טעם של כימיה

1. טעם של כימיה ערכו ידידה גוטליב ואורית מולוידזון על פי מצגת של דר' אורית הרשקוביץ וצביה קברמן

2. מזון

3. ויטמינים • חומרים הנחוצים לתפקוד ולפעילות תקינה של הגוף. • דרושים בכמויות קטנות ( גרמים, מיליגרמים ולעיתים אף מיקרוגרמים) • נחלקים ל: ויטמינים מסיסים במים (ויטמינים מקבוצת B וויטמין C).ויטמינים שאינם מסיסים במים (A,K,D,E)

4. ויטמינים מסיסים במים ויטמין C: ויטמין מונע חמצון (אנטי אוקסידנט). נמצא בפירות וירקות. חוסר בויטמין C גורם למחלת הצפדינה.

5. ויטמינים ויטמין B1 (תיאמין) - ויטמין שמשתתף במטבוליזם של הפחמימות ובתהליכי הפקת אנרגיה בגוף, וכן משתתף ביצירת חומר מתווך במערכת העצבים. נמצא בכבד, איברים פנימיים אחרים, בחלב, אורז מלא, קטניות ועוד. מחסור בתיאמין יכול לגרום למחלת בריברי.

6. ויטמינים שאינם מסיסים במים ויטמין A (רטינול)חיוני לראיית לילה תקינה. מעורב בתהליך הגדילה. משמש כנוגד חמצון. נמצא בכבד, חלמון ביצה, מוצרי חלב (בעיקר בעלי אחוז שומן גבוה). בצמחים כתומים וירוקים קיים חומר הנקרא ביתא קרוטין, ממנו מפיק הגוף את הויטמין.

7. ויטמינים שאינם מסיסים במים • ויטמין Eאנטי אוקסידנט פועל ביעילות נגד רדיקלים חופשיים הנוצרים בתאים. נמצא בדגנים מלאים, קטניות, אגוזים וירקות שונים.

8. מינרלים • נחוצים לנו כיונים חופשים מומסים או כיונים הקשורים לחלבונים. למשל: יוני נתרן, יוני אשלגן, יוני ברזל, יוני סידן. חלקם דרושים בכמויות גדולות של 100 מ"ג ליום וחלקם בכמויות מאוד קטנות.

9. ערך קלורי של מזון • המזון מספק לגוף את האנרגיה הדרושה לו. • כאשר האנזימים בגוף מפרקים שומנים, חלבונים ופחמימות משתחררת אנרגיה בה משתמש הגוף לפעילותו. • פירוק 1 גרם שומן מספק לגוף 9 קילו קלוריות • פירוק 1 גרם חלבון מספק לגוף 4 קילו קלוריות • פירוק 1 גרם פחמימה מספק לגוף 4 קילו קלוריות • כדי לשמור על משקל גוף תקין יש לשמור על איזון בין כמות האנרגיה המתקבלת מן המזון לכמות האנרגיה הנצרכת על ידי הגוף בפעילותו.

10. קבוצות שומנים ושמנים עיקריות סטרואידים מרכיבות את ה- טריגליצרידים לדוגמה: כולסטרול מצוי רק במזונות שמקורם מן החי לדוגמה: החומצה הלינולאית מרכיב בשמני מאכל אחדים ממקור צמחי לדוגמה: טריסטרין מרכיב בשוקולד חומצות שומן שומנים ושמנים שייכים למשפחה רחבה ומגוונת של חומרים המכונים: ליפידים. התכונה המשותפת לכולם היא שאינם מסיסים במים. ההבחנה ביניהם היא לפי מצב הצבירה שלהם בטמפרטורת החדר. השומן הינו מוצק בטמפרטורת החדר והשמן הוא נוזלי. ולא לפי קבוצה פונקציונלית.

11. חומצות שומן - RCOOH • ההבדל בין חומצות השומן השונות הוא: • במספר אטומי הפחמן בשרשרת. • בסוגי הקשרים ביניהם: בודדים (C-C--) בלבד או גם בודדים וגם כפולים (-C=C-) ובמיקומם בשרשרת. • מלבד מספר יוצאים מן הכלל, כל חומצות השומן המצויות בטבע הן בעלות שרשרת ישרה ומספר פחמנים זוגי הנע בין 4 ל- 24. חומצות שומן לא רוויות חומצות שומן רוויות חומצה סטארית, C18:0 רב לא-רוויות חד לא-רוויות חומצה לינולאית, C18:2 חומצה אולאית, C18:1 C18:2ω6 C18:1ω9

12. O OH חומצות שומן RCOOH • קבוצת תרכובות המאופיינת על ידי שרשרת פחמנים הקשורים לאטומי מימן (R ) ובקצה השרשרת קבוצה קרבוקסילית - COOH הקשורה לשרשרת הפחמנים. • דוגמה: חומצה בוטנואיתC3H7COOH CH3CH2CH2COOH

13. O OH חומצות שומן רוויות • חומצות שומן שאין להן קשרים כפולים בין אטומי פחמן בשרשרת. לחומצות שומן אלו מתאימה הנוסחה הכללית: CnH2n+1COOH. • ככל ששרשרת אטומי הפחמן ארוכה יותר, טמפרטורת הרתיחה תהיה גבוהה יותר. דוגמה: חומצה פלמיטית נוסחה מולקולרית: C15H31COOHרישום מקוצר: C16:0 נוסחת מבנה מקוצרת:

14. O OH חומצות שומן חד לא רוויות • חומצות שומן שיש להן קשר כפול אחד בין אטומי פחמן בשרשרת. לחומצות שומן חד לא רוויות מתאימה הנוסחה הכללית: CnH2n-1COOH.דוגמה: חומצה אלאידית נוסחה מולקולרית: C17H33COOHרישום מקוצר: C18:1ω9 נוסחת מבנה מקוצרת:

15. O OH חומצות שומן רב לא רוויות • חומצות שומן שיש להן יותר מקשר כפול אחד בין אטומי פחמן בשרשרת. לחומצות שומן רב לא רוויות מתאימה הנוסחה הכללית: CnH2n+1-2XCOOH. (X מציין את מספר הקשרים הכפולים במולקולה). • דוגמה: נוסחה מולקולרית: C17H31COOHרישום מקוצר: C18:2ω6 נוסחת מבנה מקוצרת:

16. חומצות שומן חשובות בגופינו *גוף האדם מסוגל לייצר את חומצות השומן הרוויות והלא-רוויות להן הוא זקוק ממרכיבי המזון השונים כגון: פחמימות, וחלבונים. *הוא מסוגל לייצר חומצות שומן באורך של עד 18 אטומי פחמן. *הוא מסוגל להפוך חומצות שומן רוויות ללא רוויות ע"י יצירת קשרים כפולים. כך למשל, חומצה סטארית C18:0יכולה להפוך בגופינו, בתהליכים מתאימים, לחומצה אולאית: C18:1ω9. לעומת זאת, היא לא יכולה להפוך לחומצה לינולאית: C18:2ω6ולא לחומצה לינולנית: C18:3ω3. *עלינו לאכול מזונות אשר מכילים חומצות אומגה (6 ו- 3) כדי שהן תיספגנה בגוף. לכן, לא ניתן להוציא לחלוטין את השומן מהמזון אותו אנו צורכים. חומצות אילו מצויות במזונות רבים אך בעיקר בשמן דגים ובשמן למאכל, בעיקר שמן סויה, קנולה ואגוזים.

17. איזומריה גאומטרית – ציס וטרנס • הקשר הכפול הוא קשיח. אין סיבוב חופשי של האטומים הקשורים בקשר הכפול. • אטומי המימן יכולים להתארגן בשתי צורות סביב הקשר הכפול. • כאשר שני אטומי המימן נמצאים באותו צד של הקשר הכפול מתקבל איזומר ציס. • כאשר שני אטומי המימן נמצאים משני צידי הקשר הכפול מתקבל איזומר טרנס. ציס ציס טרנס

18. השפעת ארגון האטומים סביב הקשר הכפול על תכונות החומר איזומריית ציס טרנס במולקולות חומצת השומן C18:1ω9 מולקולות של החומצה האולאית אטומי המימן הם במצב ציס טמפרטורת ההיתוך: 18.9oc מולקולות של החומצה האלאידית אטומי המימן הם במצב טרנס טמפרטורת ההיתוך: 430c (לחומצה הסטארית – C18:0 – נקודת היתוך: 0c69.9) חומצות השומן הטבעיות קיימות ברובן במצב ציס. בתהליכי ייצור של מזונות שונים נוצרים גם האיזומרים טרנס של החומצות.

19. טמפרטורת היתוך של חומצות שומן שונות

20. O O זרז R-C-O-R’ + H2O R-C-O-H + H-O-R’ חומצה קרבוקסילית כוהל אסטר תגובת איסטור • תגובת דחיסה בין חומצה קרבוקסילית לכוהל, תוצרי התגובה הם אסטר ומים. • בתגובת הידרוליזה, תגובה בין אסטר ומים, מתקבלים כוהל וחומצה קרבוקסילית. (ההידרוליזה נעשית בסביבה חומצית)

21. יצירת טריגליצרידים – תגובה בין חומצת שומן לגליצרול R1 – C – OH HO – CH2 R1 – C – O – CH2 R2 – C – OH + HO – CH R2 – C – O – CH R3 – C – OH HO – CH2 R3 – C – O – CH2 3 H2O הוצאת 3 מולקולות מים חומצות שומן גליצרול טריגליצריד O O O O O O הטריגליצריד יכול להיות מורכב משלוש חומצות שומן זהות או שונות. בגוף האדם מרוכזים הטריגליצרידים בעיקר ברקמות השומן, מהן הם מועברים, באמצעות מערכת הדם, אל תאי הגוף לשם אספקת אנרגיה. ריכוז גבוה מדי של טריגליצרידים בדם, עקב תזונה לא מתאימה או עקב תכונות תורשתיות עלול לגרום למחלות לב וכלי דם. כיום מומלץ להמעיט בצריכת השומנים במזון ובעיקר כאלו שהטריגליצרידים הם המרכיב העיקרי בהם.

22. טמפרטורת היתוך של טריגליצרידים שונים

23. H H H H + H2 זרז C=C H C C H Ni R R’ R R’ תהליך הידרוגנציה – סיפוח מימן לקשר כפול על כל מול קשרים כפולים בשומן או שמן מגיבים מול מולקולות מימן H2(g)

24. "הקרב" בין החמאה למרגרינה החמאה מכילה 80% שומן, פחות מאחוז אחד של חלבון, מינרלים וויטמינים והשאר מים. החמאה, המיוצרת מן החי מכילה ריכוז גבוה של חומצות שומן רוויות ולכן נחשבת כמעלה את הסיכון להתקפי לב. ייצור המרגרינה מבוסס על שמני מאכל ותוספים. התהליך כולל הרווית הקשרים הכפולים בחומצות השומן שבשמן על-ידי הזרמת מימן (הידרוגנציה) בנוכחות זרז (ניקל). התהליך מתבצע בטמפרטורה ולחץ גבוהים (2-10 אטמוספירות וטמפרטורה שבין 160-220 מעלות צלזיוס). בתהליך ניתן לשלוט, באמצעות הלחץ, הטמפרטורה וכמות המימן המוזרמת, על כמות הקשרים הכפולים שתישאר בסיום התהליך. ככל שכמותם קטנה יותר, המרגרינה שתתקבל תהייה קשה יותר. כמו כן מוסיפים ויטמינים מסיסים בשומן (A, D ו- E), חומר צבע (בטא-קרוטן) ומלח. בזמן תהליך ההידרוגנציה חלים שינויים לא רצויים בחומצות השומן. חלק מהקשרים הכפולים שנשארים בסיום התהליך עוברים ממבנה ציס (המבנה הטבעי) למבנה טרנס. חומצות טרנס מהוות סכנה בריאותית ונחשבות כגורם סיכון להתקפי לב וסרטן. מרגרינה מכילה כ- 15% חומצות שומן מסוג טרנס ובמרגרינות תעשייתיות (המשמשות במאכלים מעובדים רבים, בעיקר בצקים, ציפס מוכן וכדומה) כמותן מגיעה להרבה יותר.