Липиды. Классификация. Химический состав. Содержание в пищевых продуктах

19. Липиды. Классификация. Химический  состав.  Содержание в пищевых  продуктах

Липиды — природные органические соединения, многие из которых являются эфирами жирных кислот и спиртов. Общими свойствами липидов являются их гидрофобность и нерастворимость в воде, но все они по-разному растворяются в органических растворителях — эфире, бензине, хлороформе, ацетоне и др.

Из липидов в товароведении  продовольственных товаров изучают  жиры, высокомолекулярные кислоты и  липоиды.

Жиры. Обладают высокой энергетической ценностью — 1 г жира при окислении выделяет 9,0 ккал (37,7 кДж), активно участвуют в пластических процессах, входя в состав оболочек живых клеток и других структур, а также откладываются в тканях организма. Они являются источником необходимых витаминов и других биологически активных веществ. Жиры широко используют при производстве многих продовольственных товаров, они улучшают вкусовые свойства пищи.

По  происхождению жиры делят на растительные и животные.

К растительным жирам (маслам) относят масло какао, кокосовое и пальмовое.

Жидкие  жиры в зависимости от свойств делят на невысыхающие (оливковое, миндальное) и высыхающие (льняное, конопляное, маковое и др.) масла.

Животные  жиры также делят на жидкие и твердые. Различают жидкие жиры наземных животных (копытный жир) и жидкие жиры морских животных и рыб (рыбий жир, жир печени китов и др.). Животные твердые жиры — говяжий, свиной, бараний, а также коровье масло.

По химическому составу жиры представляют собой смесь сложных эфиров трехатомного спирта глицерина С3Н5(ОН)3 и жирных кислот. В состав жиров входят остатки жирных кислот предельных (насыщенных) и непредельных (ненасыщенных). Жиры разного происхождения отличаются друг от друга составом жирных кислот. Все жирные кислоты, входящие в состав жиров, содержат четное число атомов углерода — от 14 до 22, но чаще 16 и 18. Растительные жиры, кроме кокосового масла и масла бобов какао, остаются жидкими при температуре, близкой к 0 °С, так как содержат значительное количество непредельных жирных кислот.

Насыщенные  жирные кислоты — пальмитиновая (С15Н31СООН), стеариновая (С11Н35СООН), миристиновая (С13Н27СООН). Эти кислоты используются в основном как энергетический материал, содержатся в наибольших количествах и в животных жирах, что определяет высокую температуру плавления (50—60 °С) и твердое состояние этих жиров.

Ненасыщенные  жирные кислоты подразделяют на мононенасыщенные (содержат одну ненасыщенную водородную) и полиненасыщенные (несколько связей). Основной представитель мононенасыщенных жирных кислот — олеиновая кислота (С18Н3402), содержание которой в оливковом  масле составляет 65%, в сливочном  масле — 23%.

К полиненасыщенным жирным кислотам относят линолевую (С18Н3204) с двумя двойными связями; линоленовую (С18Н30О2) с тремя двойными связями и арахидоновую (С20Н32О2) с четырьмя двойными связями. Незаменимыми жирными кислотами являются линолевая, линоленовая и арахидоновая. Они обладают наибольшей химической активностью, принадлежат к витаминоподобным соединениям и носят название фактора F. Арахидоновая кислота находится в рыбьем жире и жире морских животных. Основной источник ли-нолевой кислоты — подсолнечное масло (60%). В растительных маслах преобладают олеиновая, линолевая и линоленовая кислоты. В стандартах на растительные масла имеется показатель — йодное число, который характеризует степень ненасыщенности кислот. Чем выше йодное число, тем больше ненасыщенных кислот в жире, тем выше вероятность его прогоркания.

Усвояемость жиров в значительной степени  зависит от температуры плавления. По усвояемости различают: жиры с  температурой плавления 37 °С, усвояемость 70-98% (все жидкие жиры, жиры молока, свиной топленый, жиры птиц и рыб); жиры с температурой плавления 50-60 "С усваиваются плохо (бараний жир — 44-51 "С).

Жидкие жиры могут превращаться в твердые  путем насыщения водородом непредельных жирных кислот. Этот процесс называется гидрогенизацией. Получение маргарина  основано на гидрогенизации жира.

Жиры нерастворимы в воде, но в присутствии белков слизистых веществ, называемых эмульгаторами, способны образовывать с водой стойкие  эмульсии. На этом свойстве жиров основано получение маргарина, майонеза и  различных кремов.

Жиры легче  воды, так как они имеют плотность  ниже единицы — 0,7—0,9. У жиров  высокая температура кипения, поэтому  их используют для жарки, они не испаряются с горячей сковороды. Однако при  сильном нагревании (240—260 °С) жир  разлагается, образуя летучие сильно пахнущие вещества. Жиры относятся  к нестойким соединениям, поэтому  в процессе производства, обработки  и хранения под влиянием внешних  факторов в них могут происходить  процессы гидролиза (расщепление на глицерин и свободные жирные кислоты  в присутствии воды, кислот, ферментов). Гидролиз является первоначальной стадией  порчи жиров при хранении. Образующиеся свободные жирные кислоты придают  жиру посторонний привкус, поэтому  в стандарты на пищевые жиры введен показатель качества жиров — кислотное  число. В промышленности из жиросодержащего  сырья при высокой температуре  в присутствии щелочей получают мыло (процесс омыления).

Окисление жира — процесс химического взаимодействия кислорода и остатков непредельных жирных кислот триглицеридов — протекает в три стадии.

Окисление жиров  под действием атмосферного кислорода  называется автоокислением. Первая стадия автоокисления — индукционный период, когда окислительные процессы в жирах почти не обнаруживаются. Устойчивость, различных жиров и масел к окислению характеризуется сравнительной длительностью их индукционных периодов. На второй стадии автоокисления происходят реакции, в результате которых образуются перекисные соединения. На третьей стадии протекают вторичные реакции перекисных соединений, в результате чего в жирах накапливаются гидроперекиси и продукты их превращений — альдегиды, кетоны, свободные низкомолекулярные жирные кислоты, которые изменяют вкус и запах жиров и масел и существенно снижают их пищевое достоинство.

Липоиды (жироподобные вещества). К ним относятся фосфатиды, стерины и воски.

Фосфатиды являются липидами, содержащими связанную фосфорную кислоту. Представляют собой сложные эфиры обычно одноатомных спиртов, одна или две спиртовые группы которых этерифи-цированы фосфорной кислотой. В фосфатиды, кроме остатков фосфорной кислоты входит одно из азотистых оснований — холин, коламин или серии. Фосфатиды, состоящие из остатков глицерина, жирных кислот, фосфорной кислоты и холина, называются лецитинами. Лецитин в воде не растворим, но образует с ней эмульсии. Это свойство лецитина используется в маргариновой промышленности, при производстве шоколада, вафель, печенья. Много лецитина в яичном желтке (9,4%), сое (1,7%), молочном жире (1,3%), грибах (7,0%), нерафинированных растительных маслах.

Кефалин — это фосфатид, в котором фосфорная кислота соединена с каломином, являющимся менее сильным основанием, чем холин. Кефалин обладает более кислыми свойствами, чем лецитин; играет важную роль в процессе свертывания крови.

Стерины — высокомолекулярные циклические спирты, в жирах встречаются в свободном виде и в виде стеридов — эфиров жирных кислот. В состав животных жиров входит холестерин (мозг, яичный желток, плазма крови — 1,6%). В растительных и бактериальных клетках наибольшее значение имеет эргостерин, отличающийся от холестерина двумя дополнительными двойными связями и одной дополнительной метильной группой, под действием ультрафиолетовых лучей эргостерин превращается в кальциферол — витамин D.

Воски по химической природе близки к жирам. Растительные воски образуют налет на поверхности листьев, плодов, овощей, который защищает их от микробов, высыхания, излишней влажности. К воскам животного происхождения относится пчелиный воск.