Ім'я файлу: Реферат (Ліпіди) Харченко Юлії.docx
Розширення: docx
Розмір: 196кб.
Дата: 13.11.2020
скачати
Пов'язані файли:
«Хімічний склад проміжних продуктів перероблення зерна у борошно
Розширення: docx
Розмір: 196кб.
Дата: 13.11.2020
скачати
Пов'язані файли:
«Хімічний склад проміжних продуктів перероблення зерна у борошно
Харківськийнаціональнийтехнічнийуніверситетсільськогогосподарстваімені Петра Василенка
Кафердатехнологійпереробний і харчовихвиробництв
Реферат
на тему: «Ліпіди»
Студентки:
5 курсу
групи 55 – ХТм
Харченко Юлії
Харків – 2020р.
Зміст:
Тема: Ліпіди
1.Загальна характеристика ліпідів.
2. Основніперетворенняліпідівпід час зберігання і переробки зерна.
3.Характеристика олійноїсировини.
Загальна характеристика ліпідів.
Ліпіди(від греч. lipos -жир) - велика група жирів і жироподібних речовин, які містяться в усіх живих клітинах. Це органічні сполуки. Їхзагальнимивластивостямиєвідноснанерозчинність у воді і розчинність в полярнихрозчинниках.
За хімічноюбудовоюліпіди є похіднимижирних кислот, спиртів, альдегідів, утвореними за допомогоюфосфоефірних, глікозиднихзв’язків.Разомзбілками і вуглеводамицеосновнікомпонентивсіхвидівклітин. У різних органах і тканинах вмістліпідівнеоднаковий. Особливо багатоїх у нервовійтканині, серці, печінці, нирках, крові,насінні і плодахдеякихрослин.
У наш час помітнозрісінтерес до ліпідів. Цепов'язано з тимифункціями, якіліпідивиконують в організмірослин, тварин і людини. Дослідженнядвохостанніхдесятиліть показали, щоскладніліпіди і їхприроднікомплекси є основою біологічнихмембрані у складіїхздійснюютьнайважливішіжиттєвіпроцеси. Встановленотакож, щосерйозніураженнянервовоїсистеми, розладисерцево-судинноїсистемитіснопов'язані з порушеннямобмінуліпідів.
Номенклатура.
Сучасна номенклатура і класифікаціяліпідів, щовикористовується в дослідженнях у галузіліпідоміки, грунтується на поділі
їх на вісімосновнихгруп, кожнаізякихскороченопозначаєтьсядвомаанглійськимилітерами.
Жирні кислоти (FA)
Гліцероліпіди (GL)
Гліцерофосфоліпіди (GP)
Сфінголіпіди (SP)
Стероїдні ліпіди (ST)
Пренольні ліпіди (PR)
Сахароліпіди (SL)
Полікетиди (PK)
Класифікація
Ліпіди класифікують за різними ознаками, тому існує кілька різних класифікацій. За походженням -бувають рослинного та тваринного характеру.
За агрегатним станом –тверді і рідкі.Тваринні жири, як правило твердіречовини. Рослинні жири найчастіше бувають рідкими, їх називають ще оліями.
За складом –прості і складні.Прості ліпіди –моно-, ди-ітриацилгліцероли.До простих ліпідів відносяться ліпіди, що не містять атомів Нітрогену, Сульфуру, Фосфору. Найбільш важливою і поширеною групою простих нейтральних ліпідів є група ацилгліцеролів. Серед гліцеролів (або ацилгліцеринів) розрізняють моно-, ди-, триацилгліцероли. Моно-і диацилгліцеролиу природі трапляються досить рідко.Жири складаються з гліцерину і жирних кислот.До складу молекули триацилгліцеролів (харчових жирів) входять: гліцерол (близько 10%) і жирні кислоти з різною довжиною вуглецевого ланцюга та різним ступенем насиченості атомів вуглецю (насичені й ненасичені жирні кислоти).
Жирні кислоти, в основному, і визначають властивості жиру. Жирні кислоти, залишки яких входять до складу триацилгліцеролів, можуть бути насиченими, моно-і поліненасиченими, містити циклічні і полярні групи. Вони майже всі мають парне число вуглецевих атомів (С6-С22) і нерозгалужений ланцюг.
Ненасичені жирні кислоти мають подвійний зв'язок у цис-положенні, а уполіненасичених подвійні зв'язки розділені метиленовими групами.Чим більше в жирах поліненасичених жирних кислот, тим вони є більш біологічно активними.
Основніперетворенняліпідівпід час зберігання і переробки зерна.
При приготуванні продуктів харчування, як у промисловості, ресторанному господарстві так і в домашніх умовах, в ході технологічного потоку ліпіди вихідної сировини (зерно,м'ясо і молоко, жири і масла, плоди і овочі і інш.) зазнають різних перетворень. Значні зміни відбуваються і в ліпідному комплексі продуктів що зберігаються. Все це впливає на їх склад, на харчову і біологічну ефективність готових продуктів.
Ліпіди в залежності від особливостей їх будови вступають у різні перетворення. Для ацилгліцеринів, які складають основну масу олій та жирів, характерні гідроліз, переестерифікація (обмін ацилів жирних кислот у складі молекул жирів), алкоголіз, ацидоліз, гідрування та окиснення ненасичених ацилгліцеринів.
Гідролітичний розпад жирів та олій, ліпідів зерна та продуктів його переробки, м'яса, риби є однією з причин погіршення їх якості та псування. Цей процес прискорюється із збільшенням вологості продуктів, що зберігаються, підвищенням температури, активності ферменту ліпази. Гідроліз відбувається у багатьох технологічних процесах та під час кулінарної обробки продуктів (під час варіння та жарки). Продукт гідролізу – гліцерин перетворюється на шкідливий для здоров'я людини акролеїн в результаті дегідратації:Акролеїн
Акролеїн має різкий неприємний запах, викликає сльозовиділення.
Кількість вільних жирних кислот, які містяться у продуктах і утворюються при гідролізі жирів, визначається кислотним числом.
Не менш важливі для практики реакції, які відбуваються з перетворенням вуглеводневих залишків. До таких реакцій належать реакції гідрогенізації (або гідрування) гліцеридів. Гідрогенізація жирів – це процес приєднання водню до залишків ненасичених кислот, які входять до складу жирів, в результаті чого ці залишки переходять в залишки насичених кислот. А жири при цьому з рідких перетворюються на тверді. Вперше гідрогенізацію жирів здійснив С. Фокін у 1906 році. Найчастіше гідрують соняшникову, соєву, арахісову олії.
Гідрування приводить до зміни жирнокислотного складу жирів та олій і дозволяє одержати продукт із більшою температурою топлення, твердістю, стійкістю до окиснення, пластичністю.
Реакцію здійснюють воднем під час нагрівання до 180 – 240С за наявності каталізаторів (подрібнений нікель). Змінюючи відповідно умови реакції, можливо здійснювати гідрування селективно, тобто гідру вати спочатку залишки ліноленової кислоти, потім лінолевої і, якщо треба – олеїнової кислоти.1-Олеїноїл-2-лінолеїл-3-ліноленоїл Тристеароїл, три стеарин
(Рідкий жир) (Твердий жир)
Продукт реакції називається саломасою («штучним салом») і служить основою для виготовлення маргарину, інших харчових жирів, застосовується у виробництві мила. Для виготовлення маргарину саломасу емульгують у молоці, попередньо обробленому бактеріями Bacillusaidilevolactiti, які продукують молочну кислоту. Далі до утвореної емульсії додають для кольору каротин або яєчний жовток, для запаху вершкового масла – бутандіон, для запобігання окисненню – антиоксиданти на зразок 2-трет-бутил-4-метоксифенолу, лецитин (природний ПАР), сіль, цукор, вітаміни D тощо.
При неповному гідруванні отриманий саломас застосовується для виготовлення м'яких сортів маргарину.
Необхідно зауважити, що існує думка про певну шкідливість гідрованих рослинних олій для людини. Систематичне вживання таких жирів та продуктів на їхній основі (печиво – до 30 – 50% транс-ізомерів, картопля фрі – близько 40%, чіпси – 30% тощо) збільшують ризик ішемічних захворювань на серце, мозок; сприяють іншим видам атеросклерозу. Це пов'язують з появою в таких оліях (жирах) транс-карбонових кислот. Останні виникають в жорстких умовах процесу гідрування внаслідок ізомеризації цис-конфігурації, яка здебільшого притаманна природним ненасиченим кислотам. Кількість транс-карбонових кислот у кінцевому продукті може досягати 15 – 20% від суміші всіх ВКК.
6. Окиснення жирів
Під впливом світла і кисню повітря, а також при дії води у жирів з’являється неприємний смак і запах. Цей процес окиснення і часткового гідролізу називають згірклістю жирів. Ненасичені кислоти окиснюються в місці подвійних зв'язків, утворюючи пероксидні сполуки. Надалі відбувається розрив карбонового ланцюга за місцем подвійного зв'язку, у результаті чого утворюються альдегіди і кислоти з коротким ланцюгом, типу масляної кислоти з неприємним запахом. Ці продукти перетворень надають жиру гіркого присмаку.
Механізм окиснення жирів, розкритий М. Семьоновим, оснований на пероксидній теорії Баха і Енглера. На першій стадії окиснюється переважно група –СН2–, яка розташована в α-положенні відносно подвійного зв'язку. В результаті гемолітичного розриву зв'язку між Гідрогеном і Карбоном в α-положенні утворюється радикал, який при взаємодії з киснем повітря утворює пероксидний радикал. Після взаємодії цього радикалу з новою молекулою жиру утворюються гідро пероксид і новий радикал.
П
ервинні продукти окиснення жирів – гідропероксиди. Це нестійкі сполуки, вони перетворюються на вторинні продукти окиснення жирів –епоксисполуки, кетони, альдегіди, спирти та їх похідні. Під час утворення вторинних продуктів окиснення може відбуватися розрив карбонового ланцюга.
В результаті полімеризації та поліконденсації продуктів окиснення відбувається так зване «зшивання» молекул і обрив ланцюга, що приводить до утворення низькомолекулярних сполук.
Швидкість реакції окиснення зростає зі збільшенням: ступеня ненасиченості ВКК, які входять до складу жиру; рівня вологості; температури та вмісту кисню; присутності іонів металів (заліза, марганцю, міді). Надзвичайно великий вплив на швидкість окиснення має присутність антиоксидантів – речовин, що утворюють з вільними радикалами стабільні сполуки. До природних антиоксидантів відносяться токофероли, сполуки фенольної природи – кварцетин. Активність антиоксидантів зростає в присутності їх синергістів, зокрема, лимонної та аскорбінової кислот, лецитину.
В тваринному організмі кислоти жирів окиснюються до диоксиду вуглецю і води. На сьогодні відомі всі проміжні стадії цього складного процесу. Окиснення починається з –СН2– групи, що знаходиться в β-положенні відносно карбоксильної групи (–СООН). β-кетокислота, яка при цьому утворюється, розкладається в результаті гідролізу з утворенням нової кислоти і оцтової кислоти.
RCH2CH2COOH → R-COCH2COOH + H2O → R-COOH + CH3COOH
Щойно утворена кислота підлягає подібному окисненню до тих пір, поки не утвориться ацетооцтова кислота СН3СОСН2СООН. Остання окиснюється в тканинах (головним чином в м'язах) до СО2 і H2O.
У харчовій сировині, напівфабрикатах і готовій продукції небажані процеси можуть протікати одночасно, у вигляді зв'язаних між собою перетворень. У спрощеній формі це показано на схемі
Перетворення ліпідів в технологічному процесіГлибина і інтенсивність цих процесів залежать від хімічного складу ліпідів, характеру супутніх речовин (антиоксидантів, меланоідинів), вологості, присутності мікроорганізмів, активності ферментів, контакту з киснем, від способів упаковки жиру і ряду інших факторів.
При неправильному зберіганні вершкового,топленого коров’ячого масла, маргарину поверхня їх змінює колір, а за смаком і запахом ці жири стають схожими на сало.
Результатом цих перетворень є зменшеня вмісту гідро пероксидів у жирах і поява таких вторинних продуктів самоокиснення, як альдегіди (альдегідне прогоркання), кетони (кетоннепрогоркання), оксикислоти (засалювання).
Прогорклі жири стають непридатними до використання у їжу із-за неприємного пекучого смаку і запаху. Найлегше прогоркають жири багаті ненасиченими жирними кислотами, а яловичий, баранячий і гідрогенізовані жири менше прогоркають.
Завдяки низькій вологості, відсутністі мінеральних речовин ліпіди не вражаються мікроорганізмами і можуть тривалий час зберігатися у темному місці. Оптимальні умови для зберігання: температура 4-6 оС, відносна вологість повітря 75%. В побуті їх слід зберігати в закритій скляній тарі у темряві.
Схема одержання рослинної олії комбінованим способом.
При комбінованому способі олію спочатку видаляють пресовим способом, а потім екстракційним.
Підготовка сировини для одержання олії комбінованим способом принципово не відрізняється від підготовки її для витягу олії пресовим способом, але для збільшення площі зіткнення його з розчинником здрібнену сировину (жмихову крупку) пропускають через спарену плющильну "установку з гладкими вальцями й одержують пластинки товщиною 0,2...0,4 мм (пелюстки). Вологість соняшника доводять до 8...9 %, температуру - до 50 °С.
При видаленні олії екстракцією в безупинно діючих шнекових екстракторах утворюється також противотокпелюстків і розчинника.
Місцелу після екстрагування фільтрують на спеціальних фільтрах і зливають у місцелосзбірники. Місцела містить 25...35 % олії і 70...75 % розчинника.
Очищення місцели (для видалення твердих часток шроту) проводять шляхом відстоювання і фільтрування; очищена місцела повинна містити не більше 0,02 % відстою.
Відгін розчинника проводять шляхом випарювання місцели при атмосферному тиску, а потім – під вакуумом гострою водяною парою; температура 105... 110 °С. Отриманої олію охолоджують водою.
Характеристика олійної сировини.
Основною сировиною для виробництва рослинної олії є плоди та насіння рослин, що віднесені до групи олійних, і що, в свою чергу, поділяються на 3 групи:
олійні рослини, що вирощують безпосередньо для одержання олії (соняшник, рапс);
рослини, із яких спочатку одержують інші продукти, а потім олії (хлопок, льон, гірчиця, соя, арахіс)
олієвмісні частини насіння не олійних рослин (зародки зернових культур, виноградне насіння, плодові кісточки).
Залежно від вмісту жиру олієвмісні рослини поділяють на 3 групи:
низькоолійні 15...30 % (соя)
середньоолійні 35...55 % (хлопок)
високоолійні – більше 55 %.
До олійних належать культури, що містять понад 15% жиру і використовуються для одержання олії. У насінні олійних культур всі вуглеводи перетворюються у високомолекулярні сполуки — жири, які після переробки використовують у харчуванні, а також для технічних і медичних потреб.
Рослинні жири можна екстрагувати майже з 300 видів рослин. Географія олійних культур досить широка. Умовно можна виділити олійні культури, що вирощуються:
- у районах помірних широт — ріпак, льон, соняшник, соя, рицина, арахіс;
- у субтропічних — соя, маслина, тунг;
- у тропічних та субтропічних — соя, бавовник, арахіс, кунжут, рицина;
- у тропічній зоні — олійна і кокосова пальми.
За останні 50 років у географії олійних культур сталися помітні зміни: основні посіви сої перемістилися з Азії, хоч там її площі й не зменшились, в Америку. В деяких країнах Америки зросли площі сафлору і соняшнику. За останню чверть століття найбільш динамічно збільшувались посіви і врожайність сої, ріпака, соняшнику, сафлору. Інтерес до олійних зростає не тільки у зв'язку із підвищенням попиту на рослинну олію, а й як на цінне джерело рослинного білка.
Рослинну олію використовують у харчовій, кондитерській, консервній, маргариновій а також у лакофарбній, текстильній, шкіряній промисловості. Відходи їх переробки, макуха і шрот, а також саме зерно, є цінним концентрованим кормом для тварин. У макусі і шроті міститься понад 50 % білка, і майже всі життєво необхідні амінокислоти.
До олійних культур відносяться соняшник, сафлор, мак, арахіс, рицина, перила, лялеманція, кунжут, ріпак, рижій, гірчиця біла і сиза (сарептська). Олію добувають з рослин, які відносяться до інших груп: це зернобобові — соя, люпин; прядивні — льон, коноплі, кенаф, бавовник. Сума жиру та білка у сої і люпину досягає 60-80 % маси насіння.
Соняшник дає добру харчову олію, а також макуху. Соя, крім олії є джерелом білка. Олію рицини використовують у медицині, багатьох галузях промисловості. Ріпак — дешева сировина для виготовлення маргарину, якісний харчовий продукт, перспектива виробництва пального. Льон олійний потрібний для одержання з його жирів високоякісних фарб і оліфи.
Важливою умовою збільшення виробництва олійних культур є різке зростання потреби в рослинних оліях. Як продукт харчування за медико-біологічною оцінкою, вони набагато корисніші й безпечніші для людського організму, ніж жири тваринного походження. Споживання рослинних жирів на душу населення подвоїлося. У країнах Європейської співдружності (ЄС) на одну людину використовують в рік по 41 кг олії, в середньому в світі — 15,7 кг.
Рослинна олія є складним ефіром триатомного спирту гліцерину і жирних кислот. Важливим показником якості олії є здатність висихати, яка визначається йодним числом, тобто кількістю грамів йоду, що приєднується до 100 г олії. Чим вище йодне число, тим швидше олія висихає. За здатністю висихати розрізняють 3 групи рослинної олії:
- висихаюча (йодне число > 130) — льонова, перилова, лялеманцієва, макова, конопляна, рижієва.
- напіввисихаюча (йодне число 85-130) — соняшникова, кунжутова, ріпакова, гірчична, соєва, сафлорова, бавовникова.
- невисихаюча (йодне число < 85) — рицинова, арахісова.
Якість олії визначається також кислотним числом, яке визначається кількістю їдкого калію (КОН) вмг, потрібного для нейтралізації вільних жирних кислот в 1 г олії. Олія з кислотним числом більш як 2,25 непридатна для харчових цілей.
Деякі рослинні олії є сировиною для миловарної промисловості. Здатність олії до омилення визначається числом омилення, тобто кількістю їдкого калію (в мг), потрібного для нейтралізації вільних і зв'язаних з гліцерином жирних кислот в 1 г олії. Для більшості рослинних олій воно становить 170-210.