter sein. Der Unterschied zwischen Öl und Butter ist auf die Sättigung der Fettsäureschwänze zurückzuführen. Was Fette von anderen Lipiden unterscheidet, ist die chemische Struktur und die physikalischen Eigenschaften. Fette dienen als wichtige Quelle für Energiespeicherung und Isolierung.
Struktur von Fetten
••• Ryan McVay / Lifesize / Getty ImagesFette bestehen aus Triestern von Glycerin, die an Fettsäureschwänzen aus Kohlenwasserstoffen gebunden sind. Da es für jedes Glycerin drei Fettsäuren gibt, werden Fette häufig als Triglyceride bezeichnet. Die Kohlenwasserstoffkette, aus der Fettsäuren bestehen, macht das hintere Ende des Moleküls hydrophob oder wasserbeständig, während der Glycerinkopf hydrophil oder "wasserliebend" ist. Diese Eigenschaften sind auf die Polarität der Moleküle zurückzuführen, aus denen jede Seite besteht.Die Hydrophobizität ist auf die unpolaren Eigenschaften der Kohlenstoff-Kohlenstoff- und Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen in Kohlenwasserstoffketten zurückzuführen. Die hydrophile Eigenschaft von Glycerin beruht auf den Hydroxylgruppen, die das Molekül polar machen und sich leicht mit anderen polaren Molekülen wie Wasser vermischen.
Kohlenwasserstoffe und Mizellen
Eine der ungewöhnlichen Eigenschaften von Fetten ist die Fähigkeit zur Emulgierung. Emulgierung ist das Hauptkonzept der Seife, die sowohl mit polarem Wasser als auch mit unpolaren Schmutzpartikeln interagieren kann. Der Polkopf der Fettsäure interagiert mit dem Wasser und die unpolaren Schwänze können mit Schmutz interagieren. Diese Emulgierung kann Mizellen - Kugeln aus Fettsäuren - bilden, wobei die Polköpfe die äußere Schicht und die hydrophoben Schwänze die innere Schicht bilden. Ohne Kohlenwasserstoffe wären Mizellen nicht möglich, da die Hydrophobizitätsschwelle der kritischen Mizellenkonzentration (cmc) eine wichtige Rolle bei der Bildung von Mizellen spielt. Nachdem die Hydrophobizität von Kohlenwasserstoffen in einem polaren Lösungsmittel einen bestimmten Punkt erreicht hat, bündeln sich die Kohlenwasserstoffe automatisch zusammen. Die Polköpfe drücken nach außen, um mit dem polaren Lösungsmittel zu interagieren, und alle polaren Moleküle werden aus dem Innenvolumen der Mizelle ausgeschlossen, wenn unpolare Schmutzpartikel und Kohlenwasserstoffe in den Innenraum gelangen.
Gesättigte vs. ungesättigte Fette
Die Sättigung bezieht sich auf die Anzahl der im Kohlenwasserstoffschwanz vorhandenen Doppelbindungen. Einige Fette weisen keine Doppelbindungen auf und weisen die maximale Anzahl an Wasserstoffatomen auf, die an den Kohlenwasserstoffschwanz gebunden sind. Diese Fettsäuren, die auch als gesättigte Fette bezeichnet werden, haben eine gerade Struktur und sind eng zusammengepackt, um bei Raumtemperatur einen Feststoff zu bilden. Die Sättigung bestimmt auch den Aggregatzustand und den Schmelzpunkt der Fettsäuren. Während beispielsweise gesättigte Fette aufgrund ihrer Struktur bei Raumtemperatur Feststoffe sind, weisen ungesättigte Fette, wie beispielsweise Öle, Biegungen in ihren Kohlenwasserstoffschwänzen aufgrund von Doppelbindungen in ihren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen auf. Die Biegungen bewirken, dass die Öle bei Raumtemperatur flüssig oder halbfest sind. Daher haben gesättigte Fette aufgrund der geraden Struktur ihrer Kohlenwasserstoffschwänze höhere Schmelzpunkte. Doppelbindungen in ungesättigten Fetten erleichtern den Abbau bei niedrigeren Temperaturen.