Fats and Lipids Questions in Gujarati

(B) તેલ અને ચરબી એ ટ્રાયગ્લિસરાઈડ્સ છે,જે ગિલસરોલ અને લાંબી શૃંખલા ધરાવતા ફેટી એસિડના એસ્ટર છે. જલવિભાજન (સેપોનિફિકેશન અથવા એસિડ-ઉદ્દીપિત જલવિભાજન) દ્વારા,તેનું વિઘટન ફેટી એસિડ અને $Glycerol$ $(CH_2OH-CHOH-CH_2OH)$ માં થાય છે.

(A) ખોરાકના ઘટકોનું શારીરિક કેલોરીફીક મૂલ્ય નીચે મુજબ છે:
$1$. $Fat$: $9.45 \ kcal/g$
$2$. $Protein$: $5.65 \ kcal/g$ (કુલ) અથવા $4.0 \ kcal/g$ (શારીરિક)
$3$. $Carbohydrate$: $4.1 \ kcal/g$
તેથી,કેલોરીફીક મૂલ્યનો સાચો ક્રમ $Fat > Protein > Carbohydrate$ છે.

(A) આપણા શરીરમાં ઉર્જા $ATP$ (એડેનોસિન ટ્રાયફોસ્ફેટ) ના સ્વરૂપે સંગ્રહાય છે.

(B) સાબુ એ લાંબી શૃંખલા ધરાવતા ફેટી એસિડ્સ જેવા કે સ્ટીયરિક,ઓલિક અથવા પામિટિક એસિડના સોડિયમ અથવા પોટેશિયમ ક્ષાર છે. તે સાબુનીકરણની પ્રક્રિયા દ્વારા બનાવવામાં આવે છે,જેમાં ચરબી અથવા તેલને જલીય આલ્કલી દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે.

(C) ગ્લીસરોલ એ ફેટસ અને ઓઈલ્સના સાબુનીકરણ (saponification) ની પ્રક્રિયા દ્વારા ઉપ-પેદાશ તરીકે મેળવાય છે.
તેને ઔદ્યોગિક રીતે પ્રોપીલીનમાંથી ક્લોરિનેશન દ્વારા એલાઈલ ક્લોરાઈડ બનાવી અને ત્યારબાદ જળવિભાજન (hydrolysis) દ્વારા પણ મેળવી શકાય છે.

(A) ઓલીક એસિડ $(C_{17}H_{33}COOH)$ એ અસંતૃપ્ત ફેટી એસિડ છે.
તેની હાઇડ્રોકાર્બન શૃંખલામાં એક દ્વિબંધ હોય છે,જેનું બંધારણ $CH_3(CH_2)_7CH=CH(CH_2)_7COOH$ છે.

(B) વેક્સ (મીણ) રાસાયણિક રીતે લાંબી શૃંખલા ધરાવતા ફેટી એસિડ અને લાંબી શૃંખલા ધરાવતા મોનોહાઇડ્રિક આલ્કોહોલના $Ester$ છે. તેથી,વેક્સમાં હાજર ક્રિયાશીલ સમૂહ $Ester$ છે.

(B) આપેલ પ્રક્રિયા ટ્રાયગ્લિસરાઇડ (ચરબી અથવા તેલ) નું આલ્કલાઇન જળવિભાજન છે,જેને સાબુનીકરણ (saponification) કહેવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_2(OCOR_1)-CH(OCOR_2)-CH_2(OCOR_3) + 3NaOH \to CH_2(OH)-CH(OH)-CH_2(OH) + 3R-COONa$
અહીં,નીપજ $(A)$ એ $CH_2(OH)-CH(OH)-CH_2(OH)$ છે,જેને સામાન્ય રીતે ગ્લિસરોલ (અથવા પ્રોપેન-$1,2,3$-ટ્રાયોલ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(B)$ છે.

(C) દર્શાવેલી પ્રક્રિયા ટ્રાયગ્લિસરાઈડ (ચરબી અથવા તેલ) નું આલ્કલાઇન જળવિભાજન છે,જેને સાબુનીકરણ (saponification) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
જ્યારે ટ્રાયગ્લિસરાઈડ $NaOH$ અને $H_2O$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તેનું જળવિભાજન થઈને ફેટી એસિડનો સોડિયમ ક્ષાર $(RCOONa)$ અને ગ્લિસરોલ $(CH_2(OH)CH(OH)CH_2OH)$ મળે છે.
તેથી,બંને નીપજો બને છે.

(A) સાબુ એ ઉચ્ચ ફેટી એસિડના સોડિયમ અથવા પોટેશિયમ ક્ષાર છે.
$C_{17}H_{35}COOK$ એ પોટેશિયમ સ્ટેઅરેટ છે,જે એક સાબુ છે.
$C_{17}H_{35}COOH$ અને $C_{15}H_{31}COOH$ એ ફેટી એસિડ છે.
$(C_{17}H_{35}COO)_2Ca$ એ કેલ્શિયમ ક્ષાર છે,જે પાણીમાં અદ્રાવ્ય છે અને સાબુને બદલે મેલ (scum) બનાવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(C) ટ્રાયગ્લીસરાઇડ એ ગ્લિસરોલ અને ત્રણ ફેટી એસિડમાંથી બનેલો એસ્ટર છે.
ટ્રાયગ્લીસરાઇડમાં,ગ્લિસરોલના ત્રણ હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહો ત્રણ ફેટી એસિડના અણુઓ સાથે એસ્ટરીકરણ પામે છે.
આ ફેટી એસિડની શૃંખલાઓ એસ્ટર બંધ દ્વારા ગ્લિસરોલના મુખ્ય માળખા સાથે જોડાયેલી હોય છે,જે એસાઇલ સમૂહો બનાવે છે.
ચોક્કસ ટ્રાયગ્લીસરાઇડના આધારે,આ ત્રણ એસાઇલ સમૂહો સમાન (સરળ ટ્રાયગ્લીસરાઇડ) અથવા અલગ (મિશ્ર ટ્રાયગ્લીસરાઇડ) હોઈ શકે છે.
જોકે,ટ્રાયગ્લીસરાઇડના અણુના બંધારણમાં સ્વાભાવિક રીતે ગ્લિસરોલના માળખા સાથે જોડાયેલા $3$ એસાઇલ સમૂહો હોય છે.

(B) ફોસ્ફોલિપિડ એ લિપિડનો એક પ્રકાર છે જે તમામ કોષ પટલના મુખ્ય ઘટકો છે.
તે ગ્લીસરોલના વ્યુત્પન્ન છે જેમાં બે હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ ફેટી એસિડ (કાર્બોક્સિલિક એસિડ અવશેષ) સાથે એસ્ટરીકૃત હોય છે અને ત્રીજો હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ ફોસ્ફોરિક એસિડ સમૂહ સાથે એસ્ટરીકૃત હોય છે.
તેથી,સાચો જવાબ બે કાર્બોક્સિલિક એસિડ અવશેષ અને એક ફોસ્ફેટ સમૂહ છે.

(B) ચરબી એ ટ્રાયગ્લિસરાઇડ્સ છે,જે ગ્લિસરોલ અને ત્રણ ફેટી એસિડના અણુઓ વચ્ચેના ટ્રાય-એસ્ટર છે.
તેઓ ગ્લિસરોલના હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ અને ફેટી એસિડના કાર્બોક્સિલ સમૂહ વચ્ચેની પ્રતિક્રિયા દ્વારા રચાય છે,જેના પરિણામે $ester$ સાંકળ $(-COO-)$ બને છે.

(A) સૂકવન તેલ એવા તેલ છે જે હવાના સંપર્કમાં આવ્યા પછી સખત અને ઘન ફિલ્મમાં ફેરવાય છે. આ ગુણધર્મ તેમાં રહેલા બહુઅસંતૃપ્ત ફેટી એસિડ્સ,ખાસ કરીને $Linoleic \ acid$ અને $Linolenic \ acid$ ને કારણે હોય છે,જે ઓક્સિડેટીવ પોલિમરાઈઝેશન પ્રક્રિયા અનુભવે છે. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$Linoleic \ acid$ એ સાચો ઘટક છે.

(A) આયોડિન મૂલ્ય એ ચરબી અથવા તેલમાં રહેલી અસંતૃપ્તતાની માત્રાનું માપ છે.
તેને $100 \ g$ રાસાયણિક પદાર્થ દ્વારા વપરાતા આયોડિનના ગ્રામમાં દળ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
તેલ અને ચરબી એ ટ્રાયગ્લિસરાઈડ્સ હોવાથી જેમાં વિવિધ અસંતૃપ્તતા (દ્વિબંધ) ધરાવતી ફેટી એસિડ શૃંખલાઓ હોય છે,તેથી આયોડિન મૂલ્યનો ઉપયોગ ખાસ કરીને તેમને લાક્ષણિકતા આપવા માટે થાય છે.

(C) ટ્રાયગ્લિસરાઈડ એ ગ્લિસરોલ અને ત્રણ ફેટી એસિડમાંથી બનેલો એસ્ટર છે.
આ ત્રણ ફેટી એસિડ સમાન અથવા અલગ હોઈ શકે છે.
તેથી,ટ્રાયગ્લિસરાઈડમાં ગ્લિસરોલ બેકબોન સાથે જોડાયેલા મહત્તમ $3$ અલગ-અલગ એસિલ ગ્રુપ હોઈ શકે છે.

(N/A) ફેટી એસિડના ગ્લિસરીલ એસ્ટરને જલીય સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ સાથે ગરમ કરીને સાબુ બનાવવાની પ્રક્રિયાને સાબુનીકરણ (saponification) કહેવામાં આવે છે.
$(i)$ ગ્લિસરીલ પામિટેટનું સાબુનીકરણ:
$(C_{15}H_{31}COO)_{3}C_{3}H_{5} + 3NaOH \xrightarrow{\text{Heat}} C_{3}H_{5}(OH)_{3} + 3C_{15}H_{31}COONa$ (સોડિયમ પામિટેટ,સાબુ)
$(ii)$ ગ્લિસરીલ ઓલેટનું સાબુનીકરણ:
$(C_{17}H_{33}COO)_{3}C_{3}H_{5} + 3NaOH \xrightarrow{\text{Heat}} C_{3}H_{5}(OH)_{3} + 3C_{17}H_{33}COONa$ (સોડિયમ ઓલેટ,સાબુ)

(A) સોડિયમ સ્ટીઅરેટ એ સ્ટીઅરિક એસિડનો સોડિયમ ક્ષાર છે,જે $18$ કાર્બન ધરાવતી સંતૃપ્ત ફેટી એસિડ છે. સ્ટીઅરિક એસિડનું રાસાયણિક સૂત્ર $C_{17}H_{35}COOH$ છે. કાર્બોક્સિલ સમૂહના હાઇડ્રોજન પરમાણુને સોડિયમ આયન દ્વારા બદલતા $C_{17}H_{35}COONa$ સૂત્ર મળે છે.

(N/A) સાબુ ઉદ્યોગની આડપેદાશ ગ્લિસરોલ છે.
સાબુ એ લાંબી શૃંખલા ધરાવતા ફેટી એસિડ્સ જેવા કે સ્ટીઅરિક એસિડ,ઓલિક એસિડ અને પામિટિક એસિડના સોડિયમ અથવા પોટેશિયમ ક્ષાર છે.
સાબુ ચરબી (ફેટી એસિડનો ગ્લિસરીલ એસ્ટર) ને જલીય સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ સાથે ગરમ કરીને બનાવવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયાને સાબુનીકરણ (saponification) કહેવામાં આવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_2OCOC_{17}H_{35}-CHOCOC_{17}H_{35}-CH_2OCOC_{17}H_{35} + 3NaOH \rightarrow 3C_{17}H_{35}COONa + CH_2OH-CHOH-CH_2OH$
આ પ્રક્રિયામાં,ફેટી એસિડના એસ્ટર્સનું જળવિભાજન થાય છે અને મળતો સાબુ કલિલ સ્વરૂપમાં રહે છે. તેમાં $NaCl$ ઉમેરીને તેને દ્રાવણમાંથી અવક્ષેપિત કરવામાં આવે છે.

(B) અસમપ્રમાણ કાર્બન પરમાણુ (કાઈરલ કેન્દ્ર) એવો કાર્બન પરમાણુ છે જે ચાર અલગ-અલગ સમૂહો સાથે જોડાયેલ હોય છે.
ટેસ્ટોસ્ટેરોનની રચનામાં,આપણે દરેક કાર્બન પરમાણુને તપાસીને કાઈરલ કેન્દ્રોને ઓળખીએ છીએ.
સ્ટીરોઈડ બેકબોનનું પરીક્ષણ કરતા,આપણને જણાય છે કે તેમાં $6$ અસમપ્રમાણ કાર્બન પરમાણુઓ છે.
આ સ્ટીરોઈડ ન્યુક્લિયસના $8, 9, 10, 13, 14,$ અને $17$ સ્થાન પરના કાર્બન છે.
તેથી,અસમપ્રમાણ કાર્બન પરમાણુઓની કુલ સંખ્યા $6$ છે.

(B) ચરબી અથવા તેલમાંથી સાબુ બનાવવાની પ્રક્રિયાને $Saponification$ (સાબુનીકરણ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેમાં ટ્રાઇગ્લિસરાઇડ્સ (ચરબી) નું $NaOH$ અથવા $KOH$ જેવા પ્રબળ બેઝનો ઉપયોગ કરીને આલ્કલાઇન જળવિભાજન કરવામાં આવે છે,જેથી ગ્લિસરોલ અને ફેટી એસિડનો ક્ષાર (સાબુ) મળે છે.

(A) ટ્રાયગ્લિસરાઇડ એ ગ્લિસરોલ (પ્રોપેન-$1,2,3$-ટ્રાયોલ) અને ફેટી એસિડના ટ્રાયએસ્ટર છે.
જ્યારે એક મોલ ટ્રાયગ્લિસરાઇડનું જળવિભાજન થાય છે,ત્યારે તે ત્રણ મોલ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને એક મોલ ગ્લિસરોલ અને ત્રણ મોલ ફેટી એસિડ બનાવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $\text{Triglyceride} + 3H_2O \rightarrow \text{Glycerol} + 3 \text{Fatty Acids}$.
તેથી,જો $n$ મોલ ટ્રાયગ્લિસરાઇડનું જળવિભાજન કરવામાં આવે,તો $n$ મોલ પ્રોપેન-$1,2,3$-ટ્રાયોલ (ગ્લિસરોલ) બનશે.

(C) $1$ અણુ ગ્લિસરોલ $3$ અણુ ફેટી એસિડ્સ સાથે જોડાઈને ટ્રાયગ્લિસરાઈડ બનાવે છે.
તેથી,ગ્લિસરોલ અને ફેટી એસિડ્સનો ગુણોત્તર $1 : 3$ છે.

(B) ટર્પીન્સને લિપિડ્સ અથવા લિપિડ જેવા સંયોજનો તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે કારણ કે તે હાઇડ્રોફોબિક છે અને કાર્બનિક દ્રાવકોમાં દ્રાવ્ય છે. તેઓ આઇસોપ્રીન એકમોમાંથી સંશ્લેષિત થાય છે,જે $C_5H_8$ હાઇડ્રોકાર્બન એકમો છે. ક્લોરોઝાયલેનોલ એ એન્ટિસેપ્ટિક છે,$BHA$ એ એન્ટીઑકિસડન્ટ છે,અને નોવેસ્ટ્રોલ એ કૃત્રિમ ઇસ્ટ્રોજન છે.

(B) ટ્રાયગ્લિસરાઇડ એ ગ્લિસરોલના એક અણુ અને ફેટી એસિડના ત્રણ અણુઓમાંથી બનતો એસ્ટર છે.
જળવિભાજનની પ્રક્રિયા દરમિયાન,પાણીના અણુઓના ઉમેરા દ્વારા એસ્ટર બંધ તૂટે છે.
ટ્રાયગ્લિસરાઇડમાં $3$ એસ્ટર બંધ હોવાથી,$1$ મોલ ટ્રાયગ્લિસરાઇડનું $1$ મોલ ગ્લિસરોલ અને $3$ મોલ ફેટી એસિડમાં જળવિભાજન કરવા માટે $3$ મોલ પાણીની જરૂર પડે છે.
તેથી,$n$ મોલ ટ્રાયગ્લિસરાઇડના સંપૂર્ણ જળવિભાજન માટે $3n$ મોલ પાણીના અણુઓની જરૂર પડે છે.

(D) $Linolenic$ એસિડ એ $C_{18}H_{30}O_2$ રાસાયણિક સૂત્ર ધરાવતું પોલીઅનસેચ્યુરેટેડ ફેટી એસિડ છે.
તેમાં $18$ કાર્બન પરમાણુઓ અને $3$ કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ $( > C=C < )$ હોય છે.
તેનું બંધારણ $CH_3CH_2CH=CHCH_2CH=CHCH_2CH=CH(CH_2)_7COOH$ છે.
તેથી,લિનોલેનિક એસિડના એક અણુમાં હાજર $ > C=C < $ બંધની સંખ્યા $3$ છે.

(B) સંતૃપ્ત ફેટી એસિડ માટેનું સામાન્ય સૂત્ર $C_{n}H_{2n+1}COOH$ છે.
$n = 17$ માટે,સૂત્ર $C_{17}H_{2(17)+1}COOH = C_{17}H_{35}COOH$ થાય છે.
આથી,$C_{17}H_{35}COOH$ (સ્ટીઅરિક એસિડ) એ સંતૃપ્ત ફેટી એસિડ છે.

(C) ચરબી ગ્લિસરોલ (એક આલ્કોહોલ) ની વિવિધ લાંબી શૃંખલા ધરાવતા કાર્બોક્સિલિક એસિડ સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા મેળવવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા એસ્ટરીકરણ છે,તેથી રાસાયણિક રીતે આ કાર્બોક્સિલિક એસ્ટર અથવા સરળ રીતે એસ્ટર છે અને તેને ગ્લિસરાઇડ્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.

(B) ચરબી અને તેલ એ લાંબી શૃંખલા ધરાવતા ફેટી એસિડ્સ સાથે ગ્લિસરોલના ટ્રાયએસ્ટર છે,જેને સામાન્ય રીતે ટ્રાયગ્લિસરાઇડ્સ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેઓ ગ્લિસરોલ $(CH_2OH-CHOH-CH_2OH)$ ના ત્રણ ઉચ્ચ કાર્બોક્સિલિક એસિડ (ફેટી એસિડ્સ) ના અણુઓ સાથેના એસ્ટરીકરણ દ્વારા રચાય છે.
તેથી,ચરબી એ ગ્લિસરોલના એસ્ટર છે.

(A) સાબુનીકરણ એ ટ્રાયગ્લિસરાઈડ (ગ્લિસરોલ અને ફેટી એસિડનો ટ્રાયએસ્ટર) નું આલ્કલાઇન જળવિભાજન છે.
સામાન્ય પ્રક્રિયા છે: $\text{Triglyceride} + 3NaOH \rightarrow \text{Glycerol} + 3 \times \text{Soap}$.
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ,$1$ મોલ ટ્રાયગ્લિસરાઈડ $1$ મોલ ગ્લિસરોલ ઉત્પન્ન કરે છે.
તેથી,$n$ મોલ ટ્રાયગ્લિસરાઈડ $n$ મોલ ગ્લિસરોલ ઉત્પન્ન કરશે.

(D) સાબુ એ લાંબી શૃંખલા ધરાવતા ફેટી એસિડ (ઉચ્ચ ફેટી એસિડ) ના સોડિયમ અથવા પોટેશિયમ ક્ષાર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
તે સામાન્ય રીતે $NaOH$ અથવા $KOH$ નો ઉપયોગ કરીને ચરબી અથવા તેલના સાબુનીકરણ (saponification) દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે.

(C) તેલના સાબુનીકરણથી ટ્રાયોલ (ગ્લિસરોલ) મળે છે.
તેલને સૂકવવાની (કઠણ કરવાની) પ્રક્રિયામાં હાઇડ્રોજનેશનનો સમાવેશ થાય છે.
તેલનું શુદ્ધિકરણ નિસ્યંદન અથવા અન્ય પ્રક્રિયાઓ દ્વારા કરવામાં આવે છે,હાઇડ્રોજનેશન દ્વારા નહીં.
તેલનું ઓક્સિડેશન અટકાવવા માટે એન્ટીઑકિસડન્ટો ઉમેરવામાં આવે છે,આમ તે રેન્સિડિટી ઘટાડે છે.

(D) મીણ એ લાંબી શૃંખલા ધરાવતા ફેટી એસિડ અને લાંબી શૃંખલા ધરાવતા મોનોહાઇડ્રિક આલ્કોહોલ (જેમ કે માયરીસિલ આલ્કોહોલ અથવા સિટિલ આલ્કોહોલ) ના એસ્ટર છે.

(A) તેલ ઓરડાના તાપમાને પ્રવાહી હોય છે કારણ કે તેમાં અસંતૃપ્ત ફેટી એસિડના અવશેષો,જેમ કે ઓલિક એસિડ,લિનોલીક એસિડ અને લિનોલેનિક એસિડનું પ્રમાણ વધુ હોય છે. આ અવશેષો જે એસ્ટર બનાવે છે તેને ઓલેટ્સ કહેવામાં આવે છે. તેનાથી વિપરીત,ચરબી ઓરડાના તાપમાને ઘન હોય છે અને તેમાં સંતૃપ્ત ફેટી એસિડના અવશેષો જેવા કે માયરિસ્ટિક,પામિટિક અને સ્ટીયરિક એસિડનું પ્રમાણ વધુ હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે,ગ્લિસરીલ ટ્રાયોલેટ (ટ્રાયોલીન) એ તેલ છે,જ્યારે ગ્લિસરીલ ટ્રાયસ્ટીયરેટ (ટ્રાયસ્ટીયરિન) એ ચરબી છે.

(D) $1$ મોલ અળસીના તેલમાં હાઇડ્રોજનના મોલની સંખ્યા સૌથી વધુ ઉમેરી શકાય છે કારણ કે તેમાં અસંતૃપ્તતાનું પ્રમાણ સૌથી વધુ હોય છે.
અળસીનું તેલ એક લાક્ષણિક ડ્રાયિંગ ઓઈલ છે.
તેમાં મુખ્યત્વે લિનોલેનિક એસિડના એસ્ટર્સ (પોલીઅનસેચ્યુરેટેડ ફેટી એસિડ્સ) હોય છે,જેમાં અનેક દ્વિબંધો હોય છે,જે અન્ય તેલની સરખામણીમાં વધુ હાઇડ્રોજન ઉમેરવાની ક્ષમતા આપે છે.

(C) આયોડિન મૂલ્ય એ ચરબી અને તેલમાં અસંતૃપ્તિની માત્રાનું માપ છે. વધુ અસંતૃપ્તિ ઉચ્ચ આયોડિન મૂલ્ય તરફ દોરી જાય છે. $Ghee$ મુખ્યત્વે સંતૃપ્ત ફેટી એસિડ્સનું બનેલું છે,જે તેને આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી ઓછું અસંતૃપ્ત બનાવે છે. તેથી,તેનું આયોડિન મૂલ્ય સૌથી ઓછું છે.