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脂肪はトリグリセリドでできており、一般に有機溶媒に溶け、水に溶けません。トリグリセリドの炭化水素鎖は、脂肪の構造と機能を決定します。炭化水素の耐水性は、炭化水素を水に不溶にし、水溶液中の球状の脂肪形成であるミセルの形成にも役立ちます。炭化水素は、飽和による脂肪の融点、または炭化水素の炭素原子間に存在する二重結合の数にも役割を果たします。
脂肪とは何ですか？
脂肪は、一般的に有機溶媒に溶け、水に溶けない脂質のカテゴリーに分類されます。脂肪は、室温で油のような液体、またはバターのような固体のいずれかです。油とバターの違いは、脂肪酸の尾の飽和によるものです。脂肪と他の脂質との違いは、化学構造と物理的性質です。脂肪は、エネルギー貯蔵と断熱の重要な源として機能します。
脂肪の構造
•••Ryan McVay / Lifesize / Getty Images脂肪は、炭化水素から作られた脂肪酸の尾部に付着したグリセロールのトリエステルで構成されています。すべてのグリセロールに3つの脂肪酸があるため、脂肪はしばしばトリグリセリドと呼ばれます。脂肪酸を構成する炭化水素鎖は分子の末端を疎水性または耐水性にしますが、グリセロールの頭部は親水性または「水を愛する」性質を持っています。これらの特性は、各側を構成する分子の極性によるものです。疎水性は、炭化水素鎖の炭素-炭素および炭素-水素結合の非極性特性によるものです。グリセロールの親水性の特徴は、分子を極性にし、水などの他の極性分子と容易に混合するヒドロキシル基によるものです。
炭化水素とミセル
脂肪の異常な特性の1つは、乳化する能力です。乳化は石鹸の背後にある主要な概念であり、石鹸は極性水と非極性の汚れ粒子の両方と相互作用することができます。脂肪酸の極性頭部は水と相互作用し、非極性尾部は汚れと相互作用します。この乳化により、ミセル（脂肪酸のボール）が形成される可能性があります。ここでは、極性の頭が外側の層を構成し、疎水性の尾が内側の層を形成します。炭化水素がなければ、臨界ミセル濃度またはcmcの疎水性閾値がミセルの形成に重要な役割を果たすため、ミセルは不可能です。炭化水素の疎水性が極性溶媒の特定のポイントに達すると、炭化水素は自動的に一緒に束ねられます。極性ヘッドは外側に押し出されて極性溶媒と相互作用し、非極性の汚れ粒子と炭化水素が内部空間を埋めるため、すべての極性分子はミセルの内部体積から除外されます。
飽和脂肪と不飽和脂肪
飽和とは、炭化水素テールに存在する二重結合の数を指します。一部の脂肪には二重結合がなく、炭化水素の尾部に最大数の水素原子が付着しています。飽和脂肪としても知られているこれらの脂肪酸は、構造が直線的であり、室温でしっかりと詰まって固体を形成しています。飽和は、脂肪酸の物理的状態と融点も決定します。たとえば、飽和脂肪は固体ですが、室温での構造により、油などの不飽和脂肪は、炭素間結合の二重結合から炭化水素の尾部に曲がりがあります。曲がりにより、オイルは室温で液体または半固体になります。したがって、飽和脂肪は、炭化水素の尾部の直線構造により、融点が高くなります。不飽和脂肪の二重結合により、低温での分解が容易になります。