Biochimie, techniques

Accueil --- Préambule --- Cellule --- Biochimie-Matériaux --- Protéines --- Protéomique --- Enzymes-Enzymologie --- Biologie-moleculaire & Génie génétique --- Visualisation-moléculaire-JMOL-Rastop --- Biotechnologies-applications --- Techniques --- Takween supports --- Biochimie. Downloads Fr, Ar, Eng --- Biochimie. Downloads Fr, Ar, Eng --- QCM-exercices-examens ---- Transition secondaire-supérieur ---- Lexique Fr, Ar, Eng --

Détermination des indices des lipides relatifs à la saponification, l'acidité et la réaction avec l'iode. Etude qualitative des lipides دراسة الدهنيات

Les lipides dont les lipides à acides gras (lipides saponifiables) sont impliqués dans plusieurs structures, dont la formation des membranes cellulaires. Ils sont caractérisés par des indices, comme l'indice de saponification et l'indice d'iode

La détermination des indices (indice de saponification, indice d'iode, indice d'acidité, ..) fait appel à des dosages (titrations) acide-base, oxydo-réduction, ..


 رقم التصبن (Indice de saponification)

الدهنيات هى إستيرات الكليسيرول والأحماض الدهنية الكربوكسيلية طويلة السلسلة. تكون الصيغة العامة لهذة المركبات كما يظهره الرسم التالي.

تسمى هذه الجزيئات الكليسيريدات (دهنيات بالكليسيرول).

عندما يكون R1=R2=R3 ،  فإن هذة الكليسيريدات تسمى 'كليسيريدات بسيطة' (Glycérides simples).

وعندما تكون مجموعات الألكيل مختلفة فإنها تسمى 'كليسيريدات مختلطة (Glycérides mixtes).

الصابون (Savon)  خليط من أملاح البوتاسيوم (K) أو الصوديوم (Na) لأحماض دهنية طويلة السلسلة يمكن الحصول عليها بغليان (تسخين) الدهنيات في وسط قلوى، غالبا ما يكون هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH) أو هيدروكسيد الصوديوم (NaOH). وتسمى هذة العملية بالتصبن (Saponification) وهى أساس صناعة الصابون.

lipide. Saponification 

Définition

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. 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 le PM est élevé plus les chaînes carbonnées des acides gras sont longues et moins labiles (hydrolysables). 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. Voir exercices sur l'indice de saponification.

La mesure de IS peut s'avérer utile car cet indice varie selon la qualité de l'huile: vierge (brute) ou raffinée, ou même en fonction des conditions opératoires de pressage. Ainsi, une huile 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) vierge peut avoir un indice de saponification compris entre 200 et 215, alors que IS baisse pour l'huile raffinée (IS compris entre 160 et 194). Ces variations sont liées à la part des insaponifiables présents dans l'huile et des opérations de raffinage des huiles (exemple dégommage éliminant les phospholides) destinées à les diminuer. Cette action réduit donc la part des saponifiables et explique en partie les différences dans IS entre une huile vierge et raffinée.

تعريف :

رقم التصبن هو عدد ميليغرامات هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH) اللازمة لتعادل الاحماض الدهنية (Neutralisation des acides gras) الناتجة عن تحلل غرام واحد من الدهون.

رقم التصبن يعطى دلالة على طبيعة الاحماض الدهنية المكونة للدهون فهو يعتمد على الوزن الجزيئى للاحماض الدهنية المكونة للدهون فكلما زاد الوزن الجزيئى كلما زاد طول سلسلة الكاربون كلما قل عدد الاحماض الدهنية المنطلقة من كل واحد غرام من الدهون المتحللة ومن ثم قل رقم التصبن والعكس.

الكواشف :

1- دهنيات مثل زيت الزيتون (Olive) و زيت جوز الهند (Coco) و زيت السمسم (Sésame).

2- مذيب دهون عبارة عن حجمان متساويان من الكحول الإيثيلى 95 % والإيثير.

3- بوتاسا كاوية كحولية (KOH 0.5 مول / لتر ).

4- فينولفثاليين (مؤشر لوني للمعايرة).

5- حمض هيدروكلوريك (HCl 0.5 مول / لتر ).


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




Réactifs:

- Lipides comme l'huile d'olive; huile de coco et huile de sésame
- Solvant constitué d'un mélange 1:1 d'éthanol 95% et d'éther.
- Potasse caustique alcoolique (KOH) de concentration 0,5 M.
- Phénolphtaléine (indicateur coloré).
- Acide chlorhydrique (HCl) de concentration 0,5 M.

 طريقة العمل (Mode opératoire):

1.      قم بوزن 1 غرام من المادة الدهنية وضعها فى كأس زجاجى ثم أضف إليها 3 مل مذيب دهون مناسب ( خليط من الإيثانول 95 % وثنائى إيثيل إيثر بنسبة 1: 1).

2.  قم بنقل محتويات الكأس إلى دورق زجاجى مخروطى سعة 250 مل وذلك بشطف الكأس عدة مرات ببضع ميلليلترات من المذيب.

3.  أضف 25 مل من هيدروكسيد البوتاسيوم الكحولى ( KOH تركيز 0.5 عيارى) ثم ضع مكثف عاكس على الدورق.

4.      حضر دورق مخروطى اخر ونضع فيه 3 مل مذيب دهون ثم أضف 25 مل هيدروكسيد بوتاسيوم كحولى تركيز 0.5 عيارى ثم ضع المكثف ( تعتبر هذة العينة بالشاهد ).

5.  سخن كل من الدورقين بإحتراس فى حمام مائى ب 100°C لمدة 30 دقيقة مع الرج الدائرى من ان لاخر.

6.  أترك كلا من الدورقين ليبردا حتى يصلا لدرجة حرارة الغرفة ثم نضيف بضع قطرات من الفينولفيثالين ككاشف .

7.  قم بمعايرة فائض KOH بإستخدام حمض الكلورهيدريك (HCl 0.5 عيارى ) حتى يختفى اللون الوردى .

8.  سجل الحجم المستهلك من حامض الكلورهيدريك ( E مل ) بالنسبة لعينة الاختبار و(T مل ) بالنسبة لعينة الشاهد .

1/ Dans un becher, peser 1 g de corps gras et ajouter 3 ml de solvant. Agiter
2/ Transvaser le contenu du becher dans un erlenmeyer de 250 ml. Récupérer le reste du corps gras en rinçant le becher avec quelques ml de solvant.

3/ Ajouter 25 ml de KOH alcoolique et fermer bien l'erlenmeyer.

4/ Préparer un autre erlenmeyer, y mettre 3 ml de solvant  et 25 ml de HOH alcoolique et bien fermer l'erlenmeyer. Cet échantillon constitue un témoin (ou ‘blanc' de la réaction).
5/ Chauffer les deux erlenmeyers dans un bain-marie à 100°C pendant 30 minutes, avec agitation, de temps en temps.
6/ Laisser refroidir les erlenmeyers jusqu'à la température ambiante et y ajouter quelques gouttes de phénolphtaléine (coloration rose).

7/ Titrer l'excès de KOH par HCl, jusqu'à la disparition de la coloration rose.

8/ Noter les volumes d'HCl versés pour chacun des deux tests.


الحسابات (Calculs):

بمعرفة الفرق فى أحجام HCl بين عينتى الشاهد (VT) والاختبار (V) ، أي (VT-VE)،  يمكن استخراج عدد الجزيئات الغرامية (مول، moles) من هيدروكسيد البوتاسيوم اللازمة لتصبن غرام واحد من الدهون.

في نهاية المعايرة، يكون عدد مول H3O+ (المنبثق من HCl) يساوي عدد مول  OH- (المنبثق من KOH) و حيث أننا نعرف مولارية (التركيز الجزيئي الحجمي، molarité) للحمض (HCl)، أي CHCl، و القاعدة (KOH)، أي CKOH، و علما أن العيارية (Normalité) تساوي المولارية (Molarité) عند HCl و KOH، نكتب المعادلات التالية:

A la fin de la titration, le nombre de moles d'équivalents OH (provenant de KOH) est égal au nombre de mole d'équivalents H3O + (provenant de HCl). Sachant que la normalité est égale à la molarité pour HCl et KOH, on peut écrire 

 Indice de saponification

في النطبيق الحالي حيث استعملنا HCl 0,5 عياري (0,5 N) يكون رقم التصبن هو: IS = [(VT-VE) x 0,5 x 56,1]/1

يتغير رقم التصبن من دهن إلى آخر بطريقة تناسبية عكسية (Inversement proportionnelle) مع معدل طول الأحماض الدهنية المي تشكل الدهن. و عليه، فالدهنيات برقم تصبن مرتفع تضم أحماضا دهنية ذات سلسلة كاربونية قصيرة. يعطي الجدول التالي رقام التصبن يبعض الدهنيات. 

نوع الدهن (Type de lipide)


رقم التصبن (Indice de saponification) 


ريت الزيتون (Huile d'olive) 188-196
زيت النخيل (Huile de palme) 195-205
زيت الذرة (Huile de Maïs) 187-193
زيت عباد الشمس (Huile de tournesol) 188-194
الزبدة (Beurre) 215-235
زيت سمك السردين (Huile de sardine) 190-196

 رقم اليود (Indice d'Iode)

يعرف الرقم اليودي ب عدد غرامات اليود (I2) الممتص بواسطة 100 غرام من زيت أو دهن معين. يستخدم الرقم اليودي لمعرفة درجة عدم التشبع (Insaturation) للأحماض الدهنية الحرة أوالكليسيريدات الثلاثية وبالتالي ميل الدهن للتأكسد. كذلك، يستعمل رقم اليود للتحكم في عملية هدرجة (Hydrogénation) الدهون و حتى في الكشف عن غش الزيوت، حيث يعتبر من ثوابت الدهن أو الزيت.

L'indice d'iode est le poids d'iode en gramme fixé par 100 grammes de corps gras. Il est calculé pour connaître le degré d'insaturation des acides gras d'un lipide et rendre compte de l'aptitude du corps gras à l'oxydation. De même, la détermination l'indice d'iode permet de maîtriser l'hydrogénation et aider à la détection des fraudes.

هناك طريقتين لمعرفة رقم اليود، طريقة هانوس (Méthode de Hanus) و طريقة ويجس (Méthode de Wijs). سنتبع هذه الأخيرة لاستخراج رقم اليود لزيت الزيتون.

يتكون كاشف ويجس من أحادي كلورير اليود (ICl) و يمكن تحضيره بخلط نفس الأحجام من محلول I2 (5%) و محلول HgCl25%ٍ). يلتصق ICl بالروابط المزدوجة للأحماض الدهنية المكونة للدهنيات، كما يظهر في التفاعل التالي: 

CHLORURE IODE

Le réactif de Wijs est une solution de monochlorure d'iode (ICl) qui peut être préparée en mélangeant volume à volume une solution de I2 à 5% avec une solution de HgCl2 à 5%. On fait réagir le réactif de Wijs en excès sur un corps gras non saturé. ICI se fixe sur les doubles liaisons des acides gras constituants les lipides.

يضاف كاشف ويجس للدهنيات الغيرالمشبعة بفائض، حيث يتم قياس متبقى اليود بعد عملية الارتباط بالروابط المزدوجة. بعدها نقوم بتحويل أحادي كلورير اليود (ICl) إلى اليود الثنائي (I2) بإضافة يوديد البوتاسيوم (KI) وفق المعادلة التالية.

Iode

Après la réaction d'addition de l'iode sur les liaisons doubles, l'excès du monochlorure d'iode est transformé en diiode (I2) par addition de l'iodure de potassium (KI).

تتم معايرة اليود الثنائي (I2) المحصل عليه باستعمال ثيوكبريتات الصوديوم (Na2S2O3) بحضور محلول النشا كدليل (Indicateur).

Le diiode (I2) ainsi formé, est titré par une solution de concentration molaire connue de thiosulfate de sodium, en présence d'empois d'amidon (amidon 1% dans eau chaude), ajouté en fin de dosage (En présence de diiode, l'empois d'amidon prend une teinte bleu-foncé caractéristique. On peut ainsi repérer la fin du titrage par la disparition de cette coloration).
Diiode

 يتم إجراء نفس القياسات على 'الشاهد' الذي لا يحتوي على الدهنيات حتى نعرف عدد مول ثنائي اليود المتوفرللتجربة.

On réalise un dosage témoin dans les mêmes conditions, mais sans corps gras, afin de pouvoir déterminer la quantité de diiode qui a saturé les doubles liaisons.

الكواشف (Réactifs):

- محلول ويجس: خليط بنفس الأحجام لمحلول I2 ب 5% و محلول HgCl2 ب 5% .

- يوديد البوتاسيوم (KI): محلول ب 10%.

- ثيوكبريتات الصوديوم 0.1 ع.

- النشا: محلول ب 1%.

- Solution de Wijs : solution de I2 à 5% mélangée par mêmes volumes avec une solution de HgCl2 à 5%.

- Iodure de potassium (KI) : solution à 10%.

- Thiosulfate de sodium : Solution 0,1 N.

- Empois d'amidon : solution d'amidon 1% préparée dans l'eau distillée chaude

طريقة العمل (Mode opératoire)

1.  Dans un erlenmeyer, peser 0,5 g de corps gras.
2.      Ajouter 20 ml de cyclohexane et agiter pour solubiliser le lipide
3.      Ajouter 25 ml de réactif de Wijs, fermer l'erlenmeyer et agiter.
4.      Mettre l'erlenmeyer à l'obscurité pendant 2 heures avec agitation chaque 15 minutes.
5.      Ajouter 20 ml de la solution de KI à 10%.
6.      Ajouter 100 ml d'eau distillée et agiter.
7.      Titrer le mélange avec le thiosulfate de sodium 0,2 N jusqu'à l'apparition d'une coloration jaune, puis ajouter 2 ml d'empois d'amidon. Une coloration bleue se forme. Continuer à titrer (ajout du thiosulfate de sodium) jusqu'à la disparition de la coloration bleue (voir la figure suivante).

Refaire toutes les étapes avec un erlemeyer ne contenant pas de corps gras (Témoin).

1)    قم بوزن 0,50 غ بالتدقيق من الزيت في دورق,
2)    أذب العينة في 20 مل سيكلوهيكزان.
3)    أضف 25 مل من محلول ويجس وغط الدورق مع الرج جيدا.
4)    ضع الدورق في الظلام لمدة ساعتين مع تحريكه كل 15 دقيقة.
5)    أضف 20 مل محلول 10 % يوديد البوتاسيوم.
6)    امزج جيدا المخلوط مع إضافة 100 مل من ماء مقطر
7)    عاير المخلوط بواسطة ثيوكبريتات الصوديوم 0.2 ع حتى يصبح اللون قريبا من الأصفر ثم أضف 2 مل دليل النشا 1%.

8)    عند إضافة دليل النشا يتكون لون أزرق. اكمل المعايرة حتى يختفي اللون الأزرق (أنظر الرسم أعلاه).

قم بنفس الخطوات السابقة بدون عينة الزيت أو الدهن (الشاهد).

VT =  عدد مل ثيوكبريتات الصوديوم اللازمة لمعايرة الشاهد

 (Volume du thiosulfate nécéssaire pour la titration du témoin).

 VE =  عدد مل ثيوكبريتات الصوديوم اللازمة لمعايرة العينة

 (Volume du thiosulfate nécéssaire pour la titration de l'essai).

 NT =  عيارية ثيوكبريتات الصوديوم (Normalité du thiosulfate).

في الحسابات الأخيرة لرقم اليود، يعبر عن الأحجام   بالتر. يرمز للتركيز و الحجم  بالحروف C و V، تتاليا.  في الأكسدة و الاختزال، يعبر عن عدد مولات التفاعل ب:  n = CV.

Les volumes VT et VE du thiosulfate seront exprimés en litres dans le calcul final de l'indice d'iode.

D'après les coefficients stoechiomètriques de la réaction d'oxydo-réduction, le nombre de mole d'équivalents thiosulfate (n(S2O32-)) est égal à deux fois le nombre de moles d'équivalent diiode (n(I2)), car une molécule d'iode réagit avec deux molécules de thiosulfate.


إحتساب رقم اليود  (Calcul de l'indice d'iode)

Indice d'iode. Mesures

 

من خلال التفاعل الكلي للأكسدة والاختزال، يتبين أن عدد مول الثيوكبريتات يساوي مرتين عدد مول ثنائي اليود باعتبار أن جزيئا تفاعليا واحدا من اليود يتفاعل مع جزيئين  من الثيوكبريتات.


عند التعادل، نكتب بالنسبة للدورق الشاهد (T):
n(S2O32-) = 2 n(I2) مع n(S2O32-) = C(S2O32-) x VT

نستخرج عدد مولات اليود في الدورق الشاهد:

Nombre de moles d'iode dans l'erlenmeyer témoin

n(I2)T = [C(S2O32-) x VT]/2

بنفس الطريقة، نستخرج عدد مولات اليود في دورق التجربة:

Nombre de moles d'iode dans l'erlenmeyer de l'essai :

n(I2)E = [C(S2O32-) x VE]/2

إحتساب كمية اليود (بالمول) المرتبط بالدهن:

 Calcul de la quantité d'iode, en moles, fixé par l'huile :

n(I2)T -n(I2)E = [C(S2O32-) x (VT-VE)]/2 


كمية اليود (بالغرام) المرتبط بالدهن، علما أن وزن مول اليود يساوي 254 غ:

 Quantité d'iode, en gramme, fixé par l'huile. Une mole de I2 = 254 g: [C(S2O32-) x (VT-VE) x 254]/2 

كمية اليود (بالغرام) المرتبط ب 100 غ من الدهن أو رقم التصبن:

Quantité d'iode, en gramme, fixé par 100 d'huile ou Indice d'iode:

[100 x C(S2O32-) x (VT-VE) x 253,8]/2m

رقم اليود = ((VT-VE ) NT 127x 100) مقسوم على ( 1000 x وزن الدهن)

تطبيق (Application):  في حالة VT يساوي 23,2 مل (23,2 x 10-3  ل) و VE يساوي 10,8 مل (10,8 x 10-3 ل)، احتساب رقم اليود يكون:

[100 x 0,2 x 12,4 x 10-3 x 245]/(2 x 0,5) = 62,99

يعطي الجدول التالي أرقام اليود لبعض الدهنيات. 


نوع الدهن (Type de lipide)

رقم اليود (Indice d'iode) 
زيت الزيتون (Huile d'olive) 83-87
زيت النخيل (Huile de palme) 45-58
زيت الذرة (Huile de Maïs) 110-128
زيت عباد الشمس (Huile de tournesol) 120-136
الزبدة (Beurre) 30-45
زيت سمك السردين (Huile de sardine) 170-190


- -

Lipides, Acides gras