Превращение липидов при производстве

Превращения липидов при производстве продуктов питания

Превращения липидов при производстве продуктов питания – раздел Производство, Теоретические основы пищевых производств. Исследования При Получении Продуктов Питания, Как В Промышленности, Так И В Домашних Услов.

При получении продуктов питания, как в промышленности, так и в домашних условиях, в ходе технологического потока липиды исходного сырья (зерно, крупа, мясо и молоко, жиры и масла, плоды и овощи и др.) претерпевают разнообразные превращения; значительные изменения происходят и в липидном комплексе хранящихся продуктов. Все это сказывается на их составе, а следовательно, на пищевой и биологической эффективности готовых продуктов.

С главными направлениями этих превращений вы познакомились: гидролиз липидов, окислительное и биохимическое прогоркание. Но в пищевом сырье, полу– и готовых продуктах они могут протекать одновременно, в виде идущих параллельно, связанных между собой превращений. В упрощенной форме это представлено на рис. 4.7.


Рис. 4.7. Превращения липидов в технологическом процессе

Глубина и интенсивность этих процессов зависят от химического состава липидов, характера сопутствующих, добавляемых и образующихся веществ (например, антиоксидантов, меланоидинов), влажности, присутствия микроорганизмов, активности ферментов, контакта с кислородом воздуха, а следовательно, от способа упаковки жира и многих других факторов. Все перечисленное говорит о многообразии, сложности и противоречивости процессов, протекающих в липидном комплексе. Так, в растительных маслах, содержащих значительное количество ненасыщенных жирных кислот, протекают, главным образом, процессы автоокисления кислородом воздуха.

Благодаря низкой влажности, отсутствию минеральных веществ липиды не поражаются микроорганизмами и в темноте могут храниться относительно длительное время. Лучшими условиями их сохранности в специальных баках – резервуарах являются: температура 4–6°C, относительная влажность воздуха – 75%. В быту их следует хранить в закрытой стеклянной таре в темноте, оставляя минимальным воздушное простанство в бутыли. Животные жиры (говяжий, свиной, бараний) по своему жирнокислотному составу (незначительное содержание высоконепредельных жирных кислот) должны были бы обладать высокой устойчивостью при хранении. Но они практически не содержат антиоксидантов и это снижает их стойкость при хранении. Наиболее неустойчивыми являются сливочное масло, маргарины, комбинированные масла. Высокая влажность, наличие белковых и минеральных веществ способствуют развитию микрофлоры, а следовательно, интенсивному развитию процессов биохимического прогоркания. Одними из основных факторов, обеспечивающих сохранность сливочного масла и маргарина, являются низкая температура и отсутствие света, внесение консервантов и антиоксидантов (для маргаринов, комбинированных масел). Не менее сложные процессы протекают при хранении в липидном комплексе пищевого сырья и готовых продуктов. Так, при хранении пшеничной муки идут процессы гидролитического и окислительного прогоркания, образующиеся продукты взаимодействуют с белками, влияя на хлебопекарное достоинство пшеничной муки. При развитии окислительных процессов в продуктах накапливаются нежелательные для организма человека вещества, поэтому защита липидов от окисления является важной задачей.

Источник: allrefs.net

Превращение липидов в технологическом процессе

Сайт СТУДОПЕДИЯ проводит ОПРОС! Прими участие 🙂 – нам важно ваше мнение.

Основной состав экстракта семян

При исследовании пищевых объектов следует также учитывать, что при получении продуктов питания в ходе технологического потока липиды исходного сырья (зерно, крупа, мясо, молоко, жиры, масла, плоды, овощи и др.) претерпевают разнообразные превращения. Значительные изменения происходят и в липидном комплексе хранящихся продуктов.

Все это сказывается на их составе, а следовательно, на пищевой и биологической ценности готовых продуктов.

Главными направлениями этих превращений являются гидролиз, переэтерификация, гидрирование, окисление и биохимическое прогорание.

В каждом отдельном случае в зависимости от характера жиросодержащих пищевых продуктов пищевого сырья и условий хранения могут проходить ферментативное и неферментативное прогорание, взаимно дополняя друг друга (схема 4).

Учитывая вышесказанное, анализ липидов из сырья и продуктов переработки является сложной задачей, требующей применения наряду с классическими методами современных физико-химических методой исследования (спектроскопия, рефрактометрия, рентгеноструктурный анализ, хромотография, метод ядерно-магнитного резонанса, ИК-спектроскопия и др.). Методы основаны на извлечении липидов из пищевых объектов свободные, связанные, прочносвязанные липиды). Свободные липиды экстрагируются неполярными растворителями (экстрагентами) – гексаном. диэтиловым эфиром, связанные – системами растворителей (хлороформ-спирт в объемном соотношении 2:1) Основными требованиями при этом является полнота экстракции и сохранение нативности выделенных липидов. Химический состав липидов в экстрактах исследуется по схеме 5.

Методы исследования липидов

В каждом конкретном случае может подбираться такой набор методов анализа, который позволяет получить максимальный объем интересующей исследователей информацию.

Для разделения и идентификации ацилглицеринов, фосфолипидов, сфинголипидов, гликолипидов применяется метод ТСХ.

При исследовании состава липидов проводят мягкий щелочной гидролиз, приводящий к отщеплению жирных кислот, но не затрагивает глицерофосфоспиртовой состав исходной молекулы. При гидролизе фосфоглицеридов в сильно щелочной среде отщепляются как жирные кислоты, так и спирт.

Поскольку связь между глицерином и фосфорной кислотой сравнительно остойчива к щелочному гидролизу, то еще одним продуктом гидролиза в сильно щелочной среде является глицеринол-3-фосфат. Это соединение расщепляется при кислотном гидролизе.

Читайте также:  Что принимать если холестерин высокий какие лекарства

Анализ смесей жирных кислот, полученных в результате гидролиза липидов, наиболее четко и точно проводится методом газожидкостной хроматографии. Для этого необходимо провести перевод жирных кислот в летучие соединения. Обычно их переводят в метиловые эфиры жирных кислот. Пробу вводят в нагретую хроматографическую колонку. В качестве неподвижной жидкой фазы используют парафиновую или силиконовую жидкие фазы. Подвижной фазой является газ – “носитель” (азот, аргон). Метиловые эфиры жирных кислот под давлением движутся по колонке. Распределение порядок выхода вещества из колонки) основан на различной растворимости эфиров в стационарной жидкой фазе. Чем ниже растворимость эфира в жидкой фазе, тем быстрее он выходит из колонки и попадает в специальное регистрирующее аналитический сигнал устройство (детектор). В результате получают набор пиков на хроматограмме, каждый из которых соответствует определенной жирной кислоте.

Для определения массовой доли жира широко используется рефрактометрический метод анализа. Метод основан на проведении экстракции жира с помощью хлороформа или α-бромнафталина. После проведения экстракции 2-3 капли экстракта наносят на призму рефрактометра и измеряют показатель преломления. Одновременно определяют показатель преломления растворителя (экстрагента).

Массовую долю жира (х) вычисляют по формуле:

Для определения общего содержания фосфолипидов используется фотоколориметрический метод анализа. Метод основан на предварительном сухом сжигании масла с оксидом магния. Затем с помощью молибдата натрия (или аммония) получают фосфорномолибденовый комплекс, который восстанавливают гидразинсульфатом до молибденовой сини и измеряют на фотоэлектроколориметре оптическую плотность окрашенного раствора.

Предварительно готовят стандартные растворы и строят градуировочный график.

Содержание фосфорсодержащих веществ (х, %) в пересчете на стеаролейцетин определяют по формуле:

Х = а 1000, 0026/н,

где: а – содержание фосфора в растворе, определенное по градуировочной кривой, мкг/см 3 ; 0,0026 – коэффициент пересчета фосфора в стеароолеолецитин; н – навеска масла, г.

В практике пищевой промышленности состав и качество жиров и масел характеризуют с помощью разнообразных аналитических “чисел”, имея в виду 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 и выражающейся числом миллиграммов едкого калия, затраченного на нейтрализацию свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г жира или масла.

Число омыления равно количеству миллиграммов едкого калия, необходимого для омыления глицеридов и нейтрализацию кислот, содержащихся в 1г жира или масла.

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 его определения. Одним из наиболее распространенные является бромометрический метод.

К анализируемому объекту добавляют избыток раствора брома в бромистом натрии.

NaBr + Br2 = NaBr Br

Отщепляясь, бром реагирует с ненасыщенными глицеридами:

Количество избыточного (непрореагированного) брома определяют йодометрически:

Величины рассмотренных констант для отдельных жиров и масел, не подвергшихся разрушению, колеблются в незначительных пределах и характеризуют вид жира и его качество (табл.8).

Содержание жирных кислот (в %) и характеристики масел и жиров

1. Химический состав и свойства липидов.

3. Приведите основные карбоновые кислоты, входящие в состав масел и жиров.

4. Какими основными свойствами обладают ацилглицерины и фосфолипиды?

5. Назовите основные возможные процессы превращения липидов в

6. В чем заключается пробоподготовка при анализе липидов?

7. Какие методы используются для анализа липидов. В чем заключается их сущность?

8. С помощью каких аналитических «чисел» характеризуют состав и качестве жиров? В чем заключается бромометрический метод определения йодного числа.

Дата добавления: 2014-11-25 ; Просмотров: 2431 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник: studopedia.su

Изменения белков и липидов в технологическом потоке

Изменения белков в технологическом потоке

Нативная трехмерная структура белков поддерживается разнообра­зием внутри- и межмолекулярных сил и поперечных связей. Любое из­менение условий среды в технологических потоках производства пище­вых продуктов оказывает влияние на связи молекуляр­ной структуры и может привести к разрушению четвертичной, тре­тичной и вторичной структуры. Этот процесс называется денатурацией.

Большинство белков денатурируются в присутствии сильных минеральных кислот или оснований, при нагревании, охлаждении, обработке поверхностно-активными веществами, мочевиной, солями тяжелых металлов (Ag, Pb, Hg) или органическими растворителями (этанолом, метанолом, ацетоном).

Большая часть белков денатурируется при температурах выше 60°С, однако встреча­ются и термостабильные белки (казеин и а-лактоальбулин молока и а-амилазы некоторых бактерий). Тепловая денатурация белков является одним из основных физико-химических процессов, лежащих в основе выпечки хлебобулочных изделий, сушки макаронных изделий, варки, жарения овощей, рыбы, мяса, консервирования, пастеризации и стерилизации молока. Данный вид пре­вращений относится к полезным, так как он ускоряет переваривание бел­ков в желудочно-кишечном тракте человека.

Однако при тепловой обработке продуктов выше 100°С со значительной скоростью про­текает взаимодействие белков с восстанавливающими сахарами, сопро­вождающееся образованием карбонильных соединений и темноокрашенных продуктов – меланоидинов, при этом теряются незаменимые аминокислоты (лизин, треонин), что ухудшает пищевую ценность продукта.

Читайте также:  Кровь на холестерин и билирубин из вены

Термическая обработка белоксодержащей пищи при температурах выше 120°С или при более низких, но в щелочной среде, при­водит не к денатурации, а к разрушению (деструкции) макромолекул бел­ка с отщеплением функциональных групп, расщеплением пептидных свя­зей и образованием сероводорода, аммиака, углекислого газа и ряда бо­лее сложных соединений небелковой природы. Некоторые из них обладают мутогенными свойствами.

Наряду с денатурацией белков возможна их агрегация. Способность белков к формированию высоко агрегированных и надмолекулярных образований зависит от рН, ионной силы и состава среды.

С повышением рН от 4,0 до 9,1 агрегация белков злаковых культур (пшеницы, ржи, ячменя) повышается. Также агрегирующая способность белков повышается при увеличении концентрации нейт­ральных солей.

Дегидратация белков. Потеря белками связанной воды происходит под влиянием внешних воздействий: сушка продуктов питания, замораживание, хранение в замороженном состоянии и размораживание пищевых продуктов.

Коллоидное состояние белка. Белки обладают различной растворимостью. Одни белки растворяются в дистиллированной воде, другие – в слабых солевых растворах, третьи – в спирте. Некоторые белки нерастворимы.

Часто растворение белков в воде начинается с набухания. При этом белки поглощают воду и увеличиваются в массе в 1,5-2 раза.

Способность белка набухать зависит от многих факторов: рН раствора, введения солей, температуры и др. Минимальное набухание происходит в изоэлектрической точке и усиливается при сдвиге рН в кислую или щелочную сторону от изоэлектрической точки.

Растворение не всегда сопровождается набуханием, оно характерно для фибриллярных белков (глобулярные белки молока набухают незначительно). При растворении белков образуются коллоидные растворы золи (с диаметром частиц 0,001-0,1 мкм).

Изменения липидов в технологическом потоке

При получении продуктов питания в ходе технологического потока липиды исходного сырья претерпевают разнообразные превращения. Значительные изменения происходят и в липидном комплексе хранящихся продуктов.

Главные направления этих превращений – гидролиз липидов, окислительное и биохимическое прогоркание в пищевом сырье, полуфабрикатах и готовых продуктах.

Под влиянием щелочей, кислот, фермента липазы, а также при действии высоких температуры (220-225ºC) и давления (2,0-2,5МПа) триацилглицерины гидролизуются с образованием ди-, затем моноацилглицеринов и, в конечном счете, жирных кислот и глицерина.При повышении влажности хранящихся продуктов, температу­ры и активности липазы гидролиз липидов интенсифицируется. Гидролиз ацилглицеринов под действием липазы про­текает ступенчато. При этом гидролиз в первую очередь протекает по сложноэфирным связям 1, 3.

Гидролиз триацилглицеринов широко применяется в технике для по­лучения жирных кислот, глицерина, моно- и диацилглицеринов, а также в процессе получения («варки») мыла.

Большое практическое значение имеет группа реакций, протекающих при тем­пературе 80–90°С в присутствии катализаторов, при которых идет обмен ацильных групп (ацильная миграция), приводящий к обра­зованию молекул новых ацилглицеринов. При этом ацильная миграция происходит как внутри молекулы ацилглицерина (внутримолекулярная переэтерификация), так и между различными молекулами ацилглицеринов (межмолекулярная пе­реэтерификация).Переэтерификация высокоплавких животных и растительных жи­ров с жидкими растительными маслами позволяет получить пищевые пластичные жиры с высоким содержанием линолевой кислоты при от­сутствии трансизомеров жирных кислот. Переэтерифицированные жиры специ­ального назначения применяются в хлебопечении, при производстве аналогов молочного жира, кондитерского жира, комбинированных жиров и т. д.

Присоединение водорода (гидрирование ацилглицеринов)

Гидрирование масел и жиров молекулярным водородом в промышленности проводят при температурах 180–240°С в присутствии катализаторов.

Задача гидрогенизации масел и жиров – целе­направленное изменение жирнокислотного состава исходного жира в результате частичного или полного присоединения водорода к остаткам ненасыщенных жирных кислот в липидах растительного происхождения.

При свободном доступе воздуха происходит окисление жиров, которое ускоряется с повышением температуры. При хранении (температура от 2 до 25°С) в жирах происходит автоокисление (самоокисление), при обжаривании (температура от 140 до 200°С) – термическое окисление.

Первыми продуктами окис­ления являются разнообразные по строению гидропероксиды (первичные продукты окисления). Преимущественно окисляется группа -СН2-, соседняя с двойной свя­зью (α-положение), а с наибольшей скоростью – расположенная между двумя двойными связями. Образовавшиеся гидропероксиды неустойчи­вы; в результате их сложных превращений образуются вторичные продук­ты окисления: окси- и эпоксисоединения, спирты, альдегиды, кетоны, кислоты и их производные.

Для подавления процесса автоокисления используют антиоксиданты, которые могут связывать активные радикалы. При введении антиоксидантов в количестве 0,01% стойкость жиров к окислению увеличивается в 10–15 раз.

Если жир нагрет до температуры от 140 до 2000 С в воздушной среде, то присоединение кислорода к углеводородным радикалам жирных кислот происходит интенсивно и более беспорядочно, минуя некоторые стадии, имеющие место при автоокислении. При этом не только снижается пищевая ценность липидов, но и возникает реальная угроза здоровью при употреблении липидов с продуктами окисления.

Источник: food-chem.ru

35. Превращения липидов при производстве продуктов питания

При получении продуктов питания, как в промышленности, так и в домашних условиях, в ходе технологического потока липиды исходного сырья (зерно, крупа, мясо и молоко, жиры и масла, плоды и овощи и др.) претерпевают разнообразные превращения; значительные изменения происходят и в липидном комплексе хранящихся продуктов..

Читайте также:  Высокий холестерин влияет на давление

Глубина и интенсивность этих процессов зависят от химического состава липидов, характера сопутствующих, добавляемых и образующихся веществ , влажности, присутствия микроорганизмов, активности ферментов, контакта с кислородом воздуха, а следовательно, от способа упаковки жира и многих других факторов.Так, в растительных маслах, содержащих значительное количество ненасыщенных жирных кислот, протекают, главным образом, процессы автоокисления кислородом воздуха.Благодаря низкой влажности, отсутствию минеральных веществ липиды не поражаются микроорганизмами и в темноте могут храниться относительно длительное время. Лучшими условиями их сохранности в специальных баках — резервуарах являются: температура 4—6°С, относительная влажность воздуха — 75%. В быту их следует хранить в закрытой стеклянной таре в темноте, оставляя минимальным воздушное простанство в бутыли. Животные жиры (говяжий, свиной, бараний) по своему жир-нокислотному составу (незначительное содержание высоконепредельных жирных кислот) должны были бы обладать высокой устойчивостью при хранении. Но они практически не содержат антиоксидантов и это снижает их стойкость при хранении. Наиболее неустойчивыми являются сливочное масло, маргарины, комбинированные масла. Высокая влажность, наличие белковых и минеральных веществ способствуют развитию микрофлоры, а следовательно, интенсивному развитию процессов биохимического прогоркания. Одними из основных факторов, обеспечивающих сохранность сливочного масла и маргарина, являются низкая температура и отсутствие света, внесение консервантов и антиоксидантов (для маргаринов, комбинированных масел).. Так, при хранении пшеничной муки идут процессы гидролитического и окислительного прогоркания, образующиеся продукты взаимодействуют с белками, влияя на хлебопекарное достоинство пшеничной муки. При развитии окислительных процессов в продуктах накапливаются нежелательные для организма человека вещества, поэтому защита липидов от окисления является важной задачей.

36. Роль отдельных макроэлементов в организме человека

Кальций. Это основной структурный компонент костей и зубов; необходим для свертывания крови, участвует в регуляции проницаемости клеточных мембран, в молекулярном механизме мышечных сокращений.

Кальций относится к трудноусвояемым элементам.

При недостаточном потреблении кальция или при нарушении всасывания его в организме наблюдается повышенное выведение его из костей и зубов. У взрослых развивается остеопороз – деминерализация костной ткани, у детей нарушается становление скелета, развивается рахит.

Лучшими источниками кальция являются молоко и молочные продукты, различные сыры и творог, зеленый лук, петрушка, фасоль.

Магний. Этот элемент необходим для активности ряда ключевых ферментов, участвует в поддержании нормальной функции нервной системы и мышцы сердца; оказывает сосудорасширяющее действие; стимулирует желчеотделение; повышает двигательную активность кишечника.

При недостатке магния нарушается усвоение пищи, задерживается рост, в стенках сосудов откладывается кальций, развивается ряд других патологических явлений.

Магнием богаты в основном растительные продукты: пшеничные отруби, различные крупы, бобовые, урюк, курага, чернослив.

Калий. Он вместе с другими солями обеспечивает осмотическое давление; участвует в регуляции водно-солевого обмена; кислотно-щелочного равновесия; способствует выведению воды и шлаков из организма; участвует в регуляции деятельности сердца и других органов.

Он хорошо всасывается из кишечника, а избыток калия быстро удаляется из организма с мочой.

Богатыми источниками калия являются растительные продукты: урюк, чернослив, изюм, шпинат, морская капуста, фасоль, горох, картофель и др.

Натрий. Он участвует в поддержании осмотического давления в тканевых жидкостях и крови; водно-солевого обмена; кислотно-щелочного равновесия.

Этот нутриент легко всасывается из кишечника. Ионы натрия вызывают набухание коллоидов тканей. В основном ионы натрия поступают в организм за счет поваренной соли – NaCl. При избыточном потреблении хлористого натрия происходит задержка воды в организме осложняется деятельность сердечно-сосудистой системы, повышается кровяное давление.

Взрослый человек ежедневно потребляет до 15 г поваренной соли. Этот показатель без ущерба для здоровья можно снизить до 5 г в сутки.

Фосфор. Этот элемент принимает участие во всех процессах жизнедеятельности организма: регуляции обмена веществ; входит в состав нуклеиновых кислот; необходим для образования АТФ. В тканях организма и пищевых продуктах фосфор содержится в виде фосфорной кислоты и ее органических соединений (фосфатов). Основная его масса находится в костной ткани в виде фосфорнокислого кальция.

При длительном дефиците фосфора в питании снижается умственная и физическая работоспособность.

Большое количество фосфора содержится в продуктах животного происхождения, особенно в печени, икре, а также в зерновых и бобовых.

Сера. Значение этого элемента в питании определяется, в первую очередь, тем, что он входит в состав белков в виде серосодержащих аминокислот (метионина и цистеина), а также является составной частью некоторых гормонов и витаминов.

Содержание серы обычно пропорционально содержанию белков в пищевых продуктах, поэтому ее больше в животных продуктах, чем в растительных.

Хлор. Этот элемент участвует в образовании желудочного сока, формировании плазмы. Этот нутриент легко всасывается из кишечника. Избыток хлора накапливается в коже.

Суточная потребность в хлоре составляет примерно 5 г. Хлор поступает в организм человека в основном в виде хлористого натрия.

Источник: studfile.net