1.5. Жиры и липоиды

Жиры – это обширный класс органических соединений, наряду с углеводами и белками принимающих участие в построении растительной и животной ткани.

Липидами называют жиры и жироподобные вещества растительного и животного происхождения, близкие по своим физико-химическим свойствам, но различающиеся по биологической роли в организмах.

Липиды могут быть разделены на две группы: жиры и жироподобные вещества, так называемые липоиды. К липоидам относятся фосфатиды, гликолипиды, воска, стерины и некоторые другие соединения.

Все жиры имеют ряд общих свойств, а именно: они легче воды, имеют удельный вес в пределах 0,9-0,98, на бумаге оставляют жирное пятно, обладают значительной вязкостью, вызывающей ощущение жирности на ощупь.

В воде жиры нерастворимы, в присутствии же белковых, слизистых веществ или щелочей образуют с водой эмульсию. Жиры легко растворимы в органических растворителях, например, в этиловом эфире, сероуглероде, бензине, хлороформе и пр.

Жиры являются веществами нелетучими и при повышенной температуре разлагающимися. Температура, при которой начинается разложение, для разных жиров неодинакова, она находится в пределах 250-300°. Температура воспламенения для большинства жиров выше 300°. Будучи плохими проводниками тепла, жиры обладают большой теплотворной способностью - 1 г жира при сгорании выделяет 9,0 больших калорий. Жиры в единице веса содержат в 2 раза больше тепловой энергии, чем углеводы и белки.

Жиры, как в растительных, так и животных организмах играют важную физиологическую роль.

В растениях жиры встречаются почти во всех без исключения тканях, но главным образом они сосредоточиваются в плодах и семенах. Жир, заложенный материнским растением в плодах или семенах в качестве резервного вещества, расходуется в процессе развития зародыша и является наиболее экономной формой запасных отложений по сравнению с другими органическими соединениями. Жиры присутствуют во всех видах растений в весьма разнообразных количествах и отличаются один от другого по химическому составу.

В семенах высших растений содержится в среднем следующее количество жира: (в %) - орех грецкий - 60-66; подсолнух - 30-46; лен - 30-46; хлопчатник - 22-26; соя - 18-20; горчица- 30-32; кукуруза- 6,5; яблоки - 17-20; арбузы - 30 и т.д.

Жир животных отлагается в жировой ткани, стенки клеток которой образованы коллагеном. Жиросодержащие ткани в животном организме располагаются в самых разнообразных местах: в подкожной клетчатке, между мышцами, вокруг некоторых внутренних органов. Жир входит в состав костного мозга и участвует в образовании нервной ткани.

Как мощный носитель потенциальной энергии, жир имеет огромное значение для животного организма. Чем большую работу производит организм и чем большую расходует он энергию, тем больше его потребность в жире.

Жир, расположенный в подкожной клетчатке и покрывающий достаточно толстым слоем все тело хорошо упитанных животных, в особенности полярных, имеющих постоянную температуру крови (тюлень, морж, белый медведь, китообразные), является хорошим изолятором, предохраняющим организм от потери тепла через лучеиспускание в окружающее пространство. Кроме того, жир, находящийся в соединительной ткани, между отдельными органами, благодаря своей упругости и эластичности механически защищает (амортизирует) их от сотрясений и смещений.

Как подкожный, так и внутренний жир служит основным резервом энергии, используемым в момент наибольшего расхода её организмом, поэтому он называется "жир-депо".

Жир, входящий в состав костного мозга и нервной ткани, обычно не является запасом энергии, а непосредственно участвует в построении этих тканей. Этот жир называется "конституционным". Конституционный жир расходуется только в исключительных случаях - в период усиленного голодания организма.

В жизни млекопитающих животных жир играет важную биологическую роль как составная часть молока: коровье - 3,2-5 %, козы - 5-5,5, северного оленя - до 22, дельфина - до 46 %.

Наиболее важные источники жиров в питании человека – растительные масла (в рафинированных маслах 99,7-99,8 %), сливочное масло (82,5 %), маргарин (до 82,0 %), комбинированные жиры (50-72 %), кулинарные жиры (99 %), молочные продукты (3,5-30 %), некоторые виды кондитерских изделий – шоколад (35-40 %), конфеты (до 35 %), печенье (10-11 %), крупы (3,3-6,1 %), колбасные изделия (10-23 %).

Рекомендуемое содержание жира в рационе человека (по калорийности) составляет 30-33 %. Для населения южных зон нашей страны рекомендуется 27-28 %, северных – 38-40 % (или 90-107 г в сутки), в том числе непосредственно в видне жиров – 45-50 г.

В составе пищевых продуктов различают видимые жиры (растительные масла, животные жиры, сливочное масло, маргарин, кулинарный жир) и невидимые жиры (жир в мясе и мясопродуктах, рыбе, молоке и молочных продуктах, кондитерских изделиях и др.)

Жиры синтезируются во всех организмах, и в зависимости от источника их получения различают растительные жиры, которые часто называют маслами, и животные жиры. Растительные и животные жиры различаются по ряду свойств, связанных с особенностями их строения. Все жиры растительного и животного происхождения, как твердые, так и жидкие, представляют собой смеси сложных эфиров (глицеридов). Таким образом, основными составными частями жиров являются жирные кислоты и глицерин, этерифицированный первыми в сложный эфир.

Они имеют следующую общую формулу:

СН2ОСО-R1

СНОСО- R2	где R1, R2, R3 – радикалы жирных кислот

СН2ОСО-R3

Так как на долю общей составной части жиров-глицерина приходится в среднем около 10 %, то, очевидно, все разнообразие в свойствах глицеридов зависит от химического состава образующих их жирных кислот.

Число изученных кислот, выделенных из жиров, достигает 170, но о некоторых из них наши сведения весьма ограничены.

Химические свойства жирных кислот зависят от наличия и числа карбоксильных групп в молекуле и от свойств жирного радикала, находящегося в соединении с карбоксилом. Так как большинство встречающихся в жирах кислот являются одноосновными, различие в их свойствах зависит только от строения радикала и степени его ненасыщенности.

В жирах, за редким исключением, находятся одноосновные карбоновые кислоты, имеющие следующее строение: R-СООН. Под символом R подразумевается радикал - предельный С_пH_2п+1 или непредельный различной степени непредельности: С_пH_2п-1, С_пH_2п-3, С_пH_2п-5. Группа СООН называется карбоксильной и имеет следующее строение:

-С=О



ОН

Насыщенные жирные кислоты. Все основные физические свойства жирных кислот ряда С_пH_2п+1СООН изменяются в зависимости от их молекулярного веса. Так, низкомолекулярные кислоты при комнатной температуре - это легкоподвижные жидкости с резким запахом; средние члены этого ряда - маслообразные вещества с менее резким запахом, а высокомолекулярные - твердые, не имеющие запаха. Температура плавления и застывания возрастает по мере увеличения числа углеродных атомов в молекуле радикала жирных кислот. Большинство жирных кислот содержит четное число (от 4 до 24) атомов углерода. В липидах обнаружено небольшое количество (1-5 %) жирных кислот с нечетным числом атомов.

Низкомолекулярные кислоты предельного ряда легко перегоняются с водяными парами и поэтому их называют летучими. Они всегда присутствуют в коровьем и кокосовом масле.

Из химических свойств жирных кислот предельного ряда следует отметить неспособность их к реакциям присоединения.

Масляная кислота (C₄H₈O₂) или CН₃(СН₂)₂СООН - бесцветная жидкость, с резким запахом, входит в состав коровьего масла и выделяется кожными железами совместно с потом.

Капроновая кислота (C₆H₁₂O₂) или CН₃(СН₂)₄СООН - маслообразная, прозрачная, подвижная жидкость с запахом пота, встречается в коровьем и кокосовом маслах.

Каприловая кислота (C₈H₁₆O₂) или CН₃(СН₂)₆СООН - жидкость, застывающая при температуре 12°С, входит в состав кокосового масла и молочного жира.

Каприновая кислота (C₁₀H₂₀O₂) или CН₃(СН₂)₈СООН - при комнатной температуре находится в твердом состоянии, встречается в кокосовом, коровьем и др. маслах.

Лауриновая кислота (C₁₂H₂₄O₂) или CН₃(СН₂)₁₀СООН - температура плавления 43,6°, находится в больших количествах в кокосовом, лавровом и др. маслах.

Миристиновая кислота (C₁₄H₂₈O₂) или CН₃(СН₂)₁₂СООН. Температура плавления 53,8°, содержится в арахисовом, кокосовом и мускатном маслах, входит в состав коровьего масла, трескового и печеночного жира и др.

Пальмитиновая кислота (C₁₆H₃₂O₂) или CН₃(СН₂)₁₄СООН, температура плавления - 62,6, входит в состав почти всех твердых жиров. Обычно животные жиры содержат большее количество пальмитиновой кислоты, чем растительные; исключение составляет пальмовое масло, богатое этой кислотой. Входит также в состав хлопкового масла.

Стеариновая кислота (C₁₈H₃₆O₂) или CН₃(СН₂)₁₆СООН - в чистом виде представляет собой блестящие белые, жирные на ощупь чешуйки без запаха и вкуса, температура плавления 70,5. Встречается во всех твердых жирах и в большом количестве в говяжьем и бараньем сале.

Арахиновая кислота (C₂₀H₄₀O₂) или CН₂(СН₂)₁₈СООН - твердое вещество, встречается в большом количестве в масле земляных орехов, в меньшем - в масле какао и др.

Кислоты непредельного ряда. Ненасыщенные кислоты находятся в жирах растительного и животного происхождения и имеют более широкое распространение, чем насыщенные жирные кислоты. Большинство выделенных жирных кислот имеют нормальную цепь с четным числом углеродных атомов.

В жирах наземного происхождения имеют большое распространение кислоты с одной, двумя и тремя двойными связями; в жирах морских животных и рыб встречаются кислоты и с большим числом двойных связей. Удельный вес, растворимость в воде, летучесть зависят от молекулярного веса кислот и уменьшаются с его увеличением.

Кислоты ряда С_пН_2п-1СООН. Олеиновая кислота (С₁₇Н₃₃СООН) присутствует почти во всех жирах; в сравнительно больших количествах находится в невысыхающих маслах, а особенно в больших количествах в оливковом и миндальном.

Эруковая кислота (С₂₁Н₄₁СООН) находится в растительных маслах (горчичном, сурепном), в масле виноградных семян, а также в печеночном жире трески и наваги.

Кислоты ряда С_пН_2п-3СООН. Линолевая кислота (С₁₇Н₃₁СООН) входит в состав почти всех растительных и некоторых животных жиров. В частности, в растительных жирах она содержится в льняном, конопляном, маковом, подсолнечном и соевом маслах; из животных жиров обнаружена в жире зайца, свиньи и некоторых рыбьих жирах.

Кислоты ряда С_пН_2п-5СООН. К этому ряду относятся линоленовая и изолиноленовая кислоты, находящиеся почти во всех высыхающих маслах, а также элеостеариновая кислота, входящая в состав древесного масла. Все эти кислоты жадно поглощают кислород воздуха и имеют общую эмпирическую формулу С₁₇Н₂₉СООН. Линоленовая кислота присутствует в льняном, конопляном и ряде других масел.

Кислоты рядов С_пН_2п-7СООН и С_пН_2п-9СООН. Кислоты, принадлежащие к этим рядам, находятся в жирах морских животных, рыб и амфибий. Большинство из них не выделено в чистом виде, а следовательно, недостаточно изучено. Представителем этого ряда является клупанадоновая кислота с пятью двойными связями. Она была выделена из жира японской сардины. Продуктам окисления этой кислоты свойственен характерный запах, который присущ всем рыбьим жирам.

В питании имеет значение не только количество, но и химический состав употребляемых жиров, особенно содержание полиненасыщенных кислот.

Линолевая и линоленовая кислоты не синтезируются в организме человека, арахидоновая – синтезируется из линолевой кислоты при участии витамина В₆. Поэтому они получили название «незаменимых» или «эссенциальных» кислот. Эти кислоты участвуют в построении клеточных мембран, в регулировании обмена веществ в клетках, кровяного давления, агрегации термоцитов, способствуют выведению из организма избыточного количества холестеринов, повышают эластичность стенок кровеносных сосудов. При отсутствии «эссенциальных» кислот прекращается рост организма и возникают тяжелые заболевания.

Биологическая активность указанных кислот неодинакова. Наибольшей активностью обладает арахидоновая кислота, высокой - линолевая; активность линоленовой кислоты в 8-10 раз ниже линолевой.

В последнее время особое внимание привлекают ненасыщенные жирные кислоты семейства омега-3, присутствующие в липидах рыб. В состав полиненасыщенных жирных кислот семейства омега-3 входят: -линоленовая, эйкозапентаеновая, докозагексаеновая кислоты.

Линолевая, -линоленовая, арахидоновая кислоты входят в состав омега-6. Рекомендуемое Институтом питания РАМН соотношение омега/6 омега/3 в рационе составляет для здорового человека 10:1, для лечебного питания - 3:1 до 5:1.

Полиненасыщенные жирные кислот (ПНЖК) в отличие от насыщенных жирных кислот способствуют удалению холестерина из организма. При избыточном потреблении жиров нарушается обмен холестерина , усиливаются свертывающие свойства крови, возникает ожирение, желчнокаменная болезнь, атеросклероз. Если содержание холестерина в организме становится больше, чем необходимо, то он начинает накапливаться во внутренней оболочке артерий, особенно коронарных, питающих сердце. Начинает развиваться атеросклероз. Риск развития ишемической болезни сердца (ИБС) повышается по мере нарастания содержания холестерина в крови. Если обмен холестерина нарушен, то поступление его с пищей следует решительно ограничить. По рекомендациям ВОЗ безопасным считается поступление холестерина с пищей – 300 мг в сутки.

Вместе с тем холестерин является структурным компонентом всех клеток и тканей человека, участвует в обмене желчных кислот, ряда гормонов, кальциферола. Основная часть холестерина образуется в печени (70-80 %). Наибольшее количество холестерина содержат яйца (0,57 %), сливочное масло (0,17-0,27 %), печень (0,13-0,27 %), почки (0,2-0,3 %), сердце (0,12-0,14 %).

Среди продуктов питания наиболее богаты полиненасыщенными кислотами растительные масла (подсолнечное – до 90 %, рапсовое – 94-98 %, соевое – 75-86, хлопковое – 75-76, оливковое – 82-91, льняное – 91-94, масло какао – 40-42, пальмо-ядровое – 17-21, кокосовое – 10 %). Содержание в них (кукурузное, подсолнечное, соевое) линолевой кислоты достигает 50-60 %, значительно меньше ее в маргарине – до 20 %, крайне мало в животных жирах (в говяжьем жире – 0,6 %). Арахидоновая кислота в продуктах питания содержится в незначительных количествах, а в растительных маслах ее практически нет. В наибольшем количестве арахидоновая кислота содержится в яйцах – 0,5 %, субпродуктах – 0,2-0,3 %; мозгах – 0,5 %.

Суточная потребность в линолевой кислоте должна составлять 6-10 г, минимальная – 2-6 г, а ее суммарное содержание в жирах пищевого рациона – не менее 4 % от общей калорийности. Для питания молодого, здорового организма состав жирных кислот должен быть сбалансированным следующим образом: 10-20 % – полиненасыщенных, 50-60 % – мононенасыщенных и 30 % – насыщенных. Это обеспечивается при использовании в рационе 1/3 растительных и 2/3 животных жиров. Для людей пожилого возраста и больных сердечно-сосудистыми заболеваниями содержание линолевой кислоты должно составлять около 40 %, соотношение полиненасыщенных и насыщенных кислот – приближаться к 2:1, соотношение линолевой и линоленовой кислот – 10:1.

Важной в питании группой липидов является фосфолипиды. По биологическим свойствам фосфолипиды сходны с полиненасыщенными жирными кислотами. Недостаток фосфолипидов в пище приводит к накоплению жира в печени. Они (особенно лецитин) обладают способностью снижать содержание холестерина в кроки. Кроме того, фосфолипиды принимают участие в барьерной, транспортной и рецепторной функциях, входят в состав биологических мембран. Фосфолипиды содержатся в растительном масле; при рафинировании масла количество фосфолипидов резко снижается. Общая потребность человека в фосфолипидах до 5-10 г в сутки.

Характерной особенностью непредельных жирных кислот является их легкая изменяемость, способность к окислению и реакциям присоединения, что вызывается наличием в их молекулах двойных связей.

Присоединение галоидов. Галоиды присоединяются по два атома к каждой двойной связи.

Реакция присоединения брома протекает весьма энергично, с большим выделением тепла. Количество его при бромировании зависит от числа двойных связей в кислоте: чем выше непредельность их, тем больше выделяется тепла. Поэтому количество освобождающегося тепла может служить мерой содержания в жире непредельных кислот (бромтермальная проба).

Присоединение йода протекает менее энергично. Этой реакцией пользуются для количественного учета непредельных кислот в жирах. Количество йода, присоединяющегося к жиру или свободным жирным кислотам, называется йодным числом.

При воздействии азотистой и сернистой кислот непредельные кислоты подвергаются изомеризации. Например, олеиновая кислота превращается в пространственный изомер - твердую элаидиновую кислоту с температурой плавления 51,5. Принимая во внимание, что олеиновая кислота является главной составной частью невысыхающих масел, следует считать, что превращение олеиновой кислоты в ее стереоизомер - характерная реакция для невысыхающих масел. Реакция эта носит название элаидиновой пробы.

Непредельные жирные кислоты под влиянием тех или иных окислительных факторов могут подвергаться разнообразным превращениям. В зависимости от условий окисления образуются продукты этой реакции с тем же числом углеродных атомов в молекуле, которое было в исходных кислотах, или же молекулы окисляемой кислоты распадутся по месту двойной связи на отдельные звенья и тогда продукты окисления будут состоять из молекул с меньшим количеством углерода в цепи.

По способности непредельных жирных кислот расщепляться при соответствующем методе окисления удалось установить строение их и месторасположение двойных связей в молекуле.

При окислении перманганатом калия на холоде в щелочном растворе непредельные кислоты превращаются в оксикислоты, причем на каждую двойную связь вводится по два водных остатка. В этих условиях из олеиновой кислоты может быть получена диоксистеаринавая кислота, с температурой плавления 136.

При более глубоком окислении молекула кислоты разрывается по месту двойной связи с образованием одноосновной и двуосновной кислот с меньшим количеством углеродных атомов в цепи. Так, молекула олеиновой кислоты распадается на пеларгоновую и азелаиновую, каждая из которых состоит из девяти углеродных атомов. Следовательно, молекула олеиновой кислоты имеет двойную связь между девятым и десятым углеродными атомами.

Водород присоединяется к непредельным жирным кислотам по месту двойной связи только в присутствии некоторых катализаторов, например, платины, палладия, никеля и др.

В результате присоединения водорода ненасыщенные кислоты переходят в насыщенные, и при восстановлении высокомолекулярных кислот образуются твердые жирные кислоты. Этот процесс называется гидрогенизацией. Он применяется в технике для отверждения жиров.

В отличие от многообразия кислот, участвующих в образовании жиров, другая составная часть их - глицерин – является постоянной.

Глицерин – С₃Н₅(ОН)₃ в чистом виде представляет собой бесцветную густую сиропообразную жидкость нейтральной реакции. Удельный вес его 1,265. Он не имеет запаха и обладает сладким вкусом. При комнатной температуре глицерин нелетуч, но, будучи нагрет до 150-160°, начинает испаряться. Он горит голубоватым пламенем. Глицерин весьма гигроскопичен, растворяется в воде при любых количественных отношениях. Кроме того, он растворяется в спирте и ацетоне, но в обычных органических растворителях не растворяется.

К важнейшим триглицеридам, получившим наиболее широкое распространение в пищевых жирах относятся: тристеарин С₃Н₅(ООСС₁₇Н₃₅)₃, трипальмитин С₃Н₅(ООСС₁₅Н₃₁)₃, триолеин С₃Н₅(ООСС₁₇Н₃₃)₃, трилинолеин С₃Н₅(ООСС₁₇Н₃₁)₃ и др.

Кроме триглицеридов, пищевые жиры обычно содержат незначительное количество сопутствующих веществ, многие из которых имеют важное физиологическое значение. К ним относятся фосфатиды, стеролы, пигменты, витамины и др. Многие из них называют липоидами (жироподобными веществами), в связи с тем, что они подобно этим жирам, представляют собой сложные эфиры жирных кислот.

Фосфатиды являются соединениями, близко стоящими к жирам. Их молекула состоит из глицерина, этерифицированного высокомолекулярными жирными кислотами и фосфорной кислотой, а последняя соединена с каким-нибудь азотистым основанием.

Физиологическая ценность фосфатидов обусловлена их участием в образовании оболочек клеток, обмене веществ и других жизненных процессах, связанных с проницаемостью клеточных мембран и переносом нейтрального жира в организме.

Молекула фосфатидов, являясь диполем, обладает хорошими эмульсионными свойствами, а также влагоудерживающей способностью, что используется в производстве маргарина и др. пищевых продуктов. Фосфатиды обладают свойствами антиоксидантов.

Стеролы (стерины) находятся в неомыляемой части жиров и масел в весьма незначительных количествах (0,07-0,55 %).

Стеролы в зависимости от их происхождения подразделяются на зоостеролы и фитостеролы. Зоостеролы входят в состав животных жиров, а фитостеролы - растительных.

По своей химической природе стеролы - высокомолекулярные одноатомные алкоголи, встречаются они в жирах как в свободном виде, так и в соединении с жирными кислотами, т.е. в виде эфиров - стеридов. Наиболее распространенными являются: из зоостеролов - холестерол, а из фитостеролов - ситостерол. Стеролы в воде не растворимы, но легко растворяются в органических растворителях.

Холестерол встречается как в свободном, так и в связанном состоянии во всех животных жирах, а также и во всех органах и тканях высших животных. Особенно большие количества его находится в мозге. Предполагается, что основная роль его сводится к каталитическому участию в дыхании клеток и тканей. Скопление его в большом количестве в животных организмах способствует разрастанию раковых опухолей, а также замедляет развитие молодых животных.

Фитостеролы - главная составная часть неомыляемых веществ растительных жиров. Фитостеролам в зависимости от происхождения даются различные наименования, например, находящиеся в пшенице, рисе и кукурузе называются ситостеролами, выделенные из масла бобов, репы и какао - стигмастеролами, из жира дрожжей - эргостеролом.

Пигменты жиров. Одна из особенностей всех глицеридов состоит в том, что они в чистом виде совершенно бесцветны. Свойственная природным жирам та или иная окраска обусловливается присутствием в них растворимых пигментов - хлорофилла, каротина, ксантофилла, госсипола.

Воски представляют собой эфирообразные соединения, по некоторым свойствам напоминающие жиры. От последних воски отличаются своей химической природой. Они состоят из сложных эфиров, образуемых жирными кислотами и высокомолекулярными одноатомными спиртами, в редких случаях - двухатомными ненасыщенными спиртами. В отличие от жиров в образовании восковых эфиров глицерин не участвует. В состав восков также входят свободные жирные кислоты, спирты и в значительных количествах углеводороды.

Воски подразделяются по происхождению на животные и растительные, а по консистенции - на твердые и жидкие. К последним относятся воски только животного происхождения.

Растительные воски в отличие от растительных жиров обычно отлагаются не в клетках, а на поверхности наружных тканей (листьев, плодов и т.п.), образуя верхний защитный слой над эпидермисом -кутикулу.

Некоторые виды животных восков являются продуктами выделения, в частности овечий жиропот. К категории выделяющихся наружу, относятся также воски, получаемые от пчел. К воскам животного происхождения, образующим совместно с жиром большие скопления во внутренних полостях организма, принадлежит спермацет - воскообразная прозрачная масса. Добывается он в больших количествах из головы кашалота.

В основу классификации жиров положен признак их происхождения: каждую группу подразделяют на подгруппы в зависимости от консистенции жиров, и, наконец, каждая из этих подгрупп в зависимости от физико-химических особенностей ее представителей распадается на ряд более мелких.

По происхождению жиры разделяют на две основные группы: растительные и животные. Примесь животного жира в растительном, а также растительного в животном легко может быть обнаружена по структуре кристаллов фито- или холестерола при микроскопировании неомыляемой части жира.

По содержанию твердых глицеридов жиры растительного и животного происхождения подразделяют на жидкие и твердые.

Жидкие жиры в свою очередь делятся на подгруппы в зависимости от степени непредельности жирных кислот, участвующих в их образовании, или от наличия в их составе оксикислот.

Твердые жиры также распадаются на подгруппы в зависимости от присутствия в их составе летучих жирных кислот.

Растительные жидкие жиры (масла) делятся на невысыхающие, полувысыхающие, высыхающие и масла рицинолевой кислоты (невысыхающие).

Невысыхающие масла содержат много олеиновой кислоты и мало более ненасыщенных (высыхающих) жирных кислот. К этой подгруппе относят оливковое, миндальное и др. жидкие масла, йодное число которых не выше 100.

Полувыcыхающие масла, кроме олеиновой кислоты, содержат значительное количество линолевой. Йодные числа масел этой группы находятся в пределах 100-145.

Высыхающие масла характеризуются присутствием в их составе высоконепредельных жирных кислот: линолевой, линоленовой, элеостеариновой. Представителями этой группы являются древесное, льняное, конопляное и др. масла. Йодные числа высыхающих масел выше 145.

Масла рицинолевой кислоты характеризуются наличием в их составе непредельных оксикислот. Представителем этой подгруппы является масло клещевины, совершенно не высыхающее.

Растительные твердые жиры (масла) подразделяются на твердые жиры, не имеющие в своем составе летучих жирных кислот (мускатное масло, масло какао, пальмовое масло) и твердые жиры, содержащие летучие жирные кислоты (кокосовое и пальмо-ядровое масло).

Животные жидкие жиры подразделяют на жидкие жиры наземных животных и жидкие жиры морских животных и рыб.

Жидкие жиры наземных животных содержат большое количество олеиновой кислоты. Представителем этой подгруппы является копытный жир.

В состав жидких жиров морских животных (ворвань) и рыб входят высоконепредельные жирные кислоты, например, клупанадоновая кислота.

Животные твердые жиры встречаются только у наземных животных. Они подразделяются на жиры, не содержащие глицеридов летучих жирных кислот, и жиры, содержащие кроме глицеридов высокомолекулярных кислот и глицериды летучих жирных кислот (молочный жир).

Жиры первой подгруппы содержат главным образом глицериды стеариновой и пальмитиновой кислот. К ним относится большинство твердых жиров. Жиры этой подгруппы часто именуют салом - говяжье, баранье и свиное сало.

С товароведной точки зрения необходимо обратить внимание на свойство жиров легко подвергаться омылению под воздействием ферментов, кислот и щелочей, а также окислению, прогорканию, гидрированию и др. процессам.

Расщепление жиров (омыление). Для глицеридов характерны реакции сложных эфиров, и в первую очередь реакция омыления. Под омылением жиров подразумевается гидролитическое расщепление нейтральных глицеридов на свободные кислоты и глицерин. Понятие "омыление" более правильно относить к случаям расщепления жира при помощи оснований, когда получаются не свободные жирные кислоты, а их соли, называемые мылами.

Реакция расщепления жиров имеет чрезвычайно большое значение, т.к. она протекает при ряде физиологических процессов в организме животных и растений и широко применяется в технике.

В процессе пищеварения у любого животного, жир, прежде чем проникнуть через стенки кишечника, разлагается на составные части. В период прорастания семян растений весь запас жировых отложений также подвергается гидролитическому расщеплению, в результате которого жир из малоподвижной формы переходит в легкоподвижную, что является необходимым условием для новообразований в процессе роста.

Эта же реакция лежит в основе ряда производств: стеаринового, мыловаренного и др.

Реакция расщепления жиров вызывается и легко протекает под влиянием воды и высокой температуры, оснований, кислот и ферментов. Реакция протекает значительно быстрее в присутствии некоторых катализаторов, например СаО, МgО и др.

Изменение жиров и масел (при нагревании без доступа воздуха). Жиры претерпевают весьма глубокие превращения при нагревании их до высокой температуры (250-300°); они распадаются на ряд жидких и газообразных продуктов - на низкомолекулярные жирные кислоты, углекислый газ, окись углерода и углеводорода. Характерными признаками термически обработанных масел являются изменение их элементарного состава, увеличение удельных весов, возрастание вязкости и падение йодных чисел. Сгущенные масла называются полимеризованными, несмотря на то, что изменения в них вызваны не одной только реакцией полимеризации.

Сгущенные, или полимеризованные масла имеют большое практическое применение, в частности, они употребляются в полиграфической промышленности в качестве типографской олифы. Полимеризованные масла при добавлении к ним катализаторов (сиккативов) образуют твердые, эластичные, прочные пленки, противостоящие различным влияниям атмосферы, благодаря чему они используются в производстве лаков.

Процесс окисления жиров (высыхание). Все жиры, имеющие в своем составе глицериды с непредельными кислотами, при хранении на воздухе под влиянием окислительного воздействия кислорода значительно изменяются. Степень этих изменений находится в прямой зависимости от количества входящих в жиры высоконенасыщенных кислот. Жиры загустевают, и на их поверхности образуется твердая пленка. Для ряда жиров способность образовывать при указанных условиях прочные пленки является признаком настолько устойчивым, что им пользуются при классификации жиров, и под категорией "высыхающих" объединяется большая группа растительных масел.

Химические превращения, происходящие при окислении весьма сложны и приводят к образованию разнообразных продуктов распада, в их числе находятся летучие вещества: вода, углекислый газ, окись углерода, уксусная и муравьиная кислоты, альдегиды и пр. Несмотря на потерю маслом летучих продуктов, вес его в процессе высыхания не уменьшается, а наоборот, увеличивается за счет присоединения кислорода. При окислении глубоко изменяются физико-химические свойства масел, увеличиваются удельный вес и вязкость, повышается коэффициент кислотности.

Масла под действием света высыхают быстрее, чем в темноте, следовательно, свет оказывает каталитическое действие на процесс окисления.

Присутствие катализатора в масле сокращает период его высыхания во много раз. Льняное масло в обычных условиях высыхает в течение пяти-семи дней, а при наличии катализатора продолжительность высыхания может быть сокращена до шести- семи часов. Такими катализаторами являются окислы свинца, марганца, кобальта или соли тех же металлов. Эти ускорители окисления масел называются сиккативами; применяются они в производстве олиф и лаков.

Прогоркание и осаливание жиров. Под прогорканием следует понимать такие изменения химического состава жиров, которые отражаются на их органолептических свойствах. Эти изменения могут возникать под влиянием света, воздуха и влаги. Прогорклые жиры становятся непригодными к употреблению в пищу из-за неприятного жгучего вкуса и резкого запаха. Таким изменениям наиболее подвержены жиры, содержащие непредельные жирные кислоты, особенно те из них, в которых преобладает олеиновая кислота. В маслах, имеющих в своем составе высоконенасыщенные жирные кислоты, прогоркание обычно сопровождается еще и другими процессами, приводящими к образованию пленки из линоксина. Жиры, состоящие из глицеридов предельных жирных кислот, менее подвержены прогорканию; наиболее устойчивыми в этом отношении являются кокосовое масло и гидрогенизированные жиры.

На основании большого числа фактов и наблюдений установлено, что прогоркание вызывается исключительно окислительными процессами. Жиры могут прогоркать только при совместном действии света и воздуха. Свет является фактором, ускоряющим процесс окисления, но одно лишь облучение при полном отсутствии кислорода неспособно вызвать прогоркание жира. Решающая роль в процессе прогоркания принадлежит непредельным жирным кислотам. Ненасыщенные соединения, жирные кислоты или жир присоединяют по месту двойной связи кислород и превращаются в перекись или образуется гидроперекись.

По мнению исследователей, процесс самоокисления начинается с олеиновой кислоты, которая присоединяет по месту двойной связи кислород и превращается в пероксид. .Образовавшийся пероксид в присутствии воды разлагается, образуя оксид и выделяя активный кислород.

Под воздействием коротких волн солнечного спектра (фиолетовые и ультрафиолетовые лучи) в воздухе всегда образуется небольшое количество озона. Молекула озона присоединяется к непредельным жирным кислотам по месту их двойных связей; в итоге образуется озонид, который в присутствии воды расщепляется на молекулы с меньшим числом углеродных атомов, давая, с одной стороны, альдегид, с другой - кислоту.

Итак, в процессе самоокисления в прогорклых жирах накапливается значительное количество весьма разнообразных по своему характеру продуктов распада.

Каталитическое действие некоторых металлов на процесс прогоркания жиров настолько велико, что оно может наступить и в полной темноте. Присутствие в небольших количествах железа в поваренной соли вызывает быстрое прогоркание сливочного масла.