Продукты жиры

Жиры. Строение, химические свойства, функции в организме

Тема: Карбонильные соединения. Карбоновые кислоты

Урок: Жиры. Строение, химические свойства, функции в организме

1. Введение

Жиры – сложные эфиры глицерина и жирных (неразветвленных одноосновных карбоновых) кислот.

Сложные эфиры RCOOR’ – производные карбоновых кислот, у которых гидроксил карбоксильной группы замещен на остаток спирта.

Жиры — строительный материал и запас энергии организма. В теле человека массой 70 кг в среднем содержится около 11 кг жира.

В животных жирах обычно содержатся остатки предельных (насыщенных) углеводородов. Эти жиры твердые.

R = СnH2n + 1


Рис. 1 (Источник)

Растительные жиры (масла) обычно жидкие при комнатной температуре. В состав растительных масел обычно входят остатки непредельных (ненасыщенных) кислот. Растительные масла жидкие потому, что окружение каждой двойной связи – жесткая плоская конструкция из 6 атомов, и такие молекулы плохо укладываются в кристаллическую решетку.

R = СnH2n – 1, СnH2n – 3, СnH2n – 5 …


Рис. 2 (Источник)

Агрегатное состояние жира зависит не от его происхождения, а именно от наличия или отсутствия в нем остатков непредельных кислот.

Кокосовое масло содержит остатки предельных кислот, а потому твердое:


Рис. 3 (Источник)

Рыбий жир – жидкий, потому что в нем содержатся остатки непредельных кислот:


Рис. 4 (Источник)

Гидрирование жиров

Из дешевых сортов растительных масел, непригодных для употребления в пищу, получают с помощью неполного гидрирования маргарин, а при глубоком гидрировании образуется саломас — твердая масса, которую используют для производства мыла:

Гидролиз жиров

В организме под действием ферментов жиры разлагаются на глицерин и жирные кислоты:

В промышленности проводят щелочной гидролиз жиров, при этом образуется глицерин и смесь солей жирных кислот — мыло:

Действие мыла

Почему растворы мыла растворяют частички грязи?

Потому что анион соли жирной кислоты состоит из двух частей: гидрофильной (полярный остаток карбоксильной группы, на котором сосредоточен отрицательный заряд) и гидрофобной (большой углеводородный радикал).

Гидрофильность – сродство к воде, способность к электростатическому взаимодействию с молекулами воды.

Гидрофобность – отсутствие сродства к воде, неспособность к электростатическому взаимодействию с молекулами воды, приводящие к выталкиванию из водной среды.

Углеводородные радикалы мыла прилипают к грязевой частице, а гидрофильная часть взаимодействует с водой. В результате грязь отрывается от поверхности и переходит в раствор, где другие анионы мыла окружают ее со всех сторон и не дают осесть обратно:

Рис. 5

Когда мыло плохо мылится?

1) В подкисленной воде выпадают в осадок белые хлопья. Почему? Более сильные кислоты вытесняют из солей слабые нерастворимые жирные кислоты:
C17H35COONa + HCl C17H35COOH+ NaCl.

2) В жесткой воде — воде, содержащей много солей магния и кальция — выпадают в осадок нерастворимые кальциевые и магниевые соли жирных кислот:
2C17H35COONa + CaCl2 (C17H35COO)2Ca+ 2NaCl.

Жиры

Жиры — сложные эфиры трёхатомного спирта — глицерина и высших карбоновых кислот. Все жиры животного происхождения — твёрдые вещества. Исключение лишь составляет рыбий жир.

Растительный жидкий жир

Жиры растительного происхождения — жидкие вещества, исключение составляет твёрдое кокосовое масло.

Между растительными и животными жирами имеется существенное различие. Так, в состав жидкого жира входят непредельные кислоты, а в состав твёрдого жира — предельные. Например, жидкий жир — содержит олеиновую кислоту C17H33COOH или линолевую кислоту C17H31COOH. Твёрдый жир содержит, например, пальмитиновую кислоту C15H31COOH или стеариновую кислоту C17H35COOH.

Как уже говорилось, жиры и масла принадлежат к классу сложных эфиров. Жиры вместе с белками и углеводами составляют группу органических соединений, имеющих исключительное физиологическое значение: они являются важнейшей частью пищи!

Жиры важны и в техническом отношении: они являются источником получения глицерина, высших карбоновых кислот и мыла. Некоторые растительные жиры и масла используются при изготовлении олифы, линолеума, масляных красок и лаков. Некоторые жиры, благодаря своей большой вязкости, могут служить смазочным материалом.
Жиры состоят из разнообразных кислот. Удалось выделить кислоты от С4 до С24, как предельные , так и непредельные. Так, к важнейшим предельным кислотам, выделенным из жиров, является стеариновая, капроновая, каприловая, каприновая, масляная. К непредельным — олеиновая, линолевая, линоленовая.

Твёрдый жир

В природе встречаются как жидкие, так и твёрдые жиры. Но те и другие образованы одним и тем же спиртом. Несложно догадаться, что за агрегатное состояние жиров отвечают входящие в его состав кислоты (предельные — для твёрдых жиров, непредельные — для жидких).
Растительные жиры — масла, как правило жидкие, но среди них встречаются и твёрдые (пальмовое и кокосовое масло). Животные жиры — сало, преимущественно твёрдые и имеют различную температуру плавления. Температура застывания жиров всегда ниже температуры их плавления.

Свойства жиров

К важнейшим свойствам жиров относятся следующие:
— жиры легче воды, их плотность колеблется от 0,9 г/см3 до 0,98 г/см3 при 15 0С
— в воде не растворяются
— в присутствии щёлочи или белка образуются достаточно прочные эмульсии. Примером жировой эмульсии может служить всем известное молоко!
— хоро растворяются в бензине, сероуглероде, хлороформе, четырёххлористом углероде, но в спирте для некоторых жиров растворимость значительно меньше.
— имеют различную температуру плавления.
— температура застывания жиров всегда ниже температуры их плавления
— все жиры нелетучи и при нагревании разлагаются.
В чистом виде жиры бесцветны, без запаха и вкуса. Окраска и запах природных жиров обусловлен примесями.
Природные жиры не являются индивидуальными соединениями, а представляют собой разнообразную смесь глицеридов.

Омыление жиров

Как любые сложные эфиры, жиры способны омыляться. Этот процесс важен как с биологической, так и с технической точки зрения. В живой природе омыление жиров связано с жизненными процессами жирового обмена и проходит под влиянием ферментов.

В технике омыление жиров осуществляют нагреванием их со щелочами (щелочное омыление) или серной кислотой (кислотное омыление), а иногда используют перегретый пар и специальные катализаторы (вещества, ускоряющие химическую реакцию).

Что касается катализаторов, то особо большой расщепляющей способностью обладает смесь сульфокислот, получаемых при очистке нефти (и её производных) концентрированной серной кислотой. Действие этой смеси заключается в том, что сульфокислоты сильно эмульгируют (растворяют) жиры, благодаря чему поверхность их соприкосновения с омыляющей жидкостью значительно увеличивается. Кислотное и щелочное омыление жиров связано с мыловарением. На современных заводах при мыловарении в основном используют кислотный метод омыления. По мере омыления кислоты выделяются в свободном состоянии и всплывают наверх, а глицерин остаётся в водно-кислотном слое. Осадив серную кислоту известью, глицерин выделяют упариванием под вакуумом. Свободные кислоты переводят в мыло нагреванием со щелочами.

щелочной метод омыления заключается в следующем: жиры нагревают с растворами щелочей. Свободные кислоты при этом не выделяются, а образуются их соли — мыла. Из-за большого загрязнения щелочами и мылами глицерин при щелочном омылении не выделяют.

Непредельные жиры (это растительные масла) характеризуются общими реакциями, присущими двойной связи. Реакция присоединения водорода (реакция гидрогенизации жиров) используют в технике для получения твёрдых жиров.

В больших герметически закрытых котлах масло приводят в соприкосновение с мелко раздробленными никелем. В котёл пускают водород под давлением и при температуре до 2000C. При достаточно длительном пропускании водорода непредельные жиры превращаются в предельные.

(Как можно приготовить мыло в домашних условиях, рассказано на страничке Приготовление мыла в домашних условиях)

Маргарин

Маргарин

Искусственное сало применяется для пищевых целей (производства маргарина), в стеариновом и мыловаренном производствах. Если получаемый жир предназначен для получения маргарина, то гидрогенизацию (то есть насыщение водородом) проводят лишь на половину.

Что же такое маргарин? Этот используемый нами продукт является смесью животного жира и растительного масла (в основном — хлопковое, кунжутное). Вместо животного жира может быть использовано гидрогенезированное растительное масло. Для того, чтобы полученная смесь по запаху и цвету напоминала коровье молоко, при её приготовлении необходимо правильно соблюдать пропорции составляющих масел и жиров.

Воск

Воск

Знаете ли вы, что такое воск? Природный воск — это сложный эфир высших жирных кислот и высших спиртов. В качестве примесей в них содержатся свободные жирные кислоты, красители, сахара, спирты.

Воск — высокопластичное твёрдое вещество, непроницаемое для газа и жидкостей. Воск и воскообразные вещества нерастворимы в воде и холодных спиртах, но растворимы в нагретом бензине, хлороформе и эфире. Это химическое вещество широко распространено в природе — в больших количествах содержится в нефти и торфе, тонкий слой воска откладывается на поверхности стеблей, листьев, плодов и цветков растений, предохраняя их от внешних воздействий и излишнего испарения влаги; воск выделяется специальными железами некоторых видов животных насекомых.

Широко применяются синтетический воск и воскообразные вещества. Это вещество образует стабильные эмульсии, которые придают необходимую структуру и блеск кремам, губной помаде и гриму. Чаще всего для таких целей используют пчелиный воск, спермацет (из черепа кита), ланолин (из овечьей шерсти), карнаубовый воск (из листьев некоторых видов пальм), озокерит (продукт минерального масла), а также некоторые синтетические продукты (например, бензин).

Сообщества ›
Бди Себя Спортивное Сообщество ›
Блог ›
Жиры: виды, функции, польза и вред.

Жиры – макронутриенты, необходимые участники полноценного питания каждого человека. В ежедневный рацион должны входить разные жиры, каждый из них выполняет свою функцию.

С физиологической точки зрения жиры – неотъемлемая составляющая тройки макронутриентов, обеспечивающей основные потребности организма человека. Они являются одним из основных источников энергии. Жиры – составной элемент всех клеток, они необходимы для усвоения жирорастворимых витаминов, обеспечивают термоизоляцию организма, участвуют в деятельности нервной системы и иммунитета.

Официальное название жиров, входящих в состав пищи, – липиды. Те липиды, которые входят в состав клеток, называются структурными (фосфолипиды, липопротеиды), другие являются способом хранения энергии и называются запасными (триглицериды).

Энергетическая ценность жиров примерно в два раза выше энергетической ценности углеводов.

По своей химической сути жиры представляют собой сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот. Основа животных и растительных жиров – жирные кислоты, различный состав которых и определяет их функции в организме. Все жирные кислоты делятся на две группы: насыщенные и ненасыщенные.

Пирамида жиров

Полный размер

1

Насыщенные жирные кислоты

Насыщенные жирные кислоты содержатся в основном в жирах животного происхождения. Это твердые вещества, имеющие высокую температуру плавления. Они могут усваиваться организмом без участия желчных кислот, этим определяется их высокая питательная ценность. Однако излишки насыщенных жирных кислот неизбежно откладываются в запас.

Основные виды насыщенных кислот – пальмитиновая, стеариновая, миристиновая. Они в разных количествах содержатся в сале, жирном мясе, молочных продуктах (сливочное масло, сметана, молоко, сыры и т.д.). Животные жиры, в состав которых входят насыщенные жирные кислоты, обладают приятным вкусом, содержат лецитин и витамины А и D, а также холестерин.

Холестерин – основной стерин животного происхождения, он жизненно необходим организму, поскольку входит в состав всех клеток и тканей организма, участвует в гормональных процессах и синтезе витамина D. При этом избыток холестерина в пище ведет к повышению его уровня в крови, что является одним из основных факторов риска для развития сердечно-сосудистых заболеваний, диабета и ожирения. Холестерин синтезируется организмом из углеводов, поэтому с пищей его рекомендуется употреблять не более чем 300 мг в сутки.

Предпочтительная форма употребления насыщенных жирных кислот – молочные продукты, яйца, мясные субпродукты (печень, сердце), рыба. На долю насыщенных жирных кислот в ежедневном рационе должно приходиться не более 10% калорийности.

Ненасыщенные жирные кислоты

Ненасыщенные жирные кислоты содержатся в основном в продуктах растительного происхождения, а также в рыбе. Ненасыщенные жирные кислоты легко окисляются, они не очень устойчивы к термообработке, поэтому наиболее полезно употреблять продукты, их содержащие, в сыром виде.

Ненасыщенные жирные кислоты делятся на две группы, в зависимости от того, сколько в них ненасыщенных водородом связей между атомами. Если такая связь одна – это мононенасыщенные жирные кислоты (МНЖК), если их несколько – это полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК).

Мононенасыщенные жирные кислоты

Основные виды МНЖК – миристолеиновая, пальмитолеиновая, олеиновая. Эти кислоты могут синтезироваться организмом из насыщенных жирных кислот и углеводов. Одна из важнейших функций МНЖК – снижение уровня холестерина в крови. За это отвечает содержащийся в МНЖК стерин – р-ситостерин. Он образует нерастворимый комплекс с холестерином и таким образом препятствует всасыванию последнего.

Основной источник МНЖК – рыбий жир, авокадо, арахис, маслины, орехи кешью, оливковое, кунжутное и рапсовое масла. Физиологическая потребность в МНЖК составляет 10% от суточной калорийности.

Растительные жиры по большей части являются поли- или мононенасыщенными. Эти жиры могут понижать уровень холестерина в крови и часто содержат необходимые жирные кислоты (EFA): Омега-3 и Омега-6</b>.

Полиненасыщенные жирные кислоты

Основные виды ПНЖК – линолевая, линоленовая, арахидоновая. Эти кислоты не только входят в состав клеток, но и участвуют в обмене веществ, обеспечивают процессы роста, содержат токоферолы, р-ситостерин. ПНЖК не синтезируются организмом человека, поэтому считаются незаменимыми веществами наравне с некоторыми аминокислотами и витаминами. Наибольшей биологической активностью обладает арахидоновая кислота, которой мало в продуктах питания, но при участии витамина В6 она может быть синтезирована организмом из линолевой кислоты.

Арахидоновая и линолевая кислота относятся к семейству кислот Омега-6. Эти кислоты содержатся практически во всех растительных маслах и орехах. Суточная потребность в Омега-6 ПНЖК составляет 5–9% от суточной калорийности.

Альфа-линоленовая кислота относится к семейству Омега-3. Основным источником ПНЖК этого семейства является рыбий жир и некоторые морепродукты. Суточная потребность в Омега-3 ПНЖК – 1–2% от суточной калорийности.

Избыток в рационе продуктов, содержащих ПНЖК, может вызвать заболевания почек и печени.

Полиненасыщенные жиры содержит рыба, грецкие орехи, миндаль, лен, некоторые приправы, соевое масло, подсолнечное масло и т.д.

Транс-жиры

Транс-жир (или гидрогенированный жир) получается путем переработки растительных жиров, используется в производстве маргарина и прочих кулинарных жиров. Соответственно, попадает в чипсы, гамбургеры и большую часть магазинной выпечки.

Опасен тем, что повышает в крови уровень плохого холестерина. Это увеличивает риск закупорки сосудов и инфарктов, способствует развитию диабета.

Выводы

Употребление жиров необходимо для полноценного функционирования организма. Но все нужно делать с умом.

Польза жира, даже ненасыщенного, возможна лишь при правильном его употреблении. Энергетическая ценность жира необычайна высока. Стакан семечек равен по калорийности одному шашлыку или целой плитке шоколада. Если злоупотреблять ненасыщенными жирами, они принесут не меньший вред, чем насыщенные.

Положительное значение жиров для организма неоспоримо при соблюдении несложных правил: свести к минимуму употребление насыщенных жиров, полностью исключить транс-жиры, употреблять ненасыщенные жиры умеренно и регулярно.

Продукты питания, содержащие жиры

Несмотря на повальное увлечение «обезжириванием», продукты питания, содержащие жиры, не так страшны для вашей талии, как кажется. Полезные жиры – животные и растительные – наоборот, помогают сжигать жир и растить мышцы.

Какие продукты содержат мало, а какие много жиров? Какие из них полезные, а какие вредные? Читайте дальше.

Продукты питания, содержащие жиры, это около 30% от суточной нормы калорий человека. В 1 грамме жира – 9 ккал. Есть ли смысл в «обезжиренных» продуктах и диетах?

Как мы набираем лишний вес?

Если есть больше калорий, чем суточная норма, то вы толстеете. Если меньше – худеете. Неважно, на жиры «налегать» или на углеводы. Все калории, что вы не потратили сегодня, завтра окажутся на талии (или где там ваше тело любит жир запасать). Вредные, полезные, животные, растительные – все лишние жиры из продуктов питания пойдут «в запас». Не жиры и не углеводы делают нас толстыми, а переедание.

Под видом диетических в магазинах продают продукты питания, содержащие мало жиров или совсем обезжиренные. Надпись «0% жира» бывает даже на продуктах, в которых жира быть и не может. Такую надпись делают маркетологи, пытаясь лучше продать продукт. А если посмотреть состав на упаковке обезжиренных йогуртов – то окажется, что калорий в них столько же, сколько и в обычных (за счёт сахара). А для похудения важнее всего баланс калорий, а не сколько жира содержат продукты питания.

Продукты, содержащие много жиров

Продукты, содержащие мало жира

Мало жира содержат «углеводные» продукты – крупы, макароны, фрукты и овощи. Также нежирные «белковые» продукты – некоторые морепродукты (кальмар, креветки, нежирная рыба), куриная грудка, постное мясо. Но нежирный продукт питания не значит низкокалорийный. Если в продукте, содержащем мало жира, много углеводов, то и калорий много.

Растительные и животные жиры

Растительные жиры содержатся в продуктах растительного происхождения: орехи, семечки, масло растительное, авокадо.

Животные жиры содержатся в продуктах животного происхождения: мясо, рыба, птица, яйца, масло сливочное.

Продукты, содержащие животные жиры

Продукты, содержащие растительные жиры

Продукт питания Жиры, г (на 100г продукта), г
Масло растительное, маргарин более 80
Орехи (арахис, грецкий, миндаль, фундук, семечки) от 40 до 80
Авокадо (фрукт) от 15 до 40
Крупы, хлеб менее 2
Овощи и фрукты (кроме авокадо), творог, молоко и кефир обезжиренные, кальмар, треска менее 1г

Продукты, содержащие вредные и полезные жиры

Полезные жиры

Полезные жиры, содержащие моно- и полиненасыщенные жирные кислоты (Омега-3, Омега-6): растительное масло, орехи, семечки, авокадо, жирная рыба. Продукты, содержащие полезные жиры, помогают снижению уровня «плохого» холестерина, предупреждают инсульты и инфаркты, помогают при артритах и артрозах, улучшают состояние кожи и волос, помогают при восстановлении после травм, участвуют в выработке гормонов (в том числе тестостерона, столь необходимого для занимающихся спортом). Насыщенные жиры (масло сливочное, жирное мясо, молоко и творог) – тоже полезные, но в пределах суточной нормы.

Если в диете снизить жиры до минимума, то худеть вы будете медленнее, а также появятся проблемы со здоровьем (в частности, у девушек может сбиться менструальный цикл, а у мужчин – это не только отсутствие энергии на тренировках, но и понижение либидо).

Продукты, содержащие полезные жиры

Вредные жиры

Вредные жиры – это все трансжиры и избыток насыщенных жиров.
Трансжиры – это маргарин, жареные на масле продукты (картошка-фри и т.д.), магазинная выпечка (снеки, пицца, чипсы и т.д.)
Вред продуктов, содержащих трансжиры: заболевания сердца и сосудов, диабет 2-го типа, хронические воспаления, ожирение, возможно рак. Все трансжиры вредны. Употреблять их – это всёравно, что строить свой дом из кирпичей, полых внутри. Также и наше тело – строительный материал для него должен быть надёжным.

Насыщенные жиры – это жирное мясо, куриная кожица, жирное молоко и сливки, сливочное масло и т.д. Сами по себе эти жиры не вредные и обязательно должны быть в рационе (7-10% суточной калорийности). Но если насыщенных жиров вы едите слишком много, то и общая калорийность питания будет выше нормы. Результат – лишний вес, а крайний случай – ожирение и связанные с ним проблемы со здоровьем.

Продукты, содержащие вредные жиры

* если употреблять слишком много

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *