СВОЙСТВА И ПРЕВРАЩЕНИЯ ГЛИЦЕРОФОСФОЛИПИДОВ
Глицерофосфолипиды – бесцветные вещества, без запаха, хорошо растворимы в жидких углеводородах и их галогенпроизводных, отдельные группы различаются растворимостью в спиртах, ацетоне. Они существуют в нескольких полимерных формах и плавятся в две стадии. Обладают оптической активностью. Выделенные из природных объектов фосфолипиды – аморфные вещества, перекристаллизованные из органических растворителей – имеют кристаллическую структуру.
Химические превращения глицерофосфолипидов обусловлены характером и строением структурных компонентов и видами химических связей. Для них характерны реакции гидролиза кислотами и щелочами. Существует несколько видов гидролаз (A1, A2, B1, B2, С, D), различающихся характером действия на субстрат. Они обнаружены в природных объектах.
Принципиальная схема действия фосфолипаз на фосфолипиды:
Полярные группы молекул фосфолипидов взаимодействуют с полярными группами молекул белков, углеводов, диполями воды.
Взаимодействие глицерофосфолипиды–белки:
Взаимодействие глицерофосфолипиды–углеводы:
Некоторая часть фосфолипидов не выделяется из масел или выделяется только с помощью специальных приемов гидратации масел (негидратируемые фосфолипиды). По современным представлениям – это комплексные соединения фосфолипидов с ионами металлов (Ca2+, Mg2+, Cu2+, Fe2+ и Fe3+; последние являются катализаторами процессов окисления), а также соединения со стеролами и алифатическими спиртами.
В результате энзимической и химической модификации в промышленности получают различные виды производных фосфолипидов (лецитинов): гидролизованные лецитины, гидроксилированные, ацилированные с различными гидрофильно–липофильными характеристиками (ГЛБ от 2 до 12). Они нашли широкое применение в пищевой промышленности.
МЕТОДЫ ВЫДЕЛЕНИЯ ЛИПИДОВ
ИЗ СЫРЬЯ И ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
И ИХ АНАЛИЗ
Анализ липидов и продуктов их превращений является сложной задачей, требующей применения, наряду с классическими химическими методами, современных физико–химических методов исследования (хроматографии, спектроскопии, рентгеноструктурного анализа и т. д.).
Изучение липидов начинается с определения их количества (содержания) в пищевых продуктах. Для этого используются методы определения содержания липидов непосредственно в объекте (ЯМР, ИК–спектроскопия) и методы, основанные на извлечении липидов из пищевого продукта (свободные, связанные, прочносвязанные липиды). Свободные липиды экстрагируются из анализируемого продукта неполярными растворителями (гексаном, диэтиловым эфиром), связанные – системами растворителей, содержащими, как правило, спирт (смесь хлороформа и метанола, взятых в объемном соотношении 2 : 1). Прочносвязанные липиды получают из обработанного щелочами и кислотами шрота, оставшегося после выделения связанных липидов. Основные требования, предъявляемые к методам выделения, – полнота выделения и сохранение нативности выделенных липидов.
Химический состав липидов, выделенных из пищевого сырья и продуктов, исследуется по схеме (см. рис. 4.6), причем в каждом конкретном случае выбирают тот набор анализов, который позволяет получить максимальный объем интересующей исследователей информации. Подробное описание методов выделения и исследования липидов приведено в специальных руководствах.
Рис. 4.6. Общая схема анализа жиров
В практике пищевой промышленности состав и качество жиров и масел характеризуют с помощью разнообразных аналитических "чисел", подразумевая под ними расход определенных реагентов на реакции с жиром. Наибольшее значение имеют числа: кислотное, омыления, йодное.
Кислотным числом называется показатель, характеризующий количество свободных жирных кислот, содержащихся в жире. Он выражается в миллиграммах едкого калия, затраченного на нейтрализацию свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г жира. Учитывая, что хранение пищевых продуктов, содержащих жиры и масла, всегда сопровождается гидролизом последних, по величине кислотного числа можно, до известной степени, судить об их качестве. В заводской практике кислотное число используется при расчете количества щелочи, необходимой для рафинации жиров и масел.
Число омыления равно количеству миллиграммов едкого калия, необходимого для омыления глицеридов и нейтрализации свободных жирных кислот в 1 г жира или масла. По числу омыления можно судить о средней молекулярной массе входящих в состав липидов жирных кислот и определить при мыловарении количество щелочи, необходимое для омыления жира.
Йодное число – показатель, характеризующий непредельность жирных кислот, входящих в состав жира. Оно выражается в процентах иода, эквивалентного галогену, присоединяющемуся к 100 г жира. Существует несколько методов определения йодного числа. Одним из наиболее распространенных является бромометрический метод. При этом применяется раствор брома в безводном метиловом спирте, насыщенном бромистым натрием. Бром образует непрочное комплексное соединение с бромистым натрием:
NaBr + Br2 → NaBr · Br2
Отщепляясь, бром реагирует с ненасыщенными глицеридами:
Количество непрореагировавшего брома определяют иодометрически:
NaBr + Br2 + 2KI → KBr + NaBr + I2
I2 + 2Na2S2O7 → 2NaI + Na2S4 O6
Зная исходное количество брома, можно легко вычислить йодное число жира. Йодное число широко применяется для определения вида жира, способности его к "высыханию", расчета потребного количества водорода на его гидрогенизацию.
Величины указанных констант для отдельных жиров, не подвергшихся разрушению, колеблются в незначительных пределах и характеризуют вид жира и его качество (табл. 4.4).
Таблица 4.4.Содержание жирных кислот (в %) и характеристики масел и жиров
Жиры и масла | Содержание и состав жирных кислот | Характеристика | ||||
насыщенных | ненасыщенных | основных | Температура застывания, °С | Число омыления | Йодное число | |
Масла | ||||||
Соевое | 14–20 | 75–86 | C218 46–65 | –18 | 191–193 | 120–140 |
Хлопковое | 22–30 | 75–76 | С218 45–56 | 2–4 | 191–198 | 101–116 |
Подсолнечное | 10–12 | до 90 | C218 46–70 | 16–18 | 186–194 | 119–136 |
Рапсовое | 2–6 | 94–98 | C118 6–44 Эруковая 1–52 | 0–10 | 167–181 | 94–103 |
Оливковое | 9–18 | 82–91 | C118 70–82 | 0–6 | 185–200 | 72–89 |
Кокосовое | до 90 | C012 44–52 C014 13–18 | 16–25 | 251–264 | 7–12 | |
Пальмовое | 44–57 | 43–56 | С016 39–47 C218 45–50 | 31–41 | 196–210 | 52–58 |
Пальмо–ядровое | 79–83 | 17–21 | С016 10–19 | 19–24 | 240–257 | 15–20 |
Масло какао | 58–60 | 40–42 | C118. 23–25 C016 31–34 | 21–27 | 192–196 | 34–36 |
Льняное | 6–9 | 91–94 | С31841–60 | 18–27 | 191–195 | 175–190 |
Животные жиры | ||||||
Говяжий | 45–60 | 43–52 | С118 24–29 43–44 | 30–38 | 190–200 | 32–47 |
Бараний | 52–62 | 38–48 | C018 25–31 С118 36–42 | 32–45 | 192–198 | 31–46 |
Свиной | 33–49 | 48–64 | С118 75–32 34–44 | 22–32 | 193–200 | 46–66 |
Китовый | 10–22 | 48–90 | – | – | 181–193 | 100–161 |
Дата добавления: 2016-12-16; просмотров: 2183;