какие глицериды входят в состав твердых жиров

Глицериды

Глицеридами называют сложные эфиры трехатомного спирта — глицерина и жирных кислот. Они имеют общую формулу:

R1, R₂, R₃ — радикалы жирных кислот. Природные жиры являются смесью различных глицеридов, которые могут быть простыми и смешанными. Простыми, или однокислотными, глицеридами называют такие, в которых все три гидроксила глицерина этерифицированы одной кислотой или смешанными, в которых гидроксилы глицерина этерифицированы разными кислотами.

Подавляющее большинство природных жиров и масел представляет собой смесь разнокислотных глицеридов. Однако в некоторых маслах и жирах присутствуют и однокислотные глицериды, они обычно входят в состав тех жиров, где одна из кислот значительно превалирует над остальными. В качестве примера можно привести оливковое масло, где содержится около 80% олеиновой кислоты; касторовое масло, в котором преобладает рицинолевая кислота; тунговое масло, в состав которого входит до 80% элеостеариновой кислоты. Низкомолекулярные одно-кислотные глицериды (до глицеридов каприновой кислоты) в природных жирах не найдены.

Разнокислотные глицериды, присутствующие в твердых жирах, придают им более однородную структуру по сравнению с теми жирами, которые имеют в своем составе значительное количество однокислотных триглицеридов. Глицериды насыщенных жирных кислот встречаются в значительных количествах в маслах кокосовом, пальмоядровом и мускатного ореха. В них глицериды насыщенных кислот составляют более 60% общего количества глицеридов. В других маслах глицериды насыщенных жирных кислот содержатся в небольших количествах.

Чистые глицериды — бесцветные вещества без вкуса и запаха. Окраска, запах и вкус природных жиров определяются наличием в них специфических примесей, характерных для каждого вида жира. Температуры плавления и застывания глицеридов не совпадают, что обусловлено наличием нескольких кристаллических модификаций. По современным представлениям, молекулы триглицеридов в кристаллах в зависимости от ориентации кислотных групп могут иметь форму цилки 1; кресла 2, стержня 3 (рис. 1.2).

Температура плавления триглицеридов, содержащих остатки трансизомеров ненасыщенных жирных кислот, выше, чем у триглицеридов, содержащих остатки цисизомеров ненасыщенных кислот с тем же числом атомов углерода. Каждое масло характеризуется специфическим коэффициентом преломления (тем больше, чем выше ненасыщенность жирных кислот, входящих в его состав, и молекулярная масса).

Смеси индивидуальных глицеридов либо образуют твердые растворы (т. е. смешанные кристаллы), либо дают эвтектики (механические смеси кристаллов). Эвтектическая смесь имеет температуру плавления более низкую, чем исходные компоненты по отдельности.

Разница в температурах плавления глицеридов разного состава лежит в основе выделения из смеси наиболее высокоплавкой фракции глицеридов (получение хлопкового пальмитина, пальмового стеарина).

Плотность глицеридов 900-960 кг/м 3 (при 15 °С); она уменьшается с ростом длины цепи жирно-кислотных остатков и возрастает с увеличением числа изолированных двойных связей.

Источник

Нейтральные жиры (глицериды)

Нейтральные жиры являются сложными эфирами на основе высокомолекулярных карбоновых кислот и трехатомного спирта – глицерина.

Все жиры являются продуктами биосинтеза в растительных и животных системах.

Структура нейтрального жира может быть представлена следующей формулой:

В зависимости от природы ацила нейтральные жиры делятся на твердые жиры и жидкие жиры или масла. В твердых жирах ацилы представлены, в основном, остатками предельных высокомолекулярных карбоновых кислот, а в маслах — остатками непредельных карбоновых кислот. В основном ацилы жиров представлены пальмитиновой, стеариновой, арахиновой и бегеновой кислотами, из непредельных — олеиновой, линолевой и линоленовой. Кислоты, входящие в состав жиров, как правило, содержат четное число атомов углерода.

Нейтральные жиры также делятся на простые и сложные. Простые ― содержат остатки одной кислоты, а в сложных жирах ацилы представлены различными кислотами.

Название жира складывается из названия входящих в его состав кислот.

Природа жира зависит от количественного соотношения в составе жира ацилов самых различных кислот.

Состав свиного, говяжьего, сливочного масла зависит от условий биосинтеза, то есть состава кормов и условий откорма.

К примеру, в составе сливочного масла преобладают ацилы пальмитиновой (25-32%) и олеиновой (22-29%) кислот. Примерный состав сливочного масла приведен в таблице 1.

Состав сливочного масла

Растительные масла содержатся во многих растениях:

Химические свойства. Так как жиры по своей химической природе являются сложными эфирами, то для них характерны все химические свойства сложных эфиров. Они вступают в реакцию гидролиза, ацидголиза, алкоголиза, аммонолиза и окисления.

1. Гидролитическое расщепление жиров и масел. Этот процесс протекает под действием влаги в присутствии природных ферментов (липаза) или химическим путем:

Гидролитическое расщепление обусловливает порчу муки, крупы, зерна.

Этот процесс протекает и в организме человека, выделяющиеся карбоновые кислоты используются для синтеза новых жиров, необходимых организму.

2. Ацидолиз. Жиры способны вступать во взаимодействие с карбоновыми кислотами, более сильными, чем кислоты, входящие в состав ацилов:

3. Окисление жиров. Под действием кислорода воздуха жиры, особенно содержащие ацилы непредельных карбоновых кислот, способны окисляться. Этот процесс обусловливает окислительную порчу жиров и масел (прогоркание). Первичными продуктами окисления являются перекиси и гидроперекиси, дальнейший распад которых дает альдегиды, кетоны, кислоты, которые и обусловливают неприятный запах и вкус испорченных масел. Легче всего процессы окисления протекают в непредельных ацилах с сопряженными двойными связями или по α-положению к двойной связи.

Чтобы предотвратить процессы окислительной порчи, которая протекает по радикально цепному механизму, добавляют антиоксиданты, в качестве которых выступают различные соединения фенола, а также витамин Е (токоферол).

Процессы окисления имеют и практическое значение и используются при получении олифы. Масла, которые содержат в ацилах несколько двойных связей под действием кислорода воздуха подвергаются окислительной деструкции с последующей полимеризацией, которая приводит к образованию блестящих пленок. Этот процесс называется высыханием масел и может быть ускорен добавлением сиккатинов, в качестве которых используют соли марганца или свинца. Растительные масла варят сиккатинами и получают олифу, добавляя пигмент, получают масляные краски. Все масла по способности к высыханию делятся на высыхающие (льняное, конопляное), полувысыхающие (подсолнечное, кукурузное) и невысыхающие (оливковое).

Воски

Воски – это природные соединения, по своей химической природе являющиеся сложными эфирами высокомолекулярных карбоновых кислот и высокомолекулярных спиртов. Кроме этого, в состав воска входят высокомолекулярные предельные углеводороды (парафины), небольшое количество высокомолекулярных спиртов и кислот. Известен пчелиный воск, спермацет, шерстяной жир (ланолин), карнаупский воск (воск пальмы).

Воском покрыты различные фрукты и овощи: виноград, яблоки, капуста. Воск предохраняет плоды от порчи, сохраняя влагу.

Источник

Какие глицериды входят в состав твердых жиров

Растительные и животные жиры

Жиры образуются в организме растений и животных, служат запасным питательным веществом. В строении растительных и животных жиров есть некоторые важные отличия.

Номенклатура жиров

В соответствии с тривиальной номенклатурой, жиры называют, добавляя окончание «ин» к названию кислоты и приставку, указывая, сколько гидроксогрупп в молекуле глицерина подверглось этерификации. В общем лучше 1 раз увидеть, чем 100 раз услышать 😉

Получение жиров

Жиры (по строению сложные эфиры) получаются в реакции этерификации, протекающей между трехатомным спиртом глицерином и высшими карбоновыми (жирными) кислотами.

В зависимости от того, какие именно кислоты участвуют в реакции, образуются различные жиры.

Химические свойства жиров

В состав растительных жиров входят непредельные кислоты, которые поддаются гидрированию и превращаются в предельные. Таким путем в пищевой промышленности получают маргарин.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

§ 39. Жиры

Оглавление

Строение. Физические свойства

Жиры широко распространены в природе. Наряду с углеводами и белками, они входят в состав всех живых организмов.

Основу жиров составляют сложные эфиры трёхатомного спирта глицерина и карбоновых кислот. Такие сложные эфиры называются триглицеридами.

Общая формула триглицеридов:

Символами R₁, R₂ и R₃ обозначены углеводородные радикалы, которые входили в состав карбоновых кислот. Углеводородные радикалы в составе молекулы триглицерида могут быть одинаковыми или разными. Например, если триглицерид образован остатками стеариновой кислоты, то он называется тристеарат глицерина:

Приведём формулу триглицерида, содержащего два остатка пальмитиновой и один остаток олеиновой кислоты:

Жир является смесью различных триглицеридов. Таким образом, свойства жира во многом зависят от строения карбоновых кислот, остатки которых входят в состав триглицеридов, а также от относительного содержания этих остатков в жире. Чаще всего в состав жиров входят остатки следующих кислот: пальмитиновой, стеариновой, олеиновой, линолевой, линоленовой. В таблице 39.1 приведены формулы и температуры плавления этих кислот.

Таблица 39.1. Формулы, названия и температуры плавления высших жирных карбоновых кислот

Как видно из данных таблицы, ненасыщенные кислоты имеют более низкие температуры плавления, чем насыщенные. Поэтому жиры, содержащие большое количество остатков ненасыщенных карбоновых кислот, будут жидкими. Такие жиры имеют растительное происхождение и называются растительными маслами. Жиры, содержащие большое количество остатков насыщенных карбоновых кислот, — твёрдые. Это животные жиры.

В таблице 39.2 приведено примерное содержание остатков насыщенных и ненасыщенных карбоновых кислот в различных жидких и твёрдых жирах.

Таблица 39.2. Примерное содержание остатков карбоновых кислот (в % по массе) в составе жиров

Остатки насыщенных кислот

Остатки ненасыщенных кислот

Как видно из таблицы 39.2, в оливковом и подсолнечном масле (растительные жиры) большое содержание остатков ненасыщенных кислот — более 85 %. Содержание остатков насыщенных кислот в этих жирах невелико — менее 10 %. В говяжьем и бараньем жире (животные жиры), наоборот, большое содержание остатков насыщенных кислот — более 50 %.

Жиры нерастворимы в воде, но растворяются в органических растворителях.

Химические свойства

1. Гидрирование

Жидкие жиры можно превратить в твёрдые, осуществив реакцию присоединения водорода по двойным связям C C остатков ненасыщенных кислот. Этот процесс, который называется гидрированием жиров, широко используется в промышленности для получения твёрдых жиров — исходных веществ для синтеза моющих средств и маргарина.

В качестве примера приведём уравнение реакции гидрирования триглицерида олеиновой кислоты до триглицерида стеариновой кислоты:

2. Гидролиз

Так как триглицериды являются сложными эфирами, они подвергаются кислотному и щелочному гидролизу.

При нагревании в присутствии кислот жиры гидролизуются до глицерина и соответствующих карбоновых кислот. Приведём уравнение реакции кислотного гидролиза на примере триглицерида пальмитиновой кислоты:

Так как жир является смесью триглицеридов, то при гидролизе жира образуется смесь карбоновых кислот и глицерин.

Процесс щелочного гидролиза имеет особое значение, потому что в результате наряду с глицерином образуются соли карбоновых кислот. Например, при гидролизе триглицерида стеариновой кислоты раствором гидроксида натрия образуется натриевая соль стеариновой кислоты — стеарат натрия:

Натриевые и калиевые соли высших жирных кислот являются основой мыла. В связи с этим реакцию щелочного гидролиза иногда называют омылением.

Из реакционной смеси, образовавшейся в результате щелочного гидролиза жира, соли высших карбоновых кислот извлекают путём добавления хлорида натрия при перемешивании. По мере насыщения раствора хлоридом натрия растворимость солей высших карбоновых кислот уменьшается, раствор начинает мутнеть и, наконец, соли высших жирных кислот всплывают над прозрачной жидкостью в виде творожистых хлопьев, которые отделяют, промывают водой, добавляют красители, отдушки и прессуют в обычные куски мыла.

Мыла. Понятие о синтетических моющих средствах

Рассмотрим, как проявляется моющий эффект мыла. В воде калиевые и натриевые соли карбоновых кислот диссоциируют на ионы:

За счёт находящейся над поверхностью гидрофобной части анионы карбоновых кислот взаимодействуют с частицами загрязнителя, например жира, которые также обладают малой полярностью («подобное растворяется в подобном»). При этом образуются капельки, в которых гидрофильные части мыла направлены наружу и взаимодействуют с водой, а гидрофобные части взаимодействуют с загрязнителем, находящимся внутри капли. То есть мыло является своеобразным переносчиком нерастворимого в воде загрязнения в раствор. Описанный процесс можно наглядно отобразить в следующем виде:

Современные моющие средства представляют собой многокомпонентные смеси, в состав которых входят соли карбоновых кислот и синтетические моющие средства, а также ароматизаторы, антислеживающие компоненты, вещества, регулирующие пенообразование и др.

Основу жиров составляют триглицериды — сложные эфиры, образованные трёхатомным спиртом глицерином и высшими жирными кислотами.

В твёрдых жирах большое содержание остатков насыщенных жирных кислот, в жидких жирах преимущественно содержатся остатки ненасыщенных жирных кислот.

В результате гидрирования жидких жиров получают твёрдые жиры.

Продуктами кислотного гидролиза жиров являются глицерин и карбоновые кислоты, щелочного гидролиза — глицерин и соли карбоновых кислот.

Натриевые и калиевые соли высших жирных кислот являются компонентами моющих средств.

Вопросы и задания

1. Напишите структурные формулы трипальмитата и тристеарата глицерина.

2. В результате полного гидрирования жидкого (н. у.) вещества А образуется твёрдое (н. у.) вещество Б. При щелочном гидролизе вещества Б образуется вещество В, являющееся компонентом моющих средств. Укажите название вещества А:

Напишите уравнения протекающих реакций.

3. Для полного гидрирования некоторого триглицерида количеством 10 моль необходим водород объёмом 672 дм 3 (н. у.). В результате кислотного гидролиза продукта гидрирования образуется глицерин и только одна карбоновая кислота (масса кислоты равна 8,52 кг). Приведите возможную структурную формулу триглицерида.

4. Олеиновая кислота, остатки которой входят в состав природных жиров, имеет цис-конфигурацию двойной связи. В процессе её гидрирования при производстве маргарина наряду с гидрированием идёт дегидрирование радикалов образующейся стеариновой кислоты, причём ненасыщенный радикал приобретает транс-конфигурацию. Такие жиры называются транс-жирами. Полезно ли употреблять их в пищу?

Источник

Какие глицериды входят в состав твердых жиров

§ 5. ТРИАЦИЛГЛИЦЕРИНЫ И ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ

Триацилглицерины – самые распространенные липиды в природе. Их принято делить на жиры и масла. Жиры при комнатной температуре находятся в твердом состоянии. При нагревании они плавятся и переходят в жидкое состояние. Масла же при комнатной температуре имеют жидкую консистенцию. Жиры и масла не растворяются в воде. При интенсивном перемешивании с водой они образуют эмульсии.

В современных развитых странах на долю жиров в рационе питания людей приходится до 45 % суммарного потребления энергии. Столь большая доля жиров при ограниченном движении нежелательна. Причиной многих все шире распространяющихся болезней, в первую очередь болезней сердечно-сосудистой системы, является избыточное содержание жиров в пище. В то же время во многих развивающихся странах, наоборот, жиров в пище недостаточно, в суммарном потреблении энергии на их долю приходится не более 10 %.

Триацилглицерины играют важную роль в организме животного или растения. Так, например, на долю триацилглицеринов в человеческом организме приходится около 10 % массы тела (рис 4).

Рис. 4. Химический состав человеческого тела.

Жиры являются наиболее эффективным средством запасания энергии, так как обладают особыми преимуществами перед другими соединениями. Они не растворяются в воде, поэтому не меняют существенно физико-химические свойства цитоплазмы; кроме того, они химически инертны. И самое главное, их энергоемкость значительно выше энергоемкости других веществ, например, углеводов и белков. Ограниченное количество энергии может запасаться и в виде углеводов (гликоген), но основная избыточная энергия, поступающая в организм, запасается главным образом в виде жиров. Практически все пищевые продукты содержат жиры, хотя их содержание колеблется в широких пределах (табл. 1).

Среднее содержание жиров в некоторых пищевых продукта.

100 гпищевого продукта, г

100 гпищевого продукта, г

Триацилглицерины

Триацилглицерины (жиры и жирные масла природного происхождения) представляют собой сложные эфиры, образованные глицерином и жирными кислотами. Жирные кислоты – это общее название одноосновных алифитических карбоновых кислот RCOOH. При гидролизе триацилглицеринов образуются глицерин и жирные кислоты:

В состав триацилглицерина могут входить остатки как одной и той же кислоты – такие жиры называются простыми, – так и разных (смешанные жиры). Жирные кислоты в зависимости от строения радикала можно подразделить на насыщенные, ненасыщенные, а также разветвленные и циклические.

Насыщенные жирные кислоты имеют общую формулу CH₃(CH₂)_nCOOH, в которой n может изменяться от 2 до 20 и несколько выше. В качестве примера короткоцепочечной кислоты можно привести масляную кислоту CH₃(CH₂)₂COOH, которая содержится в молочном жире и сливочном масле. Примерами длинноцепочечных кислот являются пальмитиновая CH₃(CH₂)₁₄COOH и стеариновая CH₃(CH₂)₁₆COOH. Они входят в состав триацилглицеринов почти всех жиров и масел животного и растительного происхождения.

Ненасыщенные жирные кислоты содержат одну или несколько двойных связей в алифитической цепи, которая тоже может быть короткой либо длинной. Одной из наиболее распространенных кислот в живой природе является олеиновая кислота. Она содержится в оливковом масле, от которого и произошло ее название, а также в свином жире CH₃(CH₂)₇CH=CH(CH₂)₇COOH. Двойная связь в олеиновой кислоте имеет цис-конфигурацию. В природе встречаются жирные кислоты и с большим числом двойных связей, например, линолевая (две двойные связи), линоленовая (три двойные связи), арахидоновая (четыре двойные связи).

Триацилглицерины, в состав которых входят жирные кислоты с короткими цепями либо с высокой степенью ненасыщенности, как правило, имеют более низкие температуры плавления. Поэтому при комнатной температуре они находятся в виде масел. Это свойственно триацилглицеринам растительного происхождения, которые содержат большую долю ненасыщенных кислот. В отличие от этого животные жиры характеризуются высоким содержанием насыщенных жирных кислот и являются, как правило, твердыми. В этом можно убедиться, сравнивая состав оливкового масла (растительное масло) и сливочного масла (животный жир) (табл.2).

Распределение жирных кислот в оливковом и сливочном маслах

Источник