biochimie. Cours, techniques et applications en biotechnologies
Acides gras, Triglycérides. Indices des lipides الأحماض الدهنية، الجليسيريدات الثلاثية

Les lipides (الدهنيات) sont classés sous plusieurs catégories dont les lipides à acides gras (lipides saponifiables, دهنيات مصبنة) dont les triglycérides (الجليسيريدات الثلاثية). Ils se caractérisent par des indices comme l'indice de saponification, l'indice d'acidité et l'indice d'ester.


French

English

Arabic lexique

Lipides, Acides gras
Lipids, Fatty acids
دهنيات، أحماض دهنية

--- Lipides. Vidéos Ar -->Fr ----
PASSER UN CONTROLE SUR LES LIPIDES (THEORIE + PRATIQUE)
Biochimie. Contrôle qcm

Lipides, Exercice 1 (Réponse 1). Indice d'acidité et détermination de la masse molaire des acides gras.

a) Qu'est ce qu'un indice d'acidité (IA) d'un lipide ?

b) Etablir la relation entre l'indice d'acidité et la masse molaire moléculaire d'un acide gras saturé. Trouver la relation entre l'indice d'acidité et le nombre d'atomes de carbone d'un acide gras saturé.

c) Calculer les indices d'acidité de l'acide butyrique et l'acide palmitique.

Données: Masse molaire de KOH (MKOH) = 56 g/mol.


Triglycérides, Exercice 2 (Réponse 2). Indice de saponification et indice d'iode

L'indice de saponification (IS) d'un triglycéride (triacylglycérol exempt d'acides gras libres) a été évalué à 196 et son indice d'iode à 59. L'analyse par chromatographie des acides gras de ce triglycéride montre qu'il est constitué d'acide palmitique et d'acide oléique. Déterminer la masse molaire de ce triglycéride et définir sa structure.

Données: Masse molaire de KOH (MKOH) = 56 g/mol, la masse molaire moléculaire du diiode (MI2) est 254 g/mol.

acides gras, triglycérides: indices

Acides gras, Exercice 3 (Réponse 3). Indice d'iode et nombre de liaisons doubles des acides gras

Soit un acide gras linéaire possédant n atomes de carbone et dont l'indice d'iode est Ii. Etablire la relation entre l'indice Ii et le nombre d'atomes de carbone (n) et le nombre de liaisons doubles (d) de l'acide gras.


Lipides, Exercice 4 (Réponse 4). Soit un lipide présentant les détails tructuraux suivants:

- Le carbone alpha (carbone 1) du glycérol est estérifié avec l’acide stéarique.

- le carbone béta (carbone 2) du glycérol est estérifié avec un acide gras insaturé à 18 carbone présentant deux insturations dans sa chaîne carbonnée au niveau des carnones 9 et 12 (delta 9,12).

- Le carbone 3 du glycérol est estérifié avec une molécule d'acide phosphorique (H3PO4), laquelle est liée à une molécule d’éthanolamine (HO-(CH2)2-NH3+.

a) Ecrire la formule développée de ce lipide et préciser la nature des liaisons formées.
b) Quelle est le nom chimique de ce lipide ?
c) Calculer l'indice d'iode de ce lipide.
d) Calculer l'indice de saponification du lipide.


Lipides, Exercice 5 (Réponse 5). Qu'est ce qu'un indice d'ester (IE) d'un lipide?
Lipides, Exercice 6 (Réponse 6). Définir l'indice d'acidité (IA) d'un lipide.
Lipides, Exercice 7 (Réponse 7). Définir l'indice de saponification (IS) d'un lipide. Etablir la relation avec le poids moléculaire.
Lipides, Exercice 8 (Réponse 8). Lequel de ces acides gras montre l'indice d'iode le plus grand ?

Recherche rapide dans ce site et les sites liés de l'auteur (Fr, Ar, Eng) - بحث سريع في هذا الموقع و المواقع المرتبطة للمؤلف:


Sciences et vie, Biochimie

Glossaire des sciences de la vie, trilingue (Fr, Ar, Eng) + Préparations Examens et contrôles S1, S2, S3 + DVD introductinon MOOC:

Sciences de la vie. Glossaire


Réponses
Réponse 1 (Exercice 1)

a) L'indice d'acidité (IA) d'un lipide est la masse en mg de KOH (Hydroxyde de potassium) nécessaire pour neutraliser les acides gras libres contenus dans 1 g de lipide à température ambiante. IA n'a pas d'unité. L'indice d'acidité est aussi appelé 'indice d'acide' ou 'acidité résiduelle'.

b) Relation entre l'indice d'acidité (IA) et la masse molaire moléculaire d'un lipide saturé et relation entre IA et le nombre d'atomes de carbone d'un acide gras saturé.

- Relation entre l'indice d'acidité (IA) et la masse molaire moléculaire d'un lipide saturé (MAG):

R-COOH + KOH alcoolique ---------> R-COO-K+ + H2O

IA = mKOH/mAG = (nKOH * MKOH * 10 3)/nAG * MAG, avec mKOH en mg et mAG en g.

La salification d'une mole d'acide gras nécessite une mole de KOH. Ainsi, nKOH/nAG = 1/1 = 1, d'où:

IA = MKOH * 10 3/MAG donnant MAG = MKOH * 10 3/IA

Rappel: L'indice d'ester (IE), est la quantité de potasse, exprimée en mg, nécessaire pour saponifier 1 g de matière grasse en considérant que l'acidité résiduelle (IA) a été éliminée. IE = IS - IA. L’indice de saponification (IS) correspond à la quantité de potasse, exprimée en mg, nécessaire pour saponifier (à chaud) 1 g de matière grasse composées d'esters d’acides gras.

- Relation entre l'indice d'acidité (IA) et le nombre d'atomes de carbone (n) d'un acide gras saturé:

La formule brute d'un acide gras saturé est CnH2nO2. La masse molaire moléculaire de l'acide gras s'écrit:

MAG = 12 * n + 1 * 2 * n + 16 * 2 soit MAG = 14n + 32,

IA = (MKOH * 10 3)/(14n + 32) d'où:

n = (MKOH * 10 3 - 32 IA)/(14 * IA)

Calcul de l'indice d'acidité de l'acide butyrique et l'indice d'acidité de l'acide palmitique

L'acide butyrique est connu par n = 4. IA = 638

L'acide palmitique est connu par n = 16. IA = 219

D'où la conclusion: l'indice d'acidité est inversement proportinnel au nombre d'atome de carbone de l'acide gras.


Réponse 2 (Exercice 2)

Le triacylglycérol est sans acides gras libres. Donc, son indice d'ester est égal à son indice de saponification (IE = IS = 196).

Pour rappel, l'indice d'ester d'un lipide est la masse de potasse (KOH) (en mg) nécessaire pour saponifier les acides gras estérifiés contenus dans 1 g de corps gras.

Pour rappel, l'indice d'ester (IE) est égal à l'indice de saponification pour les glycérides purs. Il permet de trouver la masse molaire (donc structure) des glycérides. L'indice d'ester n'est pas mesuré. Il est calculé comme étant l'indice de saponification (IS) moins indice d'acide (IA) (IE = IS - IA).

- Masse du triacylglycérol (MTG). MTG = (3 MKOH * 10 3)/IE, soit:

MTG = (3 * 56 * 10 3)/196 = 858 g/mol.

La connaissance de l'indice d'iode et de la masse molaire permet de calculer le nombre de liaisons doubles.

R-(CH=CH)p-R' + p I2 -------------- R-(CHI=CHI)p-R'

D'après la définition de l'indice d'iode (Ii),

Ii = (mI2 * 100)/mTG = (nI2 * MI2 * 100)/(nTG * MTG)

L'addition de I2 sur p doubles liaisons du TG nécessite p moles de diiode. Ainsi, nI2/nTG = p/1 = p, d'où Ii = (p * MI2 * 100)/(MTG) et p = Ii * MTG/MI2 * 100

soit p = 59 * 858/254 * 100 = 1,99, proche de 2. Donc ce Ttriacylglycérol contient 2 liaisons doubles.

Comme la chromatographie des acides gras constituant le TG montre que ce dernier contient l'acide palmitique et l'acide oléique et que le nombre de liaisons double est 2, ce TG est composé d'un acide palmitique (sans liaisons doubles, car acide gras saturé) et de deux acides oléiques (portant chacun une liaison double). La position respecyve des acides gras sur le glycérol reste inconnue.

Triglycéride mixte


Réponse 3 (Exercice 3)

Par définition, l'indice d'iode (Ii) d'un lipide est la masse de diiode (I2), exprimée en g, capable de se fixer sur les insaturations (double liaison le plus souvent) des acides gras de 100 g de matière grasse. De fait, l'indice d'iode d'un acide gras saturé est nul. Si on connaît la masse molaire d'un acide gras (par détermination de son indice d'acide) et son indice d'iode, on pourra déterminer le nombre de doubles liaisons de l'acide gras.

Soit d le nombre de liaisons doubles d'un acide gras et MAG sa masse. La fixation de l'iode se fait selon:

1 CH3 - - - (CH2=CH2)d- - - COOH + d I2 -----

Au total, un acide gras à d liaisons doubles consomme d * 254 g d'iode

d * MI2 g se fixe sur -------- MAG g

Ii ---------------- 100 g de corps gras

donc Ii = (d * MI2 * 100)/MAG ce qui entraine d = (Ii * MAG)/(MI2 * 100)

La formule d'un acide gras insaturé est CnH2n - 2d O2.

On remplace dans l'équation MAG par: 12n + (2n-2d) + 32 = 14n - 2d + 32

d = [Ii * (14n + 32)]/[MI2 * 100 +2Ii]

Si MAG = 284 g/mol, n = 18 et Ii = 180, d sera 2 liaisons doubles. Ceci pourrait correspondre à l'acide linoléique. Pour confirmer cela, il faut connaître les positions de liaisons doubles.

Question sémilaire dans un contrôle sur l'indice d'iode des lipides


Réponse 4 (Exercice 4)

a) Formule développée du lipide et nature des liaisons formées.

Céphaline

Rappel: une phosphatidyléthanolamine, appelée céphaline pour sa présence dans la substance blanche du cerveau, est un phosphoglycéride constitutif des membranes biologiques, au même titre que les phosphatidylcholines (lécithines). Les phosphatidyléthanolamines sont formées d'un résidu de glycérol estérifié par deux acides gras (AG1 et AG2) et un résidu de phosphoéthanolamine. La céphaline a été étudiée dans le traitement des troubles de la mémoire liés au vieillissement. Comme elle est extraite de cerveaux de bovins, l'intérêt envers ces études s'est arrêté suite à l’épidémie d’encéphalopathie spongiforme ('maladie de la vache folle'). En 2012, une décision des autorités de santé européennes a jugé sans apport l'utilisation de la céphaline comme traitement pour améliorer l'état de santé des adultes comme des jeunes.

b) Nom chimique du lipide.

1-stéaryl,2-linoléate phosphatidyléthanolamine ou céphaline.

c) Calcul de l'ndice d’iode.

L'indice d’iode d'un lipide est le nombre de gramme d’I2 fixé par 100 g de lipide.

Détermination de la masse molaire de ce lipide (MmL): MmL = Mm du Glycérol + Mm de l'acide stéarique + Mm de l'acide linoléique + Mm du phosphate + Mm de l'éthanomamine - 4x Mm de H2O, équivaut à:
MmL = 92 + 284 + 280 + 98 + 63 – 72 = 745 g.
Le lipide présente deux insaturations d’où 1mole de lipide fixe 2 moles d’iode donc 745 g de lipide fixe 127 x 4 = 508 g d’iode. 100 g de lipide Fixera donc : Ii = 100 x 508/745 = 68,2.

d) Calculer de l'indice de saponification.
.
Par définition, l'Indice de saponification d'un lipide est le nombre de mg de potasse (KOH) nécessaire pour saponifier 1 g de lipide.

1 mole de lipide est saponifiée par 2 moles de KOH.

745 g de lipide -------- 2 moles de KOH (2 x 56 g = 112 g = 112 * 103 mg).

1 g ------------------- Is

d'où, Is = 1x 112 * 103/745 = 150,3


Réponse 5 (Exercice 5)

L'indice d'ester (IE) est la quantité en milligrammes de KOH nécessaire à la saponification des glycérides présents dans 1 gramme de matière grasse. IE n'est pas mesurable. Il est calculé à partir des deux indices IS (indice de saponification) et IA (indice d'acidité). C'est la différence entre l'indice de saponification et l'indice d'acidité (IE = IS - IA).


Réponse 6 (Exercice 6). L'indice d'acidité (IA) représente le nombre de mg de KOH nécessaire pour neutraliser 1g de graisse. Il est le reflet du contenu en acides gras libres notamment à courtes chaînes, c’est-àdire le reflet de la lipolyse (Les chaînes longues sont difficiles à la lyse). Celle-ci est favorisée par l’humidité, la température de 10°C, la lipase. Afin d’éviter ces problèmes, on procédera à un raffinage, une conservation à 4°C et élimination de l’eau. Il est intéressant de savoir que plus l’indice d’acidité est bas, meilleure est la qualité de l’huile. Dès que cet indice dépasse les 2%, l’huile prend un goût de savon..
Réponse 7 (Exercice 7)

L'indice de saponification (IS) d'un corps gras est le poids en milligramme de potasse (KOH) nécessaire pour saponifier les esters d'acides gras et neutraliser les acides gras non estérifiés dans un gramme de matière grasse (c'est à dire pour faire passer à l'état de savon aussi bien les acides gras combinés que les acides gras libres). L'indice de saponification est lié aux autres indices, comme l'indice d'acidité (IA) et l'indice d'ester (IE), par la relation: IS = IE + IA. La quantité de potasse KOH utilisée dans la mesure de IS varie avec la masse molaire des acides gras. Plus la masse molaire (PM) est élevée, plus l'indice de saponification est faible. En effet, plus les chaînes carbonnées des acides gras sont longues (PM élevé) moins elles sont labiles (hydrolysables) et plus IS est faible. Ceci rend compte que IS varie inversement avec le PM des lipides. Ainsi, l'indice de saponification est une mesure indirecte de la masse molaire des acides gras. Il permet de classer les huiles en fonction de la longueur des chaînes d'acides gras qui les composent, critère lié au poids moléculaire (PM) des acides gras.

Quel est l'effet du raffinage sur l'indice de saponification?

Le raffinage fait diminuer la part du saponifiable (exemple élimination des phospholipides dans le dégommage). IS diminue. Ainsi IS pour une huile vierge (brute) de tournesol oléique (Le 'tournesol oléique' appelé 'tournesol haut oléique' est un tournesol sélectionné dont la composition des acides gras a été modifiée pour obtenir un taux d'acide oléique proche de 82 %, similaire à celui de l'huile d'olive, mais sans le goût de cette dernière) est compris entre 200 et 215, alors que IS baisse pour l'huile raffinée (IS compris entre 160 et 194). Donc, la mesure de IS est un indicateur de la qualité d'huile. Ces variations sont liées aussi à la part des insaponifiables (résidus insolubles dans la solution alcaline obtenus après saponification, constitués de terpènes, stéroïdes et prostaglandines, vitamines, ..) présents dans l'huile.

La fraction insaponifiable d’un corps gras donné comprend l’ensemble de ses constituants (composés mineurs) qui, après une saponification (hydrolyse basique), restent hydrophobes et solubles dans les solvants aprotiques (hexane, méthanol, ..). La fraction insaponifiable des matières grasses est généralement de l'ordre de 0,5 à 2 %. La fraction insaponifiable présente des applications en cosmétique pour ses propriétés biologiques. Elle se retrouve intégralement dans le savon, sans transformation ni dégradation.

Saponification, insaponifiable

Détermination de l'indice de saponification et de l'indice d'acidité

- Le dosage direct des acides gras libres peut se faire directement (KOH dan la burette, l'huile solubilisée dans l'alcool plus l'indicateur (phénolphtaléïne) dans le becher). KOH versée va neutraliser directement les acides gras libres. La quantité de KOH contenue dans le volume versé donne directement l'indice d'acidité. Cette méthode est précise. Néanmoins, elle consomme trop d'alcool.
- Le dosage en retour (méthode indirecte réalisé en TP): L'acide (HCl ou H2SO4 de normalité Na) mis dans la burette. Dans l'Erlenmeyer, on met l'huile (masse m) et de la potasse alcoolique, KOH, en excès (normalité Nb). Oajoute quelqueq gouttes de l'indicateur.
Une certaine quantité de KOH va réagir avec les acides gras libres. L'excédent de KOH va être dosé par un volume Ve d'H2SO4. Il est nécessaire dans le dosage en retour d'effectuer un dosage supplémentaire (le témoin). Le volume de KOH additionnée à l'huile est dosé séparément par un volume Vt d'H2SO4

Vt neutralise la quantité totale de KOH utilisé
Ve neutralise la quantité de KOH excédentaire qui n'a pas réagi avec les acides gras
Vt - Ve est le volume de H2SO4 nécessaire pour neutraliser la quantité de KOH qui a réagi avec les acides gras libres.
(Vt - Ve) en ml est égale à (Vt - Ve) 10-3 litre
(Vt - Ve) 10^-3 x Na = nombre de moles d'H2SO4 = nombre de moles de KOH qui ont réagi avec les acides gras.

Comme 1 mole de KOH --------------- pèse --- 56 x 10^3 mg
(Vt - Ve) 10^-3 x Na moles KOH --- pèse ---- x' mg

cela entraîne: x' = (Vt - Ve) 10^-3 x Na x 56 x 10^3 mg de KOH.

x' neutralise les acides gras ---- contenus dans --- une masse m (en g) d'huile

IA neutralise les acides gras --- contenus dans --- 1 g d'huile (définition)

D'où: IA = ((Vt - Ve) x Na x 56 )/m, de même IS = ((Vt - Ve) x Na x 56 )/m

Calcul du poids moléculaire (PM TG)

triglycéride. Saponification

1 g de TG ---- consomme ------- IS mg KOH
PM TG ------- consomme ------ 3 x 56 x 10^3 mg de KOH

Ceci entraîne: PM TG = (3 x 56 x 10^3)/IS

Exemple d'application relatif à la relation poids moléculaire d'un lipide et l'indice de saponification


Réponse 8 (Exercice 8). Acide gras 2. Même si le nombre de carbones varie entre les acides gras, le nombre de doubles liaisons est déterminant pour l'indice d'iode. Plus le degré d'insaturation est élevé dans un lipide, plus son indice d'iode est élevé.
Vidéos (Vidéos sur DVD avec explications dans le livre 'Science de la vie-Biochimie', Baaziz 2012, édité pour la préparation de la transition Secondaire-Supérieur (Ar --> Fr). Soutenir cette action par l'acquisition de cet ouvrage et en même temps appuyer la continuité des services gratuits rendus par le site takween.com au profits de tous les étudiants)

- Acides gras. Structure (narration en Arabe, titrage en Fr):


- Triglycérides, Phospholipides et Stéroïdes (narration en Arabe, titrage en Fr):

- Olestra. Lipide artificiel avec 8 molécules d'acides gras (acide oléique) associées à une molécule de saccharose, au lieu du glycérol (narration en Arabe darija Maroc, titrage en Fr):



Liens utiles : -- Lipides à base d'acides gras --- QCMs, Exercices, Contrôles et Examens --- Techniques et TP --- Visualisation 3D de structures lipidiques --- Applications biotechnologiques sur les lipides et acides gras --- Olestra. Lipide synthétique --- Métabolisme des lipides -- Saponification des triglycérides (Exercices) ---
Accueil ---- Liens-utiles -- Annonces --- Newsletter ----- Lexique Fr, Ar, Eng -- Contact --

-
Acides gras أحماض دهنية, triglycérides. Indices