2. Хімічна природа тригліцеридів та характеристика їх складових частин

З точки зору хімічного складу жири являють собою складні ефіри триатомного спирту гліцерину і жирних кислот. Утворення молекули жиру відбувається внаслідок реакції етерифікації.

(1)

гліцерин жирні кислоти тригліцерид

Більшість жирів харчових продуктів мають у своєму складі дві або три різні кислоти. Однокислотні тригліцериди зустрічаються значно рідше, ніж різнокислотні.

У природних жирах знайдено близько 170 різних жирних кислот, але не всі вони однаково часто зустрічаються в жирах. Є кислоти, які містяться майже в усіх жирах. Це, так би мовити, універсальні кислоти (пальмітинова, cтеаринова, олеїнова). Але є такі кислоти, які містяться в окремих групах або окремих видах жирів. Ці кислоти можна назвати специфічними. Наприклад, клупанадонова кислота в основному міститься в риб'ячому жирі, масляна переважно у молочному жирі.

Більшість кислот, що входять до складу натуральних свіжих жирів, є одноосновними і мають нерозгалужений вуглеводневий ланцюжок.

Основна маса жирних кислот у своєму складі має парну кількість атомів вуглецю (від 4 до 24).

Залежно від характеру зв'язку атомів вуглецю у вуглеводневому ланцюжку всі жирні кислоти діляться на насичені і ненасичені.

Насичені жирні кислоти мають загальну формулу . Залежно від кількості атомів вуглецю в молекулі кислоти вони поділяються на низькомолекулярні (мають до 9 вуглецевих атомів) та високомолекулярні.

Низькомолекулярні кислоти (масляна , капронова , каприлова і капринова ) при кімнатній температурі рідкі або мазеподібні, мають неприємний різкий запах, гіркий смак, переганяються з водяною парою, тому вони ще називаються леткими жирними кислотами.

Високомолекулярні кислоти (лауринова , міристинова , пальмітинова , стеаринова , арахідонова , бегенова ) при кімнатній температурі тверді, у воді не розчиняються, не мають ні смаку, ні запаху, не переганяються з водяною парою, нездатні до реакції приєднання.

Важливою властивістю насичених (і ненасичених) кислот є їхня температура плавлення, оскільки саме температура плавлення жирів є основним чинником, що впливає на засвоюваність жирів та жировмісних товарів. Вона залежить, перш за все, від молекулярної маси кислоти. Наведені у табл. 4 дані свідчать про те, що чим менша молекулярна маса кислоти, тим нижча температура плавлення цієї кислоти.

Ненасичені жирні кислоти мають загальну формулу С_nН_2n-mСООН (де m - кількість атомів водню, що не вистачає до повного наси­чення кислоти). Ці кислоти мають подвійні (кислоти олефінового ряду) і потрійні (кислоти ацетиленового ряду) зв'язки. Ненасичені кислоти відзначаються, перш за все, кількістю подвійних (потрій­них) зв'язків у молекулі кислоти.

У природних жирах містяться нена­сичені жирні кислоти, які є похідними високомолекулярних кислот. Частіше за все в харчових жирах зустрічаються такі кислоти олефінового ряду: олеїнова ( ) та ерукова ( ) з одним подвійним зв’язком, лінолева ( ) з двома подвійними зв’язками, ліноленова ( ) з трьома подвійними зв’язками, арахідонова ( ) з чотирма подвійними зв’язками та клупанадонова ( ) з п’ятьма подвійними зв’язками.

Таблиця 4. - Фізичні властивості окремих насичених кислот

Кислота	Молекулярна маса	Температура плавлення,0С
Масляна	88,16	- 6,5
Капронова	116,10	-1,5
Каприлова	144,12	+16,5
Капринова	172,15	+31,4
Лауринова	200,20	+43,6
Міристинова	228,26	+53,8
Пальмітинова	256,26	+62,6
Стеаринова	284,26	+70,5

Ненасичені жирні кислоти мають більш низьку температуру плавлення, ніж насичені з тією ж кількістю атомів вуглецю (табл.5).

Характерною особливістю ненасичених жирних кислот є їх легка змінюваність, здатність до окислення і реакцій приєднання, що обумовлюється наявністю в їх молекулах подвійних (потрійних) зв'язків.

Таблиця 5. - Фізичні властивості окремих ненасичених кислот

Назва кислоти	Молекулярна маса	Температура плавлення,0С
Олеїнова	282	14
Лінолева	280	-7
Ліноленова	278	-11
Арахідонова	304	-5

Поліненасичені жирні кислоти (лінолева, ліноленова, арахідонова) називаються незамінними (есенціальними) жирними кислотами, бо вони не можуть синтезуватися в організмі людини, а повинні надходити з їжею. Ці кислоти відіграють важливу біологічну роль – регулюють холестериновий обмін, підвищують еластичність і знижують проникність стінок кровоносних судин.

У зв’язку з тим, що лінолева кислота міститься в багатьох оліях її можна умовно вважати основною з трьох названих кислот. До того ж в організмі людини лінолева кислота при взаємодії з вітамінами групи В (особливо з вітаміном ) а також токоферолами (вітаміном ) перетворюється в арахідонову кислоту. За фізіологічною активністю арахідонова кислота на 25–30 % активніша за лінолеву.

Джерелом лінолевої та ліноленової кислот є жири рослинного походження, арахідонова кислота потрапляє в організм з жирами тваринного походження. Крім того, тваринний організм здатний синтезувати арахідонову кислоту із лінолевої кислоти в присутності вітаміну .

Ліноленова кислота за фізіологічною активністю значно поступається лінолевій (за деякими даними у відношенні 1:9).

Есенціальні кислоти відіграють важливу роль в обміні стеринів. При відсутності або нестачі таких кислот в організмі людини холестерин утворює з насиченими жирними кислотами складні ефіри, що важко окислюються при обміні речовин. Внаслідок хімічної стійкості вони накопичуються у крові і відкладаються, зокрема, біля стінок артерій.

При достатній кількості есенціальних кислот в організмі людини вони з холестерином теж утворюють складні ефіри, які при обміні речовин здатні окислюватися до низькомолекулярних кислот і досить легко виводитися з організму.

Крім кислот олефінового ряду (з подвійними зв’язками) в деяких жирах знайдені кислоти ацетиленового ряду (з потрійними зв’язками).

Кислоти ацетиленового ряду в свою чергу можуть бути простими і складними. Прості кислоти мають один потрійний зв'язок. Наприклад, тариринова кислота . Складні кислоти у своєму складі мають два і більше потрійних зв'язків або крім потрійного зв'язку ще й подвійний. Наприклад, ксименікова кислота ( ) має один потрійний і один подвійний зв'язки, а ізанова кислота ( ) має два потрійних і один подвійний зв'язки.

Кислоти ацетиленового ряду зустрічаються в основному в жирах, які одержують із рослин екваторіального і тропічного кліматичних поясів.

Жири, які мають збалансований жирнокислотний склад, містять поліненасичених жирних кислот до 10%, насичених – до 30, олеїнової кислоти – до 60%. З природних жирів такий приблизно склад мають оливкова олія та свинячий жир.

У структурі тригліцериду на частку гліцерину припадає 10–25%, а на залишки жирних кислот припадає 75–90% молекулярної маси. Тому цілком закономірно, що різноманітність властивостей жирів, перш за все, зумовлена жирнокислотним складом.

Залежно від того, які кислоти приймали участь у створенні тригліцеридів, вони бувають

• однокислотними, коли всі три спиртових залишки гліцерину етерифіковані однією кислотою (наприклад, тристеарин);

• двокислотними, коли при утворені тригліцериду приймали участь дві різні кислоти (наприклад, олеодипальмітин);

• трикислотними, коли всі три спиртові групи гліцерину етерифіковані трьома різними кислотами (олеопальмітостеарин).