Određivanje sastava masnih kiselina u baznim uljima

PRINCIP ODREĐIVANJA

Sastav (profil) masnih kiselina ispitivanog baznog ulja u relativnim udjelima (%) dobiva se provođenjem tzv. plinske kromatografije (GC).

Kada se analizira bazna ulja, prije početka provedbe same kromatografske analize potrebno provesti tzv. metiliranje baznog ulja pomoću metanola uz zagrijavanje, čime se triestere masnih kiselina prevodi u metilne estere masnih kiselina.

To se radi zato jer se kromatografska analiza ne može provoditi na onim baznim uljima koja sadrže veliki udio masnih kiselina s lancima duljim od 8 C – atoma, bilo da su zasićene ili nezasićene te i na onim uljima koja imaju kiselinski broj veći od 2.

_________________________________________________________________________

Bazna (biljna, masna) ulja su za razliku od eteričnih ulja masna jer su to po svom sastavu prije svega triesteri glicerola i masnih kiselina, a mnoga od njih su i neophodna našem organizmu za normalno funkcioniranje (esencijalna ulja). Bazna ulja sačinjena su od mnogih zasićenih i nezasićenih masnih kiselina pa nešto više o njima možete niže u tekstu pročitati.

Masne kiseline koje su kako smo rekli sastojci masti i ulja obično su monokarboksilne kiseline s parnim brojem C-atoma, najčešće 14 – 22, i s dugim nerazgranatim lancem.

Gledajući sastave masnih kiselina pojedinih baznih ulja zastupljene su mnoge zasićene i nezasićene masne kiseline u različitim udjelima što ovisi o vrsti ulja tj. biljke iz koje se hladnim tiještenjem ili rafiniranjem dobivaju – ulje jojobe, ulje badema, ulje suncokreta, ulje avokada, ulje ricinusa, ulje makadamije i mnogih drugih…

Zasićene masne kiseline

Zasićene masne kiseline se nazivaju tako jer ne sadrže dvostruke kovalentne veze ili druge funkcionalne skupine u lancu. Svi atomi ugljika u lancu zasićeni su atomima vodika. Na jednom kraju lanca nalazi se karboksilna skupina ‒COOH, a drugi kraj lanca završava s  metilnom ‒CH3 skupinom.

Zasićene masne kiseline tvore ravne lance atoma (poput štapića) i kao rezultat toga mogu se gusto skladištiti u organizmu, dopuštajući veću količinu energije po jedinici volumena. Masno tkivo čovjeka i životinja sadrži velike količine dugolančanih zasićenih masnih kiselina.

Skraćeni opisni naziv masnih kiselina sadrži samo broj atoma ugljika i broj dvostrukih veza u njima. Npr. C18:0 odgovara stearinskoj kiselini koja sadrži 18 C-atoma i 0 dvostrukih veza između atoma ugljika, dok primjerice C18:1 odgovara oleinskoj kiselini koja sadrži također 18 C-atoma, ali i jednu dvostruku vezu i zato je ona mononezasićena masna kiselina.

Neke najčešće zastupljene zasićene masne kiseline su:

  • maslačna (butanska) kiselina  (C4:0)
  • kapronska (heksanska) kiselina  (C6:0)
  • kaprilna (oktanska) kiselina  (C8:0)
  • kaprinska (dekadska) kiselina  (C10:0)
  • laurinska (dodekadska) kiselina  (C12:0)
  • miristinska (tetradekadska) kiselina (C14:0)
  • palmitinska (heksadekadska) kiselina (C16:0)
  • stearinska (oktadekadska) kiselina (C18:0)
  • arahidska (eikosanoidna) kiselina (C20:0)
  • behenijska (dokosanoidna) kiselina (C22:0)

Zasićene masne kiseline su jako puno zastupljene u mastima (krutim masnoćama).

Da bi se dobile krute masti (npr. margarin), odnosno zasićene masne kiseline, danas se biljna ulja industrijski prerađuju odnosno podvrgavaju katalitičkom hidrogeniranju. Adicijom vodika na dvostruke veze nezasićenih masnih kiselina nastaju zasićene masne kiseline. Na taj način se produljuje vijek trajanja namirnice.

Zbog postojećih zasićenih veza koje su puno stabilnije od nezasićenih (one su reaktivnije!) krute se masnoće puno manje kvare od ulja koja pretežito sadrže nezasićene masne kiseline (lako se oksidiraju s kisikom iz zraka pa dolazi do „užeglosti“).

Nezasićene masne kiseline

Nezasićene masne kiseline istog su izgleda kao i zasićene, osim što kod njih na određenom dijelu lanca postoji najmanje jedna nezasićena dvostruka veza između dva C-atoma, odnosno dvostruke su veze najčešće izolirane tj. odvojene jednom ‒CH2‒ skupinom. Nezasićene masne kiseline mogu imati čak 6 dvostrukih veza.

Takve dvostruke veze mogu biti formirane u cis- ili trans- konfiguraciji.

Cis-konfiguracija znači da su 2 atoma vodika na istoj strani dvostruke veze. Cis- forma izomera uzrokuje da se lanac presavija i ograničava oblikovnu slobodu masne kiseline. Što je više dvostrukih veza u cis-obliku, to je manja savitljivost lanca i postaje zakrivljen u svim mogućim oblicima. Tako recimo oleinska kiselina koja ima jednu dvostruku vezu te ima samo manji pregib u lancu (poput slomljenog štapića) od npr. linolne kiseline koja ima tri dvostruke veze i koja je skroz zavinuta (kao kuka). To sve ograničava sposobnost takve masne kiseline da se uskladišti u manjem prostoru te na taj način utječe i na točku vrelišta masnoće.

Trans-konfiguracija, suprotno od gore spomenutog, znači da su dva susjedna atoma vodika vezana na suprotnim stranama dvostruke veze. Rezultat toga je da one ne oblikuju lanac koji je ispresavijan te je oblik sličan ravnom lancu kao što je u zasićenim masnim kiselinama.

U prirodi se nezasićene masne kiseline pojavljuju samo u „cis“ formi, dok „trans“ oblik nastaje isključivo utjecajem čovjeka i preradom masnoća (npr. djelomičnom hidrogenacijom biljnih ulja, tj. djelomičnom hidrogenacijom „cis“ forme nezasićene masne kiseline nastaje njihova „trans“ forma).

Kemijski procesi (osim tiještenja!) mijenjaju prirodnu „cis“ strukturu masnih kiselina u „trans“ strukturu koja je neprirodna i ljudski organizam ih ne može preraditi.

Dok kod zasićenih kiselina ne postoje dvostruke veze, položaj dvostruke veze kod nezasićenih masnih kiselina bitan je za svojstva istih. Zbog toga govorimo o početku i kraju lanaca tih kiselina.

Početak je mjesto gdje se nalazi karboksilna skupina ‒COOH, dok je kraj mjesto na lancu koji završava s ‒CH3 skupinom. Taj kraj se naziva omega (ω), a prema mjestu prve dvostruke veze od tog kraja govorimo o omega-3, odnosno omega-6 i omega-9 masnim kiselinama.

Primjeri nezasićenih masnih kiselina:

  • miristoleinska kiselina (C14:1)                
  • palmitoleinska kiselina (C16:1)               
  • oleinska kiselina (C18:1)                        
  • linolna kiselina (C18:2)                           
  • linolenska kiselina (C18:3)                      
  • stearidonska kiselina (18:4)                    
  • arahidonska kiselina (C20:4)                  
  • eikosapentaenoična kiselina (C20:5)      
  • dokosaheksaenoična kiselina (C22:6)    
  • eručna kiselina (C22:1)