Dažnas klausimas, kurį žmonės užduoda pirmą kartą pradėdami dirbti su sojų riebiosiomis rūgštimis, yra tai, ar skirtingos rūšys kietėja esant skirtingoms temperatūroms. Atsakymas yra taip-ir to priežastis iš tikrųjų gana paprasta. Pagalvokite, kas atsitinka, kai į šaldytuvą įdedate kepimo aliejaus: jis pradeda tirštėti, gal net šiek tiek pabalsuoja. Pramoninės sojos pupelių riebalų rūgštys elgiasi panašiai, nors jų chemija yra šiek tiek tikslesnė.
Kiekviena sojų riebiųjų rūgščių partija turi raktinį numerį, vadinamą jodo verte arba sutrumpintai IV. Galite galvoti apie tai kaip apie savotišką „minkštumo indeksą“. Kuo didesnis IV, tuo daugiau nesočiųjų riebalų rūgščių. Molekuline prasme tai reiškia daugiau dvigubų ryšių ir daugiau „posūkių“ molekulinėje grandinėje. Kuo IV žemesnis, tuo tos grandinės tiesesnės.
Paimkime tris įprastus pažymius kaip pavyzdžius: IV120, IV130 ir IV140. Mažesnio -IV120-numerio{14}}kietėja lengviau. Jis pradeda tirštėti ar net kietėti, kai temperatūra nukrenta žemiau apie 28 laipsnių. IV130 išlieka skystas iki maždaug 23 laipsnių, o IV140 išlieka skystas iki maždaug 18 laipsnių. Taigi, kuo didesnis IV, tuo žemesnės temperatūros reikia, kad jis sukietėtų. Kitaip tariant, didelio IV riebalų rūgštys yra atsparesnės užšalimui.
Štai kodėl taip nutinka. Įsivaizduokite kiekvieną riebalų rūgšties molekulę kaip pagaliuką. Kai kurios lazdos yra tiesios; kiti sulinkę. Jei turite krūvą tiesių lazdų, jos gali išsirikiuoti tvarkingai, viena šalia kitos, kaip kareiviai, stovintys rikiuotėje. Kai atšąla, jie sandariai susitraukia ir sudaro vientisą struktūrą. Bet jei lazdos yra sulenktos ar susisukusios, jos negali tvarkingai sulipti, kad ir kaip stengtųsi. Čia visada yra tarpas, ten vingis. Net ir šaltyje jie negali susiformuoti tvarkingai, todėl išlieka skysti.
Šios sulenktos molekulės kyla iš chemikų vadinamųjų dvigubų jungčių-, kurios yra esminė nesočiųjų riebalų rūgščių, pvz., oleino, linolo ir linoleno rūgšties, savybė. Šios dvigubos jungtys sukuria grandinės vingius, kurie neleidžia molekulėms susikaupti į kietą medžiagą. Taigi, kai sakome, kad riebalų rūgštis turi didelę jodo vertę, iš tikrųjų sakome, kad jos molekulės yra „sulenktos“ ir sunkiai išsidėsto.
Dabar susiekime tai su realiu pasauliu. Jei gaminate pramonines medžiagas, pvz., tepalus, plastifikatorius ar rūdžių -prevencines alyvas, norite, kad jos išliktų skystos šaltyje. Jei aliejus sutirštėja per anksti, mašinos sustringa arba dangos nustoja tinkamai plisti. Tokiais atvejais inžinieriai pasirenka aukštesnės-IV medžiagos, pvz., IV130 arba IV140. Bet jei jums reikia produkto, kuris tvirtai stingsta, -tarkime, muilo pagrindo, dervos ar kietos dangos,-norėsite mažesnės-IV medžiagos, kuri gali lengviau kristalizuotis, pvz., IV120. Pasirinkimas priklauso nuo to, ką gaminys turi daryti tam tikroje temperatūroje.
Pati jodo vertė yra tik matas, nurodantis, su kiek dvigubų jungčių aliejus gali reaguoti. Atliekant tyrimą į mėginį įpilama jodo; jodas reaguoja su dvigubomis jungtimis. Kuo daugiau jodo pasisavina riebalų rūgštis, tuo daugiau joje yra dvigubų jungčių ir tuo didesnis jo IV. Štai kodėl galime sakyti, kad IV nėra tik skaičius,{3}}tai yra molekulinės struktūros atspindys.
Tai taip pat galime suprasti per temperatūros ir molekulinio judėjimo objektyvą. Kai viskas šilta, molekulės greitai juda ir lieka viena nuo kitos. Jiems atvėsus, jų judėjimas sulėtėja, o tiesios molekulės gali glaudžiai susijungti, sudarydamos kristalus. Sulenktos molekulės to negali padaryti. Tai panašu į alkoholio ar cukraus įpylimą į vandenį,{4}}tos papildomos molekulės trukdo vandeniui užšalti į ledą. Riebalų rūgščių dvigubi ryšiai veikia kaip tie „arikliai“, neleidžiantys susidaryti kietoms dalims.
Savo laboratorijoje kartą palyginome tris mėginius tomis pačiomis sąlygomis. IV120 riebalų rūgštis pradėjo drumsti apie 25 laipsnius. IV130 išliko skaidrus šiek tiek ilgiau, bet pradėjo tirštėti, kai nukrito keliais laipsniais žemiau. IV140 išliko skaidrus ir skystas net 15 laipsnių temperatūroje. Juokaudavome, kad IV140 pavyzdys panašus į žmogų iš Pietų Kinijos, viduržiemį vis dar nešiojantis trumpomis rankovėmis{10}}tiesiog atsisakė sušalti.
Pramoninės sojos pupelių riebalų rūgštys nėra spaudžiamos tiesiai iš pupelių. Jie rafinuojami ir atskiriami atliekant cheminius veiksmus, tokius kaip hidrolizė, distiliavimas ir frakcionavimas. Šie procesai padalija natūralų sojų aliejų į skirtingus riebalų rūgščių komponentus, o koreguodami temperatūrą, vakuumą ir atskyrimo sąlygas, gamintojai gali taikyti tam tikrus IV diapazonus. Pavyzdžiui, norint pagaminti IV130 riebalų rūgštį, reikia tiksliai-sureguliuoti, kad būtų gautas tinkamas nesočiųjų ir sočiųjų molekulių mišinys.
Prieš keletą metų turėjome klientą, kuris skundėsi, kad jų tepalas kaupiasi sandėlyje. Po bandymų nustatėme, kad jų medžiagos IV buvo 122. Jų ankstesnių partijų IV buvo 135. Šis 13 taškų skirtumas gali atrodyti nedidelis, tačiau praktiškai tai reiškė, kad aliejus pradėjo kietėti žiemą. Būgno apačioje susidarė balti kristalai, o viršuje plūduriavo skystos alyvos sluoksnis. Kai jie vėl perėjo į IV135, problema visiškai išnyko. Taip šios medžiagos gali būti jautrios molekulinei struktūrai.
Svarbiausia, ar riebalų rūgštis sukietėja, priklauso nuo to, kaip jos molekulės yra sudarytos ir kaip tvarkingai jos gali susikaupti. Tiesios grandinės lengvai susipakuoja ir anksti užšąla; sulenktos grandinės priešinasi lygiavimui ir išlieka skystos. Tai paprasta istorija apie struktūrą, temperatūrą ir judėjimą.
Taigi, kai kitą kartą specifikacijų lape pamatysite IV120, IV130 arba IV140, atminkite, kad tai ne tik skaičiai. Jie yra savotiškas aliejaus „asmenybės“ trumpinys. Žemesnės-IV medžiagos yra tiesios ir tvarkingos-, jos mėgsta sukietėti. Aukštesni-IV yra sulenkti ir lankstūs-, jie nori išlikti skysti. Pramoninės chemijos pasaulyje tas mažas jodo vertės skirtumas gali nulemti visos produktų linijos likimą.
