КОНСПЕКТЫ ЛЕКЦИЙ
по дисциплине «Товароведение и экспертиза пищевых жиров»
080401.65 «Товароведение и экспертиза товаров»
(в сфере производства и обращения сельскохозяйственного сырья и продовольственных товаров)
г. Владивосток
2012
Раздел I. Химия липидов
Тема 1.1 Введение
План:
1. Основные направления развития масложировой промышленности в России и за рубежом.
2. Значение жиров в питании, биологическая ценность, научно обоснованные нормы потребления.
3. Состав и свойства жиров.
4. Основная и дополнительная схемы классификации пищевых жиров и растительных масел.
Геродот и Гиппократ упоминают оливковое, миндальное и кунжутное (сезамовое) масла. До недавнего времени жирам в организме человека отводилась роль запасных веществ, в связи с их высокой калорийностью. Однако исследования позволили сделать вывод, что значение жиров для организма неограниченно калорийностью и входят в состав ядра протоплазмы клеток и содержатся в нервной ткани. Но в природе не существует идеального пищевого жира, способного удовлетворять физиологические потребности организма человека.
Жиры представляют собой смесь весьма сложного состава, в которой на жиры приходится наибольший процент, а остальные компоненты можно рассматривать как примеси к жиру. К числу примесей относятся воски, стеролы (стерины), липоиды, пигменты, смолы слизистые и белковые вещества и пр.
Восками называют соединения типа сложных эфиров, образуемых жирными кислотами и одноатомными высокомолекулярными спиртами. Стеролы (стерины) являются алкоголями сложного строения. Липоиды представляют собой близкие к жирам соединения, но более сложные по своему составу, чем жиры; в образовании их принимают участие глицерин, жирные кислоты, фосфорная кислота и азотистое основание. В числе пигментов встречаются хлорофилл, каротин, ксантофилл и гассипол.
Все жиры имеют ряд общих свойств, а именно: они легче воды, оставляют жирное пятно на бумаге, не исчезающее при нагревании, обладают значительной вязкостью, вызывающей ощущение жирности на ощупь. В воде жиры нерастворимы, в присутствии же белковых, слизистых веществ или щелочей образуют с Н2О эмульсию. Жиры легко растворимы в органических растворителях (этиловый спирт, бензин, хлороформ и пр.). Жиры являются нелетучими веществами и при повышенной температуре разлагаются (при Т 250-300°С). Жиры загораются с трудом, но с фитилем горят легко, образуя светящееся пламя (Т воспламенения > 300°С).
Сливочное (коровье) масло
|
Растительные масла
|
1. Высокие органолептические показатели кач-ва (вкус, запах, консистенция)
|
1. Высокая биологическая ценность
|
2. Хорошо усваивается, т.к. t пл = 32-36°С.
|
2. Хорошо усваиваются, т.к. имеют жидкую консистенцию.
|
3. Хорошие пластические св-ва, обусловленные особенностью жирнокислотного состава триглицеридов (ЛЖК)
|
3. Содержат вит Е (токоферол), естественный антиокислитель. Особенно много в нерафинированных.
|
4. Содержат вит А и Д
|
4. Содержат фосфатиды, выполняющие роль эмульгаторов
|
5. Содержат фосфатиды (лецитин – естественный эмульгаторжира).
|
5. Но, содержание вит А и Д незначительное, а в некоторых отсутствует.
|
6. Но, биологическая ценность низкая.
|
|
По современным представлениям биологическая ценность жиров и масел прежде всего определяется содержанием в триглицеридах 3-х незаменимых эссенциальных ЖК (линолевая, линоленовая и арахидоновая), которые не синтезируются организмом, а также содержание витаминов А, Д, Е и К и физиологически активных компонентов (фосфатиды, стерины….).
Функции незаменимых ЖК
Регулируют жировой обмен в организме, поддерживая содержание холестерина в крови на определенном (постоянном) уровне.
По мнению наших отечественных ученых, холестерин содержащийся в крови способен вступать во взаимодействие с ЖК глицеридов, образуя соединения различной химической стойкости. Стойкость определяется видом кислот предельного и непредельного ряда.
холестерин + насыщ ЖК
(топленые животные жиры: говяжий, бараний, свиной). Пальмитиновая, стеариновая
|
соединения типа эфира, которые отличаются хим. Стойкостью, образуя бляшки из которых развивается грубая соединительная ткань развивается атеросклероз и сопутствующие заболевания.
|
холестерин + ненасыщ ЖК
(жидкие растит масла). Олеиновая, линолевая
|
соединения типа эфиров, которые не отличаются хим стойкостью, следовательно они разрушаются.
|
Отечественная наука объясняет взаимосвязь между уровнем холестерина в крови и сердечно-сосудистыми заболеваниями.
В противовес нашей, американские ученые (Ганс Каунитц, США) создали неподтвержденную гипотезу. Они предполагают, что причиной атеросклероза и др. сердечно-сосуд заболеваний. Является не повышенное содержание холестерина, а вирус неизвестной природы. А образование бляшек – это защитная реакция организма , очаговый барьер, препятствующий проникновению из вне.
Институт питания РАМН рекомендует:
Для людей не занимающихся физ нагрузкой – 80 – 100 г/сут
Занимающихся физ нагрузкой – 100 – 200 г/сут
Сливочное масло – 15- 25 г/сут
Растит масла – 30 г/сут
Классификация
Все жироподобные вещ-ва – липиды
Собственно жиры
|
Воски
|
Липоиды
|
По происхождению на группы:
растительные
животные
В неомыляемой части содержатся стеролы 0,1 – 0,3% (фитостерол t° пл. 138-140°С; холестерол t° пл. 145-147°С).
Растительные и животные стеролы отличаются по t плавления, имеют различную форму кристаллов, поэтому при проведении экспертизы рассматривают в микроскопы неомыленную часть, по форме кристаллов можно определить примесь животного жира в растительном и наоборот.
В зависимости от консистенции подразделяют на подгруппы:
Растительные жидкие
Животные твердые
Подгруппы жиров в зависимости от физ-хим особенностей кислот подразделяют на более мелкие группы:
Жидкие растит. масла: 4 подгруппы, в зависимости от степени непредельности ЖК или соединения окси группы (ОН):
Невысыхающие растительные масла:
(преобладает олеиновая к-та с 1=); оливковое, горчичное, миндальное, кунжутное, арахисовое……
Степень непредельности: йодное число не > 100%
Полувысыхающие растит масла:
(преобладает олеиновая с 1=; линолевая с 2 =); подсолнечное, кукурузное, хлопковое……
Степень непредельности: йодное число 100-145%
Высыхающие:
(преобладает линолевая с 2 =; линоленовая с 3 =); льняное, конопляное, древеснотунговое
Йодное число > 145%
Масла рицинолевой к-ты:
(преобладает рицинолевая к-та 1= и содержащая оксигруппу (ОН));
ядовитая
пользуясь основной схемой классификации не всегда можно определить принадлежность масла, поэтому дополнительная схема классификации масел проводится по техническим признакам – по прочности пленок, которые образуются при высыхании масел. Она разделяет масла на 4 группы:
Масла подобные оливковому:
Арахисовое
Горчичное
Рапсовое
Миндальное
Оливковое
Буковое
Сурепное
|
При высыхании пленок не образуют, возможно образование пленок в присутствии катализатора
|
Масла высыхающие подобно маковому:
|
Соевое
Софлоровое
Ореховое
Рыжиковое
Кедровое
Кукурузное
Подсолнечное
Маковое
Хлопковое
|
При высыхании образуют пленки, но они при повышении температуры – плавятся
|
Масла высыхающие подобно льняному:
|
Льняное
Конопляное
Древеснотунговое
Периловое
Лялеманцевое
|
При высыхании образуют очень прочные пленки не разрушающиеся при повышенной температуре, поэтому эти масла используются в лакокрасочной промышленности (лаки, краска, олифа)
|
Масла подобно клещевинному:
|
Клещевинное
|
Не высыхает, не образует пленок, но и имеет постоянную вязкость не зависимо от давления и температуры
|
Твердые растительные масла
Содержащие ЛЖК
(кокосовое, пальмоядровое)
|
Не содержащие ЛЖК
(пальмовое, масло какао)
|
Твердое кокосовое масло содержится в триглицеридах ЛЖК, входит в состав жировой основы маргаринов и бутербродных масел предназначенных для слоеного теста и кремов.
Пальмоядровое и пальмовое используется в производстве кондитерских жиров.
Жидкие животные жиры
Жиры наземных животных
(копытный, олеиновая к-та 1=;
85%)
Получают из фалангов пальцев наземных животных и используется как смазочный материал
|
Жиры морского зверя и рыб
(терапиновая к-та с 4=
клупанадоновая к-та с 5=)
Получают из мышечной ткани и печени. Благодаря высокой непредельности кислот входящих в состав, эти жиры при хранении
очень быстро окисляются, при этом
образуются продукты с неприятным вкусом и запахом, кроме того, многие дефекты
рыбных продуктов объясняются именно
этим. Типичный дефект для соленой рыбы, хранившейся без тузлука – ржавчина, вызвана окислением жирных кислот.
|
Твердые животные жиры
Содержащие ЛЖК
(молочный жир)
|
Не содержащие ЛЖК
(говяжий, бараний, свиной, костный, куринный, утиный и др.)
Преобладает:
пальмитиновая к-та (С15Н31СООН)
стеариновая к-та (С17Н33СООН)
Содержание в триглицеридах этих кислот сообщает этим жирам тугоплавкость и высокую температуру плавления (t пл бараньего 55°С, говяжий 50°С, свино 43-48°С, причиной более низкой температур плавл свиного жира является более высокое содержание в триглицеридах олеиновой к-ты).
|
Вопросы для самопроверки:
1. Современное состояние масложировой отрасли.
2. Биологическая ценность животных жиров и растительных масел.
3. Особенности жирнокислотного состава животных жиров и растительных масел.
4. Схемы классификациипищевых жиров и растительных масел.
Тема 1.2. Жирнокислотный состав липидов
План:
Строение жирных кислот липидов
Общая схема классификации жирных кислот
Характеристика представителей жирных кислот непредельного ряда. Химические свойства жирных кислот непредельного ряда
Эссенциальные жирные кислоты, как предшественники простагладинов
Характеристика представителей жирных кислот предельного ряда
Строение Ж.К. липидов.
Ж.К. входят в состав липидов, им соответствует формула RCOOH, гдеR– это углеводородный радикал, который может быть предельным или непредельным или содержать оксигруппу – COOH – карбоксильная группа, которая состоит из 2-х полугрупп: карбонильная СО и гидроксильная ОН, поэтому формулу Ж.К-ты можно изобразить след. образом:
O
R – C - карбонильная формула
OH
Карбонильная формула строения жирных кислот не объясняет строения процессов, протекающих при электролитической диссоциации (процесс распада электролита на ионы при растворении его в воде), когда происходит отделение водорода в виде + заряженного иона.
Для объяснения процессов, протекающих при электролитической диссоциации, Вернер предложил другую формулу строения Ж.К. По Вернеру все Ж.К. являются комплексными соединениями, имеющие следующее строение:
O
R – C • Н координационная формула.
O
В этой формуле нет карбонильной и гидроксильной групп, атом углерода одинаково связан с обоими атомами кислорода, т.е. между атомом углерода (С) и атомами кислорода (О) существует равновесное сродство. А атом водорода (Н) легко подвижен и легко отделяется в виде + заряженного иона при электролитической диссоциации. Эта формула называется координационная. По данным ученого Ганчша между двумя формулами карбонильной и координационной существует динамическое равновесие:
OO
R – C • HR – C
OOH
Сила кислоты зависит от того, какая часть молекулы находится в карбонильной, а какая в координационной формуле.
У высокомолекулярных Ж.К., которые являются слабыми кислотами преобладает карбонильная форма, у низкомолекулярных Ж.К. преобладает форма строения координационная.
II. Общая схема классификации жирных кислот
В настоящее время в жирах обнаружено и изучено более 170 различных Ж.К., которые обладают рядом общих свойств:
Как правило, кислоты одноосновные (1-карбоксильная гр.). Двухосновные кислоты входят в состав восков, липидов бактерий и присутствуют в прогорклых жирах и маслах;
Ж.К. имеют четное число углеродных (С) атомов в цепи;
Имеют прямую неразветвленную цепь углеродных атомов.
Классификацию Ж.К. липидов проводят по двум основным признакам: по основности (одноосн, 2-хоснов), по степени непредельности:
Общая схема классификации Ж.К. липидов
Наименование
к-ты
|
Общая формула
|
Представители
|
Содержание
|
Предельные:
Одноосновные
Двухосновные
|
СnH2n+1COOH
СnH2n(COOH)2
|
Высоком-ые: пальмитиновая, стеариновая, миристиновая
Низком-ые: капроновая, масляная и др.
Тапсиевая к-та
Азелаиновая
|
Все твердые жиры
Коровье, кокосовое масла и др. жиры
Входит в состав японского воска
Присутствует в прогорклых жирах и маслах
|
Непредельные:
С 1 =
С 2 =
С 3 =
|
СnH2n-1COOH
СnH2n-3COOH
СnH2n-5COOH
|
Олеиновая к-та (изомеры: элаидиновая, петрозелиновая, вакценовая)
эруковая
2) линолевая
3) линоленовая (изомер – эмостеариновая к-та)
|
1.Невысых жидкие растит масла (оливковое, из семян петрушки и укропа)
рапсов, горчич и др
2. полувысых (подсолнеч)
3. высыхающие (льняное)
древеснотунговое
|
С 4 =
С 5 =
|
СnH2n-7COOH
СnH2n-9COOH
|
4) терапиновая и арахидоновая
5) клупанадоновая
|
4. жир рыб и морских животных, животные фосфатиды, мозговая ткань убойных животных
5. жир рыб и морских животных (ДВ сардина)
|
Оксикислоты
Предельные:
монооксикислоты
диоксикислоты
|
Cn H2nOHCOOH
CnH2n-1(OH)2
COOH
|
----------------------------
|
1.1.шерстяной воск, мозговая ткань животных
2.2.клещевинное масло
|
Непредельные монооксикислоты
|
СnH2n-2 OHCOOH
|
Рицинолевая кислота
|
клещевинное масло и масло виноградных семян
|
Циклические кислоты
|
CnH2n-4O2
|
Чальмугровая к-та
|
Масло семян кардамона
|
Характеристика представителей Ж.К. непредельного ряда. Химический состав Ж.К. непредельного ряда. (НЖК)
Кислоты ряда CnH2n-1COOH
Олеиновая к-та C17H33COOH (9=10 C)
10 9
CH3(CH2)7 CH=CH(CH2)7COOH
Олеиновая к-та преобладает в триглицеридах невысыхающих растительных масел. В оливковом и миндальном маслах на ее долю приходится от 85% жирнокислотного состава триглицеридов. В значительных количествах она содержится в животных жирах: говяжьем до 45%, костном до 59%, конском сале – 55%, свином жире – 51%.
Представляет собой по внешнему виду густую маслообразную жидкость, без цвета и запаха, не растворимую в Н2О, растворим в спирте, на воздухе и на свету со временем темнеет.
tпл. =13,4°C
tзаст. = 4°С
Пространственным изомером олеиновой к-ты является элаидиновая к-та (tпл. =51,5°C), которая не содержится в природных жирах, транс-конфигурация.
СН3(СН2)7СН
НООС(СН2)7СН
|
СН3(СН2)7СН
СН(СН2)7 СООН
|
Олеиновая к-та
(цис-конфигурация)
|
Элаидиновая к-та
(транс-конфигурация)
|
Содержится в большом количестве в гидрированных пищевых и технических жирах – от 15 до 40%.
Природный изомер олеиновой к-ты это – петрозелиновая к-та, двойная связь между 6 и 7 атомами С (угл).
7 6
CH3(CH2)10CH=CH(CH2)4COOH
Петрозелиновая к-та (цис)содержится в масле выделенном из семян петрушки и укропа (до 76%) и имеет более высокую tпл по сравнению с олеиновой, tпл=32-33°С.
Вакценовая к-та (транс)– второй природный изомер олеиновой к-ты. (11-12 С)
12 11
СН3(СН2)5ОН = СН(СН2)9СООН
Вакценовая к-та содержится в говяжьем, бараньем жире и имеет более высокую tпл чем петразелиновая – tпл =43- 44°С. В коровьем масле содержится до 4,7%.
Вывод: ряд кислот имеющих такое же кол-во С атомов в цепи, как и олеиновая к-та, но другое расположение двойных связей называются изоолеиновыми кислотами в промышленных условиях масложировой продукции, изоолеиновые к-ты образуются при гидрогенизации жидких жиров и масел при получении саломасов. Изоолеиновые кислоты могут иметь цис и транс конфигурацию. В пищевых саломасах, которые используются при производстве маргарина, конд и кулинарных жиров присутствие изоолеиновых к-т является положительным фактором, т.к. они препятствуют расслоению саломасов при охлаждении (пищевые саломасы плавятся в интервале Т 32-36°С не выше). В технических саломасах, которые используются для производства мыла присутствие изоолеиновых кислот не желательно, т.к. такое мыло очень быстро набухает и теряет свою форму, tпл выше.
Эруковая к-та C21H41COOH (13=14C) (цис)
14 13
СН3(СН2)7СН = СН(СН2)11СООН
Эруковая к-та содержится в горчичном, сурепном маслах (50 – 80%), в масле полученном из виноградных семян; небольшое количество в печёночном жире трески и наваги, tпл=32-34°С.
Эруковая к-та при обработке азотистой и сернистой кислотами превращается в свой пространственный изомер в брассидиновую кислоту (транс), с tпл=65°С. Б.К. – это тв. вещество, кристаллизующееся из спирта в виде тонких листочков. Она плохо растворяется в холодном спирте.
При восстановлении эруковая к-та переходит в кислоту предельного ряда – бегеновую, имеющую 22 углеродных атома.
Кислоты ряда CnH2n-3COOH
Линолевая к-та C17H31COOH (9=10C; 12-13 С) цис
13 12 10 9
СН3(СН2)4СН = СНСН2СН = СН(СН2)7СООН
Линолевая к-та входит в состав почти всех растительных масел и некоторых животных жиров (в жире зайца, свиньи и некоторых рыбьих жирах). Это светло-желтая маслянистая жидкость, в воде не растворяется, но хорошо растворяется во многих органических растворителях. tпл= - 7°С. Имея две двойные связи, линолевая к-та окисляется кислородом воздуха легче, чем олеиновая.
При восстановлении превращается в кислоту предельного ряда стеариновую, с 18 атомами С
При окислении линолевой кислоты озоном получается три кислоты – капроновая, малоновая и азелаиновая:
18 17-14 13 12 11 10 9 8-2 1
СН3(СН2)4СН = СНСН2СН = СН(СН2)7СООН
СН3(СН2)4СООН + НООССН2СООН + НООС(СН2)7СООН
Капроновая к-та малоновая к-та азелаиновая к-та
Кислоты ряда CnH2n-5COOH
Линоленовая к-та C17H29COOH (9=10C; 12-13 С; 15-16 С) цис
16 15 13 12 10 9
СН3СН2СН = СНСН2СН = СНСН2СН = СН(СН2)7СООН
Пропион 2 молекулы молоновой к-ты азелаиновая к-та
Все кислоты этого ряда очень жадно поглощают кислород воздуха. Линоленовая к-та преобладает в триглицеридах высыхающих растительных масел (льняное, конопляное и др), в небольшом кол-ве содержится в некоторых животных жирах (0,2-0,8%). При окислении идет разрыв = и идет присоединение кислорода по месту разрыва. СООНСН2СООН
Линоленовая к-та – это бесцветная маслянистая жидкость, окисляется легче, чем олеиновая и линолевая. В воде нерастворима, но хорошо растворяется в органических растворителях. tпл = - 11°С.
Природный изомер – элеостеариновая к-та, содержится в триглицеридах древесно-тунгового масла, хорошо высыхающ (9-10;11-12; 13-14 С) цис-транс-транс, отличается от линоленовой кислоты тем, что имеет конъюгированные связи, это = связи расположенные у смежных углеродных атомов:
18 17-15 14 13 12 11 10 9 8-2 1
СН3(СН2)3СН=СНСН=СНСН=СН(СН2)7СООН
Элеостеариновая к-та – легко окисляется, хорошо растворима в органических растворителях, tпл = 48°С.
Кислоты ряда CnH2n-7COOH
Терапиновая к-та C17H27COOH
Арахидоновая к-та C19H31COOH (5-6, 8-9, 11-12, 14-15)
Большинство кислот этого ряда не выделено в чистом виде, а следовательно недостаточно изучены.
Терапиновая к-та входит в состав триглицеридов морского зверя и рыб, а арахидоновая входит в состав животных фосфатидов (до 20%) и в состав мозговой ткани убойных животных.
Арахидоновая к-та в жирах растений не обнаружена и рассматривается как продукт превращения в животных организмах линолевой и линоленовой к-т. А. К. – это светлая жидкость, легко окисляется кислородом, tпл = - 49,5°С.
Кислоты ряда CnH2n-9COOH
Клупанадоновая к-та C21H33COOH (4-5, 8-9, 12-13, 15-16, 19-20)
Эта кислота, так же как и терапиновая, содержится в триглицеридах морского зверя и рыб, но впервые была выделена из жира ДВ сардины, где на её долю приходится 15% жирно-кислотного состава.
Желтоватая густая жидкость с характерным неприятным запахом, tпл = - 78°С. При гидрогенизации дает бегеновую кислоту.
Непредельные оксикислоты ряда СnH2n-2O3
Рицинолевая к-та С18Н34О3
10 9
СН3(СН2)5СНОНСН2СН = СН(СН2)7СООН
До 80% этой кислоты находится в форме глицерида в клещевинном масле и в незначительных количествах в масле виноградных семян. tпл= - 4-5°С.
Циклическая кислота СnH2n-4O2
Чальмугровая к-та С17Н31СООН
Содержится в маслах некоторых тропических растений. Эта кислота представляет собой ненасыщенное пятичленное кольцо, имеющее длинную цепочку. СН
СН (СН2)12 СООН
СН
СН2СН2
Циклические кислоты, в частности ч. к-та обладают антибиотическим действием на кислотоустойчивые бактерии, она проникает в клетки бактериальных липидов и вытесняет из них специфические жирные к-ты.
Ч. к-та обладает антибиотическим действием при лечении туберкулеза и лепры. tпл= 68,5°С, хорошо растворяется в эфире и хлороформе, очень токсична.
Химические св-ва ненасыщенных жирных кислот
Присоединение галоидов. По месту = связей ненасыщ Ж.К. присоединяют галоиды: йод (I), хлор (Cl), бром (Br).
Реакция с бромом протекает энергично с выделением большого количества теплоты, по количеству теплоты, выделяющейся при бромировании судят о степени непредельности Ж.К. Чем больше степень непредельности, тем больше выделяется тепла. Реакция с Br называется бромтермальная проба. На реакции бромирования основано разделение непредельных Ж.К. друг от друга:
СН3….СН = СН…СООН + 2BrСН3….СН – СН ….. + Q
BrBr
При наличии 1= связи образуются дибромиды, при наличии в молекуле кислоты 2 = связей образуется тетрабромид, при наличии 3 = связей в молекуле кислоты образуется гексобромиды.
Вывод: ди, тетра и гексобромиды имеют разные tпл и различные растворимости. Методом дробной кристаллизации их можно разделить.
По месту = связей может присоединятья йод (I). Реакция с йодом протекает менее энергично, насыщение спокойное. По количеству присоединившегося йода судят о степени непредельности Ж.К. Аналитически степень непредельности Ж.К. определяется йодным числом. Реакция с йодом используется для количественного учета находящихся в жире непредельных Ж.К.
При обработке непредельных ж.к. азотистой (HNO2) и сернистой (H2SO3) кислотами идет каталитическая реакция и в результате образуются структурные изомеры ненасыщенных жирных кислот. Кислота в реакциях выполняет роль катализатора:
Олеиновая элаидиновая
Эруковая брассидиновая
Отличие элаидиновой к-ты от олеиновой tпл, у олеинов к-ты 13,4°; элаидиновой 51,5°.
Вывод: образование элаидиновой кислоты из олеиновой является характерной реакцией на невысыхающие масла и называется элаидиновой пробой.
Реакция восстановления (гидрогенизация).
По месту = связей ненасыщенные ж.к. способны присоединять Н (водород), переводя ненасыщенные ж.к. в кислоты предельного ряда (насыщенные), т.е. образуются твердые жирные кислоты:
Кат, t, дав
СН3….СН = СН …СООН + Н2 СН3…СН – СН …СООН
Н Н
Эта реакция обязательно должна протекать в гетерогенной среде, это значит, что вещества принимающие участие в этой реакции должны находиться в трех различных агрегатных состояниях: в жидком – это масло; твердое - это катализатор, газообразное – Н.
Профессор Фокин С.А. впервые осуществил в производственных условиях процесс гидрогенизации жиров с платиновым катализатором, а затем создал производство с применением никелевого катализатора.
В настоящее время эта реакция используется при получении пищевых и технических саломасов и в качестве катализатора чаще всего используется Ni.
Реакция окисления.
Непредельные ж.к. под влиянием окислительных факторов подвергаются разнообразным превращениям. В зависимости от условий окисления продукты реакции будут иметь: такое число атомов углерода (С) в молекуле, что и исходная кислота; или же молекула окисляемой кислоты распадется по месту разрыва = связи на отдельные звенья и тогда продукты окисления будут состоять из молекул с меньшим количеством атомов С в цепи.
По способности непредельных ж.к. расщепляться при соответствующем методе окисления удалось установить их строение и место расположения = связи в молекуле.
Большой вклад в развитие химии жиров внес в конце 19 в профессор Казанского университета А.М. Зайцев. Он предложил реакцию окисления ненасыщенных ж.к. перманганатом калия с образованием оксикислот, которая имела важное значение для изучения состава жиров.
Реакция на примере олеиновой кислоты:
КMnOи на холоде в щелоч р-ре
окисление
СН3(СН2)7СН = СН(СН2)7СООН СН3(СН2)7СН – СН (СН2)7СООН
ОН ОН
диоксистеариновая к-та
Если в качестве окисляемого объекта будет линолевая к-та, то образуется тетраоксистеариновая к-та.
Если линоленовая, то гексаоксистеарин
При более глубоком окислении молекула непредельной ж.к. разрывается по месту = связи с образованием одноосновных и 2-х основных кислот с меньшим числом углеродных атомов в цепи. Так молекула олеиновой к-ты распадается на пеларгоновую (1 основ) и азелаиновую (2 основ).
Эссенциальные жирные кислоты, как предшественники
простагландинов.
Эссенциальные ж.к. – незаменимые ж.к., предшественники простагладинов – семейства биологически активных веществ.
Простагландины – группа химических соединений, вырабатываемых в организме, обладающих высокой биологической активностью, принимающих участие в регуляции биохимических и физиологических процессов всех органов и тканей.
Линолевая, линоленовая, арахидоновая – эти кислоты не синтезируются в организме человека и должны поступать с пищей., поэтому их называют незаменимыми ж.к. (эссенциальными).
В нашем организме возможен синтез арахидоновой кислоты, но только в присутствии линолевой кислоты, вит. Е и вит. гр. В.
Очень часто к незаменимым ж.к. относят олеиновую кислоту. Олеиновая к-та непосредственно не относится к эссенциальным ж.к., она усиливает их действие т.е. является их синергистом. В настоящее время установлено, что эссенциальные ж.к. являются тем строительным материалом, из которого синтезируются простагландины т.е. БАВ, а именно циклические перекиси арахидоновой к-ты, участвуют в синтезе простагландинов. Функции эссенциальных ж.к. в организме человека разнообразны и многоплановы, одна из самых главных функций: они принимают участие в обмене стеринов, поддерживая содержание холестерина в крови на постоянном уровне.
Характеристика представителей жирных кислот
предельного ряда.
Кислоты предельного ряда CnH2n+1СООН
Уксусная к-та – CH3COOH (одноосн карбоновая к-та)
Масляная к-та – C3H7COOH (одноосн карбоновая к-та)раств в Н2О
Валериановая к-та – C4H9COOH (одноосн карбоновая к-та) и отгоняются
Капроновая к-та – C5H11COOH (одноосн карбоновая к-та) с паром
Каприловая к-та – C7H15СООН
Каприновая к-та – C9Н19СООН
Лауриновая к-та – C11H23COOH нераств воде, летуч, с трудом отгоняется
Миристиновая к-та – C13H27COOH
Пальмитиновая к-та – C15H31COOH в Н2О не растворяются и
Cтеариновая к-та – C17H35COOH не отгоняются паром
Арахиновая к-та – C19H39COOH
Бегеновая к-та – C21H43COOH
Вопросы для самопроверки:
1. Карбонильная формула строения жирных кислот липидов.
2. Координационная формула строения жирных кислот липидов.
3. Характеристика представителей жирных кислот непредельного ряда: строение, изомеры, свойства.
4. Характеристика представителей жирных кислот предельного ряда.
5. Эссенциальные жирные кислоты, как предшественники простагландинов.
6. Химические свойства ненасыщенных жирных кислот.
|
