6.3. Жирнокислотный состав молочного жира

Ацилглицерины молочного жира могут включать в свой состав более 140 различных жирных кислот с числом углеродных атомов от С₄ до С_26..

В зависимости от относительного содержания жирных кислот в молочном жире различают основные жирные кислоты, их – 14 и минорные. Содержание каждой из основных жирных кислот превышает 1%, минорных – менее 1%. Участие в образовании триацилглицеринов только основных жирных кислот может дать около 1,5 тысяч смешанных триацилглицеринов. Этот цифровой пример дает представление о комплексности молочного жира и о многообразии факторов, определяющих его состав, а следовательно и физико-химические свойства. Количественное определение содержания жирных кислот в молочном жире проводят, используя методы газожидкостной хроматографии.

На долю основных жирных кислот в молочном жире приходится 98-99%, поэтому именно эта группа кислот определяет в основном свойства молочного жира.

Из основных жирных кислот, входящих в состав молочного жира, следует выделить две группы: насыщенных и ненасыщенных (табл. 6.1).

Содержание основных жирных кислот в молочном жире колеблется в значительных пределах и зависит от ряда факторов: рационов кормления, стадии лактации, сезона года, породы животных и др.

Таблица 6.1 – Общая характеристика основных жирных кислот

молочного жира

Наименование кислот, индекс	Летучесть с водяным паром	Температура плавления, ^оС	Массовая доля в жире, % (пределы колебаний)
Насыщенные:			58,0-77,0
С4:0 бутановая (масляная)	Летучая и водорастворима	минус 4,0	2,0-3,6
С6:0 гексановая (капроновая)	Летучая и водорастворима	минус 3,4	1,0-3,5
С8:0 октановая (каприловая)	Летучая, плохо растворима в воде	16,7	1,0-1,7
С10:0 декановая (каприновая)	Летучая, плохо растворима в воде	31,6	2,2-3,6
С12:0 додекановая (лауриновая)	Частично летучая, практически нерастворима в воде	44,2	2,0-3,9
С14:0 тетрадекановая (миристиновая)	Нелетучая, нерастворима в воде	52,5	10,5-15,3
С16:0 гексадекановая (пальмитиновая)	Нелетучая, нерастворима в воде	63,1	20,0-38,0
С18:0 октадекановая (стеариновая)	Нелетучая, нерастворима в воде	69,6	6,0-15,7
С20:0 эйкозановая (арахиновая)	Нелетучая, нерастворима в воде	75,4	0,3-1,8
Ненасыщенные:			23,0-42,0
С14:1 9-цис-тетраде-ценовая (миристолеиновая)	Нелетучая, нерастворима в воде	минус 4,5	1,5-2,5
С16:1 9-цис-гексаде-ценовая (пальмитолеиновая)	Нелетучая, нерастворима в воде	минус 0,5	1,6-4,0
С18:1 9цис-октаде-ценовая (олеиновая)	Нелетучая, нерастворима в воде	13,4	18,6-37,6
С18:2 9-цис, 12-цис-октадекадиеновая (линолевая)	Нелетучая, нерастворима в воде	минус 8,0	2.8-5,2
С18:3 9-цис, 12-цис, 15-цис-октадекатрие-новая	Нелетучая, нерастворима в воде	минус 16,5	0,5-2,2

Особенно ощутимы различия в составе молочного жира в зимний и летний периоды (соотношение насыщенных и ненасыщенных жирных кислот в основном зависит от липидного состава кормов).

В составе ацилглицеринов молочного жира преобладают насыщенные жирные кислоты (от 58 до 77%), достигая максимума зимой и минимума – летом. Среди насыщенных кислот преобладают пальмитиновая (20-38%), миристиновая (10-15%) и стеариновая (6-16%).

Особенностью молочного жира является высокое содержание в нем миристиновой кислоты и низкомолекулярных летучих жирных кислот от С₄ до С₁₀ – масляной, капроновой, каприловой, каприновой, составляющих в сумме от 6,2 до 12,4%.

Содержание ненасыщенных жирных кислот в молочном жире достигает максимума в летний период – до 42%, а зимой – колеблется от 23 до 39%. Из ненасыщенных жирных кислот преобладающей является олеиновая кислота (18,6-37,6%).

Молочный жир содержит также биологически важные (незаменимые жирные кислоты) – линолевую (С_8:2), линоленовую (С_18:3) и арахидоновую (С_20:4). Содержание их в молочном жире относительно невысокое – от 3 до 7% по сравнению с растительными маслами и повышается в летний период относительно других периодов года.

Все основные жирные кислоты, приведенные в таблице 6.1 имеют четное число углеродных атомов, что обусловлено спецификой их синтеза в молочной железе. Однако, в составе молочного житра обнаружены насыщенные жирные кислоты с нечетным числом углеродных атомов от С₅ до С₂₃, но суммарное их содержание не превышает 2% общего содержания кислот, в их число входят и кислоты с разветвленной цепью атомов углерода в различных изомерных формах. Кроме этого молочный жир в незначительном количестве (не более 0,1%) содержит мононенасыщенные и полиненасыщенные высокомолекулярные жирные кислоты, а также транс-изомеры олеиновой кислоты и следы транс-изомеров других моно- и диеновых кислот. Основные ненасыщенные жирные кислоты присутствуют в молочном жире в виде цис-изомеров. Цис-изомеры и транс-изомеры представлены молекулами с одинаковой последовательностью и типом химических связей, но различающихся пространственным строением относительно плоскости двойной связи. Геометрические изомеры различаются по физическим свойствам, они могут переходить из одной формы в другую при нагревании, под действием света, химических реагентов или самопроизвольно.

В составе молочного жира обнаружены транс-изомеры олеиновой кислоты, в том числе транс-9-октадеценовой (элаидиновой) кислоты (от 0,15 до 0,35%), транс-11-октадеценовой (вакценовой) кислоты (от 1,0 до 4,0%) При этом содержание транс-изомеров жирных кислот в молочном жире летнего периода не превышает 2-3%, а зимнего 4-5%. Транс-изомеры жирных кислот не обладают биологической активностью цис-изомеров, повышенное содержание их отрицательно влияет на жировой и углеводный обмен в организме человека, поэтому количество транс-изомеров в рационе регламентируется рекомендуемыми нормами потребления в соответствии с концепцией сбалансированного питания.

Основные свойства жирных кислот. Насыщенные жирные кислоты определяют такие свойства молочного жира как способность к плавлению и кристаллизации, а, следовательно, его консистенцию и влияют на вкус и запах. Насыщенные кислоты с числом углеродных атомов до 8 при комнатной температуре остаются жидкими, а высокомолекулярные – кристаллические соединения. С увеличением молекулярной массы повышается и температура их плавления. Жирные кислоты с нечетным числом углеродных атомов обладают более низкой температурой плавления, чем кислоты с четным числом атомов углерода, но содержание их в молочном жире незначительно (не более 2%).

Все низкомолекулярные жирные кислоты от С₄ до С₁₀ улетучиваются с водным паром при отгонке, их относят в группу летучих жирных кислот – ЛЖК. В отличие от других жирных кислот масляная и капроновая частично растворяются в воде, поэтому их можно оттитровать гидроксидом натрия в водном растворе (определяются числом Рейхерта-Мейссля). Летучие жирные кислоты (С₈) – каприловая и (С₁₀) – каприновая не растворяются в воде (определяются числом Поленске). Летучие жирные кислоты обусловливают формирование неприятного прогорклого вкуса и запаха в молочном жире, что приводит к снижению качества молочных продуктов. Накопление ЛЖК в молочном жире обусловлено его гидролизом. Однако, ЛЖК при оптимальном их содержании и соотношении участвуют в формировании вкуса и аромата продуктов. Все насыщенные кислоты устойчивы к окислительным процессам при обработке и переработке молока.

Ненасыщенные жирные кислоты оказывают гораздо большее влияние на физические и химические свойства молочного жира, чем насыщенные. Наличие в них двойных связей обусловливает следующие свойства молочного жира:

• возможность образования изомерных форм;

• легкую окисляемость кислородом воздуха и образование низкомолекулярных продуктов окисления;

• способность к реакциям присоединения с галогенами (это свойство используется при определении содержания ненасыщенных ацилглицеринов в молочном жире и является косвенным показателем его консистенции).

Ненасыщенные жирные кислоты (полиеновые) с 2 и 3-мя двойными связями более реакционноспособные по сравнению с моноеновыми. Из-за своей реакционной способности они могут явиться причиной нестойкости в хранении молочного жира и его порчи. Однако, присутствие их в составе молочного жира крайне важно, так как они являются незаменимыми в организме человека, выполняя важные биологические функции: участвуют в биосинтезе гормоноподобных веществ, препятствующих отложению холестерина на стенках кровеносных сосудов, предотвращают заболевания кожи, улучшают проницаемость капилляров.