Жиры

Жиры

11

Содержание

1. Жиры, определение, физико-химические свойства.

2. Липиды, важнейшие классы липидов.

3. Липопротеиды.

4. Животные жиры, состав и свойства, получение, роль в питании.

5. Масла растительные.

6. Производные жиров: мыла, классификация, получение.

7. Жировой обмен.

8. Литература.

Жиры, органические соединения, полные сложные эфиры глицерина (триглицериды) и одноосновных жирных кислот; входят в класс липидов. Наряду с углеводами и белками Ж. -- один из главных компонентов клеток животных, растений и микроорганизмов. Строение Ж. отвечает общей формуле:

  CH2-O-CO-R'

  I

  CH-О-CO-R''

  I

  CH2-O-CO-R''',

  где R', R'' и R''' -- радикалы жирных кислот. Все известные природные Ж. содержат в своём составе три различных кислотных радикала, имеющих неразветвлённую структуру и, как правило, чётное число атомов углерода. Из насыщенных жирных кислот в молекуле Ж. чаще всего встречаются стеариновая и пальмитиновая кислоты, ненасыщенные жирные кислоты представлены в основном олеиновой, линолевой и линоленовой кислотами. Физико-химические и химические свойства Ж. в значительной мере определяются соотношением входящих в их состав насыщенных и ненасыщенных жирных кислот.

  Ж. нерастворимы в воде, хорошо растворимы в органических растворителях, но обычно плохо растворимы в спирте. При обработке перегретым паром, минеральными кислотами или щёлочью Ж. подвергаются гидролизу (омылению) с образованием глицерина и жирных кислот или их солей образуя мыла. При сильном взбалтывании с водой образуют эмульсии. Примером стойкой эмульсии Ж. в воде является молоко. Эмульгирование жиров в кишечнике (необходимое условие их всасывания) осуществляется солями жёлчных кислот.

  Природные Ж. подразделяют на жиры животные и растительные

( масла жирные).

  В организме Ж. -- основной источник энергии. Энергетическая ценность Ж. в 2 с лишним раза выше, чем углеводов. Ж., входящие в состав большинства мембранных образований клетки и субклеточных органелл, выполняют важные структурные функции. Благодаря крайне низкой теплопроводности Ж., откладываемый в подкожной жировой клетчатке, служит термоизолятором, предохраняющим организм от потери тепла, что особенно важно для морских теплокровных животных (китов, тюленей и др.). Вместе с тем жировые отложения обеспечивают известную эластичность кожи. Содержание Ж. в организме человека и животных сильно варьирует. В некоторых случаях (при сильном ожирении, а также у зимнеспящих животных перед залеганием в спячку) содержание Ж. в организме достигает 50%. Особенно высоко содержание Ж. у с.-х. животных при их специальном откорме. В организме животных различают Ж. запасные (откладываются в подкожной жировой клетчатке и в сальниках) и протоплазматические (входят в состав протоплазмы в виде комплексов с белками, называемые липопротеидами). При голодании, а также при недостаточном питании в организме исчезает запасной Ж., процентное же содержание в тканях протоплазматических Ж. остаётся почти без изменений даже в случаях крайнего истощения организма. Запасный Ж. легко извлекается из жировой ткани органическими растворителями. Протоплазматические Ж. удаётся извлечь органическими растворителями только после предварительной обработки тканей, приводящей к денатурации белков и распаду их комплексов с Ж.

  В растениях Ж. содержатся в сравнительно небольших количествах. Исключение составляют масличные растения, семена которых отличаются высоким содержанием Ж. 

Липиды (от греч. lнpos -- жир), жироподобные вещества, входящие в состав всех живых клеток и играющие важную роль в жизненных процессах. Будучи одним из основных компонентов биологических мембран, Л. влияют на проницаемость клеток и активность многих ферментов, участвуют в передаче нервного импульса, в мышечном сокращении, создании межклеточных контактов, в иммунохимических процессах. Др. функции Л. -- образование энергетического резерва и создание защитных водоотталкивающих и термоизоляционных покровов у животных и растений, а также защита различных органов от механических воздействий.

  Большинство Л. -- производные высших жирных кислот, спиртов или альдегидов. В зависимости от химического состава Л. подразделяют на несколько классов (см. схему). Простые Л. включают вещества, молекулы которых состоят только ив остатков жирных кислот (или альдегидов) и спиртов, к ним относятся жиры (триглицериды и др. нейтральные глицериды), воски (эфиры жирных кислот и жирных спиртов) и диольные Л. (эфиры жирных кислот и этиленгликоля или др. двухатомных спиртов). Сложные Л. включают производные ортофосфорной кислоты (фосфолипиды) и Л., содержащие остатки сахаров (гликолипиды). Молекулы сложных Л. содержат также остатки многоатомных спиртов -- глицерина (глицеринфосфатиды) или сфингозина (сфинголипиды). К фосфатидам относятся лецитины, кефалины, полиглицерофосфатиды, фосфатидилинозит, сфингомиелины и др.; к гликолипидам -- гликозилдиглицериды, цереброзиды, ганглиозиды (сфинголипиды, содержащие остатки сиаловых кислот). К Л. относят также некоторые вещества, не являющиеся производными жирных кислот, -- стерины, убихиноны, некоторые терпены. Химические и физические свойства Л. определяются наличием в их молекулах как полярных группировок ( --COOH, --OH, --NH2 и др.), так и неполярных углеводородных цепей. Благодаря такому строению большинство Л. является поверхностно-активными веществами, умеренно растворимыми в неполярных растворителях (петролейном эфире, бензоле и др.) и очень мало растворимыми в воде.

  В организме Л. подвергаются ферментативному гидролизу под влиянием липаз. Освобождающиеся при этом жирные кислоты активируются взаимодействием с аденозинфосфорными кислотами (главным образом с АТФ) и коферментом А и затем окисляются. Наиболее распространённый путь окисления состоит из ряда последовательных отщеплений двууглеродных фрагментов (так называемое ?-окисление). Выделяющаяся при этом энергия используется для образования АТФ. В клетках многих Л. присутствуют в виде комплексов с белками (липопротеидов) и могут быть выделены лишь после их разрушения (например, этиловым или метиловым спиртом). Исследование извлечённых Л. обычно начинают с их разделения на классы с помощью хроматографии. Каждый класс Л. -- смесь многих близких по строению веществ, имеющих одну и ту же полярную группировку и различающихся составом жирных кислот. Выделенные Л. подвергают химическому или ферментативному гидролизу. Освободившиеся жирные кислоты анализируют методом газожидкостной хроматографии, остальные соединения -- с помощью тонкослойной или бумажной хроматографии. Для установления структуры продуктов гидролитического расщепления Л. применяют также масс-спектрометрию, ядерный магнитный резонанс и др. методы физико-химического анализа.

 Липопротеиды (от греч. lнpos -- жир и протеиды), липопротеины, комплексы белков и липидов. Представлены в растительных и животных организмах в составе всех биологических мембран, пластинчатых структур (в миелиновой оболочке нервов, в хлоропластах растений, в рецепторных клетках сетчатки глаза) и в свободном виде в плазме крови (откуда впервые выделены в 1929). Л. различаются по химическому строению и соотношению липидных и белковых компонентов. По скорости оседания при центрифугировании Л. подразделяют на 4 главных класса: 1) Л. высокой плотности (52% белка и 48% липидов, в основном фосфолипидов); 2) Л. низкой плотности (21% белка и 79% липидов, главным образом холестерина); очень низкой плотности (9% белка и 91% липидов, в основном триглицеридов); 4) хиломикроны (1% белка и 99% триглицеридов). Полагают, что структура Л. мицеллярная (белок связан с липид-холестериновым комплексом за счёт гидрофобного взаимодействия) либо аналогична молекулярным соединениям белков с липидами (молекулы фосфолипидов включены в изгибы полипептидных цепей белковых субъединиц). Исследования Л. осложнены неустойчивостью комплексов липид -- белок и трудностью их выделения в природной форме.

Жиры животные, природные продукты, получаемые из жировых тканей животных; представляют собой смесь триглицеридов высших насыщенных или ненасыщенных жирных кислот, состав и структура которых определяют основные физические и химические свойства Ж. ж. При преобладании насыщенных кислот Ж. ж. имеют твёрдую консистенцию и сравнительно высокую температуру плавления (см. табл.); такие жиры содержатся в тканях наземных животных (например, говяжий и бараний жиры). Жидкие Ж. ж. входят в состав тканей морских млекопитающих и рыб, а также костей наземных животных. Характерная особенность жиров морских млекопитающих и рыб -- наличие в них триглицеридов высоконепредельных жирных кислот (с 4, 5 и 6 двойными связями). Йодное число у этих жиров 150--200. Особое место среди Ж. ж. занимает молочный жир, которого в масле коровьем до 81--82,5%; в коровьем молоке содержится 2,7--6,0% молочного жира. В состав молочного жира входит до 32% олеиновой, 24% пальмитиновой, 10% миристиновой, 9% стеариновой и др. кислоты (общее содержание их достигает 98%).

  Кроме триглицеридов, Ж. ж. содержат глицерин, фосфатиды (лецитин), стерины (холестерин), липохромы -- красящие вещества (каротин и ксантофил), витамины А, Е и F. Витамином А особенно богаты жиры из печени морских млекопитающих и рыб. В молочном жире присутствуют, кроме того, витамины К и D. Под действием воды, водяного пара, кислот и ферментов (липазы) Ж. ж. легко подвергаются гидролизу с образованием свободных кислот и глицерина; при действии щелочей из жиров образуются мыла.

  В организме Ж. ж. играют роль резервного материала, используемого при ухудшении питания, и защищают внутренние органы от холода и механических воздействий.

  Ж. ж. находят широкое применение прежде всего в качестве продуктов питания. Важные пищевые жиры -- говяжий, бараний и свиной -- получают из жировых тканей рогатого скота и свиней. Из тканей морских млекопитающих и рыб приготовляют пищевые, медицинские, ветеринарные (кормовые) и технические жиры. Пищевые жиры, перерабатываемые путём гидрогенизации на маргарин, производят из жировых тканей усатых китов (сейвалы, финвалы и др.). Медицинские жиры, содержащие витамин А и используемые как лечебный и профилактический препарат, получают из печени тресковых рыб: трески, пикши, сайры и др. Ветеринарные жиры предназначаются для подкормки с.-х. животных и птиц и приготовляются из тканевых и печёночных жиров рыб и морских млекопитающих. Технические жиры используют в лёгкой, химической, парфюмерной промышленности и в др. отраслях народного хозяйства для обработки кож, выработки моющих и пеногасительных средств и различных кремов и помад. Технический рыбий жир получают преимущественно в процессе производства кормовой муки из различных отходов (головы, кости, внутренности, плавники), из малоценных в пищевом отношении и некондиционных рыб, из некондиционного сырья, получаемого при переработке усатых китов и ластоногих; к техническим относятся также жиры, получаемые из зубатых китов (главным образом кашалотов) и характеризующиеся большим содержанием восков, что делает их непригодными для пищевых целей.

  Ж. ж. выделяют из жировой ткани и отделяют от белков и влаги посредством нагревания выше температуры плавления. Вытопку жиров из измельченной ткани производят в открытых котлах, а из неизмельчённой -- в автоклавах под давлением. Для вытопки пищевых и др. жиров широко применяют установки непрерывного действия АВЖ (отечественного производства), «Титан» (Дания), «Де-Лаваль» (Швеция) и др. Длительность процесса с момента загрузки жирового сырья до получения готового продукта составляет на этих установках 7--10 мин. Вытопка Ж. ж. на непрерывнопоточной установке АВЖ, широко применяемой в мясной промышленности, включает следующие стадии (см. схему). Сырьё загружают в воронку центробежной машины 1, где оно измельчается ножами и нагревается паром до температуры 85--90°С. Полученная жиромасса поступает через питательный бачок 2 в горизонтальную центрифугу 3 для отделения белков от жира и воды. Жир с водой через центробежную машину 4 направляется в питательный бачок 5 и затем в сепараторы 6 (на схеме показан один) на 2--3-кратную очистку. Прозрачный жир посредством центробежной машины 7 подаётся в приёмник 8, из которого поступает в шнековый аппарат 9 на охлаждение до температуры 35--42 °С, а затем на розлив  упаковку в тару. 

Состав и свойства жиров домашних животных

Страницы: 1, 2