Lipidele, protide, nucleoproteide, pigmenți naturali vegetali, vitamine, enzime

Lipidele sunt compuşi organici naturali larg răspândiţi în organismele vii. Din punct de vedere al structurii lor lipidele constituie o clasă eterogenă de compuşi, în general, esteri ai alcoolilor ( trioli, steroli, alcooli, superiori) cu acizi graşi superiori.

Lipidele se clasifică în:

- lipide simple (gliceride, steride, ceride, etolide);

- lipidele complexe (heterolipide) subdivizate în: glicerofosfolipide fără azot (acizi fosfatidici, inositofosfatide) şi cu azot (gliceroaminofosfatide: lecitine, cefaline, serinfosfatide) şi lipide derivate.

Lipidele constituie o importantă sursă energetică; au rol plastic, intrând în structura diferitelor componente celulare şi subcelulare, în structura membranelor celulare (în asociaţie cu proteinele); au rol de protecţie mecanică şi termică prevenind uscarea dermei; în diferite procese metabolice.

Structura lor hidrofobă apolară explică insolubilitatea în apă şi solubilitatea lor în solvenţi organici (eter, cloroform, benzen, tetraclorură de carbon, acetonă, alcool) şi amestecuri ale acestora.

Extracţia şi determinarea lipidelor din plante. Metoda Soxhlet

La baza extracţiei, separării şi determinării lipidelor se află solubilitatea diferită a acestora în diferiţi solvenţi organici.

Amestecul extras, rămas după îndepărtarea solventului, constituit din lipide, ceruri, răşini, uleiuri eterice, pigmenţi vegetali ş.a. constituie ceea ce se numeşte grăsimi brute.

Extracţia grăsimilor în solvenţi se realizează cu ajutorul extractorului Soxhlet, iar determinarea se face prin două metode:

- metoda directă (gravimetrică), care constă în cântărirea reziduului după extracţie şi după îndepărtarea solventului;

- metoda indirectă, care constă în stabilirea substanţei extrase ca diferenţă intre masa materialului înainte de extracţie şi după extracţie.

Determinarea conţinutului de grăsimi prin metoda directă

fig. 28 - Se cântăresc la balanţa analitică 5-10 g (m1) din materialul uscat la 950 C şi se introduc în cartuşul de hârtie poroasă, care se plasează în extractorul aparatului Soxhlet, după ce a fost adus în prealabil la pondere constantă.

- Se cântăresc, tot la balanţa analitică, balonul curat şi uscat în care s-a introdus o bucăţică de porţelan poros, pentru reglarea fierberii.

- Se introduce solventul ales pentru extracţia cu ajutorul unei pâlnii în extractor, peste cartuşul de extracţie cu încărcătura sa, intr-o cantitate care să realizeze o sifonare, şi în plus, cu exces de 20-30 mL.

- Se montează refrigerentul ascendent şi se începe încălzirea pe baia de apă electrică; Prin încălzirea balonului vaporii de solvent ajung în refrigerent, unde se condensează şi cad în cartuşul cu material, extrăgând o parte din substanţele solubile în solventul întrebuinţat.

- Nivelul solventului din extractor crescând mereu, în momentul în care ajunge la înălţimea cotului turbuşorului de sifonare se va scurge, prin sifonare, atrenând deci şi o parte din lipide (plus alte substanţe amintite) produsului analizat (fig. 28).

Solventul din balon distilând, va urma, în continuare, acelaşi drum (refrigerent-extractor) transportând o nouă cantitate de substanţă extrasă.

După 15-20 sifonări (3-4 ore) se întrerupe încălzirea; după răcire se demontează balonul, se îndepărtează solventul, prin distilare, se usucă balonul într-o etuvă la 1050 C până la pondere constantă, stabilită la balanţa analitică, după prealabila răcire (cam 1/2 oră) într-un exicator cu CaCl2 anh.

Calculul:

Conţinutul de substanţă extrasă (grosime brută) se stabileşte efectuând diferenţa dintre masa balonului cu reziduul de extracţie (mr) şi masa balonului gol (m0), dinaintea extracţiei.

Raportat la 100 g material analizat:

% lipide (grăsime brută) =

Pentru a verifica dacă a fost extrasă întreaga cantitate de grăsimi ar fi necesară repetarea operaţiilor şi compararea rezultatelor. Dacă nu este cunoscut conţinutul aproximativ de lipide al materialului analizat şi corelarea timpului de extracţie (numărul de sifonări) cu acest conţinut nu a fost corespunzătoare pot apărea diferenţe.

Lipidele sunt caracterizate, din punct de vedere fizic şi chimic printr-o serie de constante (densitatea, punct de solidificare ş.a.) şi indici (indicele de aciditate, saponificare şi de iod).

Determinarea indicelui de aciditate

Indicele de aciditate reprezintă cantitatea de KOH, în mg, necesară pentru neutralizarea acizilor graşi liberi dintr-un gram de grăsime.

Grăsimile naturale sunt neutre. Aciditatea lor apare în timpul conservării sau prelucrări, cu urmare a acţiunii O2, din aer şi a vaporilor de apă, proces care poate fi reprezentat, în general, prin reacţia:

Indicele de aciditate stabilit la date diferite dă indicaţii asupra intensităţii procesului de degradare a grăsimii.

Principiul metodei:

Metoda de determinare a indicelui de aciditate se bazează pe reacţia de neutralizare a acizilor graşi liberi cu KOH de titru cunoscut, în prezenţa unui indicator (fenolftaleina).

Reacţia de bază:

R-COOH +KOH = R-COOK +H2O

Reactivi necesari: soluţie KOH 0,1 N; amestec de alcool şi eter 1:2 sau alcool şi

benzen 1:2; soluţie alcoolică 1% de fenolftaleină.

Modul de lucru:

- Într-un flacon Erlenmayer de 100-150 mL se cântăresc 3-5 grame (sau un volum de 2 mL de ulei cu densitatea cunoscută), care se dizolvă în 20 mL alcool + eter neutralizat.

- Se adaugă 2-3 picături de fenolftaleină şi, sub agitare, se titrează cu o soluţie KOH 0,1 N până la roz persistent timp de un minut. Dacă în timpul titrării amestecul se tulbură, se încălzeşte uşor prin cufundarea vasului într-o baie de apă caldă.