I grassi sono insolubili in acqua (idrofobici), solubili in solventi organici.
Un importante indicatore fisico del grasso è il suo punto di fusione e congelamento. Quanto più acidi insaturi a basso peso molecolare sono presenti nel grasso, tanto più basso è il suo punto di fusione. La presenza di gruppi OH in una molecola di grasso ne aumenta il punto di fusione. Il punto di congelamento del grasso è di diversi gradi inferiore al punto di fusione, il che è di grande importanza fisiologica. Ad esempio, il punto di fusione del grasso di manzo è 51ºС, il grasso di agnello è 55ºС, il grasso di maiale è 48ºС e quando entrano nel corpo con il cibo, rimangono lì allo stato fuso, poiché il loro punto di scorrimento è inferiore a 36ºС, il che contribuisce a la loro migliore digestione. L'indicatore fisico più importante del grasso è la sua viscosità, che aumenta nei grassi man mano che si sviluppano i processi di ossidazione e polimerizzazione.
Proprietà chimiche dei grassi:
1. Idrolisi dei grassi procede con il rilascio di glicerolo e acidi grassi.
La reazione di idrolisi è chiamata reazione di saponificazione e viene utilizzata nell'industria per produrre sapone. La decomposizione idrolitica di grassi, chicchi di farina, cereali, ecc. È uno dei motivi del deterioramento della loro qualità e, in definitiva, del deterioramento. La velocità e la profondità dell'idrolisi dei grassi caratterizzano numero di acidità- il numero di milligrammi di potassio caustico necessari per neutralizzare gli acidi grassi liberi contenuti in 1 g di olio o grasso. Il numero di acidità per una serie di prodotti alimentari contenenti grassi è normalizzato dagli standard e ne caratterizza la qualità.
2.Idrogenazione dei grassi - aggiunta di idrogeno. Il compito dell'idrogenazione è un cambiamento mirato nella composizione degli acidi grassi del grasso originale a seguito dell'aggiunta parziale o completa di ossigeno ai residui di acidi grassi insaturi. La reazione viene condotta ad una temperatura di 180-240ºC in presenza di catalizzatori di nichel o rame-nichel ad una pressione prossima a quella atmosferica.
3. Ossidazione dei grassi - la reazione di interazione con l'ossigeno nell'aria. I grassi, soprattutto quelli contenenti radicali di acidi insaturi, vengono ossidati dall'ossigeno atmosferico. Il meccanismo di ossidazione si basa sulla teoria di Bach-Engler e N.N. Semenov. Secondo il quale un ruolo significativo nelle fasi iniziali delle reazioni a catena è svolto dai radicali liberi formati nei grassi sotto l'influenza della luce. In questo caso la molecola di grasso assorbe un quanto di luce (hν) e si porta in uno stato eccitato. I radicali risultanti sono molto attivi, formano ancora radicali perossido che, reagendo, formano idroperossidi a catena (prodotti di ossidazione primaria) e nuovi radicali.
Gli idroperossidi risultanti sono instabili e come risultato di trasformazioni complesse si formano prodotti di ossidazione secondaria: composti ossi-epossidici, alcoli, aldeidi, chetoni, acidi.
La direzione e la profondità dell'ossidazione di oli e grassi dipende dalla loro composizione in acidi grassi: con un aumento del grado di insaturazione degli acidi grassi, aumenta la velocità della loro ossidazione. I trigliceridi, che comprendono acidi grassi saturi con ossigeno atmosferico, in condizioni normali, praticamente non si ossidano. Inoltre la velocità di ossidazione è influenzata dalla presenza di umidità, metalli di valenza variabile. Gli antiossidanti (inibitori) hanno una grande influenza sul tasso di ossidazione delle sostanze, la cui aggiunta porta alla cessazione delle catene di ossidazione. Tra gli antiossidanti grande importanza hanno le sostanze di natura fenolica, tra gli antiossidanti naturali grande importanza hanno i tocoferoli.
I principali indicatori fisici e chimici dei grassi includono:
- il numero di iodio, che caratterizza il grado di insaturazione dei grassi, è espresso in g J 2, che viene aggiunto a 100 g di grasso;
- numero di acidità - caratterizza la quantità di acidi grassi liberi nel grasso;
- numero di saponificazione - caratterizza il contenuto totale di acidi grassi nel grasso, espresso in g di KOH, necessario per neutralizzare tutti gli acidi grassi rilasciati durante l'idrolisi di 1 g di grasso;
- numero di acetile - caratterizza la quantità di gruppi idrossilici liberi nel grasso, espressa in mg di KOH, necessaria per neutralizzare l'acido acetico rilasciato durante la saponificazione di 1 g di grasso pre-acetilato;
- numero di perossidi - caratterizza il contenuto di perossidi nei grassi, espresso in g di iodio, che viene aggiunto a 100 g di prodotto;
- l'indice di rifrazione e la viscosità possono anche caratterizzare il grado di ossidazione dei grassi, poiché tra questi indicatori è stata stabilita una relazione matematica.
3. Cambiamenti fisici e chimici nei grassi durante la cottura: fusione, emulsionamento, idrolisi
Durante la conservazione i grassi cambiano le loro proprietà, soprattutto se conservati in modo errato. Il ruolo principale qui appartiene all'ossidazione. Grassi particolarmente facilmente irrancidibili contenenti acidi grassi insaturi, con l'azione combinata di luce e aria. Per aumentare la durata di conservazione del grasso, è necessario osservare le seguenti condizioni:
- i grassi vengono conservati in locali refrigerati per un periodo non superiore al periodo stabilito;
- il contenitore deve proteggerli in modo affidabile dall'accesso alla luce e all'aria;
- non è desiderabile conservare i grassi in contenitori di latta, poiché il ferro passa da esso al grasso, accelerando l'ossidazione;
- non è possibile mescolare oli di lotti diversi e versare olio in contenitori non lavati dove l'olio è già stato conservato.
Con il libero accesso all'aria, si verifica l'ossidazione dei grassi, che accelera con l'aumento della loro temperatura. A temperature di 2-25ºС si verifica l'autossidazione, a temperature di frittura (140-200ºС) - ossidazione termica. L'autoossidazione solitamente accompagna e spesso precede l'ossidazione termica, quindi questi due processi sono correlati. I prodotti ottenuti mediante autoossidazione e ossidazione termica sono divisi in tre gruppi:
- prodotti di degradazione ossidativa degli acidi grassi, con conseguente formazione di sostanze a catena accorciata;
- prodotti di isomerizzazione, nonché trigliceridi ossidativi, che contengono nuovi gruppi funzionali contenenti ossigeno nelle parti idrocarburiche della molecola;
- prodotti di ossidazione contenenti acidi grassi polimerizzati o condensati.
Oltre alle trasformazioni ossidative, con qualsiasi metodo di trattamento termico, si verificano processi idrolitici quando il grasso è esposto all'acqua e alle alte temperature. La predominanza dell'uno o dell'altro processo dipende dall'intensità dell'esposizione all'ossigeno dell'aria e dell'acqua, nonché dalla durata del riscaldamento e dalla presenza di sostanze che accelerano o rallentano questi processi.
Cambiamenti nei grassi durante la cottura e la cottura in camicia
Il grasso si scioglie, si trasforma in brodo. La quantità di grasso passata nel brodo dipende dal suo contenuto e dalla natura dei depositi nel prodotto. Il pesce magro perde fino al 50% di grassi durante la cottura, il grasso medio - fino al 14%; fino al 40% viene estratto dalla carne e il 25-40% del grasso in esse contenuto viene estratto dalle ossa.
La maggior parte del grasso estratto si distribuisce sulla superficie del brodo (90-95%) e una piccola parte (3,5-10%) emulsiona, cioè si distribuisce in tutto il volume del brodo sotto forma di minuscoli palline, conferendo torbidità al brodo. L'intensità dell'ebollizione durante la cottura aumenta la quantità di grasso emulsionato.
Come risultato dell'emulsificazione, la superficie di contatto del grasso con l'acqua aumenta, il che contribuisce all'ulteriore idrolisi del grasso, come evidenziato dall'aumento del numero di acido. L'idrolisi del grasso avviene sotto l'influenza dell'alta temperatura e dell'acqua in tre fasi: 1) una molecola di acido grasso viene scissa da una molecola di trigliceride per formare un digliceride; 2) quindi la seconda molecola di acido grasso viene scissa dal digliceride per formare un monogliceride; 3) a seguito della separazione dell'ultima molecola di acido grasso dal monogliceride si forma glicerolo libero. Pertanto, con la completa scomposizione di una molecola di trigliceride, si formano una molecola di glicerolo e tre molecole di acidi grassi liberi.
Il sale da cucina e gli acidi organici accelerano l'idrolisi dei grassi. Tuttavia, non si verifica la completa scomposizione dei grassi durante la cottura. L'accumulo di acidi grassi conferisce al brodo un sapore grasso. Poiché il grasso emulsionato si trova in un mezzo acquoso e il suo contatto con l'aria è difficile, si può concludere che durante la cottura si verificano prevalentemente processi idrolitici piuttosto che ossidativi.
Sulla base di quanto sopra si può concludere che nel processo di bollitura dei brodi, per ridurre i processi idrolitici, è necessario impedire una rapida ebollizione, rimuovere il grasso in eccesso dalla superficie e salare il brodo a fine cottura.
Lezione n. 6,7
Tema "Cambiamenti fisici e chimici nei lipidi durante la frittura:
pirolisi, generazione di fumo. Cambiamenti fisico-chimici nei lipidi durante la frittura"
Piano
1. Cambiamenti fisici e chimici nei lipidi durante la frittura: pirolisi, formazione di fumo.
2. Frittura: alterazioni chimiche dei grassi, tipologie di reazioni.
3. Fattori che influenzano la velocità dei cambiamenti chimici nel grasso da cucina.
4. Cambiamenti nelle caratteristiche organolettiche del grasso durante la sua frittura.
5. Metodi per aumentare la durata del grasso di frittura.
6. Adsorbimento e assorbimento dei grassi durante la frittura. Effetto della frittura sul valore nutrizionale dei grassi.
1. Cambiamenti fisici e chimici nei lipidi durante la frittura: pirolisi,
generazione di fumo
Le più comuni sono la frittura profonda (intermittente o continua) e la frittura degli alimenti nel modo principale.
Con il metodo principale di frittura, il tempo di riscaldamento è di 3-10 minuti, a seconda del tipo e delle dimensioni del prodotto. Allo stesso tempo, non si verificano profondi cambiamenti ossidativi, a causa della breve durata del riscaldamento e del mancato riutilizzo dei grassi. Tuttavia, se il grasso viene surriscaldato durante la frittura, potrebbe subire pirolisi, ovvero la decomposizione termica del fumo con rilascio di fumo. La temperatura alla quale inizia ad uscire il fumo è detta punto di fumo ed è indice della resistenza al calore del grasso. Il punto di fumo (o punto) di formazione del fumo è diverso per i diversi tipi di grassi (ºС): grasso di maiale - 221, olio di semi di cotone - 223, strutto - 230. I seguenti fattori influenzano il punto di fumo del grasso: il contenuto di grassi liberi acidi (riduce il punto di fumo), il rapporto tra la superficie riscaldata del grasso e il suo volume (ad esempio, riscaldando la stessa quantità di grasso in pentole con un diametro di 18 e 20 cm, il punto di fumo è risultato essere 185 e 169ºС, rispettivamente), il materiale dei piatti.
Nelle grandi aziende alimentari che friggono patatine, cracker, semilavorati di pesce, ecc., Vengono utilizzati dispositivi di frittura continua (il rapporto tra grasso e prodotto è 20: 1), che consente di accelerare il processo di frittura. processo di frittura, mantenere temperature più basse di frittura e quindi ridurne la velocità di ossidazione termica. Nella frittura continua, il grasso viene costantemente rimosso dal bagno di frittura insieme al prodotto finito e la sua quantità viene reintegrata automaticamente aggiungendo grasso fresco. Pertanto, durante la frittura continua, il grasso subisce lievi cambiamenti ossidativi.
Con la frittura periodica si verificano cambiamenti più profondi, poiché il grasso può essere riscaldato a lungo senza prodotto e utilizzato periodicamente per friggere vari prodotti a basso tasso di turnover.
Il coefficiente di turnover del grasso è determinato dalla formula
dove P è la quantità di grassi assorbiti e adsorbiti dal prodotto fritto in 24 ore, kg;
M è la massa media di grasso nella friggitrice, kg.
Inoltre, con la frittura periodica, il grasso può essere raffreddato, quindi riscaldato e con tale riscaldamento ciclico la probabilità di ossidazione del grasso è massima.
Durante la frittura, è molto importante mantenere il rapporto tra grasso e prodotto, altrimenti, quando si carica il prodotto, la temperatura del grasso diminuirà in modo significativo, il processo di frittura rallenterà, il che a sua volta porterà a una frittura eccessiva e deterioramento dell'aspetto dei prodotti finiti. Anche la temperatura iniziale del grasso è importante, se viene riscaldata troppo, si formerà una crosta dorata più velocemente di quanto il prodotto abbia il tempo di raggiungere la prontezza all'interno. Temperature ottimali e durata della frittura di alcuni semilavorati:
- cotolette a Kiev - 160-170ºС, 3-4 minuti;
- pesce nell'impasto - 60-170ºС, 2-3 minuti;
- patate a cubetti - 175-180ºС, 5-6 minuti;
- patate a listarelle - 175-180ºС, 3-4 minuti;
- torte, ciambelle, pasticcini - 180-190ºС, 4-6 min;
In questo caso, la temperatura iniziale del grasso profondo può essere di 160-190ºС. Una friggitrice a temperatura più bassa viene utilizzata per friggere cibi ad alto contenuto di umidità (vitello, polpette ripiene di pollo, ecc.).
2. Frittura: alterazioni chimiche dei grassi, tipologie di reazioni
Cambiamenti chimici nel grasso durante la frittura
1. Ossidazione termica. Nel processo di frittura si verifica l'ossidazione termica del grasso: la rapida formazione e decomposizione dei perossidi, come evidenziato dal brusco cambiamento nel numero di perossidi del grasso. I perossidi ciclici si decompongono per formare due composti a catena corta (aldeide e aldoidroacido), che, dopo ulteriore ossidazione, formano acidi monobasici e dibasici:
I perossidi ciclici possono anche essere convertiti in altri prodotti più stabili di ossidazione secondaria con formazione di diidrossiacidi, composti dicarbonilici.
2. Idrolisi dei grassi. L'acqua che entra nel grasso dal prodotto fritto contribuisce alla sua idrolisi, si verifica l'accumulo di acidi grassi liberi e il numero di acidità del grasso aumenta sia per idrolisi che per formazione di acidi a basso peso molecolare durante la scissione dei perossidi.
3. Punto di fumo ridotto, aumentando l’emissione di fumi all’aumentare della durata del riscaldamento. Inoltre, a seguito della comparsa di idrossiacidi, mono- e digliceridi, si verifica un aumento del numero di acetile.
4. Reazione di polimerizzazione e policondensazione . Le sostanze dicarboniliche risultanti e i composti con doppi legami coniugati sono capaci di reazioni di polimerizzazione e policondensazione, come evidenziato dall'aumento della viscosità del grasso di frittura. In questo caso, la connessione tra i monomeri può essere effettuata sia attraverso un legame diretto tra atomi di carbonio, sia attraverso un ponte di ossigeno, ed entrambi i tipi di legami possono essere presenti in una molecola.
Tipi di reazioni che si verificano durante la frittura
Reazione di autoossidazione procede durante lo stoccaggio del grasso tra un ciclo e l'altro, la velocità di reazione è lenta, si formano CO 2, CO, H 2 O, acidi aldeidici, alcoli e aldeidi, chetoni e altri componenti. L'autoossidazione si verifica durante il riscaldamento al minimo del grasso tra i cicli di frittura e durante la frittura stessa, in questo caso la velocità di reazione è piuttosto elevata.
La reazione di pirolisi, isomerizzazione, polimerizzazione procede sia durante il riscaldamento al minimo che durante la frittura diretta.
reazione di idrolisi e procede a una velocità sufficientemente elevata durante la frittura diretta dei prodotti.
Proprietà fisiche dei grassi
1. Peso specifico.
Il peso specifico dei grassi animali varia da 0,915 a 0,964 (a 15°).
Il peso specifico del grasso è tanto maggiore quanto maggiore è il contenuto di gliceridi di acidi inferiori, idrossiacidi e acidi insaturi e maggiore è il grado di insaturazione.
Quando la temperatura del grasso liquido cambia, il suo peso specifico cambia a seconda della variazione del suo volume. il coefficiente di espansione volumetrica del grasso è in media 0,0007.
Con l'ossidazione aumenta il peso specifico dei grassi; diminuisce durante l'idrolisi.
I pesi specifici dei grassi neutri sono superiori a quelli delle corrispondenti miscele di acidi grassi, la differenza tra i due essendo proporzionale al numero di saponificazione.
2. Punto di fusione dei grassi, punto di scorrimento e titolo.
La capacità del grasso di emulsionarsi, e quindi di essere assorbito dall'organismo, dipende dal suo punto di fusione: più basso è il punto di fusione del grasso, più facilmente sarà emulsionato con l'acqua e maggiore sarà la sua digeribilità.
I grassi alimentari, a seconda della digeribilità, sono divisi in tre gruppi:
al primo gruppo appartengono i grassi il cui punto di fusione è inferiore o uguale alla temperatura del corpo umano (37°).
Tali grassi vengono assorbiti dall'organismo del 97-98% (ad esempio ossa, grasso di maiale, oleomargarina).
Il secondo gruppo comprende i grassi il cui punto di fusione è superiore a 37° (manzo, montone, ecc.).
Questi grassi vengono assorbiti dall'89-93%.
Il terzo gruppo comprende i grassi, il cui punto di fusione è molto superiore a 37 °. Tali grassi non vengono affatto digeriti o vengono digeriti leggermente.
Pertanto, la digeribilità della tristearina, il cui punto di fusione è 711,5 °, è solo del 14%.
La digeribilità dei grassi animali della carne è (in%):
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Manzo |
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Agnello |
Il punto di fusione dei grassi dipende dalla natura del grasso, dal grasso del bestiame, dalla razza, dall'età dell'animale e da una serie di altri motivi.
Più gliceridi sono saturi nel grasso, più il grasso è refrattario.
I maschi hanno il grasso più duro delle femmine.
Il grasso rimosso dagli organi interni è più ricco di gliceridi solidi rispetto al grasso sottocutaneo.
Il grasso dello stesso animale è tanto più povero di gliceridi degli acidi insaturi quanto più vicine sono le parti corrispondenti da cui viene rimosso il grasso al tratto gastrointestinale.
Gli animali dei climi caldi hanno un grasso più duro di quelli dei paesi temperati o freddi.
La durezza del grasso dipende anche dall'alimentazione dell'animale: gli animali alimentati con panelli di semi oleosi hanno meno grasso solido rispetto a quelli alimentati con fieno. I grassi degli animali ben nutriti sono più ricchi di gliceridi insaturi.
Il punto di fusione dei grassi dipende non tanto dalla presenza di doppi legami nei trigliceridi, ma dalla loro posizione.
I gliceridi semplici (monoacidi) fondono a una temperatura leggermente più alta rispetto ai loro acidi corrispondenti.
Così, ad esempio, la tristearina fonde a 71,6° e l'acido stearico a 69,6°.
La presenza di gruppi idrossilici aumenta il punto di fusione. I gliceridi misti (diversi acidi) fondono a una temperatura inferiore rispetto ai gliceridi acidi singoli e il punto di fusione di molti gliceridi acidi misti si trova al di sotto del punto di fusione dell'acido con punto di fusione più basso del gliceride.
Pertanto, la tristearina fonde a 71,6°C, la tripalmitina a 63°C e la stearodipalmitina a 55°C.
Per i gliceridi e le loro miscele è caratteristica la presenza di doppi punti di fusione: il grasso fuso, dopo un ulteriore riscaldamento di diversi gradi, solidifica nuovamente per poi sciogliersi definitivamente.
Quando vengono rifusi subito dopo la solidificazione, i grassi si sciolgono a una temperatura più elevata.
Il normale punto di fusione appare solo dopo un raffreddamento prolungato o profondo.
Questi doppi punti di fusione dei gliceridi sono spiegati dal polimorfismo, che consiste nel fatto che una sostanza della stessa composizione chimica può esistere allo stato solido in diverse forme o modifiche.
Questi ultimi hanno proprietà fisiche diverse, in particolare punti di fusione diversi.
Con il rapido raffreddamento dei gliceridi e degli acidi grassi, di solito precipita solo una modificazione instabile o labile, che ha il punto di fusione più basso. Durante la conservazione a lungo termine di un tale gliceride in uno stato cristallizzato, la modifica labile inizia a trasformarsi in stabile e la durata della transizione dipende non solo dalla temperatura, ma anche dal peso molecolare dei gliceridi.
Secondo il prof. G. B. Ravich e i suoi collaboratori, i punti di fusione della tristearina e della tripalmitina sono caratterizzati dai seguenti dati:
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Tristearina |
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Tripalmitina |
dove: α, β. γ - modifiche dei gliceridi, e queste modifiche sono tanto più stabili quanto più alta è la temperatura di fusione, cioè più stabile è α = modifica e meno stabile modifica γ.
Poiché i grassi sono una miscela di diversi gliceridi con diversi punti di fusione, la transizione dallo stato solido a quello liquido non avviene immediatamente ed è difficile coglierne la fine.
Pertanto, il punto di fusione dei grassi non è una costante esatta.
Anche i grassi non si solidificano immediatamente, ma gradualmente: in primo luogo, i componenti più refrattari passano allo stato solido, che si esprime nella torbidità della massa, che diventa sempre più forte finché l'intera massa non si indurisce.
Il punto finale di questa continua solidificazione è molto difficile da determinare.
Più caratteristica è la temperatura che rimane invariata per qualche tempo dopo la solidificazione del grasso, oppure la temperatura massima che viene raggiunta quando il grasso solidifica per effetto del rilascio del calore latente di fusione.
Queste temperature sono chiamate punto di congelamento dei grassi.
I punti di fusione e di congelamento dei grassi raffreddati rapidamente sono più o meno diversi.
Quanto più lento è il cambiamento di temperatura, tanto più vicini sono questi punti.
In pratica, spesso non viene determinato il punto di scorrimento del grasso, ma il punto di scorrimento degli acidi grassi da esso isolati, il cosiddetto titolo del grasso.
Una miscela di acidi grassi ha un punto di scorrimento più pronunciato, poiché è composta da un numero minore di componenti.
Inoltre, la presenza di acidi grassi liberi nei grassi influisce sul punto di scorrimento del grasso e gli stessi grassi, a seconda dell'acidità, hanno punti di scorrimento diversi.
3. Viscosità.
In pratica, è consuetudine misurare la viscosità del grasso in gradi, che danno il rapporto tra il tempo di espirazione di un certo volume di grasso in condizioni ben definite e il tempo di espirazione dello stesso volume di acqua sotto la stessa condizioni.
La viscosità del grasso viene solitamente misurata in gradi Engler.
La viscosità dei grassi è di grande importanza nella tecnologia di produzione dei grassi, poiché influisce sul trasferimento di calore, sulla velocità di sedimentazione, sulla velocità di filtrazione e separazione, ecc.
La viscosità della maggior parte dei grassi varia entro limiti relativamente ristretti.
Non è stata stabilita alcuna relazione regolare tra viscosità e composizione dei grassi.
È noto soltanto che la viscosità generalmente aumenta con l'aumentare del peso molecolare e diminuisce con l'aumentare del numero di iodio.
Influiscono fortemente sull'aumento della viscosità degli idrossiacidi nei grassi.
All’aumentare della temperatura del grasso, la viscosità diminuisce. Quindi, secondo A. A. Sokolov, con un aumento della temperatura da 50 a 90 °, cioè meno di due volte, la viscosità dei grassi animali diminuisce di quasi 2,8 volte.
4. Indice di rifrazione,
o indice di rifrazione, è il rapporto tra la velocità della luce nell'aria e la velocità della luce in una sostanza. Il potere rifrattivo è espresso come il rapporto tra il seno dell'angolo di incidenza e il seno dell'angolo di rifrazione. L'indice di rifrazione dei gliceridi è superiore a quello dei corrispondenti acidi grassi. I grassi con un alto contenuto di acidi grassi volatili, come il burro di mucca, hanno gli indici di rifrazione più bassi. Quando il grasso viene ossidato, l'indice di rifrazione aumenta.
Proprietà chimiche dei grassi
Le proprietà chimiche dei grassi determinano l'influenza che le condizioni di produzione e conservazione hanno sulla qualità dei grassi commestibili o sull'andamento del processo produttivo.
Da questo punto di vista, di maggiore interesse sono quelle proprietà da cui dipendono il deterioramento dei grassi e la loro scissione.
Esistono i seguenti tipi di deterioramento dei grassi:
1) degradazione idrolitica dei grassi;
2) ossidazione dei grassi:
a) irrancidimento - aldeidi e chetoni,
b) salatura.
Idrolisi dei grassi
La degradazione idrolitica dei grassi è causata dall'azione dell'acqua. L’idrolisi dei grassi procede secondo il seguente schema:
C3H5(OCOR)3 + 3H2O = C3H5(OH)3 + 3RCOOH
La reazione di idrolisi è reversibile.
Lo stato di equilibrio dipende dal rapporto quantitativo delle sostanze reagenti, in particolare dall'acqua.
La reazione di idrolisi dei grassi senza la presenza di fattori stimolanti procede a velocità molto bassa.
I seguenti fattori aumentano la velocità di reazione:
a) Enzimi.
Tra i tanti enzimi presenti nelle cellule animali c'è l'enzima lipasi che divide il grasso.
Durante la produzione dei grassi, parte della lipasi passa nel grasso senza perdere la sua attività.
Se il grasso contiene almeno una piccola quantità di acqua, con la lipasi l'idrolisi del grasso procede ad alta velocità ed è particolarmente intensa in vari tipi di tessuto adiposo animale.
Il grasso, fuso e sufficientemente pulito, non si spacca leggermente per un lungo periodo di tempo.
Quindi, secondo il prof. A. A. Zinoviev, il numero di acidità dello strutto conservato in condizioni ambientali, con accesso alla luce per 25 giorni, è aumentato da 1,19 a 6,67. Il numero di acidità del grasso di maiale, sciolto dal tessuto adiposo e purificato, nelle stesse condizioni di conservazione per 60 giorni è aumentato solo da 0,85 a 0,94.
L'attività della lipasi dipende dalla sua origine, dal pH, dalle proprietà del substrato, dalla presenza di impurità e dalla temperatura.
Pertanto, la lipasi pancreatica è più attiva in un ambiente alcalino (pH 8-9); lipasi dello stomaco - in acido (pH 4,7-5). Se la lipasi gastrica viene sottoposta a purificazione, il pH ottimale per la sua azione aumenta. Il regime di temperatura ottimale per l'attività della lipasi è compreso tra 35 e 40°. Un aumento della temperatura sopra i 50° ed una diminuzione sotto i 15° indeboliscono notevolmente l'attività dell'enzima. Tuttavia, l'attività della lipasi non si ferma nemmeno a temperature inferiori allo zero (-17°C).
b) Influenza della temperatura.
Quando la temperatura aumenta. la reazione di scissione dei grassi procede a un ritmo più rapido.
Quando esposto al vapore acqueo saturo sul grasso di manzo in un'autoclave ad una pressione di 7 e 15 ati, il numero di acidità del grasso cambia come segue:
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Pressione |
Numero di acido dei grassi durante la durata del processo |
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Secondo il prof. A. A. Zinoviev, il numero di acidità del grasso di maiale conservato per 60 giorni aumenta: dopo la conservazione in frigorifero a meno 110° - da 0,85 a 0,87, dopo la conservazione a condizioni ambientali - fino a 0,94 e in un termostato (37°) - fino a 1.53.
C) L'influenza delle basi.
La presenza di basi nel mezzo di reazione, anche in piccole quantità, aumenta significativamente l'idrolisi dei grassi.
Questa proprietà delle basi è ampiamente utilizzata nella tecnologia adiposa per la scomposizione dei grassi nella produzione di glicerolo.
Questo metodo di scissione dei grassi viene effettuato in autoclave, ad una pressione di 7-8 atm per 8-11 ore in presenza di ossido di calcio (calce) al 2-3%.
Allo stesso tempo si ottiene la suddivisione dei grassi del 90%.
L'effetto accelerante delle basi è causato dal fatto che quando il grasso interagisce con gli ossidi metallici, si formano i corrispondenti sali degli acidi grassi (saponi). I saponi risultanti contribuiscono all'emulsificazione dei grassi e quindi aumentano l'interfaccia in questo sistema eterogeneo.
d) Influenza dell'acido solforico.
La presenza di piccole quantità di acido solforico concentrato nell'interazione del grasso con l'acqua provoca la scomposizione del grasso.
L'effetto dell'acido solforico è che gli ioni idrogeno risultanti agiscono cataliticamente sulla reazione di idrolisi e i prodotti di solfonazione risultanti (acidi solfograssi) hanno una significativa capacità emulsionante. La formazione di acidi solfograssi avviene a seguito dell'interazione dell'acido solforico con gli acidi grassi insaturi.
Quindi, sotto l'azione dell'acido solforico sull'acido oleico, si ottiene l'acido solfostearico:
L'acido solfostearico riduce la tensione superficiale all'interfaccia tra grasso e acqua e favorisce quindi la formazione di un'emulsione e un aumento dell'interfaccia.
In precedenza, questa proprietà dell'acido solforico veniva utilizzata nella tecnologia per ottenere acidi grassi e glicerolo.
Attualmente, nella tecnica di scissione dei grassi viene utilizzato un metodo più avanzato, il cosiddetto metodo di scissione reattiva, la cui essenza è far bollire il grasso con acqua e un reagente che emulsiona il grasso con l'acqua.
Come emulsionante, il cosiddetto contatto prof. G. S. Petrov, che è uno dei più comprovati nel campo della tecnologia mondiale. Contact è una miscela di acidi sulfonaftenici ottenuti da prodotti di scarto della purificazione di distillati solari o fusi con acido solforico fumante.
Quando si lavora con il contatto aggiunto al grasso in una quantità di circa l'1% (più circa lo 0,5% di olio di vetriolo), il grado di scissione raggiunge il 92% e oltre, ottenendo acidi grassi leggeri e acqua glicerina di buona qualità.
Ossidazione dei grassi
I processi ossidativi portano alla comparsa di un sapore e un odore sgradevoli e sgradevoli del cosiddetto grasso rancido.
Tuttavia, nella maggior parte dei casi, quando i grassi sono rovinati, appare un odore specifico e un sapore sgradevole, ma non amaro.
I processi di irrancidimento e di scissione dei grassi procedono indipendentemente l'uno dall'altro, ma poiché una serie di fattori che causano l'attivazione di questi processi sono identici, l'acidità del grasso spesso aumenta quando il grasso irrancidisce. Inoltre, l'ossidazione profonda dei grassi è accompagnata dalla formazione di acidi a basso peso molecolare.
L'irrancidimento dei grassi è un complesso processo ossidativo in cui i grassi acquisiscono un gusto specifico e un odore sgradevole causato da sostanze volatili: aldeidi o chetoni.
Queste sostanze sono ottenute dall'azione dell'ossigeno atmosferico sui grassi.
L'ossigeno atmosferico ha un'attività debole e la reazione di ossidazione senza apporto di energia dall'esterno procede a una velocità misurabile bassa. La capacità dei grassi di ossidarsi aumenta con l'aumentare della temperatura, sotto l'influenza delle radiazioni, ecc.
Sono presenti irrancidimento di aldeidi e chetoni.
a) Irrancidimento delle aldeidi.
L'ossigeno nell'aria, saturando i doppi legami, porta prima alla formazione di perossido:
Quando l'acqua agisce sul perossido, si ottiene ossigeno atomico e si formano perossido di idrogeno e ozono:
La molecola di ozono si attacca agli acidi grassi insaturi e, di conseguenza, si forma l'ozonuro che, sotto l'influenza dell'umidità, si divide in molecole con un numero minore di atomi di carbonio, formando aldeidi:
Con ulteriore ossidazione si ottengono acidi a basso peso molecolare: pelargonici e azelaici:
b) Irrancidimento chetonico.
Fino a poco tempo fa, si credeva che l'irrancidimento chetonico dei grassi avvenisse sotto l'influenza di microrganismi, ad esempio le muffe Penicillium, Aspergillus; è ormai accertato che l'irrancidimento dei chetoni avviene anche in ambiente sterile, cioè puramente chimicamente.
L'irrancidimento dei chetoni, che si verifica sotto l'influenza di microrganismi, avviene secondo il seguente schema: i microrganismi producono enzimi che promuovono l'idrolisi dei trigliceridi.
Gli acidi grassi risultanti vengono convertiti in sali di ammonio, reagendo con l'ammoniaca, che si forma a seguito della scomposizione delle proteine presenti nel grasso.
I sali di ammonio subiscono quindi la β-ossidazione.
Gli enzimi necessari per questo processo sono forniti da microrganismi che possono crescere nel grasso se contiene acqua e sostanze nutritive. Pertanto, un processo batterico così tipico si osserva principalmente sul burro, sull'olio di cocco non raffinato e sulla margarina. Gli acidi grassi ad alto peso molecolare (saturi - palmitico, stearico) non sono in grado di subire β-ossidazione.
È ormai dimostrato che l'irrancidimento dei chetoni può avvenire senza l'azione di microrganismi, in modo puramente chimico, e che i chetoni risultanti possono essere formati sia da acidi grassi saturi ad alto peso molecolare che da acidi grassi insaturi.
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Grassi a temperature ordinarie hanno una consistenza densa o morbida. Gli oli grassi sono liquidi densi e trasparenti.
I grassi lasciano una macchia unta sulla carta, che si diffonde ancora di più se riscaldata (a differenza degli oli essenziali).
Colore, odore e gusto i grassi dipendono dalle sostanze accompagnatorie. Il colore è solitamente bianco o giallastro. L'odore è assente o debole, specifico. Il sapore è delicato e oleoso, meno spesso sgradevole, come quello dell'olio di ricino.
I grassi sono più leggeri dell’acqua, densità da 0,910 a 0,970.
La maggior parte dei grassi otticamente inattivo. L'eccezione è l'olio di ricino.
Indice di rifrazione(indice di rifrazione) è caratteristico e costante per ciascun olio. Quindi, per l'olio d'oliva, è 1,46-1,71. Maggiore è il peso molecolare dei gliceridi e maggiori sono i doppi legami, maggiore è l'indice di rifrazione.
Tutti i grassi sono insolubili in acqua, leggermente solubile in etanolo, facilmente solubile in etere, cloroformio, etere di petrolio. Eccezione: l'olio di ricino è facilmente solubile in etanolo al 96%, difficile in etere di petrolio.
I grassi stessi lo sono buoni solventi per molte sostanze medicinali (canfora, ormoni, oli essenziali, ecc.). I grassi si mescolano bene tra loro.
Proprietà chimiche
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Le proprietà chimiche dei grassi sono dovute alla presenza di:
- legami eterei complessi;
- doppi legami nei radicali idrocarburici degli acidi grassi;
- la presenza di glicerina nella composizione del grasso.
1.1. I grassi sono facilmente espostiscissione idrolitica con la partecipazione di enzimi con formazione di glicerolo e acidi grassi. L'idrolisi enzimatica avviene in fasi. L'enzima lipasi si trova in tutti i semi oleosi. L'idrolisi è facilitata dall'umidità e dalla temperatura elevata. Si verifica irrancidimento idrolitico del grasso. Questa proprietà viene presa in considerazione quando si immagazzinano i grassi.
1.2. Grassi decomporre sotto l'azione degli alcali con formazione di glicerolo e sali degli acidi grassi. I sali si chiamano saponi: i saponi di potassio sono liquidi, i saponi di sodio sono solidi. Il processo è chiamato saponificazione.
La proprietà viene utilizzata nell'analisi dei grassi. Si basa sulla produzione di saponi e shampoo.
2. I doppi legami degli acidi grassi possono aggiungere idrogeno, alogeni, ossigeno.
2.1. Aggiunta di idrogeno— l'idrogenazione dei grassi (idrogenazione dei grassi) avviene a temperatura elevata in presenza di un catalizzatore (nichel). Gli acidi grassi insaturi si trasformano in saturi, gli oli liquidi si trasformano in solidi. Si ottengono masse grasse, che vengono utilizzate nella pratica medica come basi per unguenti e supposte (butirolo) e nell'industria alimentare (produzione di margarina).
2.2. Aggiunta di alogeni utilizzato nell'analisi dei grassi per determinare la costante chimica: il numero di iodio.
2.3. Adesione dell'ossigeno atmosferico porta all’ossidazione e all’irrancidimento dei grassi. Esistono ossidazioni chimiche (aldeidi) e biochimiche con la partecipazione di microrganismi (chetoni).
I grassi acquisiscono un gusto e un odore specifici e diventano inutilizzabili. Il colore del grasso cambia (più spesso i grassi si scoloriscono); le proprietà fisiche e chimiche cambiano: aumento della densità e del numero di acido, diminuzione del numero di iodio e della viscosità.
Esistono 3 tipi di irrancidimento ossidativo:
UN) non enzimatico- l'ossigeno viene aggiunto al posto dei doppi legami, formando perossidi; La decomposizione dei perossidi degli acidi grassi produce aldeidi.
B) enzimatico con la partecipazione di lipossidasi e lipossigenasi si formano idroperossidi.
Gli idroperossidi sono in grado di ossidare le sostanze biologicamente attive contenute nell'olio, come i carotenoidi. Gli idroperossidi si decompongono per formare aldeidi e chetoni.
La proprietà viene presa in considerazione durante lo stoccaggio dei grassi e nella loro analisi.
V) enzimatico (chetone) - avviene con la partecipazione di microrganismi.
3. La glicerina, che fa parte del grasso, subisce ossidazione e disidratazione riscaldando il grasso con acido solforico concentrato. Questo produce l'aldeide acroleina, che ha un odore sgradevole. Il test dell'acroleina consente di distinguere i grassi dalle sostanze simili ai grassi.
"Chimica ovunque, chimica in ogni cosa:
In tutto ciò che respiriamo
In tutto ciò che beviamo
Tutto quello che mangiamo."
In tutto ciò che indossiamo
Le persone hanno imparato da tempo a isolare il grasso dagli oggetti naturali e ad usarlo nella vita di tutti i giorni. Il grasso bruciava nelle lampade primitive, illuminando le caverne dei popoli primitivi, il grasso veniva imbrattato sui pattini lungo i quali venivano lanciate le navi. I grassi sono la principale fonte della nostra alimentazione. Ma la malnutrizione e lo stile di vita sedentario portano al sovrappeso. Gli animali del deserto immagazzinano il grasso come fonte di energia e acqua. Lo spesso strato di grasso di foche e balene li aiuta a nuotare nelle fredde acque dell'Oceano Artico.
I grassi sono ampiamente distribuiti in natura. Insieme ai carboidrati e alle proteine, fanno parte di tutti gli organismi animali e vegetali e costituiscono una delle parti principali della nostra alimentazione. Le fonti di grassi sono organismi viventi. Tra gli animali ci sono mucche, maiali, pecore, galline, foche, balene, oche, pesci (squali, merluzzi, aringhe). Dal fegato di merluzzo e squalo si ottiene l'olio di pesce - una medicina, dalle aringhe - i grassi usati per nutrire gli animali da fattoria. I grassi vegetali sono spesso liquidi, sono chiamati oli. Vengono utilizzati grassi vegetali come cotone, lino, soia, arachidi, sesamo, colza, girasole, senape, mais, papavero, canapa, cocco, olivello spinoso, rosa canina, palma da olio e molti altri.
I grassi svolgono diverse funzioni: costruttive, energetiche (1 g di grasso fornisce 9 kcal di energia), protettive, di stoccaggio. I grassi forniscono il 50% dell'energia richiesta da una persona, quindi una persona deve consumare 70-80 g di grassi al giorno. I grassi costituiscono il 10-20% del peso corporeo di una persona sana. I grassi sono una fonte essenziale di acidi grassi. Alcuni grassi contengono vitamine A, D, E, K, ormoni.
Molti animali e esseri umani usano il grasso come guscio termoisolante, ad esempio in alcuni animali marini lo spessore dello strato di grasso raggiunge un metro. Inoltre, nel corpo, i grassi sono solventi per aromi e coloranti. Molte vitamine, come la vitamina A, sono solubili solo nei grassi.
Alcuni animali (più spesso uccelli acquatici) usano i grassi per lubrificare le proprie fibre muscolari.
I grassi aumentano l’effetto di sazietà alimentare, poiché vengono digeriti molto lentamente e ritardano l’insorgere della fame.
La storia della scoperta dei grassi
Già nel XVII secolo. Scienziato tedesco, uno dei primi chimici analitici Otto Tachenio(1652-1699) suggerirono per primi che i grassi contenessero un "acido nascosto".
Nel 1741 un chimico francese Claude Joseph Geoffrey(1685-1752) scoprì che quando il sapone (preparato facendo bollire i grassi con alcali) veniva decomposto con acido, si formava una massa untuosa al tatto.
Il fatto che la glicerina sia inclusa nella composizione di grassi e oli fu scoperto per la prima volta nel 1779 dal famoso chimico svedese Carl Wilhelm Scheele.
Per la prima volta la composizione chimica dei grassi fu determinata all'inizio del secolo scorso da un chimico francese Michel Eugène Chevreul, il fondatore della chimica dei grassi, autore di numerosi studi sulla loro natura, riassunti in una monografia in sei volumi"Ricerca chimica su corpi di origine animale".
1813E. Chevreul stabilito la struttura dei grassi, grazie alla reazione di idrolisi dei grassi in un mezzo alcalino.Ha dimostrato che i grassi sono composti da glicerolo e acidi grassi, e questa non è solo una miscela di essi, ma un composto che, aggiungendo acqua, si decompone in glicerolo e acidi.
Formula generale dei grassi (trigliceridi)
Grassi
- esteri del glicerolo e degli acidi carbossilici superiori.
Il nome comune di questi composti è trigliceridi.
Classificazione dei grassi
I grassi naturali contengono i seguenti acidi grassi
|
Saturato: stearico (C 17 H 35 COOH) palmitico (C 15 H 31 COOH) Oleoso (C 3 H 7 COOH) |
COMPOSTO ANIMALI GRASSO |
|
Insaturo : oleico (C 17 H 33 COOH, 1 doppio legame) linoleico (C 17 H 31 COOH, 2 doppi legami) linolenico (C 17 H 29 COOH, 3 doppi legami) arachidonico (C 19 H 31 COOH, 4 doppi legami, meno comune) |
COMPOSTO vegetale GRASSO |
I grassi si trovano in tutte le piante e gli animali. Sono miscele di esteri completi del glicerolo e non hanno un punto di fusione distinto.
- Grassi animali(montone, maiale, manzo, ecc.), di norma, sono solidi con un basso punto di fusione (l'olio di pesce costituisce un'eccezione). Nei grassi solidi prevalgono i residui ricco acidi.
- Grassi vegetali - oli(girasole, soia, semi di cotone, ecc.) - liquidi (eccezione: olio di cocco, olio di semi di cacao). Gli oli contengono principalmente residui insaturo (insaturo) acidi.
Proprietà chimiche dei grassi
1. Idrolisi, O saponificazione, grassosta succedendo dall'azione dell'acqua, con la partecipazione di enzimi o catalizzatori acidi(reversibile), in questo caso si forma un alcol: glicerolo e una miscela di acidi carbossilici:
o alcali (irreversibili).
I saponi sono sali di potassio e sodio di acidi carbossilici superiori.
2.
Idrogenazione dei grassi- la conversione degli oli vegetali liquidi in grassi solidi - è di grande importanza per scopi alimentari. Il prodotto dell'idrogenazione degli oli è grasso solido (strutto artificiale, salomas
). Margarina
- grasso alimentare, è costituito da una miscela di oli idrogenati (girasole, mais, cotone, ecc.), grassi animali, latte e aromi (sale, zucchero, vitamine, ecc.).
Ecco come si ottiene la margarina nell'industria:
Nelle condizioni del processo di idrogenazione dell'olio (alta temperatura, catalizzatore metallico), alcuni dei residui acidi contenenti legami cis C=C vengono isomerizzati in isomeri trans più stabili. L'aumento del contenuto di residui di acidi transinsaturi nella margarina (soprattutto nelle varietà economiche) aumenta il rischio di aterosclerosi, malattie cardiovascolari e altre malattie.
La reazione per ottenere i grassi (esterificazione)
L'uso dei grassi
- industria alimentare
- prodotti farmaceutici
- Produzione di saponi e prodotti cosmetici
- Produzione di lubrificanti
I grassi sono cibo. Il ruolo biologico dei grassi.
Per fornire energia al corpo in condizioni avverse, vengono create riserve di grasso, che si depositano nel tessuto sottocutaneo, nella piega grassa del peritoneo, il cosiddetto omento. Il grasso sottocutaneo protegge il corpo dall'ipotermia (soprattutto questa funzione del grasso è importante per gli animali marini). Per migliaia di anni, le persone hanno svolto un duro lavoro fisico, che richiedeva molta energia e, di conseguenza, una migliore alimentazione. Solo 50 g di grassi sono sufficienti per coprire il fabbisogno energetico minimo giornaliero di un essere umano. Tuttavia, con un'attività fisica moderata, un adulto dovrebbe ricevere leggermente più grassi dal cibo, ma la loro quantità non deve superare i 100 g (questo fornisce un terzo del contenuto calorico di una dieta di circa 3000 kcal). Va notato che la metà di questi 100 g si trova negli alimenti sotto forma di cosiddetto grasso nascosto. I grassi si trovano in quasi tutti gli alimenti: in piccole quantità si trovano anche nelle patate (ce ne sono lo 0,4%), nel pane (1–2%) e nei fiocchi d'avena (6%). Il latte contiene solitamente il 2-3% di grassi (ma esistono anche varietà speciali di latte scremato). Un bel po' di grasso nascosto nella carne magra - dal 2 al 33%. Il grasso nascosto è presente nel prodotto sotto forma di singole minuscole particelle. I grassi in forma quasi pura sono lo strutto e l'olio vegetale; nel burro circa l'80% di grassi, nel burro chiarificato - 98%. Naturalmente, tutte le raccomandazioni di cui sopra sul consumo di grassi sono medie, dipendono dal sesso e dall'età, dall'attività fisica e dalle condizioni climatiche. Con un consumo eccessivo di grassi, una persona aumenta rapidamente di peso, ma non dobbiamo dimenticare che i grassi nel corpo possono essere sintetizzati anche da altri prodotti. Non è così facile “smaltire” le calorie in eccesso attraverso l’attività fisica. Ad esempio, facendo jogging per 7 km, una persona spende circa la stessa quantità di energia che riceve mangiando solo una tavoletta di cioccolato da cento grammi (35% di grassi, 55% di carboidrati). I fisiologi hanno scoperto che con l'attività fisica, che è 10 volte più alto del solito, una persona che ha ricevuto una dieta ricca di grassi era completamente esausta dopo 1,5 ore. Con una dieta a base di carboidrati, una persona ha resistito allo stesso carico per 4 ore. Questo risultato apparentemente paradossale è spiegato dalle peculiarità dei processi biochimici. Nonostante l'elevata "intensità energetica" dei grassi, ottenere energia da essi nel corpo è un processo lento. Ciò è dovuto alla bassa reattività dei grassi, in particolare delle loro catene di idrocarburi. I carboidrati, sebbene forniscano meno energia dei grassi, la "assegnano" molto più velocemente. Pertanto, prima dell'attività fisica, è preferibile mangiare dolci piuttosto che grassi. Un eccesso di grassi negli alimenti, soprattutto animali, aumenta anche il rischio di sviluppare malattie come arteriosclerosi, insufficienza cardiaca, ecc. I grassi animali contengono molto colesterolo (ma non dimentichiamo che due terzi del colesterolo è sintetizzato nell'organismo) corpo da cibi non grassi - carboidrati e proteine).
È noto che una parte significativa dei grassi consumati dovrebbe essere costituita da oli vegetali, che contengono composti molto importanti per il corpo: acidi grassi polinsaturi con numerosi doppi legami. Questi acidi sono chiamati "essenziali". Come le vitamine, devono essere fornite al corpo in forma finita. Di questi, l'attività più alta è l'acido arachidonico (è sintetizzato nel corpo dall'acido linoleico), l'attività minore è l'acido linolenico (10 volte inferiore all'acido linoleico). Secondo varie stime, il fabbisogno umano giornaliero di acido linoleico varia da 4 a 10 g. Soprattutto l'acido linoleico (fino all'84%) si trova nell'olio di cartamo, spremuto dai semi di cartamo, una pianta annuale con fiori di colore arancione brillante. Gran parte di questo acido si trova anche negli oli di girasole e di noci.
Secondo i nutrizionisti, una dieta equilibrata dovrebbe contenere il 10% di acidi polinsaturi, il 60% monoinsaturi (principalmente acido oleico) e il 30% saturi. È questo rapporto che viene garantito se una persona riceve un terzo dei grassi sotto forma di oli vegetali liquidi - nella quantità di 30-35 g al giorno. Questi oli si trovano anche nella margarina, che contiene dal 15 al 22% di acidi grassi saturi, dal 27 al 49% di acidi grassi insaturi e dal 30 al 54% di acidi grassi polinsaturi. In confronto, il burro contiene il 45-50% di acidi grassi saturi, il 22-27% di acidi grassi insaturi e meno dell’1% di acidi grassi polinsaturi. A questo proposito, la margarina di alta qualità è più sana del burro.
Ho bisogno di ricordare
Gli acidi grassi saturi influenzano negativamente il metabolismo dei grassi, la funzionalità epatica e contribuiscono allo sviluppo dell'aterosclerosi. Gli acidi insaturi (soprattutto linoleico e arachidonico) regolano il metabolismo dei grassi e sono coinvolti nella rimozione del colesterolo dal corpo. Maggiore è il contenuto di acidi grassi insaturi, minore è il punto di fusione del grasso. Il contenuto calorico dei grassi animali solidi e vegetali liquidi è approssimativamente lo stesso, ma il valore fisiologico dei grassi vegetali è molto più elevato. Il grasso del latte ha qualità più preziose. Contiene un terzo di acidi grassi insaturi e, rimanendo sotto forma di emulsione, viene facilmente assorbito dall'organismo. Nonostante queste qualità positive, non si dovrebbe consumare solo il grasso del latte, poiché nessun grasso contiene una composizione ideale di acidi grassi. È meglio consumare grassi sia di origine animale che vegetale. Il loro rapporto dovrebbe essere 1:2,3 (70% animale e 30% vegetale) per i giovani e le persone di mezza età. La dieta degli anziani dovrebbe essere dominata dai grassi vegetali.
I grassi non solo partecipano ai processi metabolici, ma vengono anche immagazzinati come riserva (principalmente nella parete addominale e attorno ai reni). Le riserve di grasso forniscono processi metabolici, mantenendo le proteine per tutta la vita. Questo grasso fornisce energia durante l'attività fisica, se nella dieta sono presenti pochi grassi, così come in caso di malattie gravi, quando a causa della riduzione dell'appetito non viene fornito a sufficienza con il cibo.
Il consumo abbondante di grassi con il cibo è dannoso per la salute: viene immagazzinato in grandi quantità di riserva, il che aumenta il peso corporeo, portando talvolta a sfigurare la figura. Aumenta la sua concentrazione nel sangue che, come fattore di rischio, contribuisce allo sviluppo di aterosclerosi, malattia coronarica, ipertensione, ecc.
Composizione e struttura delle molecole di grasso.
Gli esteri possono essere formati da una varietà di acidi carbossilici e alcoli. Di massima importanza sono quelli formati dall'alcool trivalente glicerolo e dagli acidi carbossilici superiori. Questi ultimi includono, ad esempio, l'acido stearico della composizione C 17 H 35 COOH e l'acido oleico della composizione C 17 H 33 COOH.
Il primo è acido saturo, il secondo è insaturo. Il suo radicale idrocarburico ha un doppio legame tra gli atomi di carbonio, quindi la molecola di acido oleico ha due atomi di idrogeno in meno:
Acido stearico Acido oleico
Gli esteri degli acidi carbossilici e del glicerolo sono chiamati grassi. Se la formula
l'acido carbossilico scrive in forma generale, quindi la formazione di grasso
può essere rappresentato dall'equazione della reazione di esterificazione:
Glicerolo Acido carbossilico Grasso
Lo studio della natura chimica dei grassi iniziò nella prima metà del XIX secolo. La sintesi del grasso tristearina fu effettuata per la prima volta dal chimico francese M. Berthelot nel 1854.
Proprietà fisiche dei grassi. La composizione e la struttura dei radicali idrocarburici influenzano le proprietà dei grassi. Ecco come cambiano, ad esempio, i loro punti di fusione:
Come puoi vedere, il grasso formato dall'acido saturo è solido in condizioni normali, il grasso insaturo è liquido. La composizione degli oli vegetali liquidi (girasole, mais, oliva, ecc.) comprende residui di acidi prevalentemente insaturi, mentre i grassi animali solidi (manzo, montone, ecc.) contengono residui di acidi saturi.
I grassi sono più leggeri dell'acqua e insolubili in essa, ma solubili nei solventi organici.
I grassi, insieme alle proteine e ai carboidrati, appartengono a sostanze biologicamente attive. Fanno parte delle cellule degli organismi vegetali e animali e rappresentano per loro una fonte di energia. Come risultato dell'ossidazione, viene rilasciato 1 g di grasso
37,7 kJ di energia, il doppio rispetto a quando si ossida 1 g di proteine o carboidrati.
La maggior parte dei grassi consumati dall'uomo si trova nella carne, nel pesce, nei latticini e nei cereali. Nel caso in cui nel corpo umano con il cibo entra più energia di quella che utilizza, si formano sostanze grasse che si depositano nei tessuti del corpo. Pertanto, accumula energia.
Secondo i dati della medicina moderna, il consumo eccessivo di grassi formati da acidi saturi, cioè grassi animali, può portare all'accumulo di sostanze che impediscono il flusso del sangue nelle arterie, in particolare quelle che forniscono sangue al cervello . I grassi formati da acidi insaturi, cioè gli oli vegetali, sono riconosciuti come più utili per il consumo. Ad esempio, l'olio di girasole contiene il 91% di acidi carbossilici insaturi.
Proprietà chimiche dei grassi.
Nelle molecole di grasso liquido, a differenza dei grassi solidi, sono presenti doppi legami carbonio-carbonio. Come già sapete, al posto del doppio legame è possibile una reazione di addizione, in particolare quella di idrogeno. Come risultato di questa reazione, il composto insaturo si trasforma in limitante e il grasso liquido in solido.
Trioleina Tristearina
Il processo di indurimento (idrogenazione) dei grassi è alla base della produzione della margarina (dalla parola greca che significa perla). I grassi non idrogenati irrancidiscono, ossidandosi nei doppi legami, e sviluppano un odore e un sapore sgradevoli. L'idrogenazione dei grassi rallenta questi processi, inoltre consente di ottenere grassi solidi più preziosi da oli vegetali più economici.
I grassi come esteri subiscono idrolisi.
I grassi vengono idrolizzati con formazione di alcol trivalente glicerolo e acidi carbossilici.
Se la tristearina viene idrolizzata in presenza di alcali, si forma un sale dell'acido stearico, noto come base di sapone:
Poiché il sapone si forma a seguito dell'idrolisi alcalina dei grassi, la reazione è chiamata saponificazione dei grassi.
I sali di sodio degli acidi carbossilici superiori sono il componente principale del sapone solido, i sali di potassio - il sapone liquido.
Per ottenere il sapone dal grasso nell'industria, invece degli alcali, viene utilizzata la soda Na 2 CO 3. Il sapone ottenuto direttamente da questa reazione si chiama sapone sano ed è noto come sapone da bucato. Il sapone da toilette differisce dal sapone domestico per la presenza di additivi: coloranti, aromi, antisettici, ecc.
Il componente principale del sapone solido è una miscela di sali solubili di acidi grassi superiori. Di solito si tratta di sali di sodio, meno spesso di potassio e ammonio di acidi come stearico, palmitico, miristico, laurico e oleico.
Una delle opzioni per la composizione chimica del sapone solido è C17H35COONa (liquido - C17H35COOK).
L'azione lavante del sapone è un processo fisico e chimico complesso. Il sapone è un intermediario tra le molecole di acqua polare e le particelle non polari di contaminanti insolubili in acqua. Se denotiamo il radicale idrocarburico con la lettera R, la composizione del sapone può essere espressa con la formula R - COONa. Per natura chimica, il sapone è un sale, un composto ionico. Oltre al gruppo polare -COONa, contiene un radicale non polare R, che può includere 12-17 atomi di carbonio. Durante il lavaggio, le molecole si orientano sulla superficie contaminata in modo tale che i gruppi polari siano rivolti verso le molecole d'acqua polari, e i radicali idrocarburici non polari siano rivolti verso le particelle inquinanti non polari. Questi ultimi, per così dire, sono circondati da molecole di sapone e vengono facilmente lavati via dalla superficie con acqua.
Nell'acqua dura si formano sali insolubili di magnesio e calcio degli acidi carbossilici, quindi il sapone perde il suo effetto lavante e i sali si depositano sulla superficie del prodotto:
2C 17 H 35 COONa + MgSO 4 → (C 17 H 35 COO) 2 Mg↓ + Na 2 SO 4
I detersivi sintetici, con tutta la varietà della loro composizione chimica, hanno una struttura molecolare simile al sapone, in cui è presente una parte polare solubile in acqua e un radicale idrocarburico insolubile. Ma loro, a differenza del sapone, sono sali di natura chimica diversa e non formano composti insolubili nell'acqua dura. Questo è il vantaggio dei detersivi sintetici rispetto al sapone comune.
Saponi e detergenti sintetici appartengono ai cosiddetti tensioattivi. Il loro uso diffuso è spesso associato all'inquinamento ambientale, in particolare ai corpi idrici. Il fatto è che i fosfati vengono aggiunti ai detergenti sintetici, che nei corpi idrici si trasformano in sostanze che alimentano i microrganismi, la cui rapida riproduzione può portare all'inondazione dei corpi idrici. Pertanto, i tensioattivi moderni devono essere degradati chimicamente o biologicamente dopo l'uso in sostanze sicure che non inquinano gli effluenti.
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