Со­став и стро­е­ние жиров

Жиры – это слож­ные эфиры трех­атом­но­го спир­та гли­це­ри­на и выс­ших кар­бо­но­вых кис­лот (Рис. 1).

Рис. 1. Общая фор­му­ла жира

Уг­ле­во­до­род­ные ра­ди­ка­лы R_a, R_b, R_c в со­ста­ве мо­ле­ку­лы жира могут быть как оди­на­ко­вы­ми, так и раз­лич­ны­ми, но как пра­ви­ло, с боль­шим чис­лом ато­мов уг­ле­ро­да (боль­ше 15).  На­при­мер, три­сте­а­рат гли­це­ри­на со­дер­жит остат­ки сте­а­ри­но­вой кис­ло­ты С₁₇Н₃₅СООН.

В неко­то­рых жирах встре­ча­ют­ся и остат­ки  низ­ших кис­лот, на­при­мер в сли­воч­ном масле со­дер­жат­ся уг­ле­во­до­род­ные ра­ди­ка­лы С₃Н₇, вхо­дя­щие в со­став мас­ля­ной кис­ло­ты С₃Н₇СООН.

Фи­зи­че­ские свой­ства жиров

Уг­ле­во­до­род­ные ра­ди­ка­лы опре­де­ля­ют фи­зи­че­ские и хи­ми­че­ские свой­ства жиров. Если уг­ле­во­до­род­ные цепи длин­ные, а двой­ных свя­зей в них нет или их немно­го (т.е. пре­дель­ные нераз­ветв­лен­ные ра­ди­ка­лы), то раз­ли­ча­ют твер­дые при ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ре ве­ще­ства. Это, как пра­ви­ло, жи­вот­ные жиры: ба­ра­ний жир, сви­ное сало. Ис­клю­че­ние со­став­ля­ет рыбий жир, он жид­кий.

Жиры, со­дер­жа­щие остат­ки непре­дель­ных кар­бо­но­вых кис­лот, как пра­ви­ло, жид­кие. Они рас­ти­тель­но­го про­ис­хож­де­ния и их на­зы­ва­ют мас­ла­ми. Ис­клю­че­ние – паль­мо­вое масло, это твер­дое рас­ти­тель­ное ве­ще­ство.

Из фи­зи­че­ских свойств жиров также стоит от­ме­тить от­сут­ствие у них рас­тво­ри­мо­сти в воде. Жиры хо­ро­шо рас­тво­ря­ют­ся в непо­ляр­ных ор­га­ни­че­ских рас­тво­ри­те­лях, на­при­мер в бен­зо­ле и гек­сане (Рис. 2.).

Рис. 2. Фи­зи­че­ские свой­ства жиров

Хи­ми­че­ские свой­ства жиров

1. Гид­ри­ро­ва­ние.

Жид­кий рас­ти­тель­ный жир можно пре­вра­тить в твер­дый жир путем гид­ри­ро­ва­ния (в про­мыш­лен­но­сти дан­ный про­цесс на­зы­ва­ет­ся гид­ро­ге­ни­за­ци­ей жиров). Гид­ри­ро­ва­ние – это при­со­еди­не­ние во­до­ро­да с раз­ру­ше­ни­ем двой­ных свя­зей в жид­ких жирах под дей­стви­ем ни­ке­ле­во­го ка­та­ли­за­то­ра, что при­во­дит к по­лу­че­нию ве­ществ с более вы­со­кой тем­пе­ра­ту­рой плав­ле­ния (твер­дых жиров). Про­дукт гид­ри­ро­ва­ния жиров на­зы­ва­ет­ся са­ло­ма­сом и ис­поль­зу­ет­ся для при­го­тов­ле­ния мар­га­ри­на и дру­гих про­дук­тов пи­та­ния. При­мер ре­ак­ции гид­ри­ро­ва­ния жира:

2. Гид­ро­лиз.

В кис­лой среде гид­ро­лиз жиров об­ра­тим и  про­те­ка­ет с об­ра­зо­ва­ни­ем гли­це­ри­на и жир­ных кис­лот. Такой гид­ро­лиз по­сто­ян­но про­те­ка­ет в клет­ках ор­га­низ­ма че­ло­ве­ка под вли­я­ни­ем фер­мен­тов. Про­дук­ты гид­ро­ли­за – гли­це­рин и жир­ные кис­ло­ты – вса­сы­ва­ют­ся вор­син­ка­ми ки­шеч­ни­ка. Из них об­ра­зу­ют­ся новые мо­ле­ку­лы жиров, необ­хо­ди­мых дан­но­му ор­га­низ­му.

В ще­лоч­ной среде гид­ро­лиз жиров необ­ра­тим. Дан­ный про­цесс на­зы­ва­ют омы­ле­ни­ем, т.к. про­дук­та­ми ре­ак­ции, кроме гли­це­ри­на, яв­ля­ют­ся соли жир­ных кис­лот – мыла (Рис. 3).

Рис. 3. Схема гид­ро­ли­за жира

В незна­чи­тель­ной сте­пе­ни гид­ро­лиз про­те­ка­ет при хра­не­нии жира под дей­стви­ем влаги, света и тепла. Жир про­гор­ка­ет, т.е. при­об­ре­та­ет непри­ят­ный вкус и запах, в ре­зуль­та­те об­ра­зо­ва­ния кис­лот.

Зна­че­ние жиров

Роль жиров для ор­га­низ­ма труд­но пе­ре­оце­нить. Во-пер­вых, жиры – важ­ная со­став­ная часть пищи. Они слу­жат одним из ос­нов­ных ис­точ­ни­ков энер­гии ор­га­низ­ма.  При окис­ле­нии од­но­го грам­ма жира вы­де­ля­ет­ся 38,9 кДж энер­гии.

Во-вто­рых, жиры в ор­га­низ­ме слу­жат ре­зерв­ным пи­та­тель­ным ве­ще­ством.

Кроме того, жиры на­кап­ли­ва­ют­ся в под­кож­ных тка­нях и тка­нях, окру­жа­ю­щих внут­рен­ние ор­га­ны, вы­пол­няя за­щит­ную и теп­ло­изо­ля­ци­он­ную функ­цию.

Из жиров по­лу­ча­ют такие про­дук­ты пи­та­ния, как мар­га­рин и май­о­нез. По­ми­мо упо­треб­ле­ния в пищу, жиры ис­поль­зу­ют для по­лу­че­ния мыла, сма­зоч­ных ма­те­ри­а­лов, кос­ме­ти­че­ских средств, све­чей, гли­це­ри­на, олифы.