Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Lipidy_i_ikh_obmen_2006.pdf
Скачиваний:
113
Добавлен:
15.03.2016
Размер:
390.64 Кб
Скачать

11

Среди высокомолекулярных спиртов, входящих в состав восков, можно отметить цетиловый – СН3–(СН2)14–СН2ОН, цериловый – СН3–(СН2)24–СН2ОН, мирициловый СН3–(СН2)28–СН2ОН.

Воски встречаются как в животных, так и в растительных организмах и выполняют главным образом защитную функцию.

В растениях они покрывают тонким слоем листья, стебли и плоды, тем самым, предохраняя их от смачивания водой, высыхания, механических повреждений и поражения микроорганизмами. Нарушение этого налета приводит к быстрой порче плодов при их хранении.

Например, значительное количество воска выделяется на поверхности листьев пальмы, произрастающей в Южной Америке. Этот воск, называемый карноубским, является в основном церотиново - мирициловым эфиром:

H3C

 

(СН2)24

С

O

 

 

 

 

 

О

CH2

 

(СН2)28

CH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

имеет желтый или зеленоватый цвет, очень тверд, плавится при температуре 83900С, идет на выделку свечей.

Среди животных восков наибольшее значение имеет пчелиный воск, под его покровом хранится мед и развиваются личинки пчелы. В пчелином воске преобладает пальмитиново - мирициловый эфир:

H3C

 

(СН2)14

С

O

 

 

 

 

 

О

CH2

 

(СН2)28

CH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

а также высокое содержание высших жирных кислот и различных углеводородов, плавится пчелиный воск при температуре 62-700С.

Другими представителями воска животных является ланолин и спермацет. Ланолин предохраняет волосы и кожу от высыхания, очень много его содержится в овечьей шерсти.

Спермацет – воск, добывающий из спермацетового масла черепных полостей кашалота, состоит в основном (на 90%) из пальмитиново - цетилового эфира:

H3C

 

(СН2)14

С

O

 

 

 

 

 

О

CH2

 

(СН2)14

CH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

твердое вещество, его температура плавления 41-490С.

Различные воска широко применяют для изготовления свечей, помад, мыла, разных пластырей.

1.4 Прогоркание жира

При хранении растительные масла, животные жиры, а также жиросодержащие продукты (масличные жиры, мука, крупа, кондитерские изделия, мясные продукты) под влиянием кислорода воздуха, света, ферментов, влаги приобретают неприятный вкус и запах. Иными словами жир прогоркает.

12

Прогоркание жиров и жиросодержащих продуктов – результат сложных химических и биохимических процессов, протекающих в липидном комплексе.

В зависимости от характера основного процесса, протекающего при этом, различают гидролитическое и окислительное прогоркание, Каждый из них может быть разделен на автокаталитическое (неферментативное) и ферментативное (биохимическое) прогоркание.

При гидролитическом прогоркании происходит гидролиз жира с образованием глицерина и свободных жирных кислот.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

H2C

 

 

OH

R1

 

COOH

 

 

O

 

H C

 

O

 

C

 

R1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

липаза

 

 

 

OH

+ R2

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

O

 

+ 2О

HC

 

 

 

 

 

C

 

 

 

CH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

класс гидролаз

 

 

 

 

 

R

 

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

H C OH

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H2C

 

C

 

R3

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

Неферментативный гидролиз протекает с участием растворенной в жире воды и скорость гидролиза жира при обычных температурах невелика. Ферментативный гидролиз происходит при участии фермента липазы на поверхности соприкосновения жира и воды и возрастает при эмульгировании.

Врезультате гидролитического прогоркания увеличивается кислотность, появляется неприятный вкус и запах, особенно при гидролизе жиров (молочного жира, кокосового и пальмового масел), содержащих низко- и среднемолекулярные кислоты, такие как масляную, валериановую, капроновую). Высокомолекулярные кислоты вкуса и запаха не имеют и повышение их содержания не приводит к уменьшению вкуса масел.

Всеменах растений содержится фермент триацилглицерол–липаза, она особенно активна в семенах клещевины и сои. Участие этого фермента в гидролизе жира зерна и продуктов его переработки (мука, крупа, макароны) приводит к снижению их потребительских свойств и способности к длительному хранению.

Наиболее распространенным видом порчи жиров в процессе хранения является окислительное прогоркание. В первую очередь окислению подвергаются

свободные, а не связанные в триацилглицеролах ненасыщенные жирные кислоты. Процесс окисления может происходить неферментативным и ферментативным путями.

В результате неферментативного окисления кислород присоединяется к ненасыщенным жирным кислотам по месту двойной связи с образованием циклической перекиси, которая распадается с образованием альдегидов, придающих жиру неприятный запах и вкус:

R ...СН

CH

...

СООН + О2

R ... СН

СН ... СООН

 

 

 

 

 

O

O

R

... C

O + O

C ...СООН

 

 

 

 

H

H

 

 

 

13

Так же в основе неферментативного окислительного прогоркания лежат цепные радикальные процессы, в которых участвуют кислород и ненасыщенные жирные кислоты.

R. RH

... CH CH

CH2 ...

 

... CH

 

О2

 

CH

CН ...

 

 

RH

R.

 

 

 

 

 

 

 

...

CH CH CН ...

 

...

CH

CH CН ...

 

O О

 

 

 

O OH

пероксидный радикал

 

 

гидроперекись

Под влиянием перекисей и гидроперекисей происходит дальнейший распад жирных кислот, также образуются альдегиды, кетоны и другие неприятные на вкус и запах вещества вследствие чего жир прогоркает.

При ферментативном окислении этот процесс катализируется ферментом липоксигеназой с образованием перекисей и гидроперекисей.

Специфичность этого фермента состоит в том, что действию фермента подвергаются лишь те полиненасыщенные жирные кислоты, которые содержат цис- цис-1,4-пентадиеновую группу (линолевая, линоленовая, арахидоновая). Процесс начинается с отщепления атома водорода у 3 атома углерода пентадиеновой группы жирной кислоты. Образовавшийся свободный радикал перемещается к 5-му атому углерода с одновременным перемещением двойной связи в сопряженное положение, которая при этом из цис-цис формы переходит в цис-транс изомер, в результате данного процесса идет образование гидроперекиси:

H

5

H

3

H

 

H

 

 

 

 

липоксигеназа

 

 

R ... C

4

2

1

...

СООН +

О2

 

 

 

 

 

C

CH2 C

 

C

 

 

 

 

 

цис-цис-1,4-пентадиеновая

 

 

 

 

.ООН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

группа кислоты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

H

 

 

H

 

H

 

 

.ООН

 

 

 

 

 

 

3

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

R ...

 

5

4

 

 

C1

...

СООН

 

 

 

 

 

 

C

C

СН

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

H

H

3

H

H

 

 

 

 

H

H

H

 

 

5С

4

C2

C1 ...

.

ООН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R ...

C

C

СООН

R ... СН

C

C C

C ... СООН

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

O

OH

H

 

цис-транс-изомер

гидроперекись

 

жирной кислоты

14

Жирные кислоты с цис-транс или транс-транс-конфигураций двойных связей ферментом не окисляется.

Липоксигеназа широко распространена в растительном жире. Она найдена в пшенице и других злаках, в семенах масличных и бобовых растений, особенно велико ее содержание в соевой муке. В результате действия этого фермента происходит прогоркание пищевых продуктов (муки, крупы, макарон и др.), образующиеся под воздействием гидроперекиси жирных кислот могут далее окислять ненасыщенные жирные кислоты, каротин, витамин А, аминокислоты и аскорбиновую кислоту. Таким образом снижается ценность продукта и изменяется цвет. В этом проявляется ее отрицательное действие.

Активность липоксигеназы необходимо учитывать в некоторых технологиях, т.к. она может влиять на потребительские свойства готового продукта.Например, при производстве макарон требуется специальная макаронная мука, вырабатываемая из твердых сортов пшеницы, с низкой активностью липоксигеназы в муке, получается бледные макароны, из-за окисления ею пигментов муки (каротиноидов, флавоноидов и т.д.). Потребительские свойства (цвет) таких макарон не высокие.

Поэтому при переработке сырья и выработке из него продуктов важны ингибиторы липоксигеназы, которые взаимодействуют с образующимися свободными радикалами. Эти ингибиторы прекращают процесс окисления, обрывая цепь превращений радикалов. Таким ингибитором является используемый в качестве антиоксиданта токоферол – витамин Е.

Липоксигеназа может выполнять и положительную роль. При слабом ее действии небольшие количества гидроперекисей жирных кислот (окисляя группы –SH в белках и образуя дисульфидные группы –S–S–) «укрепляют» клейковину, ускоряют процесс «созревания» пшеничной муки, улучшает ее хлебопекарные достоинства.

Разработана технология выработки хлеба из слабой пшеничной муки с использованием липоксигеназы. К пшеничной муке добавляют соевую или гороховую муку (источник липоксигеназы) и растительное масло (источник ненасыщенных жирных кислот). В результате разностороннего действия фермента (укрепление клейковины и обесцвечивание пигментов муки) улучшается цвет мякиша (он становится светлее) и увеличивается объем.

Под действием ферментов липазы и липоксигеназы изменяется качество жиров и масел, которое характеризуется следующими показателями и числами:

Кислотное число (К.ч.) – это количество миллиграммов гидроксида калия, необходимого для нейтрализации свободных жирных кислот в 1 г жира.

При хранении масла наблюдается гидролиз триацилглицеролов, это приводит к накоплению свободных жирных кислот, т.е. возрастанию кислотности. Повышение К.ч. указывает на снижение его качества. Кислотное число является гостированным показателем масла или жира.

Йодное число – это количество граммов йода, присоединившемуся по месту двойных связей к 100 г жира:

15

... CH

 

CH ... + I2

 

... CH

 

CH ...

 

 

 

 

 

I I

Йодное число позволяет судить о степени насыщенности масла (жира), о склонности его к высыханию, прогорканию и другим изменениям, происходящим при хранении. Чем больше содержится в жире ненасыщенных жирных кислот, тем выше йодное число. Уменьшение йодного числа в процессе хранения масла является показателем его порчи.

Перекисное число (П.ч.) показывает количество перекисей в жире, выражают его в процентах йода, выделенного из йодистого калия перекисями, образовавшимися в 1 г жира.

...

 

HC

 

HC ...

+

 

+ 2

 

...

 

HC

 

CH ... + I2 + 2КОH

 

 

 

2КI

Н О

 

 

 

 

 

O

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

В свежем жире перекиси отсутствуют, но при доступе воздуха они появляются сравнительно быстро. В процессе хранения перекисное число увеличивается.

Число омыления (Ч.о.) – это количество миллиграммов гидроксида калия , необходимое для нейтрализации свободных и омыления связанных с глицерином жирных кислот в 1 г жира.

1.5 Сложные липиды 1.5.1 Фосфолипиды

Фосфолипиды являются структурными компонентами клеточных мембран и в небольшом количестве обнаружены в составе запасных отложений. Они легко образуют комплексы с белками и в виде фосфолипопротеинов присутствуют во всех клетках живых существ.

Фосфолипиды найдены в животных и растительных организмах. Особенно много их содержится в нервных тканях, в сердце, печени животных. Много фосфолипидов в семенах растений, особенно в семенах масличных и бобовых культур.

Фосфолипиды – твердые вещества жироподобного вида; они бесцветны, но быстро темнеют на воздухе вследствие окисления ненасыщенных жирных кислот. Они хорошо растворимы в большинстве неполярных органических растворителей (бензол, хлороформ, петролейный эфир) и масле. В воде они не растворимы, но могут образовывать эмульсии или коллоидные растворы.

Фосфолипиды – сложные эфиры многоатомных спиртов с высшими жирными кислотами, содержащие в качестве добавочных групп остатки фосфорной кислоты и азотистых оснований.

Из многоатомных спиртов в составе различных фосфолипидов найдены глицерин, миоинозит и сфингозин.

В соответствии с этим фосфолипиды делят на три группы: глицерофосфолипиды, ионозитфосфолипиды и сфингофосфолипиды. В качестве высших жирных

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]