Захисну,

Энергетическую,

Гормональну,

4) що запасає,

6) участь в метаболізмі.

Класична класифікація:

істинні ліпіди - це з’єднані жирні кислоти з:

· гліцерином - жири і масла

· високомолекулярні спирти - воска

· з гліцерином і фосфорною к-ою - фосфатиди

· з вуглеводами - гліколіпіди

· з білками - ліпопротеїди

· з сірчаною к-тою - сульфаліпіди

псевдоліпіди - нестерильні спирти

· стероли

· альдегіди ВЖК

· жиророзчинні вітаміни

· терпени

· хлорофіл

Технічна класифікація

Ліпіди - жири і ліпоїди жироподібні речовини.

Жири - рослинного і тваринного походження (масла).

2. КЛАСИФІКАЦІЯ ЛІПІДІВ

Прості ліпіди	Складні ліпіди
Жири Воски Стериди	Фосфоліпіди Гліколіпіди

► В окрему групу виділяють речовини, які розчиняються в органічних розчинниках, але на відміну від простих та складних ліпідів не омилюються. До цієї групи належать вільні карбонові (жирні) кислоти, окремі жиророзчинні вітаміни, каротин тощо.

Нейтральні жири і жирні кислоти

1. Триацилгліцериди-ефіри.

CH₂ - O - CO - R₁

CH - O - CO - R₂

CH₂ - O - CO - R₃

Рослини олії містять 95-97% ненасичених жирних кислот, тому мають рідку консистенцію.

Тваринні жири містять багато насичених жирних кислот - тверду консистенцію.

Гідрогенізація - приєднання водню по місцю подвійного зв’язка

Жирні кислоти, які входять до складу триацилгліцеридів мають парну кількість атомів вуглецю.

Різноманітність ліпідів визначається залишками карбонових кислот (знайдено близько 300), найбільш поширені 5-6 кислот з кількістю вуглецевих атомів від 12-до 18 знерозгалуженим ланцюжком з парним числом атомів вуглецю (жирні кислоти).

Насичені - лаурин (CH₂)₁₀, мірістин (12), стерин (CH₂)₁₆.

Ненасичені - олеїнова (¹₁₈), ерукова (²₂₂), лінолева (С²₁₈), ліноленова (С³₁₈), арахідонова (С⁴₂₀). Лінолеві, і ліноленові кислоти не синтезуються в організмі, арахідонова синтезується із ліноленової - називаєтьтся незамінні або есенціальні.

НенВЖК приймають участь у побудові клітинної мембрани, у синтезі простагландинів - регуляторів обміну речовин, кровяного тиску, агрегації тромбоцитів. Сприяють виведенню надлишкового холестерину попереджують і послаблюють атеросклероз, підвищують еластичність стінок кровяних судин (але тільки цис- форми).

У рослин міститься - 50-60%, у яловичині - 0.6%, добова потреба 1-40г, співвідношення рослинних 1/3 і 2/3 тваринних.

Класифікація вищих жирних кислот (ВЖК)

В природі відомо більше, ніж 200 високомолекулярних жирних кислот, які класифікують на декілька груп.

Лінолева, ліноленова та арахідонова кислоти є незамінними ВЖК (фактор F). Добова потреба дорослої людини ~ 5г

Номенклатура ВЖК. ω-3 та ω -6 кислоти

У ВЖК атоми С нумерують від групи СООН:

Атом С у метальній кінцевій групі називають ω (омегою).

Положення подвійного зв'язку у ненасичених ВЖК може бути позначене шляхом нумерації з ω -вуглеродного атома (- СНз), як першого.

Наприклад:

3. ХІМІЧНА ПРИРОДА ПРОСТИХ ТА СКЛАДНИХ ЛІПІДІВ

Прості ліпіди

Жири (гліцериди) ► Складні ефіри гліцерину і вищих карбонових кислот. Загальна формула: де К - радикали вищих жирних кислот.

Воски ►Ефіри вищих спиртів і вищих карбонових кислот. С₁₅НзіСО-0-СзоН₆₁ - основа бджолинового воску.

Стерини, стероли ► Ефіри стеролів (циклічних спиртів) і вищих жирних кислот.

Складні ліпіди

Фосфоліпіди ► До складу молекул фосфоліпідів входять залишки багатоатомного спирту гліцерину (фосфатиди) або сфінгозину

(фосфосфінгозиди), вищих карбонових кислот, фосфорної кислоти, азотистих основ — (часто холіну, коламіну

(етаноламіну), серину)

лецитин

Гліколіпіди ► Молекули нейтральних гліколіпідів побудовані з ковалентно зв'язаних ліпідного та вуглеводного

компонентів. Це моно- і дигалактозилгліцероли, які містять R-залишки жирних кислот. З вуглеводів, крім галактози,

може входити глюкоза

Ліпіди поділяються на прості (гліцериди, стерини, воски); складні (фосфоліпіди, гліколіпіди) та похідні ліпідів (окремі жиророзчинні вітаміни, жирні кислоти, вищі спирти).

Нейтральні жири (гліцериди) - це ефіри гліцерину та жирних кислот. Жирними кислотами можуть бути етерифіковані всі три гідроксильні групи гліцерину, дві або одна. Утворені сполуки називають, відповідно, тригліцеридами, дигліциридами та моногліцеридами.

У рослинному світі переважно у насінні і плодах синтезується:

• сонячник - 33-57
• какао-боби - 43-57
• жито - 2.1-2.8
• насіння кавуна - 12-45
• пшениця 1.9-2,8
• кукурудза - 4,8-5,9

Виконують запасні і структурні функції, тіж функції у тварин.

У свинині - 33%, яловичина - 16%, телятина - 2%, молоко оленя - 18 %, корови - 3.5-4%.

Насичені жирні кислоти

· Масляна кислота входить до складу, але часто капронова, каприлова.

· СН₃ – (СН₂ )₆ – СООН (С₈ Н₁₆ О₂) каприлова

· СН₃ – (СН₂ )₈ – СООН (С₁₀ Н₂₀ О₂) капринова

· СН₃ – (СН₂ )₁₀ – СООН (С₁₂ Н₂₄ О₂) лауринова

· СН₃ – (СН₂ )₁₂ – СООН (С₁₄ Н₂₈ О₂) міристинова

· СН₃ – (СН₂ )₁₄ – СООН (С₁₆ Н₃₂ О₂) пальмітинова

· СН₃ – (СН₂ )₁₆ – СООН (С₁₈ Н₃₆ О₂) стеаринова

· СН₃ – (СН₂ )₁₈ – СООН (С₂₀ Н₄₀ О₂) арахінова

Ненасичені жирні кислоти

Ненасичені жирні кислоти походять від стеаринової кислоти і тільки одна з них походить з арахінової кислоти.

Три від стеаринової:

олеїнова (=),

С₁₈ Н₃₂ О₂ (= =) лінолева (2),

С₁₈ Н₃₀ О₂ (= = =) ліноленова (3),

одна від арахінової – арахідонова (4=зв.)

Арахідонова С₂₀ Н₃₄ О₂ (= = = =).

Основні перетворення ліпідів.

Для гліцеридів як основних компонентів масел і жирів характерні слідуючі перетворення:

· гідроліз,

· обмін залишками ЖК,

· окислення,

· гідрування ненасичених ЖК.

1. Гідроліз ацилгліцеридів під дією кислот,лугів,і фермента ліпази на ди і моно і ЖК і гліцерин.,лужний гідроліз отримав назву омилення, а солі що утворюються -мила.

Гідролітичний розклад жирів,ліпідів зерна і продуктів його переробки (крупи, мука), мясо, риба деяких інших продуктів є однією із причин псування харчових продуктів.

Цей процес посилюється із-за вологи, температури.

2. Переетерифікація - ацилгліцерини у присутності каталізаторів (метил і натрію, гідроксиду натрію, ферфентів) здатні до обміну (міграції) залишків жирних кислот, цей процес називається переетерифікація. Розділяють міжмолекулярну і молекулярну переетерифікацію. Має велике значення на технологічні процеси.

3.Гідрогенізація - зміна твердості пластичності у нижчих жирних кислот.

Резорбція жирів

Залежить від трьох процесів:

1) секреція ферментів підшлункової залози.

2) емульгація жирів (соляної кислоти і жовчних кислот)

3) перетворення продуктів гідролізу жирів на сполуки, які транспортуються в енетероцити і потрапляють в лімфу, а потім в кров.

Гліцерин, як водорозчинна сполука швидко потрапляє в кров. Коли утворюється комплексна сполука жовчних і жирних кислот, тоді жири потрапляють в ентероцит.

Окислення псування жирів

Під дією різних фізичних і хімічних факторів ліпіди змінюють свої органолептичні властивості і відповідно хімічні властивості.

Згіркання ліпідів - це результат складних хімічних і біохімічних процесів, що відбуваються у ліпідному комплексі. В залежності від характеру основного процесу, що відбувається, поділяють гідролітичне і окислювальне прогіркання.

Кожний із них в свою чергу може бути розділений на автокаталітичне (ненормативне) і ферментативне (біохімічне) згіркання.

При гідролітичному - відбувається гідроліз 3-гліцеридів, при ферментативному - під дією ліпази.

Проміжні продукти низько і середньо кислоти мають неприємний смак і запах.

Окислення ненасичених жирних кислот.

Псування жирів при зберіганні

Слід розрізняти два основних шляхи виникнення згірклості жирів: хімічний та біохімічний.

Згіркнення жирів внаслідок проходження хімічних процесів відбувається при контакті їх з киснем повітря.

При біохімічному шляху згіркнення жирів речовини, які обумовлюють відповідні зміни їх складу і властивостей, утворюються в результаті життєдіяльності різноманітних мікроорганізмів. Причинами пліснявіння є ліполітична пліснява родів Leorichum, Mohilia, Penicillicum, Alternaria, Cladosporium та Aspergillus. Ці

Жири швидко псуються.

При цьому виникають первинні і вторинні продукти окислення жирів.

Первинні – перекиси, гідроперекиси, епоксиди (викликають запалення шлунку, кишечнику, печінки)

Вторинні – альдегіди, кетони (викликають отруєння організму).

Канцерогенні речовини – викликають рак. 3, 4 – бензопірен.

Фритюрний жир – швидко псується жир.

Щоб попередити псування:

1) до всіх жирів додають антиоксиданти (вітамін Є)

2) жири потрібно зберігати в темноті і без доступу кисню

3) бажано не в металевій тарі

Це є хімічне окислення жирів (є ще біохімічне окислення (ферментативне), не має відношення до псування).

При зберіганні рідкі жири дуже швидко псуються.

І. Просте хімічне окислення.

ІІ. Вільно-радикальні процеси.

Просте окислення відбувається всюди де є О₂ .

Вільно-радикальні процеси – під впливом світла.

Обидва приводять до продуктів окислення, які шкідливі для людини.

О₂ приєднується до подвійних зв”язків з розривом одного зв”язку, приєднується два атома О₂ і утворюється пероксид. Пероксид існує недовго і перетворюється у окис і вивільняється один атом О. При окисленні жиру утворюються альдегіди, кислоти, кетони Пероксид жиру може полімеризуватися, утворюючи шкідливу речовину.

Реакція Каніцаро (реакція дисмутації)

Це реакція між двома молекулами альдегіду (це окислювально-відновна реакція).

Утворюється полімер з твердою консистенцією.

Вільно – радикальні процеси

Семенов відкрив ці процеси у жирах. Під впливом кванту світла від жирної кислоти відривається радикал Н і залишає радикал кислоти. Цей радикал дуже активний і приєднується О₂ і утворюється пероксидний радикал, який є іще активніший. Він відщеплює Н₂ у іншої кислоти і перетворюється у гідроперекисенний радикал. А кислота, що віддала О₂ перетворюється у вільний радикал і т.д.

Антиокислювач припиняє вільно-радикальну реакцію.

Альдегіди та кислоти мають неприємний запах та смак.

Речовини, які сповільнюють процеси окислення називаються антиоксидантами (або інгібіторами окислення). Застосовують їх для подовження терміну зберігання продуктів (сповільнюють окислення жирів). Використовують природні і синтетичні антиоксиданти, а також їх суміші [22]. До групи природних антиоксидантів входять також похідні пірокатехіну, таніни, дигідрокофеїнова кислота та ряд інших сполук

До складу ряду тваринних та рослинних жирів входять природні антиоксиданти

Природні фенольні сполуки, а саме флавоноли, які містяться в багатьох плодах та травах, з успіхом можуть виконувати роль антиоксидантів

Речовини які підсилюють дію антиоксиданту називають синергістами.

Харчові антиоксиданти БОТ, БОА, ДГ сповільнюють процес окислення внаслідок взаємодії їх із пероксидними радикалами або вступаючи в синергічну взаємодію із природними антиоксидантами або фосфоліпідами. Антиоксидантна дія аскорбінової кислоти зв'язана із відновленням природних та синтетичних антиоксидантів за рахунок відривання атома водню від неї.

Методи зберігання жирів

Для зберігання рідких жирів потрібно додавати антиокислювачі – це речовини з великою кількістю подвійних зв”язків (каротини, вітамін Е). Вони приєднують до себе О₂, що є в жирі і жир не окислюється, а оксиди каротинів не шкідливі.

Константи жирів

Є такі величини, які характеризують якість жирів. Найбільш важливим є характеристика ненасичених жирів, тому що вони швидко псуються при зберіганні і в присутності О_2.

Кислотне, йодне, ефірне числа, число омилення.

Показники жирів, які відзначаються деякою сталістю, називають числами, або константами жиру. За ними судять про природу жиру та його якість. З хімічних констант найбільше значення мають кислотне число, йодне число, число омилення, ефірне число та ін. При зберіганні жирів та їх псуванні збільшується кількість вільних жирних кислот, які підвищують кислотне число, з’являються перекиси, альдегіди, кетони, збільшується число омилення, зменшується йодне число.

Кислотне число – це кількість мг гідроксиду калію, необхідна для нейтралізації вільних жирних кислот в 1 г жиру. При зберіганні жиру відбувається накопичення вільних жирних кислот, тобто зростає кислотне число. Вказує на вміст вільних жирних кислот в 1 г жиру. Підвищення кислотності вказує на зниження якості жиру.

Найбільш практичне значення мають кислотні і йодне числа.

Кислотне число визначає якість: пшениця - 5-24, жито - 9-13, рослинне масло - 0.4-2.25, жир тваринного походження - 1.5, маргарин - 2.

Йодне число – кількість грамів йоду, потрібного для насичення ненасичених жирних кислот в 100 г жиру. Дає уявлення про ступінь ненасиченості жиру. Чим більше у жирі ненасичених жирних кислот, тим вище йодне число. Зменшення йодного числа є показником псування жиру.

Число омилення – кількість мг гідроксиду калію, яка необхідна для омилення зв’язаних і нейтралізації вільних жирних кислот в 1 г жиру. Вказує на вміст вільних і зв’язаних жирних кислот в 1 г жиру.

Ефірне число – це міліграмів гідроксиду калію, потрібного для нейтралізації жирних кислот, які зв’язані ефірними зв’язками в 1 г жиру і вивільняються при омиленні. Визначають як різницю між числом омилення та кислотним числом. Вказує на вміст складноефірних груп в 1 г жиру.

Перекисне число – кількість грамів йоду, що виділяється з йодиду калію під впливом перекисів, які містяться в 1 г жиру. У свіжому жирі перекиси відсутні, але при наявності кисню вони швидко з’являються. Вказує на вміст перекисів в 1 г жиру.

Ліпоїди

До ліпоїдів відносять воски, фосфатиди, стериди.

Воски - це складні ефіри вищих ЖК та вищих спиртів з числом вуглецевих атомів від 16 до 22. Природні воски, крім складних ефірів, містять вільні вищі спирти та вищі ЖК, невелику кількість вуглеводів, барвників та пахучих речовин. Загальна кількість цих домішок може досягати 50 %.

Воски входять до складу жиру, що покриває шкіру, шерсть, пір’я. У рослин складають 80 % всіх ліпідів, що утворюють плівку на поверхні листя та плодів, що виконує захисну функцію. Воски є метаболітами деяких м/о.

Воски містять вищі жирні кислоти - пальмітинову, карнаубову, церотинову; спирти - цетиловий, мірициловий.

Розрізняють воски тваринного та рослинного походження. Представником рослинних восків може бути карнаубський віск. До тваринних восків відносяться ланолін, спермацет, бджолиний віск.

Ланолін - віск, виділений з овечої вовни.

Спермацет - добувають із спермацетового масла, яке є мозку кашалота.

Бджолиний віск - виробляється восковими залозами бджіл.

Карнаубський віск виділяється на поверхні листя пальми, що росте у Південній Америці. виробництва свічок.

На листі деяких тропічних пальм шар воску досягає 3 – 5 мм і з одного дерева отримують кілька кілограмів воску.

Воски – аморфні, пластичні, що легко розм'якшуються при нагріванні речовини, що плавляться в інтервалі температур 40–90°С.

Воски підрозділяють на тваринні, рослинні і викопні.

• тваринні: бджолинний воск (виділяється восковими залозами комах); вовняний воск – ланолін (одержують при промиванні овечої вовни); спермацет (добувається з жиру кашалота).
• рослинні: карнаубський (з листя бразильської пальми); канделильский, пальмовий і ін.
• викопні: церезин (одержують очищенням озокериту; монтанний (виділяють з бурого вугілля або торфу).
• синтетичні: воски Фишера–Тропша (одержують гідруванням окису вуглецю).

Фосфатиди - мають велике значення у обміні речовин, вони є як складова частина м”ясних продуктів.

Фосфатиди – це складні ефіри гліцерину, вищих жирних кислот та Н₃РО₄, у якої один атом Н заміщений на азотову сполуку.

Найбільш розповсюджені дві азотисті сполуки етаноламін (коламін) та холін.

етаноламін

NН₂ - СН₂ - СН₂ - ОН кефаліни

холін

СН₂

СН₂ N - СН₂ - СН₂ - ОН лецитини

СН₂ (В₄)

ОН

Фосфатиди, які містять коламін називаються кефалін; які містять холін – лецитин.

Загальна формула фосфатів

СН₂ – О – Р – О -N (каламін холін)

Стериди – це складні ефіри вищих ЖК та стеролів (стеринів). Стерини є похідними циклопентанпергідрофенантрену:

Найбільш важливим стеролом є холестерин (холестерол ), який є важливим компонентом ліпопротеїнів плазми крові, а в печінці та інших тканинах відіграє роль ключового проміжного продукту в синтезі багатьох сполук стероїдної природи. При опроміненні УФ-промінням з холестеролу синтезується вітамін D₃. В рослинах холестерин відсутній, але є інші стерини (фітостерини).

Холестерин – це біла кристалічна речовина, яка розчиняється в органічних розчинниках. Із жирними кислотами утворює складні ефіри – холестериди.

Холестерин або холистирол - синтезують ряд біологічних активних речовин. (Вітамін Д₃, стироїдні гормони; жовчні кислоти в родикалі міститься карбоксильна група - синтезується в печінці, осн. компонент жовчі, накоп. в жовчному міхурі, виступає як емульгатори жиру). Холестирин викликає хворобу атеросклероз (закупорка сосудів).

В організмі людини утворюється близько 80 % холестерину, 20 % - поступає з їжею. При відкладанні на стінках кровоносних судин ліпідів, в основному ефірів холестерину, звужується їх діаметр, знижується еластичність, виникає хвороба атеросклероз.

Стерини є основою для утворення в організмі біологічно активних сполук – жовчних кислот, які визначають функції печінки та жовчних шляхів; жіночих та чоловічих статевих гормонів ( естрадіол та тестостерон ); гормонів кори надниркових залоз та вітамінів групи D.

Фосфоліпіди (фосфатиди) - містять залишки фосфорної кислоти.

Важливими представниками є:

1.Фосфатидилхоліни (лецитини)от греч. lékithos — яичный желток Основная функция Л. в организме — участие в построении биологических мембран. – містить аміноспирт – холін НО - СН₂ - СН₂ - N⁺(СН₃)₃, гліцерин, залишки ВЖК, фосфорної кислоти. Має високу біологічну активність, оскільки є донором метильних груп в різних синтезах.

У більшості випадків до складу лецитинів входить один залишок насиченої та один залишок ненасиченої ЖК. Високий вміст фосфатидолхолінів характерний для спинного і головного мозку (12 – 35 %), жовтка яйця (6 – 12 %), легень, нирок, печінки.

2. Фосфатилдилетаноламіни (кефаліниот греч. kephale — голова) – 3. Фосфатидилсерини – містять залишок амінокислоти серину. Розповсюджені менш широко.

4. Фосфатидилінозити –

5. Кардіоліпіни у серцевому м’язі.

6. Сфінгомієліни основу оболонок нервових волокон.

У всіх фосфоліпідів різко виражена дифільність (різні частини молекули мають різну полярність).

фосфатиди широко використовуються в кондитерській промисловості при виготовленні шоколаду, маргарину, як речовини, що запобігають псуванню жирів.

Гліколіпіди діляться:

· глікозилдиацинглікозини – містять гліцерин, який етерифікований двома замінниками жирних кислот і містять один чи дві молекули моносахариду, до них входять такі моносахариди, як галактоза і глюкоза (рідко).

· глікосфінголіпіди – вони за своєю будовою дуже схожі з сфінгозмієлінами. Але вони не містять фосфорної кислоти і азотистої основи. Серед них найбільш поширені – цереброзиди і ганліозиди.

Гліколіпіди - утворились в результаті з'єднання ліпідів з вуглеводами. Вуглеводним компонентом найчастіше буває галактоза, глюкоза. Спиртовою групою виступає гліцерин або сфінгозин.

Досить поширеними є цереброзиди (містяться в мембранах нервових клітин) та гангліозиди (містяться в сірій речовині мозку та мембранах нервових клітин).

Характеристика жирнокислотного складу промислових жирів.

Жирні кислоти в залежності від вмісту у жирах поділяють на:

1. Головні - вміст 20 - 90 %.

2. Другорядні - вміст до 20 %.

Жирні кислоти за специфічністю поділяють на:

1. Неспецифічн і - містяться в різній кількості у більшості жирів
(олеїнова, лінолева, пальмітинова, стеаринова тощо).

2. Специфічні - виявлені лише у певних жирах (рицинолева, петрозелінова кислоти тощо).

Терпени.

Терпени, вуглеводні, молекули яких побудовані з изопреновых ланок C₅H₈, тобто мають склад (C₅H₈)_n, де n=2, 3, 4...; відносяться до великого класу природних сполук — ізопреноїдів.

За числом ізопренових ланок у молекулі терпенів поділяються на:

§ монотерпены C₁₀H₁₆ (терпени) – 2 залишки ізопрену,

§ сесквітерпени (полуторні терпени) C₁₅H₂₄ – 3 залишки ізопрену,

§ дитерпени C₂₀H₃₂ – 4 залишки ізопрену,

§ тритерпени C₃₀H₄₈ – 6 залишків ізопрену

§ тетратерпени C₄₀H₆₄ – 8 залишків ізопрену

§ політерпени

До терпенів відносять:

§ ефірні масла (ментол у м’яті, камфора);

§ гібереліни - ростові речовини рослин;

§ фітол – входить до складу хлорофілу;

§ каротиноїди - фотосинтетичні пігменти;

§ натуральний каучук.

Терпени виявлені практично в усіх тканинах рослин (містяться в ефірних маслах, скипідарі, смолах, бальзамах), знайдені в продуктах життєдіяльності деяких бактерій і грибів, у секреторних виділеннях комах.

Зазвичай терпени супроводжують їх кисневмісні похідні (спирти, ефіри, альдегіди, кетоны, кислоти й ін.), які часто називають терпеноїдами. За будовою молекули розрізняють терпени ациклічні (з відкритим ланцюгом вуглецевих атомів), наприклад мірцен, і циклічні, що містять одне або декілька неароматичних кілець, наприклад лимонен, камфен, пінени. Ациклічні терпени легко (наприклад, під дією розведених мінеральних кислот) перетворюються в циклічні.

Терпени практично не розчинні у воді, добре розчинні в неполярних органічних розчинниках; легко окисляються, полімеризуються, гідрируються, галогенируються, ізомеризуються.

Л ипопротеиды

Полярные липиды ассоциируют с некоторыми специфичными белками, образуя липопротеиды из которых наиболее известны транспортные липопротеиды, присутствующие в плазме крови млекопитающих. В таких сложных белках взаимодействия между липидом (липидами) и белковыми компонентами осуществляются без участия шуналлунтных. связей. Липопротеиды содержат обычно как полярные, так и нейтральные липиды, а также холестерин и его эфиры. Они служат той формой, в которой липиды транспортируются из тонкого кишечника в печень и из печени в жировую ткань, а также в различные другие ткани. В плазме крови было обнаружено несколько классов липопротеидов; классификация этих липопротеидов основана на различиях в их плотности.

Дата добавления: 2014-01-07