Задание изучение липидного состава молочного сырья и продуктов

• Название: Задание изучение липидного состава молочного сырья и продуктов
• Дата: 21.11.2022
• Размер: 1.89 Mb.
• Имя файла: 2_5318795754569998942.docx
• Тип: Документы; #803219

ЗАДАНИЕ 2.1. Изучение липидного состава молочного сырья и продуктов

Дать характеристику качественного и количественного состава липидов различных видов молочного сырья и продуктов и заполнить таблицу 3.1.

Таблица 3.1 – Липидный состав молока и молочных продуктов

№ п/п	Вид сырья/продукта	Общее содержание липидов, %	Состав по фракциям
			Триглицериды	Фосфолипиды	Холестерин	Жирные кислоты(сумма)
	1	2	3	4	5	6
1	Молоко коровье	3,7	97,2	0,83	0,27	1,7
2	Молоко кобылье	1,0	95,0	1,0	-	4,0
3	Молоко овечье	7,7	96,1	0,9	0,39	2,61
4	Молоко козье	4,2	95,2	0,95	0,71	3,14
5	Молоко верблюжье	5,1	93,14	0,98	-	5,88
6	Крупа манная	3,26	49,7	7,06	-	43,24
7	Крупа гречневая	3,26	60,1	4,6	1,53	33,77
8	Крупа рисовая	1	82,0	7,0	2,0	9,0
9	Крупа овсяная	6,1	50,66	5,22	-	44,09
10	Нут	4,32	-	-	-	82,6
11	Сливки 10%	10,0	97,0	1,0	0,3	1,7
12	Простокваша	3,2	96,9	0,94	0,31	1,85
13	Кефир 3,2%	3,2	96,25	0,94	0,31	2,5
14	Кумыс	1,0	95,0	0,94	0,31	3,75
15	Ацидофилин	3,2	96,9	0,94	0,31	1,85
16	Йогурт	3,2	96,9	0,94	0,31	1,85
17	Сметана	30,0	96,9	0,77	0,31	2,5
18	Творог	18,00	96,1	0,94	0,3	2,66

Продолжение таблицы 3.1.

	1	2	3	4	5	6
19	Мороженое	10,00	96	0,6	0,5	2,9
20	Молоко сгущенное с сахаром	8,50	96,47	0,82	0,4	2,31
21	Молоко сухое цельное	25	96,4	0,96	0,36	2,28
22	Сыр «Голландский»	26,80	87,95	4,22	1,9	5,93
23	Сыр «Рокфор»	28,00	81,86	-	4,18	13,96
24	Сыры плавленые (сластена)	11,40	-	-	-	11,40
25	Масло крестьянское несоленое	72,50	99,22	0,52	0,25	0,01
26	Сыворотка молочная	0,20	-	-	-	0,20
27	Пахта	1	99,1	0,6	0,13	0,17

ЗАДАНИЕ 3.2. Изучение химического строения липидов

• 
  Охарактеризовать химическое строение и написать общие структурные формулы простых липидов:
  

• 
  триацилглицерины,
  
• 
  воски,
  
• 
  гликолипиды.
  

• 
  Охарактеризовать химическое строение и написать общие структурные формулы сложных липидов:
  

• 
  фосфолипиды, в т.ч. холин.
  

• 
  Изучить номенклатуру, классификацию, химическое строение жирных кислот и заполнить таблицу 3.2.
  

Таблица 3.2 – Химическое строение жирных кислот

Наименование кислоты	Условное обозначение	Общая формула	Структурная формула
Насыщенные:		СnН2n+1COOH
масляная	С4:0	C3Н7СООН	СН3–СН2–СН2–СООН
капроновая	С7:0	C6H11СООН	СН₃-СН-СН₂-СН₂-CH2-COOH
каприловая	С8:0	С₇Н₁₅COOH	CH3(CH2)6COOH
каприновая	С11:0	C10H19СООН	CH3(CH2)8COOH
лауриновая	С12:0	С11Н23COOH	СН3-(СН2)10СООН
миристиновая	С14:0	C13H27COOH	CH3(CH2)12COOH
пальмитиновая	С16:0	C15H31COOH	CH3-(CH2)14COOH
стеариновая	С18:0	С17Н35COOH	CH3-(CH2)16COOH
Мононенасыщенные:		СnН(2n+1)2mCOOH
миристолеиновая	C14:1	C13H25COOH	СН3-(СН2)3-СН=СН-(СН2)7-СООН
пальмитолеиновая	C16:1	C15H31COOH	СН3-(СН2)5-СН=СН-(СН2)7-СООН
олеиновая	C18:1	С17Н33СООН	СН₃-(CH2)7-СН=СН-(CH2)₇-СООН
Полиненасыщенные:		СnН(2n+1)2mCOOH
линолевая	C18:2	С17Н31СООН	СН3 -(СН2)4-СН=CH-СН2 -CH=CH-CH2-CH=CH-(СН2)7-СООН
линоленовая	C18:3	С17Н29СООН	СН3 -СН2-СН=CH-СН2 -CH=CH-(СН2)7-СООН
арахидоновая	C20:4	С17Н33СООН	СН3-(СН2)2-(СН2=СН-СН2)4-(СН2)3-СООН

1)Триацилглицерины (триглицериды, нейтральные жиры) – сложные эфиры, образованные остатками жирных кислот и глицерина.



Воска — это сложные эфиры ВЖК и высших одноатомных спиртов.



Гликолипиды – смешанная группа, содержащая в составе липида ковалентно присоединенные углеводные остатки.



2) Фосфолипиды – разнообразная группа, природных липидов. В их молекуле остаток фосфорной кислоты связан с производного многоатомного спирта (глицерола, сфингозина и др.) и какой-либо полярной группировкой.



ЗАДАНИЕ 3.3. Изучение пищевой ценности масел и жиров

• 
  Указать норму суточного потребления жиров.
  

Физиологическая потребность в жирах – от 70 до 154 г/сутки для мужчин и от 60 до 102 г/сутки для женщин. Для детей эти цифры несколько другие: до года – 5,5-6,5 г/кг массы тела, старше года – 40-97 г/сутки.

• 
  Перечислить наиболее важные источники жиров в рационе.
  

Растительные жиры (полиненасыщенные кислоты Омега-3 и Омега-6). Их источником являются пищевые растительные масла (подсолнечное, оливковое, кукурузное, кунжутное). Так же они сконцентрированы в растениях, которыми кормят домашних животных, именно поэтому растительные жиры содержатся и в мясе. Основным же «производителем» Омега-3 являются морские водоросли. Именно поэтому лидером по содержанию полезных жиров является рыба.

• 
  Дать характеристику понятию «рафинирование масел»
  

Рафинирование – это процесс очистки масла от примесей и кислот.

• 
  Представить информацию о составе семейств -3, -3 и дать им характеристику.
  

• 
  Омега-3 (ω-3) полиненасыщенные жирные кислоты — важные для физиологии человека жирные кислоты. «Полиненасыщенные» означает, что молекула данной жирной кислоты имеет не менее двух двойных и/или тройных углерод-углерод связей.
  
• 
  «Омега-3» или «ω-3» (или «n-3») означает, что после третьего (к четвёртому) атому углерода, считая от метилового конца цепи жирной кислоты, идёт именно двойная связь.
  

Состав семейства Омега-3

• 
  гексадекатриеновая кислота
  
• 
  стеаридоновая (или октадекатетраеновая) кислота
  
• 
  эйкозатриеновая кислота
  
• 
  эйкозатетраеновая кислота
  
• 
  генэйкозапентаеновая кислота
  
• 
  докозапентаеновая (или клупанодоновая) кислота
  
• 
  тетракозапентаеновая кислота
  
• 
  тетракозагексаеновая (или низиновая) и другие кислоты
  

• 
  Функции полиненасыщенных жирных кислот в организме человека.
  

Одним из важнейших представителей ω-6 ПНЖК является арахидоновая кислота. Арахидоновая кислота входит в состав фосфолипидов клеточных мембран тромбоцитов и эндотелиальных клеток. Свободная арахидоновая кислота быстро метаболизируется, превращаясь в простагландины и тромбоксаны. Существует два основных пути метаболизма арахидоновой кислоты — циклооксигеназный и липооксигеназный.

Полиненасыщенные жирные кислоты являются обязательными компонентами многих клеточных структур организма, прежде всего мембран. Мембраны — это чрезвычайно вязкие, но тем не менее пластичные структуры, окружающие все живые клетки. Их пластичность определяется, прежде всего, степенью ненасыщенности жирных кислот, входящих в состав липидов мембран. Изменения в мембранных структурах могут сказываться на водном балансе, ионных потоках и на многих других процессах, протекающих внутри клетки. Отсутствие какого-то мембранного компонента или изменение мембранного состава приводит к различным заболеваниям. Например, нарушение проницаемости мембран для липопротеидов низкой плотности из-за изменения жирнокислотного состава приводит к   развитию гиперхолестеринемии и артериальной коронарной недостаточности. Функциональная роль полиненасыщенных жирных кислот заключается в нормализации деятельности всех мембранных структур клеток и внутриклеточной передачи информации.

• 
  Состав липидов в рационе здорового человека.
  

Рекомендуемое содержание жира в рационе человека (по калорийности) составляет 30-33%; для населения южных зон нашей страны рекомендуется – 27-28%, северных – 38-40% или 90-107 г в сутки, в том числе непосредственно в виде жиров 45-50 г.

• 
  Значение фосфолипидов для организма.
  

Этот вид липидов есть в каждой клетке человеческого тела – они отвечают за поддержание структурной формы ячеек. Образуя двойной липидный слой, создают прочный покров внутри клетки. Помогают перемещать другие виды липидов по организму и служат растворителем для некоторых видов веществ, в том числе и холестерина. С возрастом, когда концентрация холестерола в организме повышается, а фосфолипидов – снижается, есть риск «закостенения» клеточных мембран. В результате снижается пропускная способность клеточных перегородок, а вместе с этим тормозятся обменные процессы в организме.

• 
  Дать характеристику холестерину и его функции в организме человека.
  

Холестерин – органическое соединение, природный полициклический липофильный спирт, содержащийся в клеточных мембранах всех живых организмов, за исключением растений, грибов и безъядерных (прокариоты).

 организме здорового человека в результате обменных процессов количество холестерина поддерживается на постоянном уровне. При этом некоторое его количество поступает в организм с продуктами питания, так называемый пищевой холестерин, а большая часть синтезируется в организме из жиров и углеводов. Прием холестерина в пределах суточной нормы (0,6 г) существенно не влияет на его уровень в крови. Холестерин преимущественно продуцируется в печени, причем его синтез находится в обратной зависимости от количества холестерина, поступающего с пищей. Повышенное потребление продуктов с высоким содержанием холестерина при нормальном липидном обмене снижает его выработку в организме. Однако, при длительном потреблении пищевого холестерина сверх дневной нормы его уровень в крови повышается. При нарушенном липидном обмене даже незначительное увеличение потребляемого с пищей холестерина приводит к повышению его уровня в крови. Нарушение липидного обмена может произойти при длительном несоблюдении правильного режима питания, при некоторых хронических заболеваниях, в результате изменения гормонального фона организма, от генетической предрасположенности и т.д. Наряду с тем, что холестерин относится к физиологически необходимым веществам, выполняющим жизненно важные функции в организме, он также является основным фактором развития атеросклероза.

• 
  Изучить пищевую ценность масел и жиров (ОДИН ВИД согласно варианту, см. табл. вариантов) и заполнить таблицу 3.3.
  

Таблица 3.3 – Пищевая ценность «Масло рапсовое»

Показатель	Значение, %
Общее содержание липидов	99,9
Содержание холестерина	0
Общее содержание жирных кислот, в т.ч	60
насыщенные:
Пальмитиновая	2,3
Стеариновая	0,7
ИТОГО	3
мононенасыщенные:
Олеиновая	50,0
Гадолеиновая	8,9
Эруковая	0,6
ИТОГО	59,5
полиненасыщенные:
Линолевая	13,9
Линоленовая	8,5
ИТОГО	22,4
Индекс насыщенности	27,3

Рассчитать индекс насыщенности масла/жира по формуле:

%

где U – общее содержание ненасыщенных жирных кислот;

S – общее содержание насыщенных жирных кислот.

ЗАДАНИЕ 3.4. Изучить превращения липидов при переработке молочного сырья

• 
  Гидролиз липидов: уравнение реакции, условия, практические аспекты
  

С помощью реакции гидролиза устанавливают строение липидов, а также получают ценные продукты (мыла). Гидролиз - первая стадия утилизации и метаболизма пищевых жиров в организме.

Гидролиз триацилглицеринов осуществляют либо воздействием перегретого пара (в промышленности), либо нагреванием с водой в присутствии минеральных кислот или щелочей (омыление). В организме гидролиз липидов проходит под действием ферментов липаз.

• 
  Написать реакцию переэтерификации в общем виде:
  

Переэтерификация — это реакция жиров и масел, в которой сложные эфиры жирных кислот реагируют между собой или с жирными кислотами, в результате чего происходит обмен жирнокислотными группами и образуются новые сложные эфиры. В упрощенном виде переэтерификацию можно рассматривать как расщепление отдельных глицеридов, удаление случайно выбранной жирной кислоты, перемешивание ее с остальными жирными кислотами и замещение другой, случайно выбранной, жирной кислотой. В связи со случайным протеканием перегруппировки жирных кислот натуральных масел и жиров процесс переэтерификации иногда называют рандомизацией или перегруппировкой.

• 
  внутримолекулярная переэтерификая,
  
• 
  межмолекулярная переэтерификация,
  

Большое практическое значение имеет группа реакций, при которых идет обмен ацильных групп (ацильная миграция), приводящий к образованию молекул новых ацилглицеринов. Триацилглицерины при температуре 80-90°C в присутствии катализаторов (метилат и этилат натрия, натрий и калий, алюмосиликаты) способны обмениваться ацилами (переэтерификация). При этом ацильная миграция происходит как внутри молекулы ацилглицерина (внутримолекулярная Переэтерификация), так и между различными молекулами ацилглицеринов (межмолекулярная переэтерификация).

П ри переэтерификации с участием химических катализаторов состав жирных кислот жира не меняется, происходит их статистическое распределение в смеси триглицеридов, что приводит к изменению ф/х свойств жировых смесей в результате изменения молекулярного состава. Увеличение числа ацилглицериновых компонентов в жире приводит к снижению температуры плавления и твердости жира, повышению его пластичности


Истинным катализатором переэтерификации является глицерат натрия, образующийся при взаимодействии алкоголята натрия с триацилглицерином (или щелочи с глицерином).

• 
  Механизм окислительной порчи молочного жира
  

Окислительная порча жиров протекает при низких температурах в присутствии кислорода воздуха и света. При этом происходит глубокий распад жира с образованием пероксидов, альдегидов, кетонов, оксикислот и других соединений, обладающих неприятным вкусом и запахом. Таким образом, окисление жира сопровождается появлением посторонних нежелательных привкусов, вследствие чего продукт приобретает различные пороки вкуса (прогорклый, салистый и др.). Окислению подвергаются в первую очередь полиненасыщенные жирные кислоты, то есть наиболее биологически ценная составная часть триглицеридов жира и фосфолипидов.

Жир окисляется через цепные реакции с образованием промежуточных продуктов пероксидного типа. Существенную роль в начальной стадии окисления играют свободные радикалы, появляющиеся в жире под влиянием энергии (световой, тепловой). Окисляемая молекула, поглощая энергию, переходит в активное состояние R*H. Активированная молекула крайне непрочна и легко распадается на радикалы:



Эти радикалы очень активны и немедленно вступают в реакцию с кислородом, образуя пероксидные радикалы:



Пероксидный радикал, реагируя с неактивной молекулой, дает гидропероксид и новый свободный радикал:



Образовавшийся свободный радикал вновь реагирует с кислородом и т. д., то есть возникает цепная реакция.

Окисление непредельной жирной кислоты можно представить следующим образом. Вначале непредельная кислота под влиянием света образует свободный радикал:



Свободный радикал соединяется с кислородом, образуя перекисный (пероксидный) радикал:



Пероксидный радикал отрывает атом водорода от другой молекулы ненасыщенной жирной кислоты, образуя гидроперекись (гидропероксид) и новый свободный радикал, который дает начало новой цепной реакции:



В процессе окисления, кроме гидропероксидов, могут образовываться циклические пероксиды, распадающиеся на альдегиды:

• 
  Механизм действия антиоксидантов
  

Существует два механизма действия радикалов. По первому механизму радикалы действуют как акцепторы водорода:



Второй существующий механизм действия включает в себя образование комплекса:



Новый радикал (ln•) не способен к продолжению цепной реакции, он димеризуется и образует стабильные молекулярные продукты реакции:


Это возможно благодаря тому, что он обладает большей энергией активации процесса окисления, чем исходный (ROO•(R•)), именно так достигается антиоксидантный эффект.

Совместное действие двух или более веществ обусловливает явление синергизма, при этом антиоксидантный эффект может усиливаться в разы. Суть этого явления лежит в восстановлении более активного ингибитора (ln₁H) реакции с радикалами (ROO•) за счет переноса атома водорода к его радикалу (In1•) от молекулы менее активного ингибитора (ln₂Н):



В результате действия синергистов, увеличивается продолжительность действия антиоксиданта, за счет его регенерации. При этом сами синергисты не участвуют в реакциях со свободными радикалами.

Вывод

Проведен анализ и изучены превращения липидов при производстве и хранении молочных продуктов. По характеристикам качественного и количественного состава липидов различных видов молочного сырья и продуктов видно, что наибольшее содержание липидов иметься в масле крестьянском несоленом 72,5%, а наименьшее содержание липидов выявлено в пахте, кобыльем молоке и кумысе по 1% липидов.

Продуктом для жирнокислотного анализа является масло рапсовое, представляющее собой растительный продукт, получаемый из черных семян рапса. В таблице 3.3 приведена пищевая ценность рапсового масла, содержание основных составных компонентов. Общее содержание липидов составляет 99,9%. Общее содержание жирных кислот 60% среди них: насыщенные, общее количество 3%. В мононенасыщенных жирных кислотах содержится 59,5 жирных кислот, основная часть из которых составляет олеиновая кислота. Также содержится 22,4% полиненасыщенных жирных кислот. Индекс насыщенности составляет 27,3%, что характеризует уровень сытости после употреблении порции пищевого продукта.

Гидролитический распад липидов пищевых продуктов является одной из причин ухудшения их качеств, в конечном счете – их порче. Процессы гидролиза липидов ускоряются при повышенной влажности, повышенной температуре хранения, активности фермента липазы.

Переэтерификация используется в пищевой промышленности для снижения температуры плавления жиров, повышения их пластичности и стабильности к окислению кислородом воздуха.

Переэтерификация высокоплавких животных и растительных жиров с жидкими растительными маслами позволяет получить пищевые пластичные жиры с высоким содержанием линолевой кислоты при отсутствии транс–изомеров жирных кислот. Готовые переэтерифицированные жиры, предназначенные в качестве компонентов маргариновой продукции. Переэтерифицированные жиры специального назначения применяются в хлебопечении, при производстве аналогов молочного жира, кондитерского жира, комбинированных жиров и т. д.

Окисление жира сопровождается появлением посторонних нежелательных привкусов, вследствие чего продукт приобретает различные пороки вкуса: прогорклый, салистый и др.