ПРОДОЛЖЕНИЕ ЛЕКЦИИ № 3

3.2. Основные характеристики жира

При определении природы и качества жира учитываются его физические и химические характеристики. К наиболее важным из них относятся: число омыления, йодное число, кислотное число, температура плавления и затвердевание жира, показатель преломления и некоторые другие.

Под омылением жиров понимается гидролитическое расщепление глицеридов на свободные жирные кислоты и глицерин.  Эта реакция  имеет  чрезвычайно большое значение, т.к. она протекает при ряде физиологических процессов в организме животных и растений и широко применяется в технике. Реакция омыления нейтрального жира идет по уравнению 1.

СН₂О – СОR₁                   СН₂ОН

    l                                       |

СНО – СОR₂ + 3КОН – СНОН + R₁СООК + R₂СООК + R₃СООК,             (1)

    |                                       l

       СН₂О – СОR₃                 СН₂ОН

где R₁, R₂, R₃ – радикалы жирных кислот (R).

Число омыления характеризует молекулярный вес жирных кислот, входящих в состав жира. Выражают число омыления количеством миллиграмм КОН, необходимого для нейтрализации свободных и связанных жирных кислот, содержащихся в одном грамме жира. Следовательно, едкой щелочью потребуется больше для омыления того жира, в составе которого больше жирных кислот с малой молекулярной массой и меньше для жира, в котором больше высокомолекулярных кислот.

Йодное число является важным показателем качества и состава жира, т.к. характеризует степень не насыщенности жирных кислот, входящих в состав жира. Галоиды, в том числе и йод, присоединяются по месту двойных связей в молекуле жирной кислоты. Отсюда, чем больше двойных связей, тем выше йодное число. Йодное число выражается количеством йода, присоединяемого 100 г жира.

По величине йодного числа судят в частности, о способности масла к «высыханию», т.е. образованию пленки линоксина на его поверхности.

К константам жиров относят температуры плавления и затвердевания жира и показатель преломления.

Важным показателем при оценке качества жира является кислотное число жира. Кислотное число не является константой, поскольку оно меняется в зависимости от длительности и условий хранения жира.

Кислотное число выражает количеством миллиграмм едкого калия, пошедшего на нейтрализацию свободных жирных кислот, содержащихся в 1 грамме жира.

3.3 Значение жиров для организма человека

Жиры в организме человека выполняют роль поставщиков энергии (калорий). Наличие жиров в пище придает различным блюдам высокие вкусовые качества, способствует возбуждению аппетита, имеющего важ­нейшее значение для нормального пищеварения. Они принимают активное участие в обмене ве­ществ - входят в состав пограничного слоя клеток и являются одним из регуляторов проницаемости клеточных стенок.

При длительном ограничении жиров в пище наблюдаются нарушения в физиологическом состоянии организма: нарушается деятельность центральной нервной системы, ослабляется имму­нитет.

Жиры играют следующую роль для организма:

• являются важным источником энергии;
• будучи носителями жирорастворимых витаминов (А, D, К, Е), способствуют нормальному обмену веществ в организме;
• являются структурным элементом клеток;
•  будучи плохими проводниками теплоты, предохраняют орга­низм от переохлаждения;
• находясь в соединительных тканях организма, предохраняют его от ударов;
• являются смазочным материалом кожи.

Потребность организма в полиненасыщенных жирных кисло­тах 16...24 г в день, что обеспечивает 4...6% общей калорийнос­ти пищи. Наилучшее соотношение жирных кислот в рационе: 10% полиненасыщенных, 30 - насыщенных, 60% мононенасы­щенных.

Жиры в организме содержатся в двух формах: одни жиры входят состав протоплазмы клеток. Эти жиры называются структурными. Другие отклады-ваются в подкожной ткани и в сальниках - эти жиры называют запасными.

Структурный жир содержится в клетках в виде сложных комплексов с белками и участвует в регулировании обмена веществ клеток. Количество его относительно постоянно и не зависит от упитанности организма. Однако, не-смотря на постоянное количественное содержание структурного жира в клетках, молекулы этого жира непрерывно обновляются. Источником обнов-ления структурного жира является запасный жир.

Запасный жир используется организмом как источник энергии. Однако физиологи считают, что основным источником энергии для организма являются углеводы. Жиры вовлекаются в этот процесс, главный образом, в тех случаях, когда количество вводимых углеводов недостаточно, что часто наблюдается при резком усилении энергетических затрат. Например, при зна-чительной физической работе. Это не означает, что при введении с пищей достаточного количества углеводов жиры не участвуют в обеспечения организма энергией, их роль в данном случае соответственно снижается. Объясняется это тем, что окисление жиров в организме сопровождается образованием некоторого количества недоокисленных продуктов - кетоновых тел (оксимасляной кислоты, ацетоуксусной кислоты и ацетона). Чем больше количество жиров окисляется в организме, тем больше при этом образуется кетоновых тел. Кетоновые тела ядовиты для организма, они особенно вредно действуют на нервную систему. И поэтому в рационе здорового человека жиры должны составлять около 30% общей калорийности пищи.

Жиры, будучи плохими проводникам тепла и сосредотачиваясь в подкожном слое, предохраняют организм от охлаждения. Заполняя полости между внутренними органами человека, жиры предохраняют их от ударов, сотрясений и смещений.

Важное значение имеют жиры как смазочные вещества: выделяясь кожными железами, они придают коже эластичность и предохраняют ее от высыхания.

Запасный жир активно участвует в обмене веществ, являясь постоянным источником обновления внутриклеточного, структурного жира, поэтому и сам он требует постоянного обновления.

К чему же может привести избыток их в питании? Это - нарушение обмена веществ, прежде всего холестерина, усиление свертывающих свойств крови, развитие ожирения, желчнокаменной болезни и атеросклероза. Избыток полинена­сыщенных жирных кислот приводит к заболеванию почек и печени.

3.4 Пищевая ценность жировых продуктов

Пищевая ценность жировых продуктов также как и других органических веществ (белков, углеводов) определяется их составом и усвояемостью. Важной характеристикой пищевой ценности жиров,содержащих в пищевых продуктах является наличие в них полинасыщенных жирных кислот: линолевой, линоленовой, арахидоновой. Установлено, что эти жирные кислоты либо совсем не синтезируются организмом, либо синтезируются организмом, либо синтезируются в ничтожно малых количествах. Поэтому линолевую и линоленовую кислоты нужно вводить извне с жирами их содержащими. Потребность же в арахидоновой кислоте удовлетворяется, по видимому благодаря образованию ее в организме из леноленовой кислоты, и за счет наличия в пищевых рационах жиров молочных продуктов.

Полинасыщенным жирным кислотам приписывают витаминные функции и называют витамином F. Физиологическая роль этих жирных кислот недостаточно выяснена. Однако установлено, что полинасыщенные жирные кислоты играют определенную роль в обмене веществ. При недостатке в пище жиров, содержащих в своем составе указанные кислоты, в организме наруша-ется структура оболочек клеток. Полинасыщенные жирные кислоты оказывают благотворное влияние на стенки кровеносных сосудов, повышая их эластичность и нормализуя проницаемость. Они способствуют снижения холестерина в крови и тем самым предотвращают заболевания антеросклерозом.

Сравнительно недавно получены данные, что полинасыщенные жирные кислоты повышают устойчивость живых организмов к инфекционным заболеваниям и действию радиации.

В опытах над животными при недостатке этих кислот отмечается задержка роста, снижение способности к размножению, сухость и воспаление кожных покровов.

Пищевая ценность природных жиров связана также с содержанием в их составе не жировой фракции. К числу веществ,  содержащихся  в  естественных жирах относятся жирорастворимые витамины А, Д, Е, К фосфатиды, стерины. Витамины А и Д содержатся преимущественно в животных жирах. Витамин Е содержится в растительных маслах. Он способствует превращению в организме линоленовой кислоты в арахидоновую.

Липоиды (фосфатиды, стерины, фоска, цереброзиды и др.) являются веществами, необходимыми для нормальной жизнедеятельности организма. Им богата нервная ткань, главным образом ткань мозга. Основная масса со-держащихся в клетках липоидов сосредоточена в поверхностном слое протоплазмы, сообщая ей свойство полупроницаемости. Это свойство играет большую роль в процессе обмена веществ. Среди липоидов в природе особенно распространены фосфолипиды и стерины.

Фосфолипиды или фосфатиды [1] встречаются в клетках и тканях в виде белково-липидных комплексов. По своему строению фосфатиды близки к жирам, являясь глицеридами. От жиров они отличаются тем, что содержат фосфорную кислоту и связанное с ней азотистое основание. Азотистым основанием может быть холин (у лецитинов) и коламин (у кефалинов). Из фосфолипидов наиболее распространены лецитины (соот­ношение фосфора и азота 1:1). Лецитин благодаря содержанию в нем фосфора и холина является биологическим антагонистом холестерина. Он стимулирует развитие растущего организма, благоприятно влияет на деятельность нервной системы, печени, стимулирует кроветворение, повышает сопротивляемость орга­низма токсическим веществам, улучшает усвоение жиров, пре­пятствует развитию атеросклероза.

Роль фосфатидов полностью не выяснена. Однако установлено, что фосфатиды оказывают влияние на интенсивность всасывания жиров из кишечника и на использование жиров в тканях в первую очередь в печени. Большую роль играет лицетин с высшей нервной деятельностью, регулируя процессы возбуждения в коре головного мозга.

Суточная потребность в фосфатидах определяется приблизительно 10 граммами. Но организм обычно не испытывает недостатка в этих веществах. Объясняется это тем, что фосфатиды легко синтезируются в самом организме. Исходные элементы этого синтеза глицерин, жирные кислоты, фосфаты и азотистые основания, всегда имеются в организме, если он получает необходимое количество белков, жиров и углеводов. При недостаточно поступлении этих веществ особенно белков, синтез фосфатидов сокращается, т.к. для синтеза фосфатидов необходима аминокислота метионин, являющаяся ис-точником метильных групп холина.

Фосфатиды сочетают в себе свойства гидрофильных и гидрофобных веществ и являются поверхностно-активными веществами (ПАВ). Это позволяет использовать их в качестве эмульгаторов в пищевой технике: при производстве маргарина,  в  хлебопечении,  кондитерском  и  других  производствах. Получают фосфатиды как побочный продукт масложирового производ-ства.

Лецитины [2] - поверхностно-активные вещества. В масло-жи­ровой (при производстве маргарина), кондитерской, хлебопекар- ной  и  других  отраслях  пищевой  промышленности лецитины применяются в качестве эмульгаторов.

Тонкодисперсному состоянию жира в молоке мы обязаны фосфолипидам. Этот жир считается наиболее легкоусвояемым.

Больше всего фосфолипидов в яйце (3,4 %), относительно много их в зернобобовых (0,3...0,9 %), нерафинированных расти­тельных маслах (1...2), сырах (0,5...1,1), мясе (0,8), птице (0,5...2,5 %). Есть они в сливочном масле (0,3...0,4 %), рыбе (0,3...2,4), хлебе (0,3 %). Овощи и плоды содержат небольшое количество фосфолипидов (0,1 %).

Особо важное значение среди стеринов имеет холестерин, участвующий в организме в образовании желчных кислот, кото­рые, являясь эмульгаторами, реагируют с жирными кислотами в образовании витамина О, а также в регуляции проницаемости стенок клеток. Холестерин содержится в значительном количест­ве в животных жирах, яичных желтках, икре, мозгах, печени, почках и играет большую роль в жизнедеятельности организма, в частности в деятельности нервной системы.

В растительных продуктах наиболее известен b-ситостерин. С холестерином он образует нерастворимые комплексы, которые препятствуют всасыванию холестерина в желудочно-кишечный тракт, и снижает тем самым уровень его в крови. Пожилым людям и тем, кто предрасположен к атеросклерозу, следует избе­гать приема пищи с большим количеством холестерина. Больше всего его содержится в яйцах (0,57 %), сыре (0,28...1,6), сливоч­ном масле (0,17...0,21), мясных субпродуктах (0,13...0,27 %). Од­нако исключать его из пищи полностью нельзя, следует лишь уменьшить норму с 500 до 300 мг.

Стерины представляют вторую важную группу липоидов. По своему составу они являются высокомолекулярными вторичными спиртами. Из стеринов особую роль в организме человека играет холестерин, являющийся лоточником образования ряда гормонов коры надпочечников, витамина Д₃, желчных кислот и некоторых других биологически активных веществ.

Холестерин содержится во всех тканях организма, но главным образом, в нервной ткани и в головном мозге, мышцах, в печени, в крови, прячем около 80% холестерина крови приходится на долю эритроцитов. В сутки организм получает в среднем 0,5 г холестерина. У взрослого здорового человека количество поступающего и синтезирующего организмом холестерина с одной стороны, и холестерина выводимого из организма с другой должно быть сбалансировано. В крови уровень холестерина колеблется от 150-220 мг в 100мм  крови.  Меньший  предел  для  молодого  организма, наибольший  -  для пожилого. Нарушение холестеринового обмена выражается в нарушении его содержания в крови и приводит к заболеванию атеросклерозом.

Так как холестерин содержится во всех тканях животного организма все животные продукты, в том числе и животные жиры являются большей или меньшей степени источниками холестерина. Особенно много холестерина в яичных желтках, печени, мясе, мозге.

Усвояемость жировых продуктов зависит от их температуры плавления и от их физического состояния.

Чем ниже температура плавления жира, тем полнее его усвояемость. Эмульгированный усваивается быстрее и полнее. Таким образом, пищевая ценность жиров пищевых продуктов определяется наличием или отсутствием целого ряда составляющих его компонентов, а также свойств их. Среди пи-щевых жиров нет ни одного, который бы являлся биологически полноценным. Так, коровье масло, содержащее в своем составе арахидоновую кислоту, жирорастворимые витамины, липоиды, почти не содержит линолевой и линоленовой жирных кислот, содержит мало витамина Е. Растительные масла легко усваиваемые организмом и богатые линолевой и линоленовой кисло-тами, а также витамином Е, не содержат арахидоновой кислоты и не некоторых жирорастворимых витаминов. Поэтому наиболее целесообразно иметь в пищевом рационе смесь растительных и животных жиров в таком соотношении: 60-70 % жиров животного происхождения и 30-40 % растительных масел.

3.5 Усвоение жиров организмом

Переваривание жиров, и гидролитическое расщепление, катализируется ферментом липазой. В полости рта переваривание жиров не происходит, т.к. в слюне липаза отсутствует. В желудочном соке содержится липаза, но значение ее в переваривании жиров незначительно. Объясняется это тем, что липаза, содержащаяся в желудке может катализировать распад жиров, находящихся только в эмульгированном состояния. В желудке отсутствуют необходимые для эмульгирования жиров условия и поэтому желудочная липаза может воздействовать на жир, поступающий в организм в виде готовой эмульсии. Подобным жиром является жир молока. Переваривание жиров в основном происходит в кишечнике. В двенадцатиперстную кишку поступают два физиологически важные жидкости: сок поджелудочной железы и желчь. В соке поджелудочной железы, наряду с иными ферментами, содержится липаза, в желчи - желчные кислоты. Липаза, содержащаяся в поджелудочной железе малоактивна, соли желчных кислот переводят ее в активное состояние. Кроме того, эти соли являются эмульгаторами жиров. Эмульгированный жир быстро гидролизуется под действием липазы. В соке тонких кишок также есть липаза, но она играет меньшую роль в процессе усвоения жиров.

Глицерин, образующийся при гидролизе жиров, хорошо растворяется в воде и всасывается стенками  кишечника.  Всасывание  нерастворимых  в  воде  жирных кислот происходит при участии желчных кислот, которые образуют жирными кислотами растворимые в воде комплексные соединения.

Попадая в организм человека, жиры гадролизуются на состав­ные части.

Образовавшийся глицерин непосредственно всасывается сли­зистой оболочкой кишечника, жирные кислоты реагируют с желчными кислотами с образованием веществ, также всасывае­мых.

Желчные кислоты являются эмульгаторами, превращая жиры в тонкую эмульсию, а также активаторами липазы.

3.6 Нормы потребления жира

Потребность организма в жирах определяется рядом обстоятельств: энергетическими затратами организма, интенсивностью процессов обновления жиров в тканях организма, содержанием в жирах пищевых продуктов жирорастворимых витаминов, полинасыщенных жирных кислот, липоидов.

Согласно нормам, содержание жира в рационах должно находится в пределах 100-110 г в сутки при энергетических затратах организма 3000 ккал. С повышением энергетических затрат повышаются и нормы потребления жира. Однако, не следует чрезмерно повышать содержание жира в пищевом рационе, т.к. это может привести к увеличению его отложений в организме, а также к усилению процессов его окисления и связанного с этим образованием вредных веществ, кетоновых тел (см. таблицу 3). Кроме того, само переваривание жиров в пищеварительном тракте более сложный процесс, чем переваривание углеводов и белков. Поэтому избыточное введение жиров с пищей создает излишнюю нагрузку для пищеварительного аппарата.

Таблица 3. Содержание жира в отдельных пищевых продуктах

Жиры, поступающие с пищей, частично идут на создание жировых запасов. Удовлетворение потребности в жире и всех его компонентах зависит от вида и качества жира - установлена взаимодополняемость животных и растительных жиров. Опти­мальный в биологическом отношении баланс создается при включении в суточный рацион 70...80% животных жиров и 20...30% растительных.

Нормы поступления в организм жиров рассчитывают с учетом возраста, характера трудовой деятельности, национальных осо­бенностей и климатических условий. За счет жира в пищевом рационе должно обеспечиваться 30% суточной  энергетической потребности. Нормирование жира может производиться соответственно   калорийной   ценности  суточного  пищевого  рациона. При этом на каждую 1000 ккал предусматривается 35 г жира.

Определенное значение имеет качественный состав жиров, входящих в пищевой рацион. В пищу употребляют жиры различ­ных животных, птиц и рыб, молочный жир (главным образом сливочное или топленое масло), а также жиры растительного происхождения (подсолнечное, соевое, арахисовое, оливковое и другие масла).

Растительные жиры надо повседневно включать в рацион по 20...25 г. Вместе с растительными жирами в пищевой рацион следует включать говяжье и свиное сало, особенно сливочное масло. Животных жиров должно быть около 75...80 г (из них 40 г в натуральном виде, а остальное количество - в различных пи­щевых продуктах).

Источниками растительных жиров являются в основном рас­тительные масла (99,9%), орехи (53...65%), крупы - овсяная (6,9%) и гречневая (3,3%).

Источниками животных жиров являются шпик свиной (90...92%), сливочное масло (72...82%), жирная свинина (49%), колба­сы (20...40%), сметана (30%), сыры (15…30%).

При сочетании в рационе растительных и животных жиров обеспечивается не только потребность в них организма, но и наличие всех необходимых организму веществ - витаминов А и D, лецитина, полиненасыщенных жирных кислот, токоферолов, ситостерина. Сочетание растительных и животных жиров помо­гает улучшить вкусовые свойства жиров, с помощью различных технологических приемов получить новые виды продуктов с оп­ределенными свойствами.

 4. Витамины

Витамины представляют собой группу органических веществ, обладающих разнообразным строением и физико-химическими свойствами, объединяемых по признаку абсолютной необходимости для нормальной жизнедеятельности любого организма и выполняющих в нем каталитические функции.

Потребность в витаминах в количественном отношении очень мала по сравнению с основными питательными веществами: белками, жирами и углеводами.

Однако, если с пищей не поступает какой либо из витаминов, то в организме возникает глубокие нарушения в процессах обмена веществ ведущие к тяжелым заболеваниям, иногда заканчивается смертельным исходом. Заболевание такого рода носят название авитаминозов и по свойствам проявления они отличаются друг от друга и зависимости от природы недостающего в виде витамина.

Значительно чаще встречаются заболевание на почве частичного витаминного голодания называемыми гиповитаминозами.

Витамины могут выполнять свою важную для жизненных функций каталитическую роль только при условии достаточной калорийности потребляемой организмом пищи и правильного соотношения входящих в нее пищевых веществ.

Все витамины по признаку их растворимости делятся на 2 группы:

I группа – водорастворимые витамины;

II группа –жирорастворимые витамины.

Так как химическое строение многих из открытых в свое время витаминов не было известно, то было предложено обозначать их буквами латинского алфавита – А, В, С, Д и т.д. По мере их изучения и раскрытия химической природы ряда витаминов наметилась тенденция к химическим наименованиям.

С 1956 г. введена международная номенклатура витаминов.

Напечатать