- •Глава 1. Химия пищевых веществ и питание человека 10
- •Глава 2. Белковые вещества 16
- •Глава 4. Липиды (жиры и масла) 144
- •Глава 9. Пищевые и биологически активные добавки 273
- •Глава 10. Вода 359
- •Глава 11. Безопасность пищевых продуктов 384
- •Глава 12. Основы рационального питания 439
- •Глава 1. Химия пищевых веществ и питание человека
- •Глава 2. Белковые вещества
- •2.1. Белки в питании человека. Проблема белкового дефицита на земле
- •2.2. Белково-калорийная недостаточность и ее последствия. Пищевые аллергии
- •2.3. Аминокислоты и их некоторые функции в организме
- •2.4. Незаменимые аминокислоты. Пищевая и биологическая ценность белков
- •2.5. Строение пептидов и белков. Физиологическая роль пептидов
- •2.6 Белки пищевого сырья
- •2.7. Новые формы белковой пищи. Проблема обогащения белков лимитирующими аминокислотами
- •2.8. Функциональные свойства белков
- •2.9. Превращения белков в технологическом потоке
- •2.10. Качественное и количественное определение белка
- •Глава 3. Углеводы
- •3.1. Общая характеристика углеводов
- •3.2. Физиологическое значение углеводов
- •3.3. Превращения углеводов при производстве пищевых продуктов
- •3.4. Функции моносахаридов и олигосахаридов в пищевых продуктах
- •3.5. Функции полисахаридов в пищевых продуктах
- •3.6. Методы определения углеводов в пищевых продуктах
- •Глава 4. Липиды (жиры и масла)
- •4.1. Строение и состав липидов. Жирнокислотный состав масел и жиров
- •4.2. Реакции ацилглицеринов с участием сложноэфирных групп
- •4.3. Реакции ацилглицеринов с участием углеводородных радикалов
- •4.4. Свойства и превращения глицерофосфолипидов
- •4.5. Методы выделения липидов из сырья и пищевых продуктов и их анализ
- •4.6. Пищевая ценность масел и жиров
- •4.7. Превращения липидов при производстве продуктов питания
- •Глава 5. Минеральные вещества
- •5.1. Роль минеральных веществ в организме человека
- •5.2. Роль отдельных минеральных элементов
- •5.3. Влияние технологической обработки на минеральный состав пищевых продуктов
- •5.4. Методы определения минеральных веществ
- •Глава 6. Витамины
- •6.1. Водорастворимые витамины
- •6.2. Жирорастворимые витамины
- •6.3. Витаминоподобные соединения
- •6.4. Витаминизация продуктов питания
- •Глава 7. Пищевые кислоты
- •7.1. Общая характеристика кислот пищевых объектов
- •7.3. Пищевые кислоты и их влияние на качество продуктов
- •7.4. Регуляторы кислотности пищевых систем
- •7.5. Пищевые кислоты в питании
- •7.6. Методы определения кислот в пищевых продуктах
- •Глава 8. Ферменты
- •8.1. Общие свойства ферментов
- •8.2. Классификация и номенклатура ферментов
- •8.3. Применение ферментов в пищевых технологиях
- •8.4. Иммобилизованные ферменты
- •8.5. Ферментативные методы анализа пищевых продуктов
- •Глава 9. Пищевые и биологически активные добавки
- •9.1. Общие сведения о пищевых добавках
- •9.2. Вещества, улучшающие внешний вид пищевых продуктов
- •9.3. Вещества, изменяющие структуру и физико-химические свойства пищевых продуктов
- •9.4. Вещества, влияющие на вкус и аромат пищевых продуктов
- •9.5. Пищевые добавки, замедляющие микробиологическую и окислительную порчу пищевого сырья и готовых продуктов
- •9.6. Биологически активные добавки
- •Глава 10. Вода
- •10.1. Физические и химические свойства воды и льда
- •10.2. Свободная и связанная влага в пищевых продуктах
- •10.3. Активность воды
- •10.4. Роль льда в обеспечении стабильности пищевых продуктов
- •10.5. Методы определения влаги в пищевых продуктах
- •Глава 11. Безопасность пищевых продуктов
- •11.1. Классификация чужеродных веществ и пути их поступления в продукты
- •11.2. Окружающая среда - основной источник загрязнения сырья и пищевых продуктов
- •11.3. Природные токсиканты
- •11.4. Антиалиментарные факторы питания
- •11.5. Метаболизм чужеродных соединений
- •11.6. Фальсификация пищевых продуктов
- •Глава 12. Основы рационального питания
- •12.1. Физиологические аспекты химии пищевых веществ
- •12.2. Питание и пищеварение
- •12.3. Теории и концепции питания
- •12.4. Рекомендуемые нормы потребления пищевых веществ и энергии
- •12.5. Пищевой рацион современного человека. Основные группы пищевых продуктов
- •12.6. Концепция здорового питания. Функциональные ингредиенты и продукты
4.4. Свойства и превращения глицерофосфолипидов
Глицерофосфолипиды – бесцветные вещества, без запаха, хорошо растворимы в жидких углеводородах и их галогенпроизводных, отдельные группы различаются растворимостью в спиртах, ацетоне. Они существуют в нескольких полимерных формах и плавятся в две стадии. Обладают оптической активностью. Выделенные из природных объектов фосфолипиды – аморфные вещества, перекристаллизованные из органических растворителей – имеют кристаллическую структуру.
Химические превращения глицерофосфолипидов обусловлены характером и строением структурных компонентов и видами химических связей. Для них характерны реакции гидролиза кислотами и щелочами. Существует несколько видов гидролаз (A1, A2, B1, B2, С, D), различающихся характером действия на субстрат. Они обнаружены в природных объектах.
Принципиальная схема действия фосфолипаз на фосфолипиды:
211
Полярные группы молекул фосфолипидов взаимодействуют с полярными группами молекул белков, углеводов, диполями воды.
Взаимодействие глицерофосфолипиды–белки:
Взаимодействие глицерофосфолипиды–углеводы:
212
Некоторая часть фосфолипидов не выделяется из масел или выделяется только с помощью специальных приемов гидратации масел (негидратируемые фосфолипиды). По современным представлениям – это комплексные соединения фосфолипидов с ионами металлов (Ca2+, Mg2+, Cu2+, Fe2+ и Fe3+; последние являются катализаторами процессов окисления), а также соединения со стеролами и алифатическими спиртами.
В результате энзимической и химической модификации в промышленности получают различные виды производных фосфолипидов (лецитинов): гидролизованные лецитины, гидроксилированные, ацилированные с различными гидрофильно–липофильными характеристиками (ГЛБ от 2 до 12). Они нашли широкое применение в пищевой промышленности.
213
211 :: 212 :: 213 :: Содержание
213 :: 214 :: 215 :: 216 :: Содержание
4.5. Методы выделения липидов из сырья и пищевых продуктов и их анализ
Анализ липидов и продуктов их превращений является сложной задачей, требующей применения, наряду с классическими химическими методами, современных физико–химических методов исследования (хроматографии, спектроскопии, рентгеноструктурного анализа и т. д.).
Изучение липидов начинается с определения их количества (содержания) в пищевых продуктах. Для этого используются методы определения содержания липидов непосредственно в объекте (ЯМР, ИК–спектроскопия) и методы, основанные на извлечении липидов из пищевого продукта (свободные, связанные, прочносвязанные липиды). Свободные липиды экстрагируются из анализируемого продукта неполярными растворителями (гексаном, диэтиловым эфиром), связанные – системами растворителей, содержащими, как правило, спирт (смесь хлороформа и метанола, взятых в объемном соотношении 2 : 1). Прочносвязанные липиды получают из обработанного щелочами и кислотами шрота, оставшегося после выделения связанных липидов. Основные требования, предъявляемые к методам выделения, – полнота выделения и сохранение нативности выделенных липидов.
Химический состав липидов, выделенных из пищевого сырья и продуктов, исследуется по схеме (см. рис. 4.6), причем в каждом конкретном случае выбирают тот набор анализов, который позволяет получить максимальный объем интересующей исследователей информации. Подробное описание методов выделения и исследования липидов приведено в специальных руководствах.
213
Рис. 4.6. Общая схема анализа жиров
В практике пищевой промышленности состав и качество жиров и масел характеризуют с помощью разнообразных аналитических "чисел", подразумевая под ними расход определенных реагентов на реакции с жиром. Наибольшее значение имеют числа: кислотное, омыления, йодное.
Кислотным числом называется показатель, характеризующий количество свободных жирных кислот, содержащихся в жире. Он выражается в миллиграммах едкого калия, затраченного на нейтрализацию свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г жира. Учитывая, что хранение пищевых продуктов, содержащих жиры и масла, всегда сопровождается гидролизом последних, по величине кислотного числа можно, до известной степени, судить об их качестве. В заводской практике кислотное число используется при расчете количества щелочи, необходимой для рафинации жиров и масел.
Число омыления равно количеству миллиграммов едкого калия, необходимого для омыления глицеридов и нейтрализации свободных жирных кислот в 1 г жира или масла. По числу омыления можно судить о средней молекулярной массе входящих в состав липидов жирных кислот и определить при мыловарении количество щелочи, необходимое для омыления жира.
Йодное число – показатель, характеризующий непредельность жирных кислот, входящих в состав жира. Оно выражается в процентах иода, эквивалентного галогену, присоединяющемуся к 100 г жира. Существует несколько методов определения йодного числа. Одним из наиболее распространенных является бромометрический метод. При этом
214
применяется раствор брома в безводном метиловом спирте, насыщенном бромистым натрием. Бром образует непрочное комплексное соединение с бромистым натрием:
NaBr + Br2 → NaBr · Br2
Отщепляясь, бром реагирует с ненасыщенными глицеридами:
Количество непрореагировавшего брома определяют иодометрически:
NaBr + Br2 + 2KI → KBr + NaBr + I2
I2 + 2Na2S2O7 → 2NaI + Na2S4 O6
Зная исходное количество брома, можно легко вычислить йодное число жира. Йодное число широко применяется для определения вида жира, способности его к "высыханию", расчета потребного количества водорода на его гидрогенизацию.
Величины указанных констант для отдельных жиров, не подвергшихся разрушению, колеблются в незначительных пределах и характеризуют вид жира и его качество (табл. 4.4).
215
Таблица 4.4. Содержание жирных кислот (в %) и характеристики масел и жиров
Жиры и масла |
Содержание и состав жирных кислот |
Характеристика |
||||
насыщенных |
ненасыщенных |
основных |
Температура застывания, °С |
Число омыления |
Йодное число |
|
Масла |
||||||
Соевое |
14–20 |
75–86 |
C218 46–65 |
–18 |
191–193 |
120–140 |
Хлопковое |
22–30 |
75–76 |
С218 45–56 |
2–4 |
191–198 |
101–116 |
Подсолнечное |
10–12 |
до 90 |
C218 46–70 |
16–18 |
186–194 |
119–136 |
Рапсовое |
2–6 |
94–98 |
C118 6–44 Эруковая 1–52 |
0–10 |
167–181 |
94–103 |
Оливковое |
9–18 |
82–91 |
C118 70–82 |
0–6 |
185–200 |
72–89 |
Кокосовое |
до 90 |
10 |
C012 44–52 C014 13–18 |
16–25 |
251–264 |
7–12 |
Пальмовое |
44–57 |
43–56 |
С016 39–47 C218 45–50 |
31–41 |
196–210 |
52–58 |
Пальмо–ядровое |
79–83 |
17–21 |
С016 10–19 |
19–24 |
240–257 |
15–20 |
Масло какао |
58–60 |
40–42 |
C118. 23–25 C016 31–34 |
21–27 |
192–196 |
34–36 |
Льняное |
6–9 |
91–94 |
С31841–60 |
18–27 |
191–195 |
175–190 |
Животные жиры |
||||||
Говяжий |
45–60 |
43–52 |
С118 24–29 43–44 |
30–38 |
190–200 |
32–47 |
Бараний |
52–62 |
38–48 |
C018 25–31 С118 36–42 |
32–45 |
192–198 |
31–46 |
Свиной |
33–49 |
48–64 |
С118 75–32 34–44 |
22–32 |
193–200 |
46–66 |
Китовый |
10–22 |
48–90 |
– |
– |
181–193 |
100–161 |
216
213 :: 214 :: 215 :: 216 :: Содержание
216 :: 217 :: 218 :: 219 :: 220 :: Содержание