Химический состав жиров

Жиры и масла (жидкие жиры) – важные природные соединения. Все жиры и масла растительного происхождения почти целиком состоят из сложных эфиров глицерина (триглицеридов). В этих соединениях глицерин этерифицирован высшими карбоновыми кислотами.

Жиры имеют общую формулу:

Здесь R, R’, R’’ – углеводородные радикалы.

Три гидроксогруппы глицерина могут быть этерифицированы либо только одной кислотой, например пальмитиновой или олеиновой, либо двумя или тремя различными кислотами:

Основные предельные кислоты, образующие жиры – пальмитиновая С15Н31СООН и стеариновая С17Н35СООН; основные непредельные кислоты – олеиновая С17Н33СООН и линолевая С17Н31СООН.

Физические свойства жиров

Жиры, образованные предельными кислотами, — твердые вещества, а непредельными – жидкие. Все жиры очень плохо растворимы в воде.

Получение жиров

Жиры получают по реакции этерификации, протекающей между трехатомным спиртом глицерином и высшими карбоновыми кислотами:

Химические свойства жиров

Среди реакций жиров особое место занимает гидролиз, который можно осуществить действием как кислот, так и оснований:

а) кислотный гидролиз

б) щелочной гидролиз

Для масел (жидких жиров) характерны реакции присоединения:

— гидрирование (реакция гидрирования (гидрогенизации) лежит в основе получения маргарина)

— бромирование

Мерой ненасыщенности остатков кислот, которые входят в состав жиров, служит йодное число, выражаемое массой йода (в граммах), который может присоединиться по двойным связям к 100г жира. Йодное число важно при оценке высыхающих масел.

Масла (жидкие жиры) также подвергаются реакциям окисления и полимеризации.

Применение жиров

Жиры нашли широкое применение в пищевой промышленности, фармацевтике, в производстве масел и различных косметических средств, в производстве смазочных материалов.

ru.solverbook.com

Жиры представляют собой сложные органические соединения — триглицериды, состоящие из трехатомного спирта глицерина и смеси жирных кислот.

Жирные кислоты, входящие в состав триглицеридов, разделяются на предельные, или насыщенные, т. е. до предела насыщенные водородом, и непредельные, или ненасыщенные. Наиболее распространенными в пищевых жирах являются следующие предельные (насыщенные) кислоты: масляная, капроновая, каприновая, каприловая, лауриновая, миристиновая, пальмитиновая и стеариновая. Предельные жирные кислоты содержатся преимущественно в животных жирах (баранье и говяжье сало).

К наиболее распространенным непредельным (ненасыщенным) жирным кислотам относятся: олеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая, клупанодоновая. Эти жирные кислоты в большом количестве содержатся в жидких жирах.

Входящие в состав жиров жирные кислоты неоднородны по своим физико-химическим свойствам. Они характеризуются разной температурой плавления и застывания. Некоторые жирные кислоты обладают запахом. Так, масляная кислота имеет резкий неприятный запах. Острым, неприятным запахом обладают также капроновая и каприловая жирные кислоты. Ряд жирных кис­лот растворяется в воде, другие в воде нерастворимы. Часть жирных кислот летуча и может быть отогнана паром, другие кислоты паром не отгоняются. Эти свойства жирных кислот (запах, летучесть и т. п.) широко используются в гигиенической практике исследований пищевых продуктов.

Химический состав жирных кислот, входящих в состав жира, определяет природу жира, в частности температуру его плавления. Чем больше в составе жиров предельных жирных кислот, таких, как стеариновая, пальмитиновая, тем выше их температура плавления. Жиры, состоящие преимущественно из непредельных жирных кислот, напротив, характеризуются невысокой температурой плавления.

Температура плавления жиров имеет большое физиологическое значение, так как от точки плавления зависит усвоение жиров в организме. Тугоплавкие жиры усваиваются организмом хуже.

Pages: 1 2

smikro.ru

1. Этимология

Жир — «Сало, корм, буковый орех, желудь» . [3] Общепринятой этимологии нет. [3]

2. Размещение жиров в растительных и животных организмах

Жиры содержатся почти во всех частях и органах растений и животных, однако расположены они неравномерно. В растениях больше жира скученно в семенах и в их зародыше, реже в плодовой оболочке, окружающей ядро: пальмовый орех, маслины.

В теле животных жир распределяются неравномерно, и главным образом накапливается в зашкирний клетчатке, тканях, обволакивающие органы, которые определяются усиленной деятельностью: сердце, почки и др. .. В костном мозге содержится до 90% жира.

В клетках растений и животных жир имеет вид мелких капелек, образующих вместе с остальным содержимым клеток эмульсию.


3. Классификация жиров

Органические вещества, которые называются жирами содержащиеся в животных и растительных организмах. Поэтому по происхождению они делятся на животные и растительные, которые в свою очередь подразделяются на твердые и жидкие.

Жидкие жиры иногда называют жирной маслом, чтобы дифференцировать их от минеральных и эфирных масел. [4] Чаще, жидкие жиры называют просто маслом.

Твердые жиры животного происхождения часто называют салом. [4] [5] Некоторые твердые животные и растительные жиры называют маслами: кровьячий жир и масло бобов какао. [4] Жиры животного происхождения имеют при комнатной температуре, как правило, твердую консистенцию, а рыбий жир и большинство растительных жиров — жидкую. Из растительных жиров твердыми является масло какао и пальмовое масло.

Жидкие жиры животного происхождения добываются почти исключительно из морских животных и рыб, и их подразделяют в зависимости от количества в них холестерина. Печеночная масло некоторых рыб отличается высоким содержанием холестерина. Трино и Тран вытапливаются со всего тела морских животных. В сено, в отличие от транс, содержится много глицеридов твердых жирных кислот. Растительные жиры бывают редкими ( подсолнечное, хлопковая, соевое, рапсовое, кукурузное масла и др.). и твердыми (кокосовое, пальмовое, масло-какао и др.).


4. Химический состав жиров

Обычный жир состоит из липидов, нежировых и азотсодержащих веществ, углеводов и минеральных элементов. Чистая жир представляет собой эфиры трехатомных спирта глицерина СН 2 ОН — СН — СН 2 ОН и разнообразных жирных кислот. Среди них могут быть как:

  • насыщенные кислоты, например пальмитиновая С 15 Н 31 СООН и стеариновая С 17 Н 35 СООН,

так же:

  • ненасыщенные кислоты (в случае с одним двойной связью — например олеиновая кислота С 17 Н 33 СООН), с двумя — линолевая кислота и с тремя линоленовая кислота двойными связями, а также тройной связью, например тариринова кислота С 17 Н 31 СООН), или даже четыре (как в арахидоновой кислоты ) двойные связи между атомами углерода, — и бывают только в растительных жирах и так называемому рыбьем жире, в организме человека не синтезируются, но необходимы для многих биохимических процессов, и поэтому их относят к незаменимым продуктов питания. Смесь ненасыщенных жирных кислот называют витамином F [6].

Жирно-кислотный спектр жиров разнообразен. В растительном и животном мире насчитывается около 1300 видов жиров, но элементный состав их относительно мало колеблется и составляет в среднем,%

С — 76 — 79, Н — 11 — 13 и В — 10 — 12.

Путем гидролиза (омыления) жиры легко расщепляются на глицерин и жирные кислоты, причем различные кислоты проявляют неодинаковую устойчивость к действию высоких температур и микроорганизмов. Так, насыщенные жирные кислоты довольно устойчивы не только при обычных температурах, но и при нагревании даже до 400 C они тяжело теряют свою карбоксильную группу и не разлагаются.

Достаточно устойчивыми являются и ненасыщенные жирные кислоты с одним двойной связью (типа олеиновой).

Ненасыщенные кислоты с двумя и большим числом двойных связей менее устойчивы, они окисляются, твердеют, становятся темными, приобретают неприятный запах. На это нужно обращать внимание при их использовании. Они легко окисляются и полимеризуются, а при нагревании до 300 C распадаются с разрывом углеродной цепи и образованием смеси насыщенных и ненасыщенных углеводородов жирного ряда.

Для химической характеристики жиров и других липидов определяются температура плавления и числа — йодное, омыления и кислотности.


5. Гидрогенизация жиров

Методом каталитического гидрирования (с использованием никелевых катализаторов), растительные масла и редкие животные жиры: морских млекопитающих, рыбы, переводят в твердые жиры. Продукт реакции называется саломаса («искусственным салом» [7]). Саломасы используются в качестве основы для изготовления маргарина, других пищевых жиров, мыла. Впервые гидрогенизацию жиров осуществил С.Фокин в 1906 году. [7]

Существует мнение о вреде систематического потребления не полностью гидрированных масел (транс-карбоновых кислот) и продуктов на их основе ( печенье, чипсы, картофель фри) для человека. Они увеличивают риск ишемических заболеваний сердце, мозг, направленных другим видам атеросклероза, вызывает нарушения процессов синтеза холестерола.

На первых этапах применения гидрированных масел, количество транс-карбоновых кислот в составе маргаринов достигала 50%, что не позволяло избежать негативных последствий для здоровья. Для снижения уровня транскарбованих кислот в маргарины добавляют большее количество нативных растительных масел, таким образом количество транс-карбоновых кислот в конечном продукте может достигать 15-20%.


6. Значение жиров

6.1. В питании

Жиры — важный продукт питания человека. Жиры составляют главный компонент таких продуктов питания, как сливочное масло, растительные масла, маргарин, смалец. Многие жиров мистится в свином сале и в сырые.

Значение жиров в питании разнообразна. Недостаточное поступление жиров в пищу негативно влияет на различные виды обмена веществ, функциональное состояние отдельных органов и систем и, в итоге, на работоспособность и сопротивляемость организма неблагоприятным факторам окружающей среды, в том числе инфекционным агентам. Недостаточная энергетическая ценность рационов питания приводит к истощению жировых депо в подкожной основе.
Подкожная основа выполняет ряд важных функций в организме: теплоизолирующую (защищает глубоко расположенные ткани от чрезмерного воздействия холода и тепла), амортизационную (предохраняет кости, ткани и внутренние органы от толчков и ударов), эстетическую (предоставляет формам тела нежную округлость). Жиры являются важнейшим энергетическим компонентом пищевого рациона — 1 г жиров дает 37,7 кДж (9 ккал) энергии, их биологическое значение обусловлено тем, что они являются носителями таких жизненно для организма веществ, как полиненасыщенные жирные кислоты, жирорастворимые витамины (вит., D, E и К; есть вит., которые могут только перевариваться, всасываться, и транспортироваться в сочетании с жирами), фосфолипиды, стерины. Они улучшают вкусовые качества пищи, влияют на усвояемость ряда нутриентов. Так, усвояемость каротина в присутствии оптимального количества жира в пище достигает 80-90%, тогда как при его нехватке β-каротин почти не усваивается. Однако избыточное потребление жиров ухудшает усвояемость белков, кальция, магния, пидвишуе потребность в витаминах, которые принимают участие в жировом обмене. Избыточное потребление жиров тормозит секрецию желудка и задерживает эвакуацию из него пищи, вызывая перенапряжение функции других органов пищеварения.
Достаточное количество жиров в пищевом рационе обеспечивает его энергетическую адекватность энергозатратам организма и высокую интенсивность пластических процессов, в частности синтез белка. Они входят в состав тканей животных, растений. Вегетативнi части растений накапливают не более 5% липидов, семян — до 50% i больше. В организме человека в норме содержится 10-20% жира, но при наличии некоторых нарушений жирового обмена его количество может изменяться. В отличие от углеводов и тем больше белков, жиры откладываются в больших количествах в депо (подкожная основа, сальник) и создают в организме большие запасы энергии. Нормальной комплекции взрослый человек имеет в своем организме 9-12 кг жира, что соответствует 251000-377000 кДж (60000-90000 ккал). Эта энергия расходуется во всех случаях недостаточного питания.

Непосредственно с лекарственной целью в жирах готовят мази, эмульсии, пасты, способствующие поглощению активных веществ организмом, смягчают и продолжают их действие.


6.2. В промышленности

Некоторые жиры (в основном растительного происхождения) используются для производства мыла.

7. Смотрите также

  • Липиды
  • Масло
  • Олива (значения)
  • Масло сливочное
  • Рыбий жир
  • Лей — топленый жир рогатого скота [8]

Примечания


nado.znate.ru

Обычно роль жиров в организме определяется тем, что они являются поставщиками энергии (калорий). Но это не совсем правильно. Конечно, значительная часть жиров расходуется в качестве энергетического материала. Однако в определенной степени жиры являются пластическим материалом, так как входят в состав клеточных компонентов, особенно мембран (оболочек), т. е. так же, как и белки, являются незаменимыми факторами питания. Действительно, в опытах на животных было показано, что при длительном ограничении жиров в пище наблюдаются нарушения в физиологическом состоянии организма: нарушается деятельность центральной нервной системы, ослабляется иммунитет, т. е. снижается устойчивость к инфекциям, сокращается продолжительность жизни. Однако избыточное потребление жиров способствует развитию атеросклероза и ожирения со всеми вытекающими последствиями. Рекомендуемое содержание жиров в рационе составляет 30—35 % по калорийности, что в единицах массы несколько превосходит количество белков.

Итак, что такое жиры?

Жиры (более правильный термин «липиды»)—это органические соединения, растворимые в ряде органических растворителей и нерастворимые в воде. Основным их компонентом являются триглицериды (это то, что мы называем «жиром») и липоидные вещества, к которым относятся фосфолипиды, стерины и т. д.

Компоненты жира входят в состав всех клеток организма в виде фосфолипидов, липопротеидов. А компоненты жиров, состоящие главным образом из триглицеридов, могут почти полностью заполнять отдельные жировые клетки.

В состав триглицеридов входят глицерин (около 10 %) и жирные кислоты разной длины углеродной цепочки и степени насыщенности, от их строения зависят свойства триглицеридов.

В состав фосфолипидов входят глицерин, жирные кислоты, фосфорная кислота и аминоспирты (например, холин в лецитине, этаноламин в кефалине). Вместо глицерина в молекуле может присутствовать трехатомный аминоспирт сфингозин, в результате образуется сфингомиэлин. В растительных продуктах постоянно встречается еще одна группа липидов — гликолипиды, в состав которых входят глицерин, жирные кислоты и углеводы. 

Липиды выполняют разнообразные функции в живом организме, Липиды, входящие в состав стенок клеток, называют структурными. Они входят в состав мембран клеток и участвуют в разнообразных процессах, происходящих в клетке. Есть еще запасные липиды, находящиеся в специальных «жировых» клетках, они состоят в основном из триглицеридов. Эти липиды являются аккумулятором химической энергии и используются при недостатке пищи.

Липиды обладают высокой калорийностью: 1 грамм дает 9 килокалорий — это более чем в 2 раза выше калорийности белков и углеводов.

В составе пищевых продуктов различают так называемые невидимые жиры (в мясе, рыбе, молоке) и видимые— специально добавляемые в пищу растительные масла и животные жиры.

Животные и растительные жиры обладают различными физическими свойствами и составом. Животные жиры — это твердые вещества, в состав которых входит большое количество насыщенных жирных кислот, имеющих высокую температуру плавления. Растительные жиры — как правило, жидкие вещества, содержащие в основном ненасыщенные жирные кислоты, имеющие низкую температуру плавления. Источником растительных жиров являются в основном растительные масла (99,9 % жира), орехи (53—65%), овсяная (6,9%) и гречневая (3,3%) крупы. Источники животных жиров — шпик свиной (90—92 % жира), сливочное масло (72— 82 %), жирная свинина (49 %), колбасы (20—40%), сметана (30 %), сыры (15—30 %).

Основным компонентом липидов являются жирные кислоты. Они делятся на насыщенные и ненасыщенные. Насыщенные жирные кислоты (пальмитиновая, стеариновая и др.) используются организмом в целом как энергетический материал. Их больше всего содержится в животных жирах, например в говяжьем и свином жире—по 25% пальмитиновой, соответственно 20 и 13% стеариновой кислот, в масле сливочном — 7% стеариновой, 25 % пальмитиновой и 8 % миристиновой кислот. Они могут частично синтезироваться в организме из углеводов (и даже из белков). Избыток насыщенных жирных кислот в питании часто приводит к нарушению обмена жиров, повышению уровня холестерина в крови.

Ненасыщенные жирные кислоты различаются по степени «ненасыщенности»— мононенасыщенные, когда имеется одна ненасыщенная водородом (двойная) связь между углеродными атомами, и полиненасыщенные, когда таких связей несколько (2, 3, 4, 5 или 6). К числу наиболее распространенных мононенасыщенных жирных кислот относится олеиновая кислота, которой много в оливковом масле (67%), маргаринах (43—47%), свином жире (43 %), говяжьем жире (37 %), сливочном масле (23 %), мясе гусей (11—16 %).

Совершенно особое значение имеют полиненасыщенные жирные кислоты, такие, как линолевая, линоленовая и арахидоновая, которые входят в состав клеточных мембран и других структурных элементов тканей и выполняют в организме ряд важных функций, в том числе обеспечивают нормальные рост и обмен веществ, эластичность сосудов и пр.

Полиненасыщенные жирные кислоты не могут синтезироваться в организме человека и поэтому являются незаменимыми, как являются незаменимыми некоторые аминокислоты и витамины. Действительно, при полном отсутствии полиненасыщенных жирных кислот в питании наблюдалось прекращение роста, некротические поражения кожи, изменения проницаемости капилляров.

Из полиненасыщенных жирных кислот, широко встречающихся в пищевых продуктах, высокой биологической активностью обладает линолевая кислота, которой особенно много в подсолнечном масле (60 %); 1/10 биологической активности линолевой обладает другая полиненасыщенная жирная кислота — линоленовая. Но наибольшая биологическая активность свойственна арахидоновой кислоте, которой, однако, в пищевых продуктах содержится очень мало (в мозгах—0,5%, яйцах—0,5%, печени свиной—0,3 %, сердце—0,2%). В организме линолевая кислота при участии витамина В6 переходит в арахидоновую, а эта, в свою очередь, превращается в другие соединения — простагландины — очень важные внутриклеточные гормоны. Что касается линоленовой кислоты, то она превращается в организме не в арахидоновую, а в другие полиненасыщенные жирные кислоты, не равноценные арахидоновой, хотя и выполняющие определенные биологические функции.


Полиненаоыщенные жирные кислоты в отличие от насыщенных способствуют удалению холестерина из организма.

Потребность организма в линолевой кислоте равна 10 г в день. Эта потребность максимальна при повышенном содержании в диете насыщенных жиров и продуктов, богатых холестерином. В среднем содержание полиненасыщенных жирных кислот в пересчете на линолевую должно обеспечивать около 4 % общей калорийности рациона.

Фосфолипиды, являющиеся составной частью липидов, также играют важную роль в организме человека. Входя в состав клеточных оболочек, они имеют существенное значение для их проницаемости и обмена веществ между клетками и внутриклеточным пространством. Фосфолипиды пищевых продуктов различаются по химическому составу и биологическому действию. Последнее во многом зависит от природы входящего в их состав аминоспирта. В пищевых продуктах в основном встречаются лецитин, в состав которого входит холин, а также кефалин, в состав которого входит этаноламин. Лецитин участвует в регулировании холестеринового обмена, предотвращает накопление холестерина в организме, способствует выведению его из организма (проявляет так называемое липотропное действие). Общая потребность в фосфолипидах составляет около 5 г в день.

Поскольку лецитин и холин препятствуют ожирению печени, эти препараты используют для профилактики и лечения заболеваний печени. Фосфолипиды, содержащиеся в пищевых продуктах, способствуют лучшему усвоению жиров. Так, жир в молоке находится в тонкодисперсном состоянии в значительной степени благодаря фосфолипидам молока. Именно молочный жир считается одним из наиболее легкоусвояемых жиров.

Больше всего фосфолипидов в яйце (3,4%), относительно много их в зерне, бобовых (0,3—0,9 %), нерафинированных растительных маслах (1—2%). При хранении нерафинированного масла фосфолипиды выпадают в осадок. При рафинировании растительных масел содержание фосфолипидов в них снижается до 0,1—0,2%. Много фосфолипидов содержится в сырах (0,5—1,1 %), мясе (около 0,8%), птице (0,5—2,5%). Есть они в сливочном масле (0,3—0,4%), рыбе (0,3—2,4%), хлебе (0,3 %), картофеле (около 0,3 % в сумме с гликолипидами). В большинстве овощей и фруктов содержится меньше 0,1 % фосфолипидов. Итак, жиры необходимы в питании как энергетический и структурный материал. Кроме того, они участвуют в обмене других пищевых веществ, например способствуют усвоению витаминов А и D, а животные жиры являются источником этих витаминов. Однако избыток жиров в питании также нежелателен: нарушается обмен холестерина, усиливаются свертывающие свойства крови, возникают условия, способствующие развитию ожирения, желчнокаменной болезни, атеросклероза. Избыток полиненасыщенных жирных кислот приводит к заболеванию почек и печени.

Важнейшим свойством жиров является их окисляемость. При этом окисляемость сильно зависит от состава жирных кислот. Наиболее легко окисляются жиры некоторых морских рыб, труднее всего —жиры с высоким содержанием насыщенных жирных кислот (сало).

При хранении жирной рыбы или рыбьего жира появляется неприятный прогорклый запах. Изменяется и цвет окислившихся продуктов, например сливочное масло темнеет, сало при длительном хранении желтеет.

Окисляемость жиров зависит от многих факторов, в том числе от температуры (чем выше температура, тем быстрее идет окисление), наличия кислорода, следов металлов. Поэтому хранить жиры в медной, железной или оцинкованной таре нельзя. Следует знать, что процесс окисления, начавшись, усиливается, и прекратить его в обычных условиях невозможно.

Окисление жиров сопровождается ухудшением их органолептических свойств и образованием различных продуктов окисления — сначала перекисей, а потом различных труднорастворимых полимерных соединений.

Полимерные продукты окисления жиров обладают токсическим действием. Их предельное содержание в жирах, по данным Института питания АМН СССР, не должно превышать 1 %.

Отсюда ясно, почему нельзя допускать длительное хранение жирных продуктов или длительное нагревание их (например, при жарении).

Растительные масла рекомендуется использовать для салатов, подогревания (кратковременного) или жарения. Для жарения во фритюре (в кипящем слое масла) целесообразно использовать такие животные жиры, как сало, а также специальные виды кулинарного жира, в том числе «Белорусский», «Украинский» и др.

Повторное, многократное использование одного и того же масла для жарения, даже с добавлением свежего масла («на ужарку»), не рекомендуется.

В пищевых продуктах содержатся различные стерины. В растительных продуктах наиболее известен р-ситостерин (больше всего в растительных маслах), нормализующий холестериновый обмен. С холестерином он образует нерастворимые комплексы, которые препятствуют всасыванию холестерина в желуднокишечный тракт и тем самым снижают содержание холестерина в крови.

Из животных стеринов важнейшее значение имеет холестерин. Он является нормальным структурным компонентом всех клеток и тканей, участвует в обмене желчных кислот, ряда гормонов, витамина D (часть которого образуется в коже под влиянием ультрафиолетовых лучей из холестерина). Однако при повышении содержания холестерина в крови повышается опасность возникновения и развития атеросклероза. Основная часть холестерина (около 70—80 %) в организме образуется в печени, а также в других тканях из жирных кислот, главным образом насыщенных, и углеводов (точнее, из продукта их распада — уксусной кислоты). Часть холестерина человек получает е пищей. Больше всего холестерина содержится в таких продуктах, как яйца (0,57 %), сыры (0,28—1,61 %), сливочное масло (0,17—0,21 %)., мясные субпродукты, а именно: печень (0,13—0,27%), почки (0,2—0,3%), сердце (0,12—0,14%). В мясе в среднем содержится 0,06—0,1 %, в рыбе — до 0,3 % холестерина.

При тепловой кулинарной обработке холестерин относительно устойчив — теряется около 20 % от исходного количества. Пожилым людям и тем, кто предрасположен к атеросклерозу, следует избегать избытка пищевого холестерина. Однако полностью исключать продукты, содержащие холестерин, неразумно. Как уже было сказано, основное его количество образуется в организме, преимущественно в печени, из других компонентов пищи. Чем больше холестерина поступает с пищей, тем меньше его синтезируется в печени, и наоборот. В обычном дневном рационе питания в среднем должно содержаться 500 мг холестерина, при противопоказаниях его содержание должно быть уменьшено до 300 мг.

Ни один из жиров, взятый в отдельности, не может модностью обеспечить потребности организма в жировых веществах. Животные жиры, в том числе молочный жир, обладают высокими вкусовыми качествами, содержат J довольно много лецитина, обладающего липотропным i действием, витаминов А и D. Однако в них мало незаменимых полиненасыщенных жирных кислот и много холестерина—одного из факторов риска атеросклероза. Растительные жиры содержат много полиненасыщенных жирных кислот, много токоферолов, а также р-ситостерин, способствующий нормализации холестеринового обмена. Однако в растительных маслах нет витаминов А и i D. Кроме того, при тепловой обработке они легко окисляются, менее ценятся их вкусовые качества.

Это говорит о том, что необходимо определенным образом сочетать количество животных и растительных жиров в пище. Лучше всего, если в суточном рационе предусматривается содержание 70 % животных и 30 % .растительных жиров. Это значит, что при норме 100—105 граммов жиров в день 70—75 граммов должны быть животными и 30 граммов — растительными жирами.

А наилучшим соотношением жирных кислот в рационе будет такое: 10 % полиненасыщенных, 30 % насыщенных и 60 % мононенасыщенных жирных кислот.

Удачной попыткой улучшить вкусовые и другие качества растительных жиров можно считать производство Маргаринов. Путем гидрогенизации (или лучше — пере-этерификации) растительных масел получается твердый продукт с большим количеством насыщенных жирных кислот. При производстве маргаринов можно получать продукты с заранее намеченным содержанием в них различных жирных кислот — в зависимости от предназначения производимого продукта.

При гидрогенизации растительных масел происходит изомеризация цистомеров линолевой кислоты, которая способна превращаться в арахидоновую, в трансизомеры, не обладающие этим свойством, но используемые организмом как энергетический материал. Для исправления этого недостатка (а также по другим причинам) в маргарины обычно добавляют некоторое количество натурального растительного масла.

Возвращаясь к разговору о нежелательных изменениях, происходящих в жирах и продуктах, содержащих жиры, во время хранения, заметим, что самыми неустойчивыми при этом являются сливочное масло и маргарины.


Эти жиры содержат много воды, белки, минеральные вещества, которые в комплексе способствуют развитию нежелательных микроорганизмов, вызывающих порчу продуктов. Несколько более устойчивы к хранению животные жиры типа сала, но и то при условии, если они хранятся в холодильнике.

Растительные масла благодаря практически полному отсутствию воды и минеральных веществ не поражаются микроорганизмами. В них при хранении происходят изменения только химического характера. Растительные масла можно хранить в стеклянной (но не полиэтиленовой) таре до 4 месяцев (в холодильнике—до 1 года).

При тепловой обработке пищевых продуктов, содержащих жиры, в них происходят различные химические процессы. Более интенсивно протекают гидролитические процессы, обусловленные действием на жир воды, высокой температуры и кислорода воздуха с образованием в конечном счете глицерина и свободных жирных кислот. Одновременно происходит термический распад самих жирных кислот (пиролиз) с образованием разнообразных соединений, в том числе альдегидов.

При варке животных продуктов часть жира переходит в бульон и собирается (до 90 % и больше) на поверхности. Некоторое количество жира при варке гидролизуется и в частично гидролизованном виде находится в бульоне. Продукты гидролиза жиров придают бульону неприятный «салистый» привкус. Поэтому в кулинарной практике жир обычно снимают и используют для приготовления вторых блюд.

При жарении продуктов вытапливается некоторое количество жира, происходит частичный термический распад, а также частичный гидролиз жиров. Кроме того, часть жира попросту разбрызгивается и испаряется с частицами воды.

Замечено, что продукты распада и гидролиза жиров снижают температуру его дымообразования. Поэтому по мере жарения масло все больше «чадит». Долгонагреваемое масло становится темным и немного горчит (в результате образования акролеина).

При жарении продукта на жире происходит частичное впитывание в него жира. Поскольку жир впитывается поверхностью продукта и на небольшую глубину, количество впитываемого жира зависит от размеров продукта: чем он меньше, тем при прочих равных условиях впитывается больше жира на единицу массы продукта. Степень впитывания зависит и от жирности продукта: чем менее жирный продукт, тем больше жира впитывается. При жарении жирной рыбы и мяса добавленный жир может вообще не впитываться.

Таковы основные свойства жиров. О некоторых специфических свойствах «видимых» жиров, а также об особенностях поведения жиров при кулинарной обработке мы еще поговорим на других страницах этой книги.

med-tutorial.ru

Жиры, получаемые из растительных и животных тканей, не являются однородными и химически чистыми веществами. Они представляют собой смесь триглицеридов жирных кислот (собственно жиров) и сопутствующих им веществ (фосфатидов, стери-нов, витаминов и пр.).

Природные животные и растительные жиры состоят, главным образом, из триглицеридов — сложных эфиров глицерина и жирных кислот, имеющих следующую общую формулу:

где R, R’, R" — углеводородные радикалы жирных кислот.

Поскольку глицерин во всех природных жирах один и тот же и на его долю приходится лишь 10%, то наблюдаемые между жирами различия обусловлены исключительно составом и свойствами жирных кислот.

Всего в составе жиров обнаружено до 170 жирных кислот. В общем виде жирные кислоты обозначаются формулой RCOOH, где R — углеводородный (жирнокислотный) радикал, а СООН — карбоксильная группа.

Жирные кислоты, содержащиеся в глицеридах природных жиров, могут быть предельными (насыщенными) и непредельными (ненасыщенными), в которых есть двойные (этиленовые) связи; тройные (ацетиленовые) связи встречаются редко. От соотношения насыщенных и ненасыщенных кислот зависят вкусовые и физико-химические свойства жиров.

Предельные жирные кислотыимеют общую формулу Сn Н2n+1СООН (или Сn Н2n О2).

Физические свойства предельных жирных кислот зависят от молекулярной массы, которая определяется длиной углеводородного радикала жирных кислот. Кислоты с числом углеводородных атомов до 9 принято называть низкомолекулярными (масляная С3Н7СООН, капроновая С5НпСООН, каприловая С7Н15СООН), а свыше 9 — высокомолекулярными, основными из которых являются: миристиновая С13Н27СООН, пальмитиновая С15Н31СООН и стеариновая С17Н35СООН.

По мере увеличения молекулярного веса жирных кислот возрастает их температура плавления и изменяется консистенция: низкомолекулярные кислоты — жидкие или мазеобразные, а высокомолекулярные — твердые.

Низкомолекулярные кислоты являются легкоподвижными жидкостями с резким запахом, а высокомолекулярные — твердыми и не имеющими запаха.

Предельные жирные кислоты, особенно высокомолекулярные, в достаточных количествах содержатся в животных жирах.

Непредельные жирные кислоты(имеющие в молекуле двойные связи) различаются количеством и местом расположения двойных связей цепи и конфигурацией, т. е. расположением остатков углеводородной цепи по отношению к двойной связи. В природных жирах они содержатся в больших количествах, чем насыщенные.

Наиболее распространены кислоты с одной, двумя и тремя двойными связями, содержащие в молекуле 18 атомов углерода (олеиновая С17Н33СООН, линолевая С]7Н31СООН и линоленовая С17Н29СООН), преобладающие в растительных маслах.

Кислота с четырьмя двойными связями — арахидоновая — содержится в продуктах животного происхождения (липиды яиц, мозга, печени, свиной и молочный жиры).

Кислота с пятью двойными связями — клупанадоновая — присутствует в жирах рыб и морских животных; как высоконепредельная кислота, она быстро окисляется, вызывая порчу жира.

Физические свойства жиров. Основные физические свойства жиров: нерастворимость в воде (гидрофобность), растворимость в органических растворителях, плотность меньше единицы (0,90-0,98 г/см3) и определенная вязкость.

Жиры в воде не растворяются, но в присутствии эмульгаторов, веществ, обладающих поверхностно-активными свойствами, образуют эмульсии. В эмульсионных продуктах (сливки, сметана, майонез, соусы и др.) жир лучше усваивается, т. к. увеличивается поверхность его соприкосновения с пищеварительными соками.

Триглицериды природных жиров имеют высокий молекулярный вес (840-950). Поэтому при обычных условиях они нелетучи, не испаряются при комнатной температуре и при нагревании. Однако при повышении температуры до определенных пределов они разлагаются с образованием дыма.

Температура дымообразования большинства жиров 250-300 °С. При этом, чем больше степень очистки масла от сопутствующих веществ, т. е., чем выше степень рафинации, тем выше температура дымообразования и возможность использования данного жира для кулинарной обработки продуктов. Температура дымообразования у растительных жиров выше, чем у животных.

Энергетическая ценность жиров значительно выше, чем углеводов и белков, и составляет соответственно 9,0-3,75 и 4,0 ккал/г, или 37,7-15,7 и 16,7 кдж/г. Это обусловлено тем, что по элементарному составу (соотношению углерода, водорода и кислорода) жиры являются менее окисленными соединениями по сравнению с углеводами и белками, и при окислении их в организме выделяется большее количество тепла.

Физические свойства глицеридов зависят от состава жирных кислот и их места расположения в молекуле. В зависимости от этого жиры имеют различную консистенцию — жидкую, мазеобразную или твердую. Одно из важных свойств глицеридов — способность к полиморфизму.

Полиморфизм глицеридов.Триглицериды, переходя из расплавленного (жидкого) состояния в твердое, могут приобретать различную кристаллическую структуру. Такое явление называют полиморфизмом, а отдельные микроструктуры — полиморфными модификациями.

Полиморфные модификации представляют собой различные твердые фазы одного и того же вещества, что обусловлено характером упаковки молекул в кристаллических структурах.

Установлены четыре полиморфные модификации глицеридов (у, а, Р’, 3), которые различаются по плотности и температуре плавления. Самая легкоплавкая у-форма, затем в порядке возрастания следует а-, (3′-, (3-формы. Из них стабильна только р-форма, а остальные метастабильны и могут переходить одна в другую.

Взаимопревращения нестабильных форм при охлаждении расплавленных триглицеридов имеют монотропный характер и выражаются направлением: у —>• а —> (3′ —> р. Вначале кристаллизуется у-форма, которая проявляет неустойчивость и переходит в а-фор-му, которая самопроизвольно превращается в Р’-форму, а последняя — в стабильную р-форму. Таким образом, метастабильные формы необратимо превращаются в стабильную Р-форму, которая обладает наименьшим запасом энергии (по сравнению с нестабильными) и не подвергается дальнейшим превращениям.

Такие взаимопревращения происходят при быстром охлаждении, и в какой-то период в жире существует несколько полиморфных модификаций.

При этом в некоторых случаях возможно превращение а-фор-мы сразу в стабильную Р-форму. Если охлаждение проводить медленно, то образуется в основном стабильная Р-форма.

Явление полиморфизма учитывается при выработке животных жиров, сливочного масла и маргарина поточного способа производства, когда создаются условия для формирования полиморфных модификаций, позволяющих избежать пороков консистенции -крошливость и излишняя твердость.

Полиморфные модификации свойственны только твердым фазам глицеридов. При переходе в жидкое или газообразное состояние разновидности исчезают. Этим полиморфизм отличается от изомерии, т. к. изомеры сохраняют свое отличие и в жидком, и в газообразном состоянии.

Химические свойства жиров обусловлены составом глицеридов и зависят прежде всего от свойств входящих в их состав жирных кислот.

Реакции, протекающие в жирах в процессе производства и хранения, приводят к изменениям их физико-химических и органо-лептических свойств.

Основные химические свойства жиров — гидролиз, окисление, гидрогенизация, переэтерификация, гидропереэтерификация.

Гидролизреакция расщепления жиров на составные компоненты (глицерин и жирные кислоты), протекающая при хранении и переработке жиров, а также при физиологических процессах в организме животных и растений.

Общая реакция гидролиза {hydro — вода, lysis — разложение):

Гидролиз при комнатной температуре практически не происходит; реакция возможна лишь при совместном воздействии трех факторов: температуры не ниже 220 °С, давления 12-15 атм. и катализатора (окиси цинка, окиси магния или кальция).

Образующиеся при гидролизе свободные жирные кислоты являются катализаторами, т. е. гидролиз жира — процесс автокаталитический. Эта реакция используется в промышленности для производства глицерина и свободных жирных кислот.

При хранении, особенно влажных нерафинированных жиров, фермент липаза гидролизует жиры с образованием свободных жирных кислот, наличие которых снижает степень свежести жира и ускоряет его порчу, т. к. свободные жирные кислоты катализируют процессы окисления.

В связи с этим в процессе производства и хранения жиров стремятся свести к минимуму действие факторов, ускоряющих гидролиз.

Для определения количественного содержания свободных жирных кислот пользуются показателем "кислотное число жира" — количество миллиграммов КОН, требующееся для нейтрализации свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г жира.

Величина кислотного числа по нормам ГОСТов не должна превышать 0,3-6,0 для растительных масел и 1,1-3,5 -для животных жиров.

Окислениежиров атмосферным кислородом в той или иной степени протекает при их получении, переработке и хранении. В результате воздействия кислорода происходит накопление различных продуктов распада, что приводит к снижению пищевой ценности, ухудшению вкуса и запаха жиров и даже появлению токсичности. При этом понижается и стойкость жиров к окислению при дальнейшем хранении.

При окислении жиров разрушаются жирорастворимые витамины, эссенциальные жирные кислоты, а образующиеся токсичные продукты окисления (перекиси, альдегиды, кетоны, оксиполиме-ры) не только вызывают нежелательный вкус и запах, но и оказывают вредное воздействие на организм человека.

Окисленные жиры не рекомендуется использовать в питании не только вследствие утраты ими биологически активных веществ, но и наличия токсичных соединений.

Накопление продуктов окисления приводит к порче жиров, основными из которых являются прогоркание и осаливание.

Прогоркание обусловлено накоплением альдегидов, кетонов и низкомолекулярных кислот, обладающих неприятным горьким вкусом и резким запахом. Прогорклые жиры становятся непригодными к употреблению. Таким изменениям наиболее подвержены жиры, содержащие непредельные жирные кислоты.

На скорость окисления влияет ряд факторов. Интенсивность автоокисления возрастает с повышением температуры хранения,при воздействии световой энергии и металлов — проокислителей (Fe, Сг, Мn и др.).

Существенное влияние оказывает жирнокислотный состав гли-церидов: чем больше степень непредельности жирных кислот, тем больше скорость окисления.

Жиры быстрее прогоркают при совместном воздействии воздуха и света, который ускоряет окисление.

При пониженном содержании кислорода в окружающей среде реакции окисления замедляются. На этом основан способ сохранения жиров в среде с повышенным содержанием азота или углекислого газа.

Гидрогенизацияобработка жидких жиров водородом (Hidrogenium) с целью перевода их в твердое состояние. Это обусловлено недостатком твердых жиров, потребность в которых растет с развитием маргариновой и мыловаренной промышленности. В результате присоединения водорода жидкие жиры и масла превращаются в твердый салообразный продукт, который называют саломасом.

Процесс отверждения жиров состоит в том, что непредельные жирные кислоты, входящие в состав глицеридов, присоединяют водород и переходят в твердые насыщенные, при этом в углеводородной цепи исчезают двойные связи:

В процессе гидрогенизации, наряду с насыщением непредельных жирных кислот, происходит изомеризация кислот, как структурная (со смещением двойной -С=С- связи), так и пространственная (натуральная цисформа преобразуется в трансизомер).

Пространственная изомерия обусловлена различным расположением в пространстве участков углеводородной цепи по отношению к двойной связи:

Трансизомеры имеют более высокую температуру плавления, чем цисформы, хотя количество углеродных атомов и двойных связей у них одинаково (например, в данном примере: олеиновая — 14 °С, а элаидиновая — 52 °С).

Накопление трансизомеров в жирах нежелательно, т. к. они могут изменять течение биохимических процессов в организме человека, нарушая работу ферментов и увеличивая уровень холестерина в крови.

Реакции гидрирования и изомеризации в определенной мере управляемы, и технологический процесс ведут таким образом, чтобы образовалось возможно большее количество смешанных триглицеридов при незначительном содержании трансформ; при этом саломас по составу будет приближаться к натуральным животным жирам.

Переэтерификация— обмен структурных элементов глицери-дов, либо глицерина на другой спиртовой радикал, либо радикала жирной кислоты на другой радикал кислоты.

При переэтерификации состав жирных кислот не меняется, а происходит их перераспределение в смеси триглицеридов, что позволяет получать из жидких отвержденные жиры.

Процесс переэтерификации, как правило, протекает при повышенных температурах и в присутствии катализатора.

Переэтерификация высокоплавких животных жиров и жидких растительных масел позволяет получать пластичные жиры с улучшенными органолептическими свойствами с температурой плавления 25-35 °С.

Положительно, что при реакции переэтерификации не образуются трансизомеры жирных кислот, как при гидрогенизации.

Переэтерификация позволяет получать жиры с заданными свойствами, снижать температуру плавления жира или смеси, улучшать пластичность и повышать стабильность жиров к окислению.

Гидропереэтерификацияметод отверждения жиров, в котором совмещены два процесса — гидрогенизация и переэтерификация. В результате получается саломас высокого качества с меньшим содержанием изомеров и с более низкой температурой плавления, чем обычный саломас.

studopedia.org