Материал: А27137 Проверить Рогов Б.А. Пищевая инженерия производства жировой про

Общими компонентами для всех инозитфосфатидов является инозит и фосфорная кислота. В остальном инозитфосфатиды могут очень сильно отличаться по составу.

При конечном гидролизе инозитфосфатида получается инозит, фосфорная кислота, глицерин, жирные кислоты и этаноламин.

Инозитфосфатиды в настоящее время изучены слабо. Однако известно, что они представляют собой значительную фракцию растительных и животных фосфатидов. Установлено наличие их в фосфатидах масличных семян в количестве 15…25 %, в фосфатидах органов животных – 4…11 %.

Другие виды фосфатидов на практике встречается редко, изучены слабо, поэтому изучать их не будем.

5.2.2.2. Жирные кислоты фосфатидов

В состав молекулы эфирных фосфатидов входят с другими компонентами два остатка жирной кислоты. Растительные фосфатиды содержат почти все насыщенные и ненасыщенные кислоты соответствующих растительных масел. В табл. 5.4 приведен жирнокислотный состав некоторых растительных фосфатидов.

Таблица 5.4

Согласно некоторым данным в состав фосфатидов входят не только кислоты соответствующих масел, но и такие жирные кислоты, которые в этих маслах не обнаружены.

Растительные фосфатиды содержат значительно больше насыщенных кислот, чем соответствующие масла. Как видно из табл. 5.4, растительные фосфатиды содержат значительно больше ненасыщенных кислот, чем насыщенных.

5.2.3. Общие свойства фосфатидов

Общие свойства фосфатидов зависят в значительной степени от природы жирных кислот, входящих в их состав. Природные растительные фосфатиды после тщательной очистки имеют желтоватый оттенок. Животные фосфатиды отличаются мазеобразной консистенцией, а растительные после очистки легко превратить в порошок.

В фосфатидах, получаемых из растительных масел методом гидратации, найдены в свободном состоянии сахара: галактоза, манноза, арабиноза, сахароза, стахиоза и рафиноза. Сахара в фосфатидах, вероятнее всего, связаны как адсорбционными, так и химическими связями.

Некоторые фосфатиды, имеющие первичную аминогруппу, например кефалины и фосфатидилсерины, способны взаимодействовать с редуцирующими сахарами и продуктами их распада с образованием меланофосфатидов. Некоторые меланофосфатиды имеют интенсивную темную окраску. Они образуются при нагревании фосфатидов в присутствии сахаров как в гидрофобных, так и гидрофильных средах.

Общим для всех фосфатидов является их плохая растворимость в ацетоне, поэтому чистые фосфатиды хорошо осаждаются ацетоном из эфирных растворов.

Фосфатиды гигроскопичны. Они набухают в воде, образуя сначала слизистую массу, а затем мутную грубодисперсную систему. Фосфатиды содержат одновременно гидрофильную и гидрофобную части. Поэтому при контактировании с водой их полярные (гидрофильные) группы стремятся погрузиться в воду, а гидрофобные остаются на поверхности раздела воды с воздухом, т. е. молекулы фосфатидов при контакте с водой ориентируются, занимая по отношению друг к другу примерно параллельное положение.

Фосфатиды растительных масел обладают антиокислительными, синергическими, эмульгирующими и влагоудерживающими свойствами и проявляют определенную биологическую активность. Поэтому фосфатиды растительных масел в настоящее время получаются в промышленном масштабе в различной товарной форме и применяются в разных областях пищевой промышленности.

5.2.4. Стеролы и стериды

Стеролы представляют собой высокомолекулярные циклические спирты. Стеридами называют сложные эфиры стеролов и высокомолекулярных жирных кислот.

Стеролы животного происхождения называют зоостеролами, растительного – фитостеролами, а стеролы дрожжевых и плесневых грибов – микостеролами. Из числа стеролов животного происхождения наиболее изученными является холестерол.

Холестерол кристаллизуется в виде пластинок с жирным блеском, имеет температуру плавления 140 °C и оптически активен (удельный угол вращения –39 град/дм). Холестерол встречается в животных тканях как в свободном состоянии, так и в виде сложных эфиров (холестеридов). В состав таких эфиров могут входить пальмитиновая, стеариновая или олеиновая кислоты. При дегидрировании холестерола образуется 7-дегидро-холестерол, являющийся провитамином D₃. При действии ультрафиолетового излучения на 7-дегидрохолестерол образуется витамин D₃.

Из числа фитостеролов наиболее изучены ситостеролы и стигмастеролы, содержащиеся в растительных маслах.

Представителем микостеролов является эргостерол. Он отличается большой ненасыщенностью, чем предыдущие стеролы и имеет две двойные связи. При действии на эргостерол ультрафиолетовых лучей он превращается в витамин D₂.

Стеролы в масличных семенах содержатся в свободном и связанном с белковыми веществами состояниях, образуя сложные комплексы.

Свободные стеролы и стериды нерастворимы в воде, но хорошо растворяются во многих органических растворителях и в масле. Соотношение между стеролами и стеридами в различных растительных маслах неодинаково. В одних маслах преобладают стеролы, в других – стериды. Общее содержание стеролов в растительных маслах колеблется в широких пределах от 0,03 до 1,0 % в зависимости от вида семян, способов и глубины извлечения масла.

При рафинации растительных масел стеролы частично удаляются. Так, при дезодорации подсолнечного масла содержание стеролов снижается на 7…10 %.

5.2.5. Воски

Выделяемые в обычных условиях природные воски представляют собой довольно сложные смеси различных соединений с преобладающим содержанием в них сложных эфиров высокомолекулярных алифатических спиртов и кислот. В состав их в тех или иных количествах могут входить, кроме сложных эфиров, высокомолекулярные свободные кислоты и спирты, лактоны, эстолиды, стеролы и стериды, углеводороды и некоторые другие вещества.

Воски по происхождению иногда подразделяют на следующие группы: воски, вырабатываемые насекомыми, воски животные, воски растительные и воски ископаемые. Воски животные отличаются мазеобразной консистенцией, а воски растительного происхождения имеют твердую консистенцию. В состав эфиров типичных восков входят жирные кислоты и спирты с четным и нечетным числом углеродных атомов от 12 до 34.

Растительные воски покрывают тонким слоем листья, стебли, стволы и плоды растений.

Для восковых эфиров растительного происхождения наиболее характерными являются высокомолекулярные жирные кислоты: карнаубовая С₂₄Н₄₈О₂ (температура плавления 72,5 °C), церотиновая С₂₇Н₅₄О₂ (температура плавления 82,5 °C) и монтановая С₂₉Н₅₈О₂ (температура плавления 86,8 °C).

Температура плавления известных насыщенных восковых эфиров колеблется от 32 до 98 °C. Они хуже растворяются в органических растворителях, чем глицериды, однако все же их растворимость в нагретых глицеридах и органических растворителях существенна.

В подсолнечных семенах воски локализуются преимущественно в оболочках, в хлопковых семенах – в хлопковом волокне и шелухе. При извлечении масла из масличных семян прессованием или экстракционным способом воски из оболочек частично переходят в масло. Эти воски не выводятся из масла при обычной рафинации. Имея высокую температуру плавления, они при охлаждении масла (сырого или рафинированного) выпадают в осадок, что приводит к появлению в нем интенсивной мути. Для получения прозрачного масла, не содержащего восков, в последнее время его подвергают специальной обработке – «вентеризации» (медленному охлаждению масла при слабом перемешивании с последующим фильтрованием).

5.3. Пищевая ценность жиров

Жиры играют очень важную роль в жизнедеятельности организмов. Значительная доля энергетических затрат организмов покрывается за счет окисления жиров. Энергетическая ценность жиров более чем в 2 раза превышающая таковую для углеводов и белков. Жиры могут накапливаться в организме в виде резервного или запасного материала, образуя так называемые жировые депо. И это обеспечивает постоянное поступление жиров в ткани и клетки независимо от приема их с пищей. Это имеет место и при относительно длительном недоедании и даже голодании животных и человека. Тем самым даже в экстремальных условиях в течение более или менее продолжительного времени удается поддерживать основные функции организма.

Пищевая ценность липидов не ограничивается их энергетической функцией. Некоторые жиры входят в состав биологических мембран, являясь важным строительным материалом клеток и клеточных органелл. Ряд жирных кислот являются незаменимыми для организма. Они участвуют в образовании важных соединений или структур, без которых невозможно нормальное функционирование организма. Эти кислоты входят в состав фосфолипидов различных мембран. Незаменимые жирные кислоты выступают как предшественники образования целой группы биологически активных соединений – простагландинов, которые оказывают влияние на сердечно-сосудистую систему и гладкую мускулатуру.

Особенно большое значение для жизнедеятельности человеческого организма имеют глицериды жиров, содержащие линолевую, линоленовую и арахидоновую жирные кислоты. Эти кислоты называют витамином F, или эссенциальными кислотами. Они существенно необходимы для жизнедеятельности животных организмов.

Эссенциальные кислоты играют большую роль в обмене стеринов. Считают, что при отсутствии или недостатке таких кислот в организме человека холестерин образует с ненасыщенными жирными кислотами трудно окисляющиеся при обмене веществ сложные эфиры. Вследствие химической стойкости они накапливаются в крови и откладываются, в частности на стенках артерий.

При достаточном количестве эссенциальных жирных кислот они образуют с холестерином сложные эфиры, которые при обмене веществ окисляются до низкомолекулярных веществ и легко выводятся из организма.

Количество эссенциальных жирных кислот, необходимое для нормальной жизнедеятельности человека, с достаточной точностью не установлено. Полагают, что в дневном рационе взрослого человека должно содержаться 12 г эссенциальных кислот (от 1 до 2…2,5 % от общей калорийности пищи).

Велика физиологическая роль жиров и из-за наличия в них физиологически важных сопутствующих веществ. К таким веществам относятся стерины, часть которых может быть источником образования витамина D и других производных, характеризующихся физиологической активностью. Каротины (провитамин А) в жирах являются источником образования витамина А. Кроме того, важны содержащиеся в растительных жирах токоферолы (витамин Е) и антигеморрагический витамин К.

Очень важное значение имеют находящиеся во многих жирах, особенно в растительных маслах, фосфатиды. Попадая в организм человека с пищей, они способствуют более раннему и обильному выделению желчи и лучшему всасыванию жира в верхних отделах кишечника, предохраняют печень от жировой инфильтрации, а также способствуют накоплению в организме белков.

Синтез ряда липидов, в состав которых входят незаменимые несинтезируемые в организме жировые компоненты, без внесения их извне оказывается невозможным.

Липиды выполняют и некоторые другие функции в организме. Вследствие плохой теплопроводности жиры предохраняют организм от охлаждения. Жировая ткань образует мягкую прослойку, предохраняющую внутренние органы от толчков. Жиры являются хорошими растворителями некоторых биологически активных соединений, например, жирорастворимых витаминов.

Энергетическая функция липидов осуществляется следующим образом: вначале в результате последовательного действия липолитических ферментов желудочно-кишечного тракта липиды подвергаются гидролитическому расщеплению. В результате расщепления сложных жиров кроме глицерина и жирных кислот образуются фосфорная кислота и азотистые основания. Стерины пищи всасываются в кровь, не претерпевая при этом существенных изменений. Важную роль выполняют выделяемые печенью желчные кислоты. Они активизируют липазу, кроме того, являясь поверхностно-активными веществами, эмульгируют жиры и обеспечивают всасывание жирных кислот.