Фосфолипиды, стерины, воски, их характеристика

Из липоидов, или жироподобных веществ, в пищевых продуктах наиболее широко распространены фосфолипиды, стеролы и воски.

Фосфолипиды широко распространены в растительныхи животных тканях.

Основная масса фосфолипидов участвует в формировании клеточных оболочек и внутриклеточных мембран.

Из фосфолипидов и пищевых продуктах содержатся прежде всего фосфоглицериды - близкие к жирам соединения, в состав которых, кроме жирных кислот и глицерина, входят остаток фосфорной кислоты и одно из азотистых оснований (холин, коламин или серин).

Фосфоглицериды растворимы в жирах и органических растворителях. Фосфоглицериды с водой образуют эмульсии и коллоидные растворы, легко гидролизуются, являются поверхностно-активными веществами. В состав фосфоглицеридов могут входить как предельные, так и непредельные жирные кислоты, от чего и зависит разнообразие их свойств.

В зависимости от строения полярной группы фосфоглицериды делят на фосфатидилхолины (старое название - лецитины), фосфатидилэтаноламины (старое название - кефалины), фосфатидилсерины и т. д.

В пищевых продуктах содержатся прежде всего фосфатидилхолины и фосфатидилэтаноламины.

В молекуле лецитина две гидроксильные группы глицерина этерифицированы жирными кислотами, третий ее водный остаток соединен с фосфорной кислотой, которая в свою очередь связана с азотистым основанием – холином.

В кефалине вместо холина находится азотистое основание - коламин.

В чистом виде фосфатидилхолины - воскообразные вещества белого цвета, которые обладают большой эмульсионной способностью и легко гидролизуются под действием фермента липазы. Лецитины в больших количествах находятся в клетках животных тканей, в растительных - меньше.Так, содержание их составляет (в %): в яичном желтке - 9,4, в молочном жире – 1,3, в пшенице - 0,65, во ржи – 0,57.

Лецитины применяются в качестве эмульгатора в маргариновом и шоколадном производстве, в производстве мороженого, а также в медицине.

Кефалины встречаются в тех же клетках и тканях что и лецитины, но в меньших количествах.

При хранении продуктов фосфоглицериды могут расщепляться под влиянием кислот, щелочей или соответствующих ферментов.

Стерины относятся к классу стероидов - эфиров, образованных высокомолекулярными одноатомными спиртами с жирными кислотами. Представители только одного класса стероидов - стерины - содержатся в клетках в заметных количествах.

Стерины - высокомолекулярные гидроароматические спирты. Стерины, находящиеся в тканях животных, называют зоостеринами, в растительных - фитостеринами.

Представителем зоостеринов является высокомолекулярный спирт холестерин (С₂₅Н₄₅ОН). Онучаствует в образовании некоторых гормонов надпочечников и других биологически активных веществ, холестерин способен также связывать и обезвреживать в организме бактериальные гемотоксины.

В организм холестерин поступает с пищей и синтезируется самим организмом.

Из фитостеринов в растительных продуктах встречаются эргостерины, ситостерины и стигмастерины. Фитостерины отличаются от холестерина строением боковой цепи, а также количеством и положением двойных связей в циклической системе и боковой цепи.

Из известных фитостеринов наиболее важное значение имеет эргостерол (С₂₈Н₄₃ОН). При облучении ультрафиолетовыми лучами эргостерол переходит в витамин D.

Содержание стеринов в жирах следующее (%): в льняном масле - 0,42, в коровьем - 0,07; в тресковом жире -0,52; в жире яичных желтков - 1,6, в зерне пшеницы - 0,03-0,07. Дрожжи, в пересчете на сухое вещество содержат свыше 2 % стеринов и стероидов.

Воски - это группа жироподобных веществ, построенных эфирообраэно из высокомолекулярных одноатомных спиртов и высших монокарбоновых жирных кислот. В отличие от жиров в образовании восков глицерин не принимает участия. Часто в состав восков входят свободные жирные кислоты и спирты, а также углеводороды, красящие и ароматические веществ.

Все воски при обычных условиях твердые. Различают воски растительного и животного происхождения. Воски в растениях и животных выполняют главным образом защитную функцию. В растениях воски покрывают тонким слоем листья, стебли, плоды, предохраняя их от смачивания, проникновения микроорганизмов и испарения влаги, а также воски рассеяны внутри клетки, как жиры.

К представителям восков животного происхождения относятся пчелиный воск, ланолин - воск, содержащийся в овечьей шерсти, и спермацет, добываемый из черепных полостей кашалота. Различные воски широко используют при изготовлении свечей, помад, мыла, разных пластырей и др.

8. Методы определения жиров в пищевых продуктах

Изучение липидов начинается с определения их количества (содержания) в пищевых продуктах. Для этого используются методы определения содержания липидов непосредственно в объекте и методы, связанные с извлечением липидов из пищевого продукта. Свободные липиды экстрагируются из анализируемого продукта неполярными растворителями,связанные - системами растворителей, содержащими, спирт. Прочносвязаные липиды выделяют из обработанного щелочами и кислотами шрота, оставшегося после выделения связанных липидов.

Определение жира по Сокслету (прямое определение). Определение основано на извлечении жира растворителем из сухой навески исследуемого продукта в аппарате Сокслета, отгонке растворителя и взвешивании жира.

В качестве растворителя чаще всего применяют этиловый эфир. Этиловым эфиром из исследуемого продукта извлекаются не только жиры, но и сопутствующие вещества. Поэтому определяемый этим методом жир называют «сырым» жиром.

Берут навеску от 5 до 10 г, обезвоживают и количественно переносят в пакет из фильтровальной бумаги и помещают в экстрактор аппарата Сокслета. К экстрактору присоединяют предварительно высушенную при 105° и взвешенную колбу Сокслета, наливают эфир и колбу нагревают на водяной бане. Обычно экстрагирование продолжается 10 - 12 час. Затем нагревание бани прекращают, колбе дают остыть и из нее отгоняют эфир. Затем колбу высушивают в сушильном. После окончания высушивания колбу взвешивают, содержание жира рассчитывают по формуле.

Определение жира по Рушковскому (по обезжиренному остатку). Метод заключаемся в том, что количество жира в исследуемом продукте определяется не по количеству извлекаемого жира, а по обезжиренному остатку.

Предварительно готовят по два пакетика для каждой пробы, пакетики попарно высушивают до постоянного веса и окончательный вес записывают. Подготовленные навески заключают в пакетики, которые взвешивают на аналитических весах. Подготовленные пакетики помещают в экстрактор аппарата Сокслета, предварительно наполненный эфиром. По окончании экстракции пакетики высушивают при 100-105° С до постоянного веса. Содержание жира в процентах вычисляют по формуле.

Определение содержания жира методом Гербера. Сущность метода состоит в растворении органических веществ (кроме жира) в концентрированной серной кислоте. Жир экстрагируют изоамиловым спиртом и центрифугируют.

Берут навеску в 5 г, помещают ее в стакан, добавляют 10 мл серной кислоты, нагревают на водяной бане до тех пор, пока навеска не растворится в кислоте. Затем переносят жидкость в чистый жиромер, приливают 1 мл изоамилового спирта, добавляют серную кислоту. Жиромер помещают на 5 мин в водяную баню при 65±2 °С для более полного растворения навески. Затем его вынимают и центрифугируют.

После этого жиромер погружают в водяную баню, через 5 мин жиромер вынимают и быстро производят отсчет жира.

Содержание жира вычисляют по формуле.

Определение содержания жира экстракционно-весовым методом ВНИИКОПа (по Грживо и Шорниковой). Метод основан на извлечении жира органическим растворителем из обезвоженного продукта, удалении растворителя и взвешивании полученного жира.

Высушивают два алюминиевых бюкса и взвешивают их на аналитических весах. Отбирают 10 г гомогенизированного продукта и переносят в металлический цилиндр для экстракции. В цилиндр наливают 25-40 мл дихлорэтана, затем навеску растирают пестиком в течение 5 мин. По окончании экстракции раствор жира фильтруют. По 5 мл отфильтрованного раствора жира переносят в подготовленные алюминиевые бюксы. Для удаления растворителя бюкс помещают на песчаную баню. Бюксы охлаждают, взвешивают и снова высушивают. По разности масс определяют количество жира во взятом объеме раствора. Процентное содержание жира вычисляют по формуле.

Определение содержания жира гравиметрическим методом с экстракцией жира в микроразмельчителе. Навеску исследуемой пробы помещают в стакан микроразмельчителя. Добавляют 50 мл дихлорэтана, производят измельчение и экстракцию навески. Раствор жира фильтруют в мерную колбу через бумажный фильтр. Два металлических бюкса взвешивают на аналитических весах и отбирают в каждый по 10 мл раствора жира.

Растворитель выпаривают на электрической. Для полного высушивания жира бюксы помещают в сушильный и после охлаждения взвешивают на аналитических весах. Содержание жира вычисляют по формуле.

Определение жира рефрактометрическим методом. Жир из навески извлекают монобромнафталином или монохлорнафталином, после чего измеряют в рефрактометре коэффициенты преломления чистого растворителя и раствора жира, по которым рассчитывают содержание жира.

Навеску хорошо измельченного изделия растирают в ступке, приливают растворитель и вновь растирают. Смесь из ступки переносят на маленький фильтр. Фильтрат собирают, перемешивают. Коэффициент преломления определяют при 20 °С, нанеся 2-3 капли фильтрата на призму рефрактометра. Содержание жира вычисляют по формуле.

Вопросы для самоконтроля:- доделать

1.

Учебная литература

1. Грачок М.А. Химические основы сырья и товаров: Учеб. пособие. - Минск: БГЭУ, 1996. - С. 111-117.

2. Журавлева М.Н. Теоретические основы товароведения продовольственных товаров и стандартизации: Учебник для студентов высш. учеб. заведений. – М.: Экономика, 1984. - С. 63-73.

3. Колесник А.А., Елизарова Л.Г. Теоретические основы товароведения продовольственных товаров: Учеб. для вузов. М.: Экономика, 1990. - С. 87-111, 72-87.

4. Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А., Кобелева И.Б. Пищевая химия: Конспект лекций. В 2-х ч.Ч.I. М.: Издательский комплекс МГУПП, 1998. - С. 94-127.

5. Основы биохимии: Учебник/ А.А. Анисимов, А.Н. Леонтьева, И.Ф. Александрова и др.; Под. ред. А.А. Анисимова. - М.: Высшая школа, 1986. - С. 420-441.

6. Товароведение продовольственных товаров: Учеб. пособие / Микулович Л.С., Локтев А.В., Фурс Н.И. и др.; Под общ. ред. О.А. Брилевского. - Мн.: БГЭУ, 2001. - С. 62-66.

1. 117.