Липиды (Жиры)

Это сложная смесь органических соединений, содержащаяся в растениях, животных и микроорганизмах, вместе с белками и углеводами составляют основную массу органических веществ всех живых организмов. К липидам относятся жиры и масла, другие гидрофобные вещества. Они являются важными компонентами пищевого сырья, полупродуктов и готовых пищевых продуктов. Источниками липидов служат продукты растительного и животного происхождения.

Содержание липидов в тушке рыб составляет: осетра - 20-25%, сельди - 10%; у животных содержание липидов в теле колеблется: свинина - 33%, говядина - 9,8%, поросята - 3%. В молоке животных уровень жира - от 17-18% (олень) до 3,5-4% (коровы).

По химическому строению липиды являются производными жирных кислот, спиртов, альдегидов, построенных с помощью сложноэфирной, простой эфирной, фосфоэфирной, гликозидных связей, они имеют сложный состав. Извлекаемая из семян смесь называется сырой жир.

Липиды делят на две группы: простые - триглицериды жирных кислот (глицеролипиды, гликолипиды, эфиры холестерина) и сложные (остатки высокомолекулярных карбоновых кислот + кислоты фосфорная и серная).

Простые нейтральные липиды - ацилглицерины (три-, ди-, моно - ацилглицерины) - это сложные эфиры глицерина и высших карбоновых кислот, составляют до 95 липидов (по существу это жиры и масла).

Другая группа жиров - воски - сложные эфиры высших одноосновных карбоновых кислот и одноатомных спиртов. Широко распространены в природе (листья, стебли, плоды).

Гликолипиды - группа нейтральных сложных липидов, в состав которых входят остатки моноз (липиды пшеницы, овса, кукурузы, подсолнечника), которым принадлежит важная роль в формировании клейковины белков пшеницы.

Важнейший представитель сложных липидов - фосфолипиды. Их молекулы построены из остатков спиртов (глицерин, сфингозин), жирных кислот, фосфорной кислоты а также содержат азотистые основания (холин, этаноламин, остатки аминокислот). Содержание фосфолипидов в различных культурах колеблется от 1,8-1,7% (соя, хлопчатник, подсолнечник) до 0,6-0,9% (пшеница, рожь, пшеница, кукуруза). Они выполняют структурную функцию (строение мембран и субклеточных структур - органелл), запаса питательных веществ (запасные липиды). Фосфолипиды образуют сложные комплексы с белками (липопротеиды), углеводами (липополисахариды).

Из пигментов, содержащихся в липидах, имеют значение каротиноиды (красно-желтые пигменты, выполняющие роль провитаминов); хлорофиллы; а в хлопковом масле - госсипол в концентрации 0,14-2,5%, представляющий токсикологический интерес.

Стерины - алициклические вещества, одноатомные спирты и их эфиры. К ним относятся растительные стерины - стигмастерин, брассикастерин, кампестерин; стерин животного происхождения - холестерин.

Холестерин - это стерин животного происхождения, поступающий с животными жирами или синтезирующийся в организме. Он является необходимым структурным компонентом мембран клеток, предшественником кортикостероидных гормонов, желчных кислот и витамина Д. Этот стерин сосредоточен в печени, почках, кишечной стенке, плазме крови, головном и спинном мозге.

В теле взрослого человека содержится около 140 г холестерина (примерно 2 г на 1 кг массы тела). В целом за сутки в организме человека расходуется примерно 1200 мг холестерина, около 500 мг окисляется до желчных кислот, столько же экскретируется с калом, около 100 мг идет на образование стероидных гормонов. Для восполнения этого расхода в сутки синтезируется около 800 мг (80%), а с пищей поступает около 400 мг (20%).

Повышенное содержание холестерина в плазме крови является атерогенным фактором (фактор риска атеросклероза).

Установлено, что насыщенные жирные кислоты приводят к повышению уровня холестерина в плазме крови, особенно пальмитиновая, стеариновая (животные жиры), лауриновая, миристиновая (сливочное масло).

Полиненасыщенные жирные кислоты семейства омега-3 (ш-3 или n-3), содержащиеся в соевом, рапсовом, льняном маслах) и омега-6 (ш-6 или n-6, содержащиеся в жире морских глубоководных рыб) признаны как пищевой фактор, снижающий уровень холестерина в плазме крови.

Антиатеросклеротическим фактором являются также пищевые волокна, усиливающие выведение холестерина из организма.

Ацилглицерины (три-, ди-, моноацилглицерины) - это сложные эфиры глицерина и высших карбоновых кислот, составляют до 95% липидов (по существу это жиры и масла). Природные жиры и масла как растительного, так и природного происхождения содержат смешанные триацилглицерины.

Насыщенные жирные кислоты (в углеродной цепи нет двойных связей) - пальмитиновая, стеариновая, миристиновая и др., используются как энергетический материал, содержатся в животных жирах, определяют твердое состояние и высокую температуру плавления. Высокое содержание животных жиров в рационе вызывает нарушение обмена липидов, повышается уровень холестерина в крови, увеличивается риск развития атеросклероза, ожирения, желчно-каменной болезни.

Ненасыщенные жирные кислоты (в углеродной цепи присутствуют двойные связи) подразделяются на мононасыщенные (одна ненасыщенная связь - олеиновая кислота) и полиненасыщенные (линолевая, линоленовая, арахидоновая). Собственно незаменимой является линолевая кислота (ш-6 содержит первую двойную связь в положении С-6), из которой образуется арахидоновая кислота при участии витамина В6. Основной источник линолевой кислоты - подсолнечное масло. Биологическое действие их заключается в том, что они являются предшественниками простагландинов клеточной мембраны, предотвращающих отложение холестерина на стенках кровеносных сосудов. Линоленовая кислота относится к группе ш-3 кислоты (содержит двойную связь в положении С-3). Содержание арахидоновой кислоты в пищевых продуктах незначительно и составляет в %: в мозге - 0,5; яйце - 0,1; свиной печени - 0,3; сердце - 0,2.

Оптимальная потребность организма в линолевой кислоте - 10 г, минимальная - 2-6 г в сутки. Среднее содержание полиненасыщенных кислот в рационе в пересчете на линолевую кислоту должно составлять 4-6% от общей калорийности пищи.

В льняном и соевом маслах отмечается высокое содержание линоленовой кислоты, жиры рыб относятся к высоконенасыщенным жирам, содержащим ПНЖК семейства ш-3 с очень длинной боковой цепью.

Физические и химические свойства масел и жиров зависят от соотношения отдельных жирных кислот.

Жиры нестойки при хранении. Г идролитический распад жиров, липидов зерна, муки, крупы является причиной ухудшения их качества, в конечном итоге - порчи. Скорость и глубину гидролиза масел и жиров можно охарактеризовать с помощью кислотного числа.

Кислотное число - показатель, характеризующий количество свободных жирных кислот, содержащихся в жире. Он выражается в мг 1Н раствора КОН, затраченного на нейтрализацию свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г жира.

Йодное число - показатель, характеризующий непредельность жирных кислот, входящих в состав жира. Выражается в процентах йода, эквивиалентного галогену, присоединяющемуся к 100 г жира.

Жиры и масла, особенно содержащие радикалы ненасыщенных жирных кислот, окисляются кислородом воздуха и светом с образованием гидропероксидов и вторичных продуктов их взаимодействия (спирты, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты). На скорость окисления оказывают влияние антиокислители (искусственные антиоксиданты - соединения фенольной природы: ионол, БОТ, БОА, пропилгаллаты; природные - токоферолы, госсипол, сезамол).

Ферментативное окисление (прогоркание) под действием биологических катализаторов характерно для липидов масличных семян, зерна и продуктов их переработки.

Маргариновая продукция. В основе получения маргариновой продукции лежат реакции переэтерификации (взаимодействие карбонильной группы сложного эфира со спиртовыми группами с образованием глицератов) с целью получения маргарина с высоким содержанием линолевой кислоты, гидрогенизации (присоединение водорода к остаткам ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав растительных масел), что приводит к изменению физико-химических свойств жировых смесей.