Прогоркание жира. Аналитическая характеристика жиров.

При хранении растительные масла, животные жиры, а также жиросодержащие продукты (мука, крупа, кондитерские изделия, мясные продукты) под влиянием кислорода воздуха, света, ферментов, влаги приобретают неприятный вкус и запах. Иными словами, жир прогоркает. Прогоркание жиров и жиросодержащих продуктов ­– результат сложных химических и биохимических процессов, протекающих в липидном комплексе. В зависимости от характера основного процесса, протекающего при этом, различают гидролитическое и окислительное прогоркание. Каждый из них может быть разделен на автокаталитическое (неферментативное) и ферментативное (биохимическое) прогоркание. ГИДРОЛИТИЧЕСКОЕ ПРОГОРКАНИЕ

При гидролитическом прогоркании происходит гидролиз жира с образованием глицерина и свободных жирных кислот.

ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ПРОГОРКАНИЕ. Наиболее распространенным видом порчи жиров в процессе хранения является окислительное прогоркание.

АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЖИРОВ

Кроме температуры плавления и затвердевания, для ха­рактеристики жиров применяются следующие величины: кислотное число, перекиснре число, число омыления, йодное число. Под действием ферментов липазы и липоксигеназы изменяется качество жиров и масел, которое характеризуется следующими показателями или числами:

Кислотное число (К.ч.) – это количество миллиграммов гидроксида калия, необходимого для нейтрализации свободных жирных кислот в 1 г жира.

Йодное число (Й.ч.) – это количество граммов йода, присоединившегося по месту двойных связей к 100 г жира. Йодное число позволяет судить о степени ненасыщенности масла (жира), о склонности его к высыханию, прогорканию и другим изменениям, происходящим при хранении.

Перекисное число (П.ч.) показывает количество перекисей в жире, выражают его в процентах йода, выделенного из йодистого калия перекисями, образовавшимися в 1 г жира. В свежем жире перекиси отсутствуют, но при доступе воздуха они появляются сравнительно быстро. В процессе хранения перекисное число увеличивается.

Число омыления (Ч.о.) – равно числу миллиграммов гидроксида калия, расходующихся при омылении 1г. жира кипячением последнего с избытком гидроксида калия в спиртовом раство­ре.

Полимеризация масел. Важными являются ре­акции автоокисления и полимеризации масел. По этому при­знаку растительные масла делятся на три категории: высы­хающие, полувысыхающие и невысыхающие. Высыхающие масла в тонком слое обладают способностью образовывать на воздухе эластичные, блестящие, гибкие и прочные пленки, нерастворимые в органических растворите­лях, устойчивые к внешним воздействиям. На этом свойстве основано использование этих масел для приготовления лаков и красок. Основной характерной чертой высыхающих масел являет­ся высокое содержание непредельных кислот. Для оценки ка­чества высыхающих масел применяют йодное число (оно дол­жно быть не менее 140). Процесс высыхания масел заключается в окислительной полимери­зации. Все ненасыщенные эфиры жирных кислот и их глицериды окис­ляются на воздухе. Высыхающие масла, содержащие глицериды ненасыщенных кислот с двумя или тремя двойными связями, служат для приготовления оли­фы. Для получения олифы льняное масло нагревают до 250—300 °С в присутствии катализаторов. Полувысыхающие масла (подсолнечное, хлопковое) отличаются от высыхающих меньшим содержанием непредельных кислот (йодное чис­ло 127—136). Невысыхающие масла (оливковое, миндальное) имеют йодное число ниже 90 (например, для оливкового масла 75—88).

Мыла и детергенты.

Омыление жиров с помощью гидроксида натрия или гидро­ксида калия проводится главным образом при получении мыла. Мыла представляют собой щелочные соли высших жир­ных кислот:

СН2—ОСОС17Н35 СН2ОН

| |

СН—ОСОС17Н35 + 3NaOH ® СНОН + 3C17H35COONa

| | стеарат натрия (мыло)

СН2—ОСОС17Н35, СН2ОН

 

В промышленности в качестве исходных веществ для их получения применяются животные жиры, хлопковое, пальмовое, кокосовое масла, гидрогенизиро- ванные жиры. При нагревании их с гидроксидом натрия образуется густой раствор («мыльный клей»), содержащий глице­рин и соли жирных кислот. Затем к еще горячей жидкости прибавляют поваренную соль — «высаливают» натриевое мыло.

Все мыла, являясь щелочными солями слабых кислот, в воде частично гидролизуются с образованием свободной жир­ной кислоты и гидроксида щелочного металла, поэтому их рас­творы имеют щелочную реакцию: C17H35COONa + Н20 ®С17Н35С00Н + NaOH. При добавлении натриевого мыла к жесткой воде ионы кальция и магния замещают ионы натрия, образуя нераство­римые и поэтому не обладающие моющим действием кальцие­вые и магниевые мыла. Поэтому моющая способность мыла в жесткой воде значительно снижается. Одним из способов смягчения «жесткой» (содержащей ионы Са2ч~, Mg2+и Fe3+) воды является обработка ее хелатирующими агентами. Чаще всего используют ЭДТА — этилендиаминтетрауксусную кислоту, которая связывает, например, Са2+ в устойчивый растворимый в воде хелат

Детергенты

В продаже под различными названиями имеются моющие средства (детергенты), заменители мыл, представляющие со­бой, например, смесь натриевых солей эфиров серной кислоты и высших спиртов (главным образом лаурилового и цетилового): R—S03Na, где R — от С10 до С16. Эти соединения (а также часто применяемые для этих целей алкансульфонаты R—S03Na, где R — от С10 до С1б) можно использовать и в жест­кой воде, так как они не образуют нерастворимых соединений с кальцием и магнием; они не обладают сильными щелочными свойствами и поэтому не повреждают тканей.

Свойства мыла или детергента заметно изменяются и в зависи­мости от природы противоположно заряженного иона, свобод­но перемещающегося в водной среде. Производство детергентов непрерывно растет, а доля мыл в производстве моющих и чистящих средств постоянно сокра­щается. Это позволит высвободить значительное количество низкокачественных жиров для питания сельскохозяйствен­ных животных.

Омыление жиров с помощью гидроксида натрия или гидро­ксида калия проводится главным образом при получении мыла. Мыла представляют собой щелочные соли высших жир­ных кислот:

 

 

СН2—ОСОС17Н35 СН2ОН

| |

СН—ОСОС17Н35 + 3NaOH ® СНОН + 3C17H35COONa

| | стеарат натрия (мыло)

СН2—ОСОС17Н35, СН2ОН