معرفی و بررسی اسید های چرب

فهرست موضوعات

مقدمه

اسید چرب به ترکیبی گفته می شود که شامل کربن و هیدروژن بوده و در آن حلقه ای وجود ندارد. در علم شیمی به این ترکیب آلیفاتیک گفته می شود که در واقع یک نوع کربوکسیلیک اسید است و از تری گلیسیریدها، کلسترول و فسفو لیپیدها نشأت می گیرد. زنجیره اغلب اسیدهای چرب بدون شاخه بوده و از تعداد زوج اتم های کربن تشکیل می شوند. این زنجیره هم می تواند از جنس چربی اشباع شده باشد یا از جنس چربی اشباع نشده.

بررسی اسیدهای چرب

روغن و چربی از جمله موادی هستند که هم منشاء گیاهی و هم منشاء حیوانی دارند. این ترکیبات آلی بوده و در آب نامحلول اند و استخراج آنها توسط حلال های غیرقطبی مانند کلروفرم، اتر یا بنزن انجام می شود. ساختار شیمیایی چربی متشکل از اتم های هیدروژن، کربن و اندکی اکسیژن می باشد. در واقع اغلب چربی ها به شکل تری گلیسیرید (متشکل از گلیسرول و اسید چرب) می باشند. نوع و مقدار اسید چرب موجود در روغن های مختلف متفاوت است که همین موضوع موجب به وجود آمدن انواع روغن در طبیعت می شود.

ساختار اسید چرب

اسید چرب دارای زنجیره ای هیدروکربنی به همراه یک عامل کربوکسیل می باشد. برخی از آنها به شکل اشباع شده و تعدادی دیگر پیوندی یک، دو یا سه گانه دارند. همچنین در برخی از اسیدهای چرب شاخه های جانبی نیز وجود دارد. با توجه به راحت تر بودن سنتز اسیدهای چرب، تعداد اتم های کربن همیشه زوج می باشد (به جز چند مورد استثناء).

ویژگی های اسید چرب

نقطه ذوب اسید چرب غیر اشباع، نسبت به انواع اشباع پایین تر است. این موضوع ارتباط مستقیمی با تعداد اتم کربن موجود در اسید دارد، به طوری که هرچه اتم کربن در اسید بیشتر باشد، نقطه ذوب آن نیز بالاتر خواهد بود. اسید چرب با طول زنجیره بلند در آب نامحلول است، این در حالی است که در محیط قلیایی محلول می باشد. در نتیجه ی این حلالیت، صابون سدیم یا پتاسیم تشکیل خواهد شد. نکته قابل توجه در خصوص چربی غیر اشباع این است که به آسانی اکسید می گردد.

انواع اسید چرب

در ادامه به دسته بندی انواع اسید چرب بر اساس پیوند کربنی و همچنین طول زنجیره پرداخته می شود.

انواع اسید چرب بر اساس پیوند کربنی

اولین اسید چرب مورد بحث در این دسته، اشباع نشده است که دارای پیوند دوگانه کربن-کربن می باشد. این نوع اسید معمولاً از منابع گیاهی تهیه شده و در دمای اتاق به شکل مایع است. اکسیداسیون این اسید در بدن انسان به راحتی انجام می گردد، بنابراین هضم آن در فرآیند گوارش سریع تر اتفاق می افتد. همچنین ویتامین های محلول در چربی عمدتاً در این دسته قرار می گیرند. مهم ترین اسیدهای چرب اشباع نشده عبارتند از: اولئیک اسید، لینولئیک اسید و پالمیتولئیک اسید.
دومین اسید چرب مورد بحث در این دسته، اشباع شده است که فاقد پیوند دوگانه کربن-کربن می باشد. این اسید به مقدار فراوان در روغن های حیوانی، زده تخم مرغ، شیر، پنیر، خامه، ماهی و صدف یافت می شود. مصرف بیش از حد این چربی ها باعث افزایش سطح کلسترول خون، بیماری های قلبی عروقی و اضافه وزن می شود. مهم ترین اسیدهای چرب اشباع شده عبارتند از: استیک اسید، بوتریک اسید، پالمیتیک اسید و استئاریک اسید.

انواع اسید چرب بر اساس طول زنجیره

این اسید ها از نظر طول زنجیر متفاوت می باشند. از جمله ی آنها عبارتند از: با طول زنجیر کوتاه مانند والریک اسید (دنباله های آلیفاتیک با تعداد حداکثر 5 اتم کربن)، با طول زنجیره متوسط مانند لوریک اسید (دنباله های آلیفاتیک با تعداد حداکثر 12 اتم کربن)، با طول زنجیره بلند (دنباله های آلیفاتیک با تعداد حداکثر 21 اتم کربن) و با طول زنجیره خیلی بلند (دنباله های آلیفاتیک بلندتر از 22 اتم کربن).

کاربرد اسید های چرب

این اسید معمولاً در تولید صابون های آرایشی استفاده می شود. اسید چرب در واقع ماده اولیه ی تولید مواد شوینده و روان کننده ها می باشد. روغن سویا و اسید چرب بدست آمده از آن، رایج ترین روغن در صنایعی چون رنگ و رزین می باشد. تغییر در ترکیب اسید چرب، بر چگونگی و نوع کاربرد آن تاثیرگذار خواهد بود. این اسید همچنین در صنایعی چون نساجی، کاغذ، پلاستیک، رنگ و رزین، لاستیک و تایرسازی، چسب، چرم، صنایع غذایی (تغییر دهنده بافت مواد خوراکی) و غیره کاربرد دارد.

انتخاب مواد مناسب جهت حمل و نگهداری اسیدهای چرب

در بحث انتخاب مواد، تجهیزات تولید، نگهداری و حملِ ساخته شده از فولاد کربنی تا دمای 60 درجه سانتی گراد مقاومت خوبی از خود نشان می دهند، اما با توجه به خوردگی و آلوده شدن محصول، بهتر است از این فولاد استفاده نشود. ورق استیل 321 (معروف به ورق استیل ضد سایش) در دمای معمول و تا 170 درجه سانتی گراد مقاوم است، اما با افزایش دما باید از انواع مولیبدن دار مانند گرید 316 استفاده کرد (برای جلوگیری از خوردگی حفره ای). استفاده از ورق استیل 321 در خط تولید اسید چرب از خوردگی بین دانه ای جلوگیری می کند، اما ممکن است خوردگی یکنواخت و حفره ای رخ دهد.
علاوه بر ورق استیل ضد سایش، آلیاژ 304 نیز می تواند در ساخت مخازن ذخیره و تانکرهای حمل اسیدهای چرب استفاده شود. قیمت ورق استیل 321 در مقایسه با گرید 304 به مراتب گرانتر است. بنابراین سازندگان در بحث مدیریت هزینه، این موضوع را باید مدنظر قرار دهند. علت بالاتر بودن قیمت ورق استیل 321 نسبت به آلیاژ 304 وجود مقادیر مشخصی تیتانیوم در ترکیب شیمیایی است.