LES LIPIDES Introduction : Les lipides tirent leur nom du grec lipos qui signifie «graisse». Quels aliments sont source de lipides? Les lipides d origine animale : - ils existent sous forme de corps gras (beurre, crème, saindoux, graisse d oie) - ou se trouvent dans tous les produits d origine animale : viande, poissons, volailles, oeufs, produits laitiers. Les lipides d origine végétale : - ils se trouvent dans les huiles, - certaines margarines - et les fruits secs (noix, noisettes, cacahouètes etc..) Quel est leur rôle? Le rôle principal des lipides est de fournir de l énergie à l organisme. Ils ont également un rôle plastique puisqu ils rentrent dans la constitution des membranes cellulaires, de certaines hormones... Ils sont aussi un isolant pour l organisme. I) CLASSIFICATION DES LIPIDES. - Les lipides sont des esters. Les lipides alimentaires sont essentiellement constitués de triacylglycérols (triglycérides), c'est-à-dire d ester du glycérol. - Les lipides sont des esters d alcools et d acides : c est une combinaison de 2 molécules : un alcool et un acide. R-OH + R -COOH R-COO-R + H 2 O Alcool + Acide Ester + eau - Les acides qui constituent les lipides sont appelés acides gras. Les acides gras ne sont pas trouvés à l état libre dans les lipides : ils sont associés à une molécule d alcool : comme par exemple le glycérol La classification est basée sur des caractéristiques structurales. 1) Structure des acides gras La formule générale d'un acide gras s'écrit de la façon suivante: R-COOH Dans cette formule, on retrouve une fonction acide : COOH et un radical "R" qui correspond à une chaîne carbonée constituée uniquement d'atomes de "C" et d'"h". Les acides gras retrouvés dans la nature ont toujours un nombre pair d'atomes de "C" dans leur molécule.
Pour plus de facilité il est schématisé ainsi : Et il est écrit ainsi : H3C-(CH2)14-COOH Ils peuvent être saturés ou insaturés. a) Acides gras saturés Les atomes de carbone sont liés les uns aux autres par des liaisons simples. Ce sont des molécules uniformes et rigides qui constituent les graisses «dures» (souvent animales) comme le beurre, le saindoux b) Acides gras insaturés Ils contiennent une (monoinsaturé) ou plusieurs (polyinsaturés) doubles liaisons entre les atomes de carbone. Cette double liaison joue un rôle de cardan ou de charnière ce qui rend ces molécules plus souples, on les trouve dans les corps gras «liquides» comme les huiles (végétaux). Pour plus de facilité il est schématisé ainsi : Exemple : l acide oléïque : 18 atomes de carbone et une double liaison: H 3 C-(CH 2 ) 7 -CH=CH-(CH 2 ) 7 -COOH Remarque : Les acides gras polyinsaturés doivent être obligatoirement amenés par la nourriture car l homme ne sait pas les fabriquer : ce sont des acides gras essentiels (AGE). Il exite dans la nature deux AGE pour l homme : l acide linoléique et l acide alphalinolénique. On les trouve dans les huiles réservées à l assaisonnement : huile de soja, de noix, de pépins de raisins (ce sont des précurseurs d oméga 3 et d oméga 6.Ils préviennent les risques cardio-vasculaires et jouent un rôle dans la synthèse d hormones).
2) Les acylglycérols. a) estérification du glycérol Une molécule de glycérol possédant trois fonctions alcool et peut s associer (estérifier) avec une, deux, ou trois molécules d acide. On parle alors de mono, de di ou de triacylglycérol (mono, di ou tri glycéride). La différence entre les glycérides provient donc essentiellement de l acide qui entre dans sa composition : l acide palmitique donne de la palmitine, l acide stéarique donne de la stéarine et l acide oléique donne de l oléine. CH2OH CH2-COO-R CHOH + 3 R-COOH CH-COO-R CH2OH Glycérol CH2-COO-R Exemple : L huile d olive est constitué essentiellement de l oléine : une molécule de glycérol associé à trois molécules d acide oléique. Schématisation : Glycérol Acides gras Cette molécule est constituée de deux pôles ayant un comportement différent : le glycérol est hydrophile les acides gras sont hydrophobes : ils fuient l eau. b) Composition en acides gras de quelques huiles Les huiles sont des mélanges de plusieurs triacylglycérol. DOCUMENT
Tableau 1 : composition en acides gras des huiles
3) Les Stérides. Les stérides résultent de l association d acides gras avec une molécule complexe appelée stérol. Le plus connu de ces composés : le Cholestérol a) Sources du cholestérol - une source endogène : toutes les cellules du corps en fabriquent sans arrêt, sauf celles du tissu nerveux et les globules rouges. Le foie en est le plus gros producteur. - une source exogène : c est le cholestérol apporté par l alimentation. Il se trouve essentiellement dans les produits animaux, les produits végétaux n en contiennent pas. b) Rôle du cholestérol dans l organisme - fabriquer des hormones c) transport du cholestérol dans le corps Le cholestérol n est pas soluble. Il ne peut donc circuler seul. Le cholestérol est véhiculé par des protéines, appelées «lipoprotéines». - Les LDL (low density lipoprotéin) le conduisent dans les cellules. - Les HDL (high density lipoprotein) véhiculent le cholestérol en excès jusqu au foie. Là, il est dégradé en acides biliaires, constituants de la bile. Celle-ci est stockée dans la vésicule biliaire puis éliminée au cours de la digestion. d) hypercholestérolémie - Il arrive que les LDL n aient pas les bonnes clés pour pénétrer à l intérieur des cellules Le cholestérol reste alors à l extérieur, encombrant la circulation sanguine. - Un HDL doit venir le chercher pour l évacuer. S il y a suffisamment d HDL disponibles, tout va bien, le cholestérol est évacué. S il n y en a pas assez, le cholestérol en excès s associe avec d autres substances et ce magma se colle sur les parois des artères. Ce phénomène d obstruction est une des causes des maladies cardio-vasculaires. 4) Lipides complexes. Les acides gras s associent à d autres molécules différentes des lipides. On obtient des composés complexes. Par exemple des lipides peuvent s associer à de l acide phosphorique pour former des phospholipides.
II) PROPRIETES DES LIPIDES. 1) Physiques. a) Solubilité DOCUMENT «Mélanger de l huile à de l eau?» Hervé THIS Expliquer pourquoi l eau ne se mélange pas à l huile. Les lipides sont totalement insolubles dans l eau. Les lipides s associent entre eux en gouttelettes qui ne se mélangent pas avec l eau. Expérience : mélange d huile et d eau dans un verre : Pour qu une émulsion soit stable, il faut qu une molécule assure la liaison entre les lipides et l eau. Expérience : élaboration d une mayonnaise. Les jaunes d œufs ou la moutarde contiennent des lécithines. Les lécithines sont des molécules : tensio-actives qui permettent de faire le lien entre les lipides et l eau. Schématisation au tableau EAU LECITHINE ACIDE GRAS
b) Point de fusion Le point de fusion (solide liquide) des lipides est bas. Il est cependant plus bas pour les lipides contenant des acides gras insaturés (végétaux) et plus haut pour les saturés (animaux). - huile : entre 5 et 10 C - beurre : entre 20 et 25 C c) Point d ébullition Le point d ébullition est supérieur à celui de l eau (100 ) ; aux alentours de 180 pour l huile, ce qui permet des cuissons plus rapides (fritures) mais aussi des brûlures plus dangereuses. 2) Chimiques. a) Oxydation Les réactions d oxydation des lipides entraînent la formation de composés volatils d odeur désagréable. Ces réactions peuvent se produirent même dans des aliments contenant moins de 1% de lipides. Les acides gras insaturés sont principalement oxydés. Oxydation : Au contact de l air, les chaînes d acides gras insaturés se fragmentent (par autooxydation) avec formation de petites molécules d odeur très déplaisante : rancissement. L oxygène se fixe sur les doubles liaisons Hydrolyse L hydrolyse libère des acides gras (à longues chaînes) plus ou mois agréables sur le plan organoleptique (sensorielle). Les huiles de friture ont un apport en eau (par les aliments) ce qui a pour conséquence une élévation de la température de 180 à 220 C. Des acides gras sont libérés par l action de la chaleur. Ces acides gras libres, s oxydent et se combinent pour former des espèces chimiques toxiques. b) Réglementation Selon la réglementation en vigueur il existe 2 types d huiles : pour assaisonnement et pour friture et assaisonnement. DOCUMENT Quel est le type d acide gras qui détermine la Classification de l huile? Les huiles pour friture ne doivent pas contenir plus de 2% d acide linolénique ; c est un acide gras tri-insaturé particulièrement instable, donc qui sous l effet de la chaleur va former des composés toxiques. c) Apport énergétique Apport énergétique : 1 g de lipide fournit à l organisme 38 KJ.
Exercice : La confection d une pâte sablée nécessite 0.08 kg de farine, 0.04 kg de sucre, 0.04 kg de beurre, un jaune d œuf et une pincée de sel. Calculer la quantité d énergie apportée par cette préparation. Composition moyenne des aliments pour 100 grammes de partie comestible : Glucides Lipides Protides Farine de blé type 55 75 1 10 Sucre 99,5 0 0 Beurre traces 82 0,5 Jaune d œuf cru 0.5 31 16 Blanc d œuf cru 0,8 traces 11 Glucides Lipides Protides Farine de blé type 55 100 g 75 1 10 80 g 60 0.8 8 Sucre 100 g 99,5 0 0 40 g 39.8 0 0 Beurre 100 g traces 82 0,5 40 g 0 32.8 0.2 Jaune d œuf cru 100 g 0.5 31 16 20 g 0.1 6.2 3.2 TOTAL en g 99.9 39.8 11.4 Apport énergétique Total apporté par la préparation 99.9 x 17 =1698.3 kj 39.8 x 38 = 1512.4 kj 3404.5 kj 11.4 x 17 = 193.8 kj