Свойства и функции жиров: Урок №43. Жиры, их строение, свойства и применение – Жиры — Информационный портал Школы идеального тела #Sekta — БЛОГ О ЗДОРОВОМ ОБРАЗЕ ЖИЗНИ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИИ ТЕЛА

Содержание

Жиры что это такое (классификация, функции, нормы потребления)

Мы много слышим о вреде жира, но настолько ли он вреден для организма? Последние исследования доказывают, что недостаток жира в организме может стать причиной развития множества заболеваний. Но речь не идет о «вредных» жирах, то есть ненасыщенных, которые чаще всего встречаются в современных продуктах питания.

Классификация жировых структур

На самом деле, термин «жир» является собирательным, правильнее говорить «липиды». Если говорить о том, какие жиры есть в организме человека, то можно выделить 3 вида:

Подкожный. Липиды, расположенные в подкожной прослойке. В процессе сжигания исчезают именно они, прежде всего.
Висцеральный. Находящийся глубоко, около каждого органа. Чтобы избавиться от этих липидов не нужны даже физические упражнения, хватит лишь перестроиться на правильный рацион питания. Но если от него не избавиться, то органы человека начинают сильно страдать.
Абдоминальный или участвующий в выработке холестерина.

Также выделяют липиды, которые формируются в зависимости от половой принадлежности. У женщин процент такого жира составляет 15%, у мужчин 3%. На женском теле эти липиды располагаются в области бедер, груди, талии. Тяжелее всего избавиться именно от этого жира, даже при помощи физических нагрузок.

Функции жировых структур в организме

Жир в человеческом организме выполняет множество важных функций, а именно:

Энергетическая. После полного расходования всех углеводов организм начинает получать энергию в процессе сжигания жиров. У них, кстати, самая высокая энергетическая ценность.
Смазочная. Недостаток жира в организме может стать причиной появления хруста и болей в суставах. Поэтому липиды нужны, чтобы ткани не распадались.
Защитная. Полиненасыщенные липиды выступают в качестве защиты от окисления для клеток.
Транспортная. Именно жиры осуществляют транспортировку полезных веществ ко всем клеткам и органам.
Гормональная. Жиры выступают в качестве основы для синтеза мужских и женских гормонов.
Теплоизолирующая. Липиды защищают организм от холода, так как имеют низкую теплопроводность. Кстати, по этой причине, люди начинают немного прибавлять в весе перед наступлением зимы.

В нормализации работы нервной системы играют не последнюю роль жиры, они участвуют в процессе сокращения мышц, передачи импульсов.

Виды жиров

В зависимости от используемого сырья, пищевые жиры делят на:

животные, то есть получаемые организмом из сливочного масла, рыбы и сала;
растительные, содержащиеся в орехах, семенах;
комбинированные, извлекаемые из сырья, промышленного производства, то есть из маргарина, спредов.

По консистенции пищевые липиды могут быть твердые и жидкие.

Так же выделяют насыщенные или животные и полиненасыщенные жиры.

Насыщенные жиры

Эти липиды можно охарактеризовать одним словом – вредные. При их излишке в организме, риск развития сердечно-сосудистых заболеваний повышается в 100%.

Ненасыщенные жиры

Мононенасыщенные и полиненасыщенные липиды отнесены к разряду полезных. Больше всего их содержится в рыбьем жире и растительных маслах. Они участвуют в процессе всасывания витаминов и минеральных веществ. Эти липиды являются эффективным средство в профилактике развития болезней сердца и сосудов.

Как происходит сжигание жиров

Сжигание липидов начинается после того, как в организме истощится запас углеводов. Именно жиры являются дополнительным энергетическим запасом. Расход липидов начинается в момент, когда человек делает глубокий вдох во время физических упражнений. После этого происходит выдох диоксида углерода, который и сжигает жир. Можно сказать, что жир после сжигания просто выдыхается.

Полезные жиры

Правильные липиды представлены в двух видах:

мононенасыщенные;
полиненасыщенные.

Они «работают» вместе и выступают в качестве средства для поддержания нормальной работы пищеварения, выводят вредный холестерин и обеспечивают хорошую структуру волос и ногтей, предотвращают появление инфаркта и инсульта.

Полезные липиды встречаются в арахисе, фундуке, маслинах, оливковом и арахисовом масле, авокадо, пророщенной пшеницы и других продуктах.

Омега-3

Под этим названием подразумевают кислоты полиненасыщенных жиров, которые отвечают за крепость сосудов, они выводят радикалы и холестерин из организма, являются эффективным средством от развития раковых заболеваний. Самое большое содержание этих кислот в морской жирной рыбе, в частности, в сельди, макрели и лососе. Также Омега-3 присутствует в рапсовом и кунжутном масле, грецких орехах и льняных семенах.

Омега-6

Это также кислоты полиненасыщенных липидов, которые участвуют в процессе формирования энергетического запаса. Они улучшают структуру волос, кожного покрова и костей. Существуют даже научные исследования, которые доказали, что при увеличении потребления Омега-6 и снижения количества вредных жиров в рационе может улучшить состояние при наличии ишемической болезни.

Эта кислота содержится в кукурузном, подсолнечном масле, в грецких орехах, семечках и пророщенной пшенице.

Вредные жиры

Вредные жиры могут попасть в организм исключительно с продуктами питания. Выделяют три вида таких липидов:

насыщенные;
холестерин;
трансжиры.

Интересный факт, что последний вид жиров появляется не только в результате переработки жиров в промышленных масштабах, он встречается в естественных условиях. К примеру, все продукты жизнедеятельности жвачных животных содержат транс-жиры, то есть, то же молоко. Регулярное употребление таких липидов становится причиной преждевременного старения, снижает умственную активность и даже может стать причиной развития слабоумия. Они негативно сказываются на работе сердца и сосудов, уменьшают выработку инсулина организмом и становятся причиной ожирения.

С холестерином также не все однозначно. На самом деле он очень полезен для организма, но в малом количестве. Если наблюдается его излишек, то он начинает оседать на стенках сосудов и становится причиной развития атеросклероза.

Вредные жиры в большом количестве содержатся в следующих продуктах:

фастфуд;
маргарин;
кокосовое и пальмовое масло;
кондитерские изделия;
жирные сорта мяса;
шоколад;
чипсы;
полуфабрикаты.

Понятное дело, что не стоит полностью отказываться от этих продуктов, но сократить их порции все же стоит.

Суточная потребность в жирах

Естественно, что количество потребления липидов для каждого организма должно выводиться индивидуально, в зависимости от множества факторов, включая состояние здоровья и физическую активность.

В среднем, для человека, ведущего малоподвижный образ жизни, количество поступаемых жиров в сутки должна варьироваться от 15% до 30%. Женщины, которые находятся в репродуктивном возрасте, не должны употреблять более 20% в сутки. К примеру, при суточной норме калорийности в 2 тысячи единиц, жиров не должно быть более 67 г.

Если человек желает похудеть, то норму нужно снижать, а если, наоборот, увеличить массу тела – увеличить. Силовой спорт требует от спортсменов употреблять около 35% липидов от суточного рациона.

Распределение вредного и хорошего жира должно быть в следующей пропорции: насыщенных липидов не более10%, остальное должно приходиться на полезные жиры.

Дефицит и переизбыток жира. В чем опасность

Наравне с переизбытком жиров в организме, их дефицит также является опасным. Избыток жиров является причиной появления ожирения и проблем с сердцем.

Признаки нехватки

существует ряд признаков, которые говорят о том, что в организме есть недостаток липидов, а именно:

Постоянное чувство голода. После того как в организм попадают липиды, человек длительное время ощущает сытость и наслаждение. В принципе по этой причине у некоторых наблюдается зависимость от фастфуда.
Тусклая и сухая кожа. Если вдруг вы начали наблюдать эти симптомы, то пересмотрите свой рацион, возможно организму не хватает полезных жиров.
Тяжело сконцентрироваться. Липиды отвечают за хорошую память и правильную работу мозговых клеток, соответственно, если их не хватает, то начинаются проблемы.
Ощущение подавленности и нервного напряжения.
Не получается похудеть. Как ни странно, но это факт. Связано это с тем, что человек, который ограничил себя в употреблении жиров, начинает компенсировать их недостаток повышенным употреблением углеводов, отсюда – рост массы тела.
Проблемы со зрением.
Снижение выносливости.

Недостаток жиров также может проявляться в виде авитаминоза и проблем с зачатием малыша.

Каким должен быть процент жиров в организме

Эта цифра также неодинакова для всех людей. Однако рекомендуется придерживаться следующих показателей:

в возрасте до 30 лет, для мужчин – до 18%, для женщин – до 23%;
от 30 до 50 лет, для мужчин до 20%, для женщин до 25%;
от 50 лет, для мужчин до 22%, для женщин до 27%.

Если показатель жира перевалил за 32%, то можно смело говорить об ожирении.

Продукты, которые не любит жир

На самом деле, снизить количество жира можно не только путем физических нагрузок, но и при помощи употребления некоторых продуктов питания:

цитрусовых;
грецких орехов;
ягод, в особенности клубники и черники;
цельнозерновых продуктов, к примеру, овсяной каши;
авокадо;
кайненского перца, который стимулирует процесс преобразования еды в энергию;
лосося;
корицы;
груш и яблок.

Перечень таких продуктов на самом деле довольно обширный, но главное, всегда помнить о том, что их надо употреблять умеренно.

Жидкие и твердые жиросжигатели

Стимуляторы сжигания жира очень раскручены в наше время. Однако следует помнить, что они лишь стимулируют обменные процессы, поэтому без физических нагрузок они не дадут никакого эффекта.

Условно все жиросжигатели делят на 4 группы:

диуретики, позволяющие вывести лишнюю воду;
термогеники, которые при помощи повышения температуры тела стимулируют процесс сжигания липидов.
подавители аппетита;
компоненты, которые помогают сжечь жиры, к примеру, L-карнитин, блокаторы кортизола и так далее.

Жир – это полезное органическое соединение, которое участвует во многих процессах в организме. Поэтому от употребления продуктов, содержащих жир, отказываться не нужно.

Жиры (диетология) — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Жиры в диетологии — один из важнейших компонентов пищи наряду с белками и углеводами. Химически представляют собой липиды^[1].

В организме человека основную часть жиров составляют триглицериды. Кроме них жирами называют фосфолипиды, стерины (в том числе холестерин). Жиры играют в организме роль источника энергии и составляют около 80 % её запасов^[2]. Помимо этого, в составе липопротеидов, жиры выполняют функцию строительного материала клеток^[3]. Общепринято деление пищевых липидов по их агрегатному состоянию при комнатной температуре: твёрдые вещества — собственно, жиры; жидкие вещества — масла.

Жирные кислоты, содержащиеся в жирах, подразделяются на насыщенные и ненасыщенные. Источником насыщенных жирных кислот является пища животного происхождения, ненасыщенных — растительного. Также насыщенные и мононенасыщенные жирные кислоты могут синтезироваться в организме

[2].

Полиненасыщенные жирные кислоты должны составлять обязательную часть питания, поскольку являются материалом для синтеза важных биологически активных веществ. При этом обработка растительных масел, содержащих полиненасыщенные кислоты, может приводить к их трансизомеризации с потерей биологической функции^[2].

Жирность — это процентное содержание жиров в продукте или тушке по массе.

Молоко: Жирность молока определяют жиромером. Она зависит от вида и породы животных, зоны разведения, индивидуальных особенностей, времени года, и неодинакова даже для разных порций одного удоя (последние значительно жирнее первых). Жирность — один из основных показателей качества молока и молочных продуктов. Наследственные особенности, влияющие на жирность молока животных, называются жирномолочность^[4].
Сыры: Жирность сыра указывается на сухую массу^[5].

По рекомендациям FAO и ВОЗ, жиры в рационе должны обеспечивать 15-30 % от общей калорийности (чаще — по крайней мере 20 %, в некоторых случаях до 35 %)

[6]. По российским рекомендациям, ежесуточная физиологическая потребность человека в жирах составляет — от 70 до 154 г для мужчин и от 60 до 102 г сутки для женщин (в зависимости от уровня физической активности)^[7].

Диетология: руководство / Редактор Барановский Андрей Юрьевич. — 4. — СПб.: Издательский дом «Питер», 2013. — 1024 с. — (Спутник врача). — ISBN 978-5-496-00616-3.
Л. М. Богатова. Молочные продукты — процент жирности сыра // Книга о вкусной и здоровой пище. — 8-е, испр. и доп. — М.: Агропромиздат, 1987.

ФУНКЦИИ И СВОЙСТВА ЖИРОВ

содержание .. 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 ..

ФУНКЦИИ И СВОЙСТВА ЖИРОВ

Липиды по функциям в живых организмах делят на запасные и структурные. Это деление, несмотря на его условность, широко применяется. Отдельные авторы, подчеркивая защитные функции структурных липидов, выделяют их в особую группу. Запасные липиды, в основном ацилглицерины, обладая высокой калорийностью, являются энергетическим и строительным (резервным) материалом организма, они используются им при недостатке питания и заболеваниях; запасные липиды являются защитными веществами, помогающими растению переносить неблагоприятное воздействие внешней среды, например низкие температуры. Запасные липиды животных и рыб, концентрируясь в подкожной жировой ткани, защищают организм от холода. Жировая ткань, окружающая внутренние органы, предохраняет их от травм. Запасные липиды семян большинства масличных растений и животных являются основной по массе группой липидов (иногда до

95…96 %), извлекаемых из жиросодержащего материала.

Структурные липиды, в первую очередь фосфолипиды, образуют сложные комплексы с белками (липопротеины), с углеводами и в составе клеточных структур участвуют в разнообразных биохимических процессах, протекающих в клетках. Структурные и защитные липиды (воски) составляют значительно меньшую группу липидов (в масличных семенах 3…5 %). Это трудноизвле-каемые связанные и прочносвязанные липиды. Для их извлечения необходимо предварительно разрушить их связь с белками, углеводами и другими компонентами клетки. Воски, выполняющие защитные функции, могут быть условно отнесены к защитным липидам.

Для триацилглицеринов характерны следующие основные химические превращения: гидролиз, обмен остатков жирных кислот (переэтерификация), входящих в их молекулы* окисление, гидрирование ненасыщенных ацилглицеринов.

Под влиянием фермента липазы, кислот, щелочей масла и жиры гидролизуются, образуя сначала ди-, затем моноацилгли-церины и в итоге жирные кислоты и глицерин.

Щелочной гидролиз получил название омыления, так как в результате его образуются соли жирных кислот — мыла.

Гидролитический распад жиров и масел, липидов зерна и продуктов его переработки, мяса и рыбы, многих других видов пищевого сырья и готовой продукции — это одна < из причин ухудшения их качества, приводящая в итоге к порче. Этот процесс особенно ускоряется при повышении содержания влаги в хранящихся продуктах, температуры и активности фермента липазы. Гидролитический распад липидов и липидосодержащих

продуктов играет важную роль во многих процессах пищевой

технологии и кулинарной обработки пищевых продуктов.

Количество свободных жирных кислот в масличном сырье

либо в пищевых продуктах может быть оценено с помощью величины кислотного числа.

Кислотное число — это количество милиграммов едкого кали, необходимого для нейтрализации свободных жирных кислот, содержащихся в одном грамме жира. Для ряда пищевых продуктов кислотное число нормируется.

Жиры и масла нестойки при хранении. Нестойкость их — это следствие особенностей строения их жирнокислотных остатков (ацилов). Растительные и животные жиры, а также масличные семена и другие жиросодержащие продукты под влиянием кислорода воздуха, света, влаги, ферментов постепенно приобретают неприятные вкус и запах. В них накапливаются вредные для организма человека продукты окисления жирных кислот, снижается их пищевая и физиологическая ценность, и они могут оказаться непригодными для употребления. Совокупность этих процессов получила название прогоркания. Прогоркание жиров и жиросодержащих продуктов — результат сложных химических и биохимических процессов, протекающих в липидном комплексе. Различают окислительное и гидролитическое прогоркание.

Жиры и масла, особенно содержащие остатки ненасыщенных (линоленовой, линолевой, олеиновой) жирных кислот, легко окисляются кислородом воздуха. Начальными продуктами окисления являются разнообразные по строению пероксиды и гидропероксиды, которые получили название первичных продуктов окисления. В результате сложных превращений пероксидов образуются вторичные продукты окисления: спирты, альдегиды, кетоны, кислоты с углеродной цепочкой различной длины, а также их разнообразные производные. Именно эти вещества вызывают появление неприятного привкуса, а входящие в их состав летучие соединения обусловливают ухудшение запаха. В основе этого тина прогоркания лежат цепные радикальные процессы, в которых участвуют кислород воздуха и ненасыщенные жирные кислоты или их остатки. Окислительное автокаталитическое прогоркание индивидуальных жиров — это один из основных процессов, снижающих качество пищевых жиров при хранении.

На его скорость влияют жирнокислотный состав окисляющегося жира, наличие кислорода, воздействие световой энергии, наличие веществ, ускоряющих процесс окисления (катализаторов) и его замедляющих (ингибиторов).

Чем выше степень непредельности остатков жирной кислоты, тем больше скорость их окисления, т. е. кислоты по способности к окислению можно расположить в следующий ряд:

Следовательно, природа жирных кислот, входящих в состав жира, является важнейшим показателем его склонности к окислению.

Скорость автоокисления жиров возрастает при увеличении кислорода в окружающей среде (его парциального давления). На этом основан способ хранения жиров в среде с пониженным содержанием кислорода. Окисление жиров ускоряется с повышением температуры хранения и под действием световой энергии. Ионы металлов переходной валентности (Си, Fe, Mn, Ni) могут оказывать как каталитическое, так и ингибирующее действие на процесс автоокисления жиров. Большое влияние на скорость окисления оказывают антиоксиданты (ингибиторы) — вещества, замедляющие процесс окисления. Наибольшее значение для ингибирования автоокисления жиров имеют антиоксиданты фенольной природы: бутилокситолуол, додецилгаллат. Ингибирующей активностью обладают многие природные вещества, переходящие в масла при их извлечении из масличных семян, — токоферолы, гос-сипол, меланоидины, меланофосфолипиды и др.

Ферментативное окислительное прогоркание, характерное для масличных семян, зерна, продуктов их переработки, протекает при участии ферментов липазы и липоксигеназы.

Липаза осуществляет шдролиз триацилглицерииов; липокси-геназа катализирует образование гидропероксидов ненасыщенных жирных кислот (главным образом линолевой и линолено-вой).

В общем виде этот процесс может быть представлен в виде схемы

При извлечении липидов из масличного сырья в масло переходит большая группа сопутствующих жирам жирорастворимых веществ: стероиды, терпены, пигменты, жирорастворимые витамины и некоторые другие соединения. Часто, эти вещества объединяют в-группу неомыляемых веществ. Они играют большую роль в пищевой технологии и влияют на пищевую и физиологическую ценность полученных продуктов питания. Извлекаемая из природного объекта смесь, состоящая из соединений различного химического строения, получила название «сырого» жира. Упрощенная схема компонентов «сырого» жира может быть представлена следующим образом:

содержание .. 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 ..

Биологическая роль жиров | Химия онлайн

Жиры – важный компонент пищи человека и многих животных. Жиры входят в состав растительных и животных организмов и играют важную биологическую роль.

Функции жиров в организме

1. Энергетическая. Накапливаются в тканях животных и растений, запасной источник энергии (при полном расщеплении 1 г жира до СО₂ и Н₂О освобождается 38,9 кДж энергии).

2. Структурная. Входят в состав клеточных мембран и протоплазмы и играют важную роль в клеточном обмене.

3. Защитная (жиры накапливаются в подкожных тканях и тканях, окружающих внутренние органы).

Жиры обеспечивают 50% энергии, требуемой человеку, поэтому человеку необходимо потреблять 70–80 г жиров в день. Жиры составляют 10–20% от массы тела здорового человека. Жиры являются незаменимым источником жирных кислот. Некоторые жиры содержат витамины А, D, Е, К, гормоны.

У растений жиры встречаются в основном в семенах и плодах, а у животных и человека – в подкожном слое, между мышечными волокнами и в брюшной полости.

Жиры защищают внутренние органы от механических повреждений и, являясь плохими проводниками тепла, способствуют поддержанию постоянной температуры тела независимо от изменения температуры внешней среды. Например, у некоторых морских животных толщина жирового слоя достигает метра. Для организма животных жиры служат важным энергетическим депо.

Кроме того, в организме жиры являются растворителями вкусовых веществ и красителей. Многие витамины, например витамин А, растворяются только в жирах.

Некоторые животные (чаще водоплавающие птицы) используют жиры для смазки своих собственных мышечных волокон.

Жиры повышают эффект насыщения пищевыми продуктами, т. к. они перевариваются очень медленно и задерживают наступление чувства голода.

Жиры

строение и свойства, химический состав и функции, роль в организме человека и основные признаки дефицита

Особенности строения

Большинство людей знает из школьного курса химии, какое строение имеют жиры.

Триглицериды представляют собой молекулы, включающие в себя высшие карбоновые кислоты и сложные эфиры глицерина, которые не растворяются в воде.

Название свой получили из-за наличия в химическом составе глицерина, который также называют трехатомным спиртом.

Определение, свойства, химический состав, уравнение и формулу жиров еще в начале XIX века описали французские ученые, обнаружившие, что в процессе нагревания смеси воды и жира происходит реакция, то есть образование глицерина, карбоновых кислот. Как правило, природные молекулы содержат три кислотных радикала и четное число атомов углерода. В состав также входят насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. К первым относятся следующие:

масляная;
маргариновая;
пальмитиновая;
капроновая;
стеариновая.

В организме человека в основном преобладают ненасыщенные жирные кислоты: олеиновая, пальмитолеиновая, линоленовая, линолевая, арахидоновая. Липидная клетка почти на 50% состоит из олеиновой кислоты.

Основные свойства

Специалисты выделяют физические и химические свойства жиров. Липиды представляют собой легкие вещества, агрегатное состояние которых может быть жидким или твердым — зависит от температуры. При нагревании даже твердые виды триглицеридов становятся жидкими. Время превращения зависит от состава и хранения.

Поскольку молекулы не растворяются в воде, ученые сделали вывод, что они имеют меньшую плотность. Однако в эфире, бензоле и других органических веществах липиды растворить вполне возможно. Частично растворение происходит под воздействием этанола.

Среди химических свойств липидов выделяют гидролиз, который осуществляется путем воздействия щелочей и минеральных кислот во время нагревания. Стоит отметить, что высокая температура для этого процесса не требуется. В организме человека он происходит благодаря воздействию ферментов. В результате гидролиза происходит распад молекулы жира на глицерин и карбоновые кислоты.

Если расщепление проводится искусственным способом, с помощью щелочей и других веществ, процесс носит название омыление. Еще одним химическим свойством жиров является гидрирование. Реакция представляет собой присоединение молекулы водорода к остаткам ненасыщенных карбоновых кислот, содержащихся в растительных маслах. В результате жидкие липиды становятся твёрдыми. Такой продукт называется саломасом (комбинированный жир).

Своеобразным побочным эффектом при применении гидрирования становится увеличение доли трансжиров в масле, которые могут образоваться при воздействии на некоторые молекулы. Эти элементы считаются вредными и часто провоцируют различные заболевания при регулярном употреблении.

Классификация липидов

Классификация жиров предполагает их разделение в зависимости от происхождения, консистенции, химического состава. С учетом происхождения выделяют животные и растительные виды липидов. Они считаются природными, поскольку именно в природе можно встретить животных и найти растения, из которых получают жир.

К животным относится жир, получаемый из морских обитателей, наземных животных и птиц. К растительным — продукт, добываемый путем переработки семян или плодов растений. С учетом агрегатного состояния выделяют твердые и жидкие липиды. Первые обычно животные, вторые — растительные. Существуют также комбинированные разновидности, которые нельзя отнести к одной из групп, например, свиной жир.

В зависимости от химического строения выделяют три группы триглицеридов:

предельные, характерным признаком которых будет наличие в составе остатков насыщенных высших карбоновых кислот;
непредельные состоят из ненасыщенных карбоновых кислот;
смешанные имеют в составе обе разновидности.

Непредельные липиды могут быть полиненасыщенными и мононенасыщенными. Среди предельных жиров выделяют холестерин, который сегодня считается одним из наиболее вредных компонентов пищи. Холестерин может быть плохим и хорошим. Последний помогает организму бесперебойно функционировать, первый приводит к развитию тяжелых заболеваний, например, атеросклероза.

Важные функции

Функции жиров в организме человека разнообразны. Они играют важную роль во всех процессах. При их недостатке нарушается метаболизм, появляются симптомы различных заболеваний. Наиболее важными функциями будут следующие:

Энергетическая функция считается основной. Ученые установили, что главным источником энергии являются углеводы, но при невозможности их получить запас жира используется в качестве резервного питания. Благодаря высокой энергетической ценности, которая равна приблизительно 9 ккал на 1 гр, липиды помогают сохранять работоспособность даже при длительном отсутствии пищи.
Транспортная — играет важную роль в организме. Существует несколько жирорастворимых витаминов, которые при отсутствии в рационе липидов просто не усваиваются (D, E, K, A). При ограничении употребления жиров организм испытывает дефицит полезных веществ.
Липиды образуют в организме запас энергии в виде определенного количества подкожного жира. При дефиците пищи этот резерв обеспечивает работу внутренних органов и систем. У женщин процент подкожного жира больше.
Терморегуляторная функция заключается в поддержании оптимальной температуры тела. Это связано с плохой проводимостью жиров, которые не позволяют организму переохлаждаться и перегреваться.
Защитная функция липидов очень важна. Вокруг каждого внутреннего органа можно увидеть своеобразную капсулу, состоящую из жировых клеток. Она осуществляет амортизацию органов, предупреждает их смещение и защищает при травмах.
Липиды принимают участие в формировании клеточных мембран, нервных тканей и вещества головного мозга.

Одна из наиболее важных функций жиров — участие в образовании гормонов. Тестостерон, простагландины, инсулин образуются при употреблении достаточного количества липидов. Благодаря множеству полезных свойств триглицериды считаются не менее важными веществами в рационе человека, чем белки и углеводы.

Роль в организме человека

Многие не знают, каково значение липидов в организме человека, считают их вредными, стараются ограничить употребление. Однако стоит помнить о множестве полезных свойств этих веществ для всего организма:

улучшают состав крови, предупреждают ее свертываемость;
укрепляют иммунную систему за счет транспортировки важных витаминов;
предупреждают истощение организма при длительном голодании или соблюдении строгой диеты;
выполняют защитную функцию, предупреждают травмирование внутренних органов;
поддерживают уровень гормонов в организме;
улучшают работу сердца за счет насыщения миокарда полиненасыщенными жирными кислотами;
стимулируют регенерацию клеток, образование новых;
способствуют нормальной работе печени и желчного пузыря, предупреждают застой желчи, дискинезию желчевыводящих путей;
улучшают мозговую деятельность, память, способствуют концентрации внимания;
создают на поверхности кожи своеобразный барьер, препятствующий ее пересыханию, размножению болезнетворных микроорганизмов;
защищают кожу головы от негативного воздействия внешних факторов;
помогают лучше усваивать углеводы и белки, другие питательные вещества;
нормализуют репродуктивную функцию;
стимулируют обменные процессы;
предотвращают выкидыши на ранних сроках у женщин, имеющих к этому склонность.

В холодное время года специалисты рекомендуют употреблять больше животных жиров, которые обеспечивают постоянную температуру тела и предупреждают переохлаждение организма. Именно в зимний период жировые запасы расходуются быстрее.

Признаки дефицита

При недостаточном получении липидов из пищи у человека нарушаются все жизненно важные процессы в организме. Первым симптомом дефицита важного элемента является сухость кожных покровов и появление раздражения. На коже образуются мелкие прыщики, участки шелушения и покраснения. Обычно подобные признаки наблюдаются в зимний период. Человек говорит о сильном зуде эпидермиса, появлении перхоти, сухости волос. Женщины отмечают повышенную ломкость ногтей.

Если организм регулярно не получает достаточного количества липидов, появляются и другие симптомы. Наблюдаются сбои в работе сердца, повышение артериального давления, частые носовые кровотечения, которые трудно остановить из-за уменьшения количества факторов свертываемости.

Человек становится вялым, сонливым, не может сконцентрироваться на одной задаче, у него ухудшается память. Работоспособность значительно снижается, наблюдается раздражительность, депрессивное состояние, психоэмоциональные расстройства. Дефицит жиров способен провоцировать ломкость сосудов, нарушение кровообращения, сбой метаболизма. Усвоение питательных веществ ухудшается, развивается хронический авитаминоз.

При длительном соблюдении строгой диеты общее состояние организма нарушается, ухудшается работа печени и желчного пузыря, наблюдается ослабление перистальтики кишечника. Это приводит к скоплению токсинов, которые поступают в кровь и провоцируют интоксикацию.

Принципы питания

Для предотвращения авитаминоза и других проблем, связанных с дефицитом в организме липидов, специалисты рекомендуют корректировать рацион, включить в него продукты, богатые полезными липидами.

Предварительно следует отказаться от вредной пищи, нарушающей усвоение необходимых компонентов, содержащей большое количество трансжиров. Рекомендуется исключить из меню фаст-фуд, газированные напитки, полуфабрикаты, маргарин, кондитерские изделия, содержащие пальмовое масло.

Рекомендуется употреблять свежие куриные яйца, морскую рыбу в умеренном количестве, мясо птицы, морепродукты, рыбий жир в качестве биологически активной добавки, молочные продукты с низкой жирностью. Следует отказаться от жарки продуктов на растительном масле, заменить подсолнечный сорт оливковым, добавлять его в салаты, не подвергать термической обработке.

Особенно ценным для организма считается льняное масло. Оно содержит ненасыщенные жирные кислоты, а также вещества, положительно влияющие на женскую репродуктивную систему и гормональный фон. Мужчинам стоит употреблять данное масло в малых дозах.

Диетологи считают, что суточная норма жиров в рационе не должна превышать 30%, при этом 10% должны приходиться на ненасыщенные жирные кислоты. Специалисты рекомендуют употреблять мясо не чаще 4 раз в неделю, полностью отказаться от жареных блюд. Подобный рацион позволит долго поддерживать здоровье сердечно-сосудистой системы.

Если человек имеет лишний вес или страдает ожирением, не стоит полностью отказываться от жиров. Рекомендуется обратиться к опытному диетологу, который составит индивидуальный план питания с учетом особенностей организма пациента. Жиры играют важную роль в организме человека. При грамотном составлении рациона с умеренным содержанием липидов можно предотвратить многие заболевания, сохранить здоровье и молодость.

ЖИРЫ И МАСЛА | Энциклопедия Кругосвет

Содержание статьи

ЖИРЫ И МАСЛА – природные соединения, находящиеся в тканях животных, растений, в семенах и плодах различных растений, в некоторых микроорганизмах. Как правило, это смеси, состоящие из полных эфиров глицерина и жирных кислот и имеющие состав

где R, R’ и R – углеводородные остатки (радикалы) жирных кислот, содержащие от 4 до 26 атомов углерода.

Еще в 17 в. немецкий ученый, один из первых химиков-аналитиков Отто Тахений (1652–1699) впервые высказал предположение, что жиры содержат «скрытую кислоту». В 1741 французский химик Клод Жозеф Жоффруа (1685–1752) обнаружил, что при разложении кислотой мыла (которое готовили варкой жира со щелочью) образуется жирная на ощупь масса. Однако Жоффруа подчеркивал, что эта масса – вовсе не исходный жир, так как отличается от него по свойствам. То, что в состав жиров и масел входит также глицерин, впервые выяснил в 1779 знаменитый шведский химик Карл Вильгельм Шееле. Нагревая оливковое масло с влажным свинцовым глётом (PbO), чтобы получить нужную ему мазь (по профессии Шееле был аптекарем), он выделил из смеси неизвестное ранее жидкое вещество. Повторив опыты со свиным салом, гвоздичным маслом, другими маслами и жирами, Шееле установил, что открытое им вещество является составной частью всех растительных и животных жиров.

В те времена при описании новых веществ было принято указывать не только их физические и химические свойства, но и вкус. Поэтому нет ничего удивительного в том, что Шееле, который пытался даже определить, какова на вкус синильная кислота, попробовал и открытое им вещество. К счастью, оно оказалось неядовитым и даже сладким. Так он его и назвал: «сладкое начало масел». Кроме глицерина, Шееле обнаружил в продуктах расщепления жиров неизвестные ранее химические соединения, которые он назвал жирными кислотами.

Впервые химический состав жиров определил в начале прошлого века французский химик Мишель Эжен Шеврёль, основоположник химии жиров, автор многочисленных исследований их природы, обобщенных в шеститомной монографии Химические исследования тел животного происхождения. Шеврёль прожил исключительно плодотворную и долгую жизнь: он родился в 1786, за три года до штурма Бастилии, а умер почти через 103 года, простудившись при осмотре работ по постройке Эйфелевой башни. На торжества, посвященные столетию Шеврёля, собрались более двух тысяч ученых со всей Европы; на банкете почтенный профессор лихо отплясывал с самой молодой участницей – восемнадцатилетней Жизель Тифено.

Действуя водными растворами кислот и щелочей на различные жиры, он получил в результате реакции гидролиза (омыления) открытый еще Шееле глицерин и не известные ранее химические соединения – различные жирные кислоты, многим из которых он и дал названия. А «сладкое масло» Шееле Шеврёль назвал глицерином (греч. glykeros – сладкий). Как установил Шееле, жиры по своему составу аналогичны уже тогда известным сложным эфирам, которые при гидролизе превращаются в спирты и кислоты.

Формула и химическое строение глицерина были установлены значительно позже. Оказалось, что это вещество является трехатомным спиртом HO–CH₂–CH(OH)–CH₂–OH, т.е. имеет три гидроксильные группы, поэтому он может присоединить три молекулы кислоты с образованием сложного эфира – глицерида. Если все три гидроксильные группы присоединили остатки карбоновых кислот, образуются триглицериды; при гидролизе они распадаются на глицерин и свободные кислоты:

Именно из триглицеридов состоят в основном масла и жиры.

В 1854 французский химик Марселен Бертло (1827–1907) провел реакцию этерификации, то есть образования сложного эфира между глицерином и жирными кислотами и таким образом впервые синтезировал жир. В 1859 его соотечественник Шарль Вюрц (1817–1884), используя реакцию, названную его именем, синтезировал жиры, нагревая трибромпропан с «серебряными мылами», например: CH₂Br–CHBr–CH₂Br + 3C₁₇H₃₅COOAg ® CH₂(OOCC₁₇H₃₅)–CH(OOCC₁₇H₃₅)–CH₂(OOCC₁₇H₃₅) + 3AgBr. Аналогично были получены моно- и диглицериды. Таким образом можно получить «синтетические жиры» с любым числом атомов углерода в цепях жирных кислот. Конечно, намного проще и дешевле получать жиры из природных источников, но Бертло и Вюрц вовсе не собирались заменять природный жир синтетическим. Проведенный ими так называемый «встречный синтез» однозначно доказывал состав природных жиров. Такой метод, наряду с анализом изучаемого вещества, нередко используется при исследовании сложных органических соединений.

В чистом виде глицерин – бесцветная вязкая жидкость без запаха, тяжелее воды и легко смешивается с ней. Глицерин отличается очень высокой вязкостью: при комнатной температуре она в тысячу раз превышает вязкость воды. Температура плавления глицерина +17,9°^{С; однако из-за высокой вязкости закристаллизовать глицерин очень трудно. При сильном нагревании глицерина его молекулы расщепляются и образуется летучее, очень едкое вещество, вызывающее слезотечение, – акриловый альдегид, или акролеин (от лат. acris – едкий, острый и oleum – масло: НО–СН₂–СН(ОН)–СН₂–ОН ® СН₂=СН–СНО + 2Н₂О. Именно образованием акролеина объясняется, почему на кухне появляется едкий дым, если перегреть на сковородке масло или жир.}

Разные жиры и масла могут сильно отличаться по внешнему виду, физическим и химическим свойствам. Эти различия, во-первых, связаны с тем, что природные жиры и масла – не индивидуальные соединения, а смеси. Очищенные триглицериды – бесцветные соединения без запаха, с определенными физическими свойствами: температурой плавления, плотностью и т.д. Так, трипальмитин – полный эфир глицерина и пальмитиновой кислоты с 16 атомами углерода в цепи (систематическое название – 1,2,3-пропантриолтригексадеканоат) имеет плотность 0,88 и плавится при 66,4° С; тристеарин (18 атомов углерода в цепи) плавится при 73° С, тримиристин (14 атомов углерода в цепи) – при 56,5° C, трилаурин (12 атомов углерода) – при 46,4° С, трикаприлин (8 атомов углерода) – при –10° С, триолеин (18 атомов углерода и одна двойная связь) – при –5,5° С и т.д. У природных же жиров нет определенной температуры плавления, они часто обладают запахом. Это объясняется тем, что они содержат смесь различных глицеридов, а также свободные жирные кислоты, липиды, витамины, каротин и другие соединения. Так, жир из печени трески («рыбий жир») содержит значительные количества витаминов А и D и применяется в медицине. А печень полярного медведя содержит такие количества витамина А, что может вызвать отравление.

Во-вторых, разнообразие жиров и масел связано с различием углеводородных радикалов R, R’ и R в их составе. Эти радикалы могут быть одинаковыми или разными, насыщенными или ненасыщенными, гибкими (остатки насыщенных углеводородов) и более жесткими (остатки ненасыщенных жирных кислот с двойными связями). При этом в одной молекуле жира одновременно есть, по крайней мере, два разных радикала. Эти радикалы могут быть насыщенными (их обозначают как S – от англ. saturated) и ненасыщенным (U – unsaturated). Состав триглицеридов природных жиров зависит от того, какие из трех ОН-групп в глицерине – концевые или центральная – замещены соответствующими радикалами. Так, в соевом масле содержится 53,5% триглицеридов UUU, 36,5% SUU, 6,0% SUS, 1,8–1,9% SSU и USU и 0,3% USU, тогда как говяжий жир имеет совершенно другой жирнокислотный состав: 32,8% SUS, 28,8% SSS, 17,9% SUU, 15,8% SSU, и по 2,2–2,5% USU и UUU. Помимо полных эфиров глицерина (триглицеридов), в жирах в небольшом количестве (1–3%) содержатся моно- и диглицериды, в которых замещены (этерифицированы) только один или два атома водорода ОН-групп глицерина.

Все это определяет внешний вид, физические и химические свойства жиров. Так, триглицериды с насыщенными остатками жирных кислот – твердые при комнатной температуре вещества: свиной и бараний жир, пальмовое масло и др. В зависимости от состава, они могут размягчаться при разных температурах (например, пальмовое масло – при 31–41° С). Жиры с более короткими углеродными цепочками, а также жиры, содержащие в этих цепочках двойные связи, более мягкие или жидкие, к последним относятся в основном растительные масла. Это объясняется тем, что длинные гибкие насыщенные углеводородные цепи позволяют молекулам жиров упаковываться плотно друг к другу с образованием твердых кристаллов. Если же цепи ненасыщенные и более жесткие, плотная упаковка глицеридов и, соответственно, кристаллизация, затруднена, в результате получаются жидкие при обычных условиях жиры, называемые маслами. Вот почему, несмотря на близкое строение, подсолнечное масло жидкое, свиное сало твердое, а сливочное масло или маргарин мягкие и тают во рту.

Свойства жиров.

Животные жиры – твердые легкоплавкие вещества легче воды (плотность 0,91–0,94 г/см³), плохо проводят тепло. Большинство растительных масел – жидкости, застывающие ниже 0° С (подсолнечное – от –16 до –19° С, оливковое – от –2 до –6° С и потому оно легко замерзает), но известны и твердые (кокосовое, пальмовое, пальмоядровое, масло какао). Кипят масла при атмосферном давлении лишь при высокой температуре (порядка 300° С) и при этом разлагаются; их можно перегонять только в вакууме. Поэтому с научной точки зрения выражение «жарить в кипящем масле» неверное: масло на сковороде не кипит, а «шипение» и разбрызгивание возникают при попадании воды из мясного или рыбного фарша в масло, нагретое выше 100° С. В случае перегрева на кухне появляется «чад», содержащий продукты термического разложения масла, в том числе акролеин.

Жиры и масла не растворимы в воде, а в присутствии поверхностно-активных веществ могут давать с ней эмульсию. Они хорошо растворяются в эфире, бензоле, хлороформе и других неполярных и малополярных органических растворителях (CCl₄, CHCl₃, CCl₂=CHCl и др.). Именно такими растворителями выводят жировые пятна в химчистке.

При хранении жиров возможно их прогоркание: под действием кислорода воздуха, света, микроорганизмов образуются свободные жирные кислоты и продукты их превращения, в том числе альдегиды и кетоны, с неприятным запахом и вкусом, вредные для организма. Во избежание этого процесса жиры хранят при низкой температуре в присутствии консервантов – чаще всего это поваренная соль.

Растительные масла по отношению к кислороду воздуха разделяют на высыхающие и невысыхающие. К первым относят конопляное, льняное и др. масла, в которых из-за присутствия двойных связей возможна полимеризация – «сшивка» отдельных молекул с образованием нерастворимой пленки. Это свойство широко используют для приготовления натуральной олифы – растворителя для масляных красок. Очень быстро полимеризуется на воздухе тунговое масло, добываемое из тунгового дерева, в котором много элеостеариновой кислоты с тремя двойными связями, на этом масле готовят знаменитый китайский лак. Ускорению пленкообразования способствуют сиккативы – вещества, катализирующие реакции непредельных соединений с кислородом, сиккативы (например, оксиды и некоторые соли свинца и марганца) добавляют к готовым к употреблению масляным краскам, чтобы они быстрее «высыхали» на воздухе. Невысыхающие масла (например, оливковое, касторовое) также реагируют с кислородом, но в этом случае они разлагаются с образованием веществ с неприятным запахом.

На реакции щелочного гидролиза основан один из традиционных методов исследования жиров – определение их «эфирного числа», которое равно массе КОН (мг), необходимой для омыления 1 г жира, для говяжьего жира это число составляет 185–190. Для определения степени ненасыщенности жира используют «иодное число», которое равно массе иода, способного присоединиться к 100 г жира (для твердых жиров оно мало, а для жидких доходит до 200). Современные методы исследования жиров основаны на газохроматографическом анализе продуктов их гидролиза (обычно образующиеся жирные кислоты переводят в летучие метиловые эфиры). Применение этого чувствительного метода позволило установить, что в природных жирах содержится (в малом количестве) значительно больше жирных кислот, чем считали раньше, так, в обычном сливочном масле можно обнаружить их несколько сотен.

Жиры и масла как продукты питания.

Животные жиры и растительные масла, наряду с белками и углеводами – одна из главных составляющих нормального питания человека. Они являются основным источником энергии: 1 г жира при полном окислении (оно идет в клетках с участием кислорода) дает 9,5 ккал (около 40 кДж) энергии, что почти вдвое больше, чем можно получить из белков или углеводов. Кроме того, жировые запасы в организме практически не содержат воду, тогда как молекулы белков и углеводов всегда окружены молекулами воды. В результате один грамм жира дает почти в 6 раз больше энергии, чем один грамм животного крахмала – гликогена. Таким образом, жир по праву следует считать высококалорийным «топливом». В основном оно расходуется для поддержания нормальной температуры человеческого тела, а также на работу различных мышц, поэтому даже когда человек ничего не делает (например, спит), ему каждый час требуется на покрытие энергетических расходов около 350 кДж энергии, примерно такую мощность имеет электрическая 100-ваттная лампочка.

Для обеспечения организма энергией в неблагоприятных условиях в нем создаются жировые запасы, которые откладываются в подкожной клетчатке, в жировой складке брюшины – так называемом сальнике. Подкожный жир предохраняет организм от переохлаждения (особенно эта функция жиров важна для морских животных). В течение тысячелетий люди выполняли тяжелую физическую работу, которая требовала больших затрат энергии и соответственно усиленного питания. Вероятно, вечный недостаток еды привел к тому, что любовь к жирным продуктам закрепилась чуть ли не на генетическом уровне. В наше время положение с калорийностью пищи во многом изменилось. Все больше становится людей, которые страдают не от недостатка, а от избытка калорий, так как получают с продуктами питания заметно больше энергии, чем тратят. Изменилось и отношение общества к толстякам. Эталоном красоты и здоровья теперь служат не толстые фигуры (как, например, на картинах Рубенса), а стройные и спортивные.

Для покрытия минимальной суточной потребности человека в энергии достаточно всего 50 г жира. Однако при умеренной физической нагрузке взрослый человек должен получать с продуктами питания несколько больше жиров, но их количество не должно превышать 100 г (это дает треть калорийности при диете, составляющей около 3000 ккал). Следует отметить, что половина из этих 100 г содержится в продуктах питания в виде так называемого скрытого жира. Жиры содержатся почти во всех пищевых продуктах: в небольшом количестве они есть даже в картофеле (там их 0,4%), в хлебе (1–2%), в овсяной крупе (6%). В молоке обычно содержится 2–3% жира (но есть и специальные сорта обезжиренного молока). Довольно много скрытого жира в постном мясе – от 2 до 33%. Скрытый жир присутствует в продукте в виде отдельных мельчайших частиц. Жиры почти в чистом виде – это сало и растительное масло; в сливочном масле около 80% жира, в топленом – 98%. Конечно, все приведенные рекомендации по потреблению жиров – усредненные, они зависят от пола и возраста, физической нагрузки и климатических условий.

При неумеренном потреблении жиров человек быстро набирает вес, однако не следует забывать, что жиры в организме могут синтезироваться и из других продуктов. «Отрабатывать» лишние калории путем физической нагрузки не так-то просто. Например, пробежав трусцой 7 км, человек тратит примерно столько же энергии, сколько он получает, съев всего лишь одну стограммовую плитку шоколада (35% жира, 55% углеводов).

Физиологи установили, что при физической нагрузке, которая в 10 раз превышала привычную, человек, получавший жировую диету, полностью выдыхался через 1,5 часа. При углеводной же диете человек выдерживал такую же нагрузку в течение 4 часов. Объясняется этот на первый взгляд парадоксальный результат особенностями биохимических процессов. Несмотря на высокую «энергоемкость» жиров, получение из них энергии в организме – процесс медленный. Это связано с малой реакционной способностью жиров, особенно их углеводородных цепей. Углеводы, хотя и дают меньше энергии, чем жиры, «выделяют» ее намного быстрее. Поэтому перед физической нагрузкой предпочтительнее съесть сладкое, а не жирное.

Избыток в пище жиров, особенно животных, увеличивает и риск развития таких заболеваний как атеросклероз, сердечная недостаточность и др. В животных жирах много холестерина (но не следует забывать, что две трети холестерина синтезируется в организме из нежировых продуктов – углеводов и белков).

Известно, что значительную долю потребляемого жира должны составлять растительные масла, которые содержат очень важные для организма соединения – полиненасыщенные жирные кислоты с несколькими двойными связями. Эти кислоты получили название «незаменимых». Как и витамины, они должны поступать в организм в готовом виде. Из них наибольшей активностью обладает арахидоновая кислота (она синтезируется в организме из линолевой), наименьшей – линоленовая (в 10 раз ниже линолевой). По разным оценкам суточная потребность человека в линолевой кислоте составляет от 4 до 10 г. Больше всего линолевой кислоты (до 84%) в сафлоровом масле, выжимаемом из семян сафлора – однолетнего растения с ярко-оранжевыми цветками. Много этой кислоты также в подсолнечном и ореховом масле.

По мнению диетологов, в сбалансированном рационе должно быть 10% полиненасыщенных кислот, 60% мононенасыщенных (в основном это олеиновая кислота) и 30% насыщенных. Именно такое соотношение обеспечивается, если треть жиров человек получает в виде жидких растительных масел – в количестве 30–35 г в сутки. Эти масла входят также в состав маргарина, который содержит от 15 до 22% насыщенных жирных кислот, от 27 до 49% ненасыщенных и от 30 до 54% полиненасыщенных. Для сравнения: в сливочном масле содержится 45–50% насыщенных жирных кислот, 22–27% ненасыщенных и менее 1% полиненасыщенных. В этом отношении высококачественный маргарин полезнее сливочного масла.

В России наиболее известно подсолнечное, в меньшей степени – кукурузное и оливковое; в разных странах, в соответствии с климатическими условиями, а также обычаями, наиболее значимыми могут быть другие масла – соевое, оливковое, кокосовое, арахисовое, пальмовое, хлопковое, масло какао и др.

В приведенной таблице показано усредненное содержание насыщенных и ненасыщенных жирных кислот в пищевых жирах и маслах, из чего следует их ценность относительно содержания полиненасыщенных жирных кислот.

Жирные кислоты	Содержание (масс. %) в масле
Жирные кислоты	подсолнечное	Оливковое	кукурузное	соевое	хлопковое	Жир говяжий	Жир свиной
Насыщенные (сумма)	12,5	12	13	12	24	52	45
Олеиновая	32	68	45	25	32	44	42
Полиненасыщенные:
Линолевая	60	15	45	52	43	2,5	8,5
Линоленовая	1	следы	–	10	39	0,6	0,7

Как видно из таблицы, самое распространенное в России подсолнечное растительное масло – одно из самых полезных. Арахидоновая кислота в наибольших количествах содержится в яйцах и мозгах – 0,5%, в свином жире ее около 1%, а в растительных маслах ее практически нет.

Есть в жирах и другие полезные компоненты. Так, растительные масла, особенно подсолнечное, исключительно богаты витамином Е (токоферолом). Они содержат также b-ситостерин – антагонист холестерина (холестерин, отлагаясь на внутренних стенках кровеносных сосудов, приводят к заболеванию – атеросклерозу). Сливочное масло, особенно из «летнего» молока – существенный источник витамина А и b-каротина. Много в нем витамина D, других полезных веществ. Вот почему чистые триглицериды бесцветны, а натуральное сливочное масло имеет желтый цвет.

В нерафинированных (неочищенных) пищевых маслах можно заметить осадок, который состоит в основном из фосфолипидов. Это сложная смесь биологически активных соединений, содержащая диглицериды жирных кислот, в которых две группы ОН глицерина этерифицированы жирной кислотой, а третья – фосфорной кислотой. Причем одна из групп ОН фосфорной кислоты связана сложноэфирной связью с аминоспиртом. Если в качестве аминоспирта выступает этаноламин НОСН₂СН₂NH₂, получается кефалин

R–CO–O–CH₂–CH(OCOR)–CH₂–O–PO(OH)–O–(CH₂)₂–NH₂, а если аминоспиртом является холин HOCH₂СН₂N⁺(CH₃)₃ OH^–, то получается лецитин. Кефалин содержится в основном в мозге, лецитин – в ткани печени (лецитина много также в яичном желтке – 2,4%, откуда его и добывают). Фосфолипиды способствуют лучшему усвоению жиров, препятствуют ожирению печени, играют важную роль в профилактике атеросклероза. Фосфолипидов больше всего в соевом и хлопковом масле – 1,7–1,8%, в подсолнечном их 0,7%; в свинине – 1,2%, в говядине – 0,9%. В небольшом количестве растительные масла содержат также свободные жирные кислоты, белки, витамины и другие соединения.

В последние годы разработаны методы синтеза искусственных жиров, в которых остатки жирных кислот связаны не с глицерином, а с другими соединениями, содержащими несколько гидроксильных групп (к таким соединениям относится, например, обычный сахар). Оказалось, что фермент липаза «не умеет» расщеплять искусственный жир, поэтому он не проникает в клетки кишечника и не усваивается организмом. Других же ферментов для этой цели природа не создала, так как ей никогда не приходилось встречаться ни с чем подобным. Искусственный жир «Олестра», содержащий в молекуле от шести до восьми остатков ненасыщенных жирных кислот, присоединенных к молекуле сахарозы, стал основой новых диетических продуктов. Для его синтеза используют в основном олеиновую кислоту, получаемую из растительного масла. На вкус и по консистенции «Олестра» практически неотличима от «настоящего» животного жира и может быть с успехом использована для выпечки и жарки. Однако при ее использовании повышается выделение из организма жирорастворимых витаминов А, D, E, K, которые необходимо восполнять.

Роль жиров в питании часто представляют однобоко, считая их только поставщиками энергии. Действительно, значительная часть жиров расходуется именно на эти цели. У каждого человека есть в большей или меньшей степени жировые запасы (в основном они расположены под кожей; там они одновременно служат теплоизолятором). Однако жиры выполняют и другие функции. Они входят в состав клеточных компонентов, в том числе мембран, и служат основой синтеза очень важных для организма соединений – простагландинов, которые принимают участие чуть ли ни во всех биологических процессах. При отсутствии в пище жира нарушается деятельность центральной нервной системы, ослабляется иммунитет. Жиры делают кожу гладкой и эластичной, а волосы здоровыми и блестящими; у детей жиры – главный строительный материал для развивающегося мозга. Многие витамины растворяются только в жирах и без них не усваиваются. Поэтому витамины А и Е часто выпускают в капсулах в виде масляных растворов.

Запасенные в организме животных жиры могут служить также источником воды в случае ее нехватки. Известно, что «корабли пустыни» верблюды могут подолгу не пить. При этом вода в их организм поступает из жировых отложений в горбе. Запас жира у верблюда может достигать 120 кг. Если считать, что весь верблюжий жир состоит из тристеарина С₅₇Н₁₁₀О₆ – эфира глицерина и самой распространенной жирной кислоты – стеариновой, то в результате полного окисления всего жира в соответствии с уравнением реакции 2С₅₇Н₁₁₀О₆ + 163О₂® 114СО₂ + 110Н₂О выделится 133 кг воды! Помимо воды, окисление жира дает верблюду много энергии. Поэтому верблюды очень выносливы. Кстати, и для человека ограничение в питье (конечно, в разумных пределах) – один из способов избавиться от излишнего жира (жир будет окисляться, чтобы восполнить недостаток воды в организме).

Гидролиз жиров идет и в процессе их переваривания. Но протекает он не так, как в колбах или химических реакторах, поскольку должен идти при невысокой температуре и без участия концентрированных кислот или щелочей. В течение длительного времени не было известно, как происходит усвоение жиров. Одни ученые считали, что жиры сначала обязательно должны расщепиться на глицерин и жирные кислоты, и только в таком виде они могут попасть из пищеварительного тракта в ткани. Другие полагали, что мельчайшие капельки жира сами могут проникать сквозь стенки кишечника. Оказалось, что не правы были и те, и другие. В одном из опытов подопытным животным скармливали кукурузное масло, в котором был равномерно распределен тончайший порошок серебра. Последующие микроскопические исследования не обнаружили частиц серебра в тканях животных; следовательно, капельки жира не смогли в неизменном виде проникнуть в ткани из кишечника. Исследования, проведенные в 1960-х, показали, что жиры в пищеварительном тракте гидролизуются, но не до конца. Гидролизу подвергаются только две крайние эфирные связи в молекуле триглицерида, а центральная остается неизменной, при этом образуются две молекулы жирных кислот и одна молекула моноглицерида:

Гидролиз жира начинает идти уже в желудке под действием содержащейся в слюне фермента липазы (от греч. lipos – жир). Особенно много липазы в слюне маленьких детей (кстати, это было обнаружено только в 1984). Затем в действие вступает липаза, вырабатываемая поджелудочной железой. Из желудка жир периодически выбрасывается в тонкий кишечник. Этот процесс регулируется продуктами гидролиза – моноглицеридами и жирными кислотами, которые из кишечника «сигнализируют» желудку, что пора пропустить очередную порцию жира или же, наоборот, замедлить этот процесс, чтобы облегчить переваривание жира в кишечнике. Как подаются эти сигналы, пока еще не ясно. Длительное чувство сытости («полного желудка») после жирной пищи как раз и связано с замедленным переходом жиров из желудка в кишечник.

Процесс гидролиза жиров тоже непрост. Ведь фермент липаза растворим только в водной среде и не растворим в жирах. Поэтому реакция гидролиза может идти только на поверхности частиц жира. Максимально увеличить эту поверхность помогают вырабатываемые печенью желчь и желчные кислоты. В их присутствии жир дробится на мельчайшие капельки, с которыми липаза легко справляется. Люди, у которых вырабатывается недостаточное количество желчи или липазы, испытывают трудности с усвоением жиров. Им могут рекомендовать принимать во время или после еды аллохол (он содержит сухую желчь животных), различные ферментные препараты.

Далее продукты гидролиза – моноглицериды и жирные кислоты должны пройти через стенки клеток кишечника, чтобы потом попасть в кровь. Стенки клеток пропускают только водные растворы. Поэтому жирные кислоты, моноглицериды и желчные кислоты собираются в особые агрегаты – мицеллы размером менее одной стотысячной миллиметра. В таком виде продукты гидролиза жиров проникают в клетки кишечника, чтобы снова соединиться в них друг с другом и образовать новые молекулы триглицеридов. Далее эти молекулы собираются в мелкие жировые капельки, покрытые снаружи белком, и в таком виде они с током крови переносятся в различные части организма. В организме животных из глицерина и жирных кислот вновь могут синтезироваться жиры различного строения.

Производство и применение жиров и масел.

Производство жиров всем мире исчисляется десятками миллионов тонн в год. Животных жиров в настоящее время производится более 20 млн. т в год, из которых основная масса приходится на говяжий и бараний жир (около 8,5 млн. т), свиной жир (7 млн. т), сливочное масло (6,5 млн. т). Рыбьего жира производится более 1 млн. т. Значительно больше производится растительных масел. Их соотношение в мировом производстве видно из следующей таблицы ожидаемого в 2004 производства различных масел (млн. т):

Соевое	33,3
Пальмовое	29,5
Рапсовое	14,5
Подсолнечное	9,2
Арахисовое	5,2
Хлопковое	4,3
Пальмоядровое	3,7
Кокосовое	3,4
Оливковое	2,6

Всего же производятся десятки разновидностей различных растительных масел, среди которых – абрикосовое, горчичное, масло какао, касторовое, кедровое, конопляное, кориандровое, кунжутное, льняное, маковое, миндальное, облепиховое, персиковое и многие другие. Жидкие растительные масла добывают из масличных растений. Выделяют их из растительного сырья путем прессования или экстрагированием – растворением в нагретом органическом растворителе (бензин, спирт, гексан и т.п.) с последующей его отгонкой. Содержание масла (в расчете на сухое вещество) зависит от сорта растения, степени созревания и условий роста; оно может составлять от 13% (в сое) до 70% и более (в плодах оливкового дерева или кокосовой пальмы).

Если растительное масло подверглось только фильтрации, оно называется нерафинированным и в нем сохраняются полезные биологически активные вещества – витамины, фосфолипиды, стерины и др. После полной очистки, в том числе адсорбентами, получают осветленное рафинированное масло, в котором сохраняются в основном триглицериды. Хранится рафинированное масло такой же срок, как и неочищенное.

Примерно треть производимых жиров идет на технические цели, остальное – в пищу. Основное «применение» животных жиров и растительных масел – это использование их в качестве продуктов питания. Жиры в большом количестве используют также в мыловарении, медицине, парфюмерии. Из-за недостатка более дорогих животных жиров для мыловарения большое значение имеет процесс гидрогенизации растительных жидких жиров. В результате присоединения водорода (обычно используют никелевый катализатор) ненасыщенные жидкие жиры переходят в насыщенные твердые. Такие жиры используются при изготовлении маргарина.

Растительные масла используют главным образом для потребления в пищу – либо непосредственно, либо в составе различных продуктов, в числе которых консервы, майонез, шоколад и другие кондитерские изделия. После гидрирования полученные твердые масла используют в производстве маргарина и кулинарного жира. В промышленности растительные масла используют для получения красок (художественные масляные краски готовят на льняном масле), лаков, мыла, косметических средств, лекарственных препаратов, а также глицерина и свободных жирных кислот. Рыбий жир также добавляют к высыхающим растительным маслам в производстве олифы и искусственных смол.

В промышленности в огромных масштабах проводится гидролиз жиров; его осуществляют перегретым паром при 200–225° С и давлении 20–25 атм, либо в присутствии различных кислотных или щелочных катализаторов. При щелочном гидролизе образуются соли жирных кислот – мыла. Гидролизом жиров получают также стеарин – полупрозрачную жирную на ощупь массу белого или желтоватого цвета. Стеарин – это смесь твердых жирных кислот, среди которых преобладает стеариновая (обычно с примесью пальмитиновой и олеиновой), которая плавится в интервале 50–65° С (в зависимости от состава). Его применяют в составе разнообразных смазок, связующего в пиротехнических составах, для получения поверхностно-активных веществ, в мыловарении, текстильной, резиновой и бумажной промышленности. Раньше из стеарина делали свечи, при этом к нему добавляли 10% парафина для предотвращения кристаллизации (кристаллический стеарин очень ломкий). Производство стеарина было важной отраслью промышленности (достаточно сказать, что в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Ефрона стеарину посвящено около 7 страниц мелкого текста и 16 рисунков, тогда как в вышедшей через 100 лет 5-томной Химической энциклопедии – всего 4 строчки). В пищевой промышленности стеарином называют также высокоплавкую часть говяжьего и бараньего жира (ее добавляют к кулинарным жирам, чтобы сделать их твердыми), в отличие от низкоплавкой части – олеомаргарина.

Технический жир (ворвань) получают из отходов пищевого сырья, из подкожного сала морских животных. Его применяют для производства мыла, моющих и косметических средств, свободных жирных кислот, глицерина, смазочных материалов. В медицине применяют рыбий жир как источник витамина А (ретинола), 1 г печеночного жира тресковых рыб содержит до 50000 международных единиц (МЕ) этого витамина (1000 МЕ = 0,3 мг), т.е. 1,5% по массе, Абрикосовое и персиковое масла применяют для ингаляций, оливковое, облепиховое, льняное, миндальное – для изготовления мазей и кремов, масло шиповника – для лечения трещин на коже, язв, пролежней, дерматозов, касторовое и миндальное масло – как слабительное, облепиховое масло – для лечения ожогов, пролежней, язвы желудка, ран и язв.

Используют также и гидрофобные свойства жиров, т.е. их способность не смачиваться водой. Именно благодаря гидрофобности может плавать на воде швейная игла, смазанная тонким слоем жира, не намокают перья водоплавающих птиц (они периодически смазывают их жиром). «Как с гуся» вода скатывается и с жирного стекла или с масла.

Особняком стоят растительные масла, основу которых составляют нежировые компоненты; к ним относятся кедровое масло, анисовое, ментоловое, эвкалиптовое и др.

Илья Леенсон

Свойства жиров — урок. Химия, 8–9 класс.

Физические свойства

Различают жиры растительные и животные.

Растительные жиры часто называют маслами (подсолнечное, кукурузное, оливковое, рапсовое). При комнатной температуре они находятся в жидком агрегатном состоянии. Но есть и исключения. Например, кокосовое масло при обычных условиях — твёрдый жир.

Оливковое масло

Жиры животного происхождения при комнатной температуре, как правило, находятся в твёрдом агрегатном состоянии, но при небольшом нагревании становятся жидкими. Реже встречаются жидкие животные жиры, например, рыбий жир. Твёрдые жиры не имеют кристаллического строения и представляют собой мазеподобные субстанции.

Сливочное масло

Температура плавления жира зависит от его состава.

В состав твёрдых жиров входят преимущественно остатки высших насыщенных карбоновых кислот (пальмитиновой и стеариновой).

В состав растительных масел входят преимущественно глицериды высших ненасыщенных карбоновых кислот (олеиновой и др.).

Все жиры легче воды и в воде не растворяются. Растворить жир можно органическим растворителем — бензином, хлороформом, бензолом.
Химические свойства
Жидкий жир может присоединять водород, т. е. подвергаться гидрированию. Радикалы ненасыщенных кислот превращаются в радикалы насыщенных карбоновых кислот, и жир становится твёрдым. Так растительные масла превращают в твёрдые жиры и получают маргарин.
Маргарин

Жиры могут вступать в реакцию с водой в присутствии минеральных кислот. Происходит кислотный гидролиз (разложение водой). При этом образуются глицерин и карбоновые кислоты:


Если гидролиз проводят в присутствии щёлочи, то происходит омыление жира. В результате образуются соли карбоновых кислот, которые называют мылами:

Источники:
Габриелян О. С. Химия. 9 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. М.: Дрофа, 2011. — 221 с.