Химическое строение нейтральных жиров

Нейтральные жиры представляют собой сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот. Природные жиры (рыбий жир, сливочное масло) представляют собой смесь триглицеридов, состав которых зависит от условий кормления животных. При гидролизе нейтральных жиров всегда выделяется глицерин и жирные кислоты.

Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты широко распространены во всех жирах животного и растительного происхождения. Остальные встречаются редко и преимущественно в сложных липидах.

Все кислоты, выделенные из жиров, содержат четное число атомов углерода. В состав природных жиров могут входить как простые, так и смешанные триглицериды. Простые триглицериды содержат во всех трех положениях глицерина одинаковые жирные кислоты, например:

тристеарин триолеин

Смешанные триглицериды содержат различные жирные кислоты, например:

капронопальмитоолеин дистеаринопальмитин

Жирные кислоты.

Жирные кислоты являются структурными компонентами всех природных липидов.

Жирные кислоты - гидрофобные соединения, их молекулы -длинные углеводородные цепи с концевой карбоксильной группой. В составе липидов содержатся жирные кислоты с углеродным атомом от 4 до 30, часто 16 и 18 атомов углерода.

Природные жирные кислоты бывают насыщенные и ненасыщенные; с прямой цепью, с разветвленной цепью, с циклами в цепи, оксикислоты.

Насыщенные жирные кислоты.

Общая формула: СН₃-(СН₂)_n -СООН.

Количество углеродных атомов чаще всего С₄ (масляная кислота), C ₁₄ (миристиновая кислота), C₁₆ (пальмитиновая кислота), C₁₈ (стеариновая кислота).

Насыщенные жирные кислоты довольно устойчивы к действию окислителей.

Ненасыщенные жирные кислоты – различаются числом и местом двойных связей, а также пространственной конфигурацией.

Известны кислоты, содержащие одну, две, три, четыре и более двойных связей.

Кислоты с тремя и более двойными связями называются полиненасыщенными жирными кислотами. В липидах тканей встречаются наиболее часто олеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая кислоты.

Олеиновая кислота (C₁₈) имеет одну двойную связь, содержится в оливковом масле 85% от общего количества кислот, в пальмовом масле – 74%, в других растительных маслах – 10-50%.

Линолевая кислота (C₁₈) имеет две двойные связи, много в растительных маслах. Соевое, хлопковое, подсолнечное масла содержат более 50% линолевой кислоты. В животных жирах содержится в небольших количествах.

Линоленовая кислота (C₁₈) имеет три двойные связи, много в льняном, конопляном маслах, в животных жирах встречается реже. Широко представлена в тканях животных (до 20%) в составе липидов (фосфолипидов) печени, почек, мозга и т.д.

Арахидоновая кислота (С₂₀) имеет четыре двойные связи.

Полиненасыщенные жирные кислоты обладают высокой биологической активностью, являются источником образования простагландинов – внутриклеточных регуляторов обмена веществ.

В результате окислительного метаболизма арахидоновой кислоты образуются лейкотриены, которые являются биоэффекторами воспалительных реакций. Они активируют сокращение гладкой мускулатуры дыхательных путей и сосудов, вызывают секрецию слизи и усиливают экссудацию эндотелиальных клеток.

В бактериальных клетках содержатся ненасыщенные жирные кислоты с разветвленной цепью (туберкулостеариновая – в воске туберкулезных бацилл) и ненасыщенные разветвленные оксикислоты – миколевые кислоты (составные части микобактерий).

Ненасыщенные жирные кислоты в организме животных находятся в жидком состоянии; насыщенные, в основном, представляют собой твердые тела (кроме первых представителей).

Преобладание твердых жирных кислот делает жиры более тугоплавкими и наоборот. Следовательно, температура плавления жиров является важным физико-химическим фактором, отражающим состав входящих в них жирных кислот. В состав природных жиров могут входить одновременно многие жирные кислоты. Например, сливочное масло содержит 13 различных жирных кислот, в т.ч. олеиновая – 30%, пальмитиновая – 28,5%, стеариновая – 12%, миристиновая – 12,5%. (Афонский СИ.)

Свободные жирные кислоты реагируют со щелочами и образуют соли (мыла). Процесс расщепления жиров с последующим образованием мыла называется омылением жиров.

триглицерид глицерин соль жирной

кислоты

В организме животных расщепление жиров происходит под влиянием ферментов пищеварительного тракта и ферментов микроорганизмов. Бактериальное разложение жиров идет за счет их окисления. В результате жирные кислоты переходят в летучие продукты (альдегиды, кетоны, оксикислоты).

Для характеристики качества и чистоты животных и растительных жиров принято определять: удельный вес, температуру плавления и застывания, коэффициент рефракции. Особенно важно определить химические константы.

Число омыления соответствует количеству миллиграммов KOH, идущего на нейтрализацию кислот, образующихся при омылении 1 г жира; чем меньше их молекулярный вес, тем больше отдельных молекул жирных кислот возникает при расщеплении жира, тем больше число омыления.

При щелочном гидролизе (омылении) образуются глицерин и соответствующие соли жирных кислот – мыла.

Число Рейхерта-Мейсля свидетельствует о наличии низкомолекулярных летучих жирных кислот (масляной, каприновой, каприловой) в составе жира. Оно выражается количеством мг 0,1 н. NaOH, идущего на нейтрализацию кислот, отгоняющихся с водяным паром на 5 г жира после его гидролиза.

Йодное число характеризует степень ненасыщенности жирных кислот. Оно соответствует числу граммов йода, способного присоединяться к 100 г жира по месту разрыва двойных связей в непредельных (ненасыщенных) кислотах. Йодное число говяжьего жира – 32-47, бараньего – 35-46, свиного – 46-66.

Кислотное число – количество миллиграммов едкого калия, необходимое для нейтрализации 1 г жира. Это число указывает на количество имеющихся в жире свободных кислот (С.И.Афонский).