14. Физические и химические свойства жиров.

Жиры – сложные эфиры трёхатомного спирта глицерина и высших карбоновых кислот.

Физические свойства

Жиры – легкоплавкие вещества, легче воды, нерастворимы в воде, растворимы в органических растворителях, имеют низкую теплопроводность. Животные жиры – твёрдые, растительные жиры (масла) – жидкие. В состав животных жиров входят преимущественно насыщенные кислоты: стеариновая С₁₇Н₃₅СООН, пальмитиновая С₁₅Н₃₁СООН, в состав растительных масел входят ненасыщенные кислоты: олеиновая С₁₇Н₃₃СООН, линолевая С₁₇Н₃₁СООН.

При комнатной температуре жиры (смеси триглицеридов) – твердые, мазеобразные или жидкие вещества. Как любая смесь веществ, они не имеют четкой температуры плавления (т.е. плавятся в некотором диапазоне температур). Определенной температурой плавления характеризуются лишь индивидуальные триглицериды. Консистенция жиров зависит от их состава: в твердых жирах преобладают триглицериды с остатками насыщенных кислот, имеющие относительно высокие температуры плавления; для жидких жиров (масел), напротив, характерно высокое содержание триглицеридов ненасыщенных кислот с низкими температурами плавления. Причиной снижения температуры плавления триглицеридов с остатками ненасыщенных кислот является наличие в них двойных связей с цис-конфигурацией. Это приводит к существенному изгибу углеродной цепи, нарушающему упорядоченную (параллельную) укладку длинноцепных радикалов кислот.  Жиры практически не растворимы в воде, но при добавлении мыла или других поверхностно-активных веществ (эмульгаторов), они способны образовывать стойкие водные эмульсии. Жиры ограниченно растворимы в спирте и хорошо растворимы во многих неполярных и малополярных растворителях – эфире, бензоле, хлороформе, бензине.

Химические свойства

1. Гидролиз жиров. Жиры гидролизуются с образованием глицерина и карбоновых кислот:

2. Гидрирование масел. Жидкие растительные масла превращаются в твёрдые

3. Получение мыла. Мыла – соли щелочных металлов высших карбоновых кислот.

Применение - жиры – ценный продукт питания, служат для получения глицерина, карбоновых кислот, мыла, гидрированный жир служит для получения маргарина.

Жиры в природе. Жиры входят в состав животных и растительных организмов, служат источником энергии. При пищеварении жиры под действием ферментов распадаются на глицерин и карбоновые кислоты.

15. Основные превращения липидов в технологическом потоке производства пищевых продуктов.

При получении продуктов питания в ходе технологического потока липиды исходного сырья претерпевают разнообразные превращения. Значительные изменения происходят и в липидном комплексе хранящихся продуктов.

Главные направления этих превращений – гидролиз липидов, окислительное и биохимическое прогоркание в пищевом сырье, полуфабрикатах и готовых продуктах.

Гидролиз триацилглицеринов.

Под влиянием щелочей, кислот, фермента липазы, а также при действии высоких температуры (220-225ºC) и давления (2,0-2,5МПа) триацилглицериныгидролизуются с образованием ди-, затем моноацилглицеринов и, в конечном счете, жирных кислот и глицерина.

При повышении влажности хранящихся продуктов, температу­ры и активности липазы гидролиз липидов интенсифицируется. Гидролиз ацилглицеринов под действием липазы про­текает ступенчато. При этом гидролиз в первую очередь протекает по сложноэфирным связям 1, 3.

Гидролиз триацилглицеринов широко применяется в технике для по­лучения жирных кислот, глицерина, моно- и диацилглицеринов, а также в процессе получения («варки») мыла.

Переэтерификация

Большое практическое значение имеет группа реакций, протекающих при тем­пературе 80–90°С в присутствии катализаторов, при которых идет обмен ацильных групп (ацильная миграция), приводящий к обра­зованию молекул новых ацилглицеринов. При этом ацильная миграция происходит как внутри молекулы ацилглицерина (внутримолекулярная переэтерификация), так и между различными молекулами ацилглицеринов (межмолекулярная пе­реэтерификация).

Переэтерификация высокоплавких животных и растительных жи­ров с жидкими растительными маслами позволяет получить пищевые пластичные жиры с высоким содержанием линолевой кислоты при от­сутствии трансизомеров жирных кислот. Переэтерифицированные жиры специ­ального назначения применяются в хлебопечении, при производстве аналогов молочного жира, кондитерского жира, комбинированных жиров и т. д.

Присоединение водорода (гидрирование ацилглицеринов)

Гидрирование масел и жиров молекулярным водородом в промышленности проводят при температурах 180–240°С в присутствии катализаторов.

Задача гидрогенизации масел и жиров – целе­направленное изменение жирнокислотного состава исходного жира в результате частичного или полного присоединения водорода к остаткам ненасыщенных жирных кислот в липидах растительного происхождения.

Окисление ацилглицеринов

При свободном доступе воздуха происходит окисление жиров, которое ускоряется с повышением температуры. При хранении (температура от 2 до 25°С) в жирах происходит автоокисление (самоокисление), при обжаривании (температура от 140 до 200°С) – термическое окисление.

Первыми продуктами окис­ления являются разнообразные по строению гидропероксиды (первичные продукты окисления). Преимущественно окисляется группа -СН2-, соседняя с двойной свя­зью (α-положение), а с наибольшей скоростью – расположенная между двумя двойными связями. Образовавшиеся гидропероксиды неустойчи­вы; в результате их сложных превращений образуются вторичные продук­ты окисления: окси- и эпоксисоединения, спирты, альдегиды, кетоны, кислоты и их производные.

Для подавления процесса автоокисления используют антиоксиданты, которые могут связывать активные радикалы. При введении антиоксидантов в количестве 0,01% стойкость жиров к окислению увеличивается в 10–15 раз.

Если жир нагрет до температуры от 140 до 2000 С в воздушной среде, то присоединение кислорода к углеводородным радикалам жирных кислот происходит интенсивно и более беспорядочно, минуя некоторые стадии, имеющие место при автоокислении. При этом не только снижается пищевая ценность липидов, но и возникает реальная угроза здоровью при употреблении липидов с продуктами окисления.