Автор: Пользователь скрыл имя, 13 Марта 2013 в 20:13, реферат
Углеводы и жиры являются основными пищевыми веществами, без которых нормальная жизнедеятельность человека не возможна. Они выполняют множество важных функций в организме: являются основным энергетическим источником, структурным компонентом клеток и тканей и т. д. Поэтому доскональное знание технолога их структуры, физико-химических свойств, влияния на организм, является базой для понимания всех технологий пищевых продуктов.
Введение 3
1. Классификация и структура углеводов 4
1.1 Моносахариды 4
2. Жиры. Общая характеристика и классификация. 7
2.1 Структура и физико-химические свойства жиров 8
2.2 Жирные кислоты. Их роль в питании. 12
Вывод 14
Список литературы 15
Под влиянием специфического фермента липазы, минеральных кислот, щелочей или сульфокислот триглицериды распадаются ступенчато с образованием сначала ди-, а затем моноглицеридов и наконец свободных жирных кислот и глицерина. Результат полного гидролиза выражается схемой:
Реакция широко применяется при получении жирных кислот, глицерина, промежуточных продуктов распада. С гидролитическим распадом жиров связывают порчу пищевых продуктов и ухудшение качества жиросодержащего сырья, которое значительно ускоряется при повышении влажности и температуры.
К наиболее важным химическим свойствам жиров относят их способность омыляться под действием водных растворов щелочей:
При этом количество миллиграммов КОН, пошедшее на полное омыление 1 г жира, называют числом омыления. Оно указывает на количество входящих в жир свободных и связанных с молекулой глицерина жирных кислот.
Для получения стойких эмульсий жира в воде необходимо присутствие третьего вещества — эмульгатора, который легко адсорбируется на поверхности обеих фаз.
Все эмульгаторы имеют амфипатическую структуру. Роль таких соединений выполняют мыла, белки, фосфаты, соли желчных кислот, некоторые синтетические поверхностно-активные вещества. Эмульгатор снижает поверхностное натяжение на поверхности капли воды, создает непрерывный переход от капли жира к водной фазе, в результате чего слияние капель жира не происходит. Стабильность эмульсии масла в воде значительно повышается. Эмульгирование имеет большое физиологическое значение при всасывании и усвоении жиров организмом и при образовании мембран. Оно широко применяется в пищевой промышленности, мыловарении, при изготовлении косметических средств, в производстве красителей, лечебных препаратов и т. д.
Для характеристики жиров используют также показатели йодного, кислотного и пероксидного чисел.
Йодное число характеризует степень ненасыщенности жирных кислот, входящих в состав жира, поскольку присоединение иода возможно лишь по месту двойных связей. Оно показывает количество граммов иода, поглощаемое 100 г жира. Чем выше йодное число, тем больше степень ненасыщенности жиров.
Кислотное число указывает на содержание свободных кислот, т. е. на степень гидролиза жиров, и равно количеству миллиграммов едкого кали, необходимого для нейтрализации 1 г жира. Количество жирных кислот, а следовательно, кислотное число, возрастает при хранении, особенно в условиях повышенной влажности, температуры и др.
Жиры и масла, особенно содержащие радикалы ненасыщенных жирных кислот, окисляются кислородом воздуха. Продукты представляют собой смесь разнообразных пероксидов и гидропе- роксидов. В результате сложных химических превращений из пероксидов образуются вторичные продукты окисления: спирты, альдегиды, кетоны, кислоты с углеродной цепочкой различной длины, а также их производные, например продукты полимеризации. Накопление продуктов окисления в жирах и маслах приводит к изменению их свойств и снижению пищевой ценности, а некоторые из продуктов окисления отрицательно влияют на организм.
Пероксидное число указывает на наличие и уровень содержания производных жиров перекисного характера, возникающих при хранении и переработке сырья и продуктов.
Глицериды в присутствии катализаторов (метилат и этилат натрия, натрий и калий, едкий натр) способны обмениваться (внутри- и межмолекулярно) ацильными группами; эта реакция получила название переэтерификации:
Переэтерификация приводит к изменению свойств жиров и масел, поэтому она широко применяется в пищевой промышленности для получения продуктов с заданными свойствами.
Глицериды при нагревании со спиртами в присутствии катализаторов образуют соответствующие эфиры жирных кислот с высвобождением глицерина. Такой обмен спиртов в сложных эфирах получил название алкоголиза:
Алкоголиз применяется
для промышленного и
В процессе ацидолиза при нагревании триглицеридов со свободными жирными кислотами при 250—300 °С происходит обмен ацильными группами:
Реакция протекает в присутствии серной кислоты, воды или трифторида бора. Процесс ускоряется с увеличением силы свободной жирной кислоты.
Гидрогенизацию глицеридов проводят молекулярным водородом при температурах 180—240 °С в присутствии никелевых и медно-никелевых катализаторов, как правило, при небольшом давлении. Подбирая соответствующие условия реакции, удается осуществить этот процесс селективно (избирательно), гидрируя сначала радикалы линоленовой кислоты до линолевой, затем линолевой до олеиновой, а уже потом радикалы олеиновой (если это необходимо) до стеариновой кислоты. Получают продукт гидрирования с заранее заданными кислотным составом свойствами – саломас.
Важнейшим компонентом, который определяет свойства жиров, являются жирные кислоты, которые содержат, как правило, парное число атомов углерода. Жирные кислоты делятся на две больших группы: насыщенные - предельные и ненасыщенные - непредельные, которые имеют двойные связи. От количества двойных связей в молекуле зависят все основные свойства ненасыщенных жирных кислот. Наибольшее значение по степени распространения в продуктах и свойствами имеют такие жирные кислоты: стеариновая, пальмитиновая (насыщенные); олеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая, эйкозопентаеновая (ненасыщенные).
Насыщенные жирные кислоты в большом количестве встречаются в составе животных жиров (они состовляют до 50% бараньего, говяжьего жиров). Излишек в рационе жиров, богатых ими, способствует нарушению обмена липидов и повышению уровня холестерина в крови. Ненасыщенные жирные кислоты распространены в жидких жирах (маслах), орехах, морепродуктах, овсяной и гречневой крупах. Во многих маслах содержимое их доходит до 80-90% (подсолнечное, кукурузное, льняное, маслиновое).
Линолевая и линоленовая кислоты не синтезируются в организме человека, а арахидоновая кислота может образовываться из линолевой при участии витамина В6.
Благодаря неустойчивым двойным связям между атомами углерода ненасыщенные жирные кислоты легко вступают в химические реакции. Лабильность двойных связей в ненасыщенных жирных кислотах является одной из причин накопления в жирах продуктов окисления, которые предопределяют их порчу.
Большое значение приобретает арахидоновая кислота, которая участвует в образовании многих структур липидов. Она в незначительных количествах содержится в некоторых животных жирах; в маслах - отсутствует. В животных продуктах ее содержится мало (мозг - 0,5%, яйца - 0,5%, печенка свиная - 0,3%, сердце - 0,2%).
Сегодня комплекс эссенциальных полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) рассматривают как фактор F, биологическое значение которого приравнивают к витаминам (к этим кислотам принадлежат линолевая, линоленовая, арахидоновая).
ПНЖК есть в подсолнечном, соевом, оливковом и арахисовом маслах, в маргарине, в ядрах косточковых плодов, в жирах рыб и светской птицы.
На основе новых представлений о физиологической роли полиненасыщенных жирных кислот с одинаковым расположением двойных связей, которые имеют общие закономерности превращения, их объединяют в два семейства: семейство омега-6 (продукты превращения линолевой кислоты, двойная связь в 6 положении) и омега-3 (продукты превращения линоленовой кислоты, двойная связь в 3 положении).
Биологическая роль ПНЖК очень важна. Они участвуют как структурные элементы в фосфолипидах, липопротеине клеточных мембран; входят в состав соединительной ткани и оболочек нервных волокон. Также они влияют на обмен холестерина, стимулируя его окисление и выведение из организма и образуют с ним растворенные эфиры, которые имеют нормализирующее действие на стенки кровеносных сосудов. ПНЖК берут участие в обмене витаминов группы В (перидоксина и тиамина); стимулируют защитные функции организма. Из них образуются клеточные гормоны – простагландины.