Изучение свойств витаминов определение констант жиров

Физико-химические константы жиров

1. Кислотное число.

Характерным свойством жиров является их способность к гидролизу. Продуктами гидролиза являются свободные жирные кислоты, глицерин, моноацилглицериды и диацилглицериды.

Ферментативный гидролиз жиров протекает с участием липазы. Процесс гидролиза обратим. Для оценки степени гидролиза и количества свободных жирных кислот определяют кислотное число. Кислотное число — это количество миллиграммов КОН, идущее на нейтрализацию всех свободных жирных кислот, которые содержатся в 1 г жира. Чем больше кислотное число, тем выше содержание свободных жирных кислот, тем интенсивнее идет процесс гидролиза. Кислотное число возрастает при хранении жира, т.е. является показателем гидролитической порчи.

Кислотное число медицинского жира должно быть не более 2,2, а витаминизированного жира, предназначенного для ветеринарных целей, не более 3, пищевого жира – 2,5.

2. Пероксидное число.

Пероксидное число характеризует процесс окислительной порчи жиров, в результате которой образуются пероксиды.

Пероксидное число определяется количеством граммов йода, выделенным из йодида калия в присутствии ледяной уксусной кислоты, выделяя из него J₂; образование свободного йода фиксируется с помощью крахмального клейстера: ROOH + 2KJ + H₂O = 2KOH + J₂ + ROH.

Для повышения чувствительности исследования определение пероксидного числа проводят в кислой среде, действуя на пероксиды не йодистым калием, а йодистоводородной кислотой, образующейся из йодида калия при воздействии кислоты:

Выделившийся йод немедленно оттитровывают раствором тиосульфата натрия.

3. Водородное число.

Так же, как и иодное число, является показателем степени ненасыщенности жирных кислот.

Водородное число – количество миллиграммов водорода, необходимое для насыщения 100 г исследуемого жира.

4. Число омыления.

Число омыления — это количество миллиграммов КОН, необходимое для нейтрализации всех свободных и связанных кислот, содержащихся в 1 г жира:

CHOCOR₂ + 3KOH CH — OH + R₁COOK +

связанные жирные кислоты

RCOOH + KOH RCOOK + H₂O

Число омыления характеризует природу жира: чем меньше молярная масса ТАГ, тем больше число омыления. Число омыления характеризует среднюю молекулярную массу глицеридов и зависит от молекулярной массы жирных кислот.

Число омыления и кислотное число характеризуют степень гидролитической порчи жира. На величину числа омыления влияет содержание неомыляемых липидов.

5. Альдегидное число.

Альдегидное число характеризует окислительную порчу жиров, содержание альдегидов в жире. Альдегидное число определяется фотоколориметрическим методом, основанном на взаимодействии карбонильных соединений с бензидином ; определение оптической плотности проводится при длине волны 360 нм. Для построения калибровочной кривой используется коричный альдегид (b-фенилакролеин C₆H₅CH=CHCHO). Альдегидное число выражается в миллиграммах коричного альдегида на 100 г жира. Альдегидное число – показатель качества вяленой рыбы, а также второго этапа окислительной порчи жиров.

6. Эфирное число.

Эфирное число — это количество милиграммов КОН, необходимое для нейтрализации освобождающихся при омылении эфирных связей жирных кислот (связанных жирных кислот) в 1 г жира. Эфирное число определяют по разности числа омыления и кислотного числа. Эфирное число характеризует природу жира.

Таблица 6.4 Характеристика основных видов пищевых жиров

Таблица 6.5 Предельно допустимые нормы кислотного числа для отдельных масел и жиров (в мг/г масла)

Таблица 6.6Число омыления пищевых жиров и масел (в мг/г жира)

Таблица 6.7 Нормы йодного числа для жиров и масел

Таблица 6.8 Нормы пероксидного числа для жиров

Источник

3.2 Определение основных свойств и констант жиров

Цель работы: изучение классификации, строения и свойств жиров растительного и животного сырья и продуктов. Освоение методов определения констант (чисел).

Объекты исследования: сливочное масло, подсолнечное масло, кедровое масло и др.

Задание для выполнения: оценить способность липидов растворяться в различных растворителях, образовывать эмульсии. Провести щелочной гидролиз липидов (омыление жира), провести реакции образования свободных жирных кислот и нерастворимых кальциевых мыл. Определить число омыления, кислотное число, эфирное число, йодное число. Охарактеризовать состав и качество жиров и масел с помощью аналитических чисел.

3.2.1 Растворимость липидов и образование эмульсии

Принцип метода: характерным свойством жиров является их хорошая растворимость во многих органических растворителях (ацетон, хлороформ, диэтиловый эфир и др.) и нерастворимость в воде. При смешивании жиров с водой образуются эмульсии, стойкость которых зависит от среды, в которой она образуется. Наличие в воде веществ-эмульгаторов (мыла, желчных кислот, карбонаты) делает эмульсии более стойкими. Образование эмульсии обусловлено тем, что в поверхностный слой, окружающий жировые капельки, устремляются поверхностно-активные частицы желчных кислот, мыла, карбоната, которые обволакивают капельки жира и препятствуют их слиянию.

Материалы и реактивы: растительное масло, спирт, бензол, хлороформ, 1%-ный раствор Na₂CO₃.

Оборудование: штатив с пробирками, капельницы, пипетки.

Порядок выполнения работы: в четыре пробирки помещают по 0,2…0,3 см 3 растительного масла, затем в первую добавляют 5 см 3 воды, во вторую 5 см 3 спирта, в третью 5 см 3 бензола, в четвёртую 5 см 3 хлороформа. Содержимое всех пробирок энергично встряхивают. В первой пробирке масло и вода быстро разделяются на два слоя, во второй образуется мутный раствор вследствие недостаточной растворимости масла в спирте, в третьей и четвертой образуются прозрачные растворы. В две пробирки вносят по нескольку капель масла. В одну из них добавляют 2 см 3 воды, в другую – 2 см 3 раствора Na₂CO₃. Содержимое пробирок интенсивно встряхивают и наблюдают образование эмульсии. Отмечают различия в стойкости эмульсии в двух пробирках.

3.2.2 Омыление жира

Принцип метода: жиры под влиянием щелочей гидролизуются с образованием мыла и глицерола.

Материалы и реактивы: 50%-ный спиртовый раствор гидроксида калия (KOH) или натрия (NaOH).

Оборудование: колба ёмкостью 50 см 3 , пипетки, газовая горелка.

Порядок выполнения работы: в колбу с 1 см 3 растительного масла добавляют 20 см 3 спиртового раствора KOH (или NaOH), содержимое перемешивают и кипятят в течение 60 мин. После омыления раствор разводят до объёма 20 см 3 дистиллированной воды и таким образом получают раствор калиевого мыла (калиевых солей жирных кислот).

3.2.3 Образование свободных жирных кислот

Принцип метода: при добавлении к мылу концентрированной соляной кислоты (HCl) образуются свободные жирные кислоты.

Материалы и реактивы: раствор калиевого мыла (используют полученный ранее при омылении жира), концентрированная HCl.

Оборудование: пробирки, пипетки.

Порядок выполнения работы: в пробирку с 2 см 3 раствора калиевого мыла добавляют 0,5 см 3 концентрированной соляной кислоты (HCl). Образующиеся жирные кислоты нерастворимы в воде и будут собираться в верхней части содержимого пробирки.

Источник

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ КОНСТАНТЫ НЕКОТОРЫХ ЖИРОВ

4. Температура затвердевания жиров на 6-10º ниже их температуры плавления.

5. Температура дымообразования (максимальная температура, которую может выдерживать жир, не сгорая) ниже температуры кипения жира. Практически жиры в нормальных условиях не достигают своей температуры кипения. Наивысшую температуру дымообразования (порядка 250º)имеют кухонные жиры.

6. Жиры способны растворять некоторые красящие вещества, например, каротин(красящее вещество моркови),который, окраску. С другой стороны, ряд красящих веществ, например, антоциан свеклы, в жире не растворяется.

7. Жиры- плохие проводники тепла.

8. Жиры обладают большой теплопроводной способностью, так как является наименее окисленными продуктами по сравнению с углеводами и белками.

9. Жиры способны угорать, т.е поглощаться продуктами питания уменьшатся в весе. Сильнее всего угорают маргарин, сливочное масло, т. е. жиры, содержащие наибольший процент влаги.

10. Для жиров характерна способность к эмульгированию ,т.е образованию с водой эмульсий. В эмульсий жир равномерно распространен в воде в виде мельчайших капелек. Именно эмульгирование жира вызывает помутнение мясных бульонов при сильном кипении.

Физические свойства жиров определяет их применение в кулинарии. Так например, жиры с высокой температурой плавления (тугоплавкие – бараний) используется после соответстветствующей технологической обработки и только в горячем виде. Жиры жидкие и жиры с температурой плавления, близкой к температуре тела человека(растительное и коровье масло), употребляется в сыром вид. Для продуктов, требующих длительной обварки, применяют жиры с малым содержанием влаги и высокой температурой дымообразования (кухонный жир). Широко используется в технологических процессах приготовления пищи свойство жиров избирательно растворять различные красящие вещества.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ КОНСТАНТЫ ЖИРОВ

Жиры характеризуется рядом физико-химических констант. Эти константы для каждого вида жира и его сорта предусмотрены стандартом. Отклонения свидетельствуют об изменении качества жиров. Наиболее важные константы для некоторых жиров уже были представлены в таблице.

Кислотное число, или коэффициент кислотности, показывает, сколько свободных жирных кислот содержится в жире. Оно выражается числом миллиграммов КОН, которое требуется для нейтрализаций свободных кислот в 1г жира. Определяется кислотное число путем титрования 0,1%-ным раствором щелочи. Кислотное число служит показателем свежести жира. В среднем оно колеблется для разных сортов жира от 0,4 до 6.

Число омыления, или коэффициент омыления, определяет общее количество кислот, как свободных, так и связанных в глицеридах, находящихся в 1г жира. Число омыления определяется титрованием щелочью. Жиры, содержащие высокомолекулярные кислоты, имеют меньшее число омыление, чем жиры, образованные низкомолекулярными кислотами. Так, число омыления говяжьего жира 190-198; а сливочного масла 210-250.

Йодное число-показатель ненасыщенности жира. Определяется количеством граммов йода, присоединяющиеся к 100г жира. Чем выше йодное число, тем более ненасыщенным является жир. Так, иодное число сливочного масла лежит в пределах 26-46,а подсолнечного 119-144.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Наиболее важными, имеющими промышленное значение химическими свойствами жиров является способностью подвергаться гидролизу,омылению и гидрогенизаций.

1. Гидролиз или омыление жиров .Само название процесса”омыление” говорит о промышленном использовании данной реакций.Существует четыре основых способа гидролиза жиров:водой,минеральными кислотами,щелочью и ферментами.

Омыление водой проводят при высокой температуре и высоком давлений или в присутствий специальных катализаторов.

CH-O-CO-R + 3HOH CHOH + 3R-COOH

| |высокомолекулярная

CH2-O-CO-R CH2OH кислота

По этой схеме идет омыление водным раствором минеральных кислот.

При гидролизе жиров водой образуется глицерин и жирные кислоты.

Омыление щелочью.При этом получается глицерин и непосредственно соли высших жирных кислот- мыла.Отсюда и происходит название реакции гидролиза сложных эфиров – омыление:

CH-O-CO-R + 3NaOHCH-OH+3R-COONa

| |мыла

Омыление ферментами протекает в кишечнике человека и животных под действием фермента липазы.В организме животных кислоты и глицерин просачивается через стенки кишечника и вновь образуется жир. Омыление жиров ферментами применяется в технике для производства глицерина и жирных кислот.

Частично гидролиз имеет место в процессе их хранения и при термической обработке пищевых продуктов (их варке и жарений).Привкус мыла, иногда появляющийся в пище в результате нарушения технологических режимов при варке пищевых продуктов.

При длительном нагреваний жиров (при жарении) продукты их гидролиза –глицерин и жирные кислоты-могут подвергаться значительным изменениям. Глицерин Дегидратируется и превращается в непредельный альдегид-акролеин,чем и обуславливается неприятный запах и слезоточение от кухонного чада. При этом кислоты, входящие в состав жиров, окисляются с образованием окисных, перекисных форм и различных низкомолекулярных соединений масляной кислоты,альдегидов,кетонов и др. придающих жиру неприятный вкус.

2.Гидрогенизация жиров (гидрирование)-каталитическое присоединение водорода к остаткам непредельных жирных кислот, входящих в состав жиров. При этом жидкие жиры (мягкие) переходят в твердые. Например, триолеин в процессе полной гидрогенизации переходит в тристеарин:

CH -O-CO-C17H33+3H2CH-O-CO-C17H35

CH2 –O-CO-C17H33 CH2-O-CO-C17H35

Триолеин (жидкий глицерин) тристеорин(твердый глицерин)

Гидрогенизацию в промышленности проводят в специальныха ппаратах под большим давлением и в качестве катализатора используют мелко раздробленный никель.

Твердые гидрогенезированные жиры имеют преимущественна перед жидкими: они удобнее при транспортировке, более стойки при хранений; мыла твердых кислот лучше по качеству. Твердые гидрогенизированные жиры (саломас) используется не только для технических целей, но и для производства пищевого жира-маргарина.

Маргарин представляет собой очищенный гидрогенезирован-

ный жир, смешанный с различными пищевыми добавками: растительным маслом, молмком, сливками, яйцами, витаминами и т.д.

ОКИСЛЕНИЕ ЖИРОВ

ПОЛУЧЕНИЕ ЖИРОВ

Синтез жиров пока экономически не выгоден. Практически жиры получают из природных источников. При этом пользуется одним из следующих способов:

1. вытапливание –нагревание животных тканей;

2. отжимание –прессование нагретых растительных семян под давлением;

3. экстрагирование –растворение жиров в химических растворителях с последующим их извлечением.

ПРИЧИНЫ ПОРЧИ ЖИРОВ

Различают три основные порчи жиров: прокисание, прогоркание, осаливание. Все процессы порчи жиров всегда начинаются с гидролитического расщепление жиров.

Прокисание является начальной стадией порчи жиров. Оно связано только с гидролизом жира, который приводит к накоплению свободных жирных кислот, придающих жиру кислый вкус.

Прогоркание вызывается в первую очередь окислением непредельных жирных кислот, находящихся как в свободном состоянии, так и образовавшихся в результате предшествующего процесса окисления. Окисление – сложный процесс,окончательно еще не изученный. Оно протекает через ряд промежуточных стадий. Конечными продуктами окисления является низкомолекулярные соединения: кислоты (например, масляная), альдегиды, кетоны и другие соединения , придающие жирам горький вкус.

При энергичном процессе могут окислятся и предельные кислоты тоже с образованием более простых кислородосодержащих соединений. Некоторые металлы каталитически ускоряют процесс прогоркания жиров, например, железо, присутствующее в поваренной соли.

Осаливание- найболее глубокий процесс порчи жиров. Оно связано с окислением непредельных кислот до оксикислот. В процессе осаливания изменяется консистенция жира, повышается температура плавления, жир обеспечивается и приобретает салистый привкус. Процесс осаливания сопутствует прогорканию. Осалившийся жир не может быть использован как пищевой продукт: его применяют только для технических целей.

Источник