Жиры как продукт питания и химическое сырье

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Жиры как продукт питания и химическое сырье

Москва - 2019 г.

Введение

Жиры - ряд органических веществ, наряду с жироподобными соединениями относятся к группе липидов. В виду своего состава, они имеют ряд специфических физико-химических свойств и достаточно обширную область применения.

Человечество давно применяет жир в повседневной жизни, получая его из растительных и животных источников. Самые простые светильники представляли собой сосуд с маслом и фитилем. Жир предохранял металлические и деревянные изделия от коррозии (им смазывали оружие, полозья саней, борта судов и пр.). Причем использовали и растительные, и животные жиры. Так конопляное и льняное масло использовали для оздоровления организма. Нельзя не отметить широкого использования жиров в мыловаренной отрасли, которая возникла в 19 веке в результате развития химии жиров (научные исследования М. Швереля) [3].

Кроме того жиры были одним из освовных источников пищи, ввиду своей большой энергоемкости, особенно ценной в условиях сурового климата. Наличие жира в пище было признаком большого достатка, не зря ведь и до сих пор актуально выражение "жировать". И в настоящее время жиры - один из важных элементов питания, их очень часто используют в пищевой промышленности. жир органический продукт

Таким образом область применения жиров досточна широка. И целью нашей работы является изучение особенностей использования жиров в качестве химического сырья и в качестве продукта питания. Для достижения цели былли поставлены следующие задачи:

- изучение способов получения, структуры и физико-химических свойств, обуславливающих область применения жиров;

- выявление особенностей использования жиров в качестве продукта питания, краткая характеристика пищевой ценности разных видов жиров;

- систематизация и описание основных видов использования жиров в качестве химического сырья.

Строение, способы получения и физико-химические свойства жиров

Жиры являются группой органических веществ, полученных в резульатате взаимодействия глицерина с карбоновыми кислотами. Этот факт впервые был установлен в 1811 году французским ученым М. Шеверель [4]. Общая химическая формула всех липидов (1):

(1)

Различают растительные и животные природные жиры. Свойства жиров в больше степени определяются свойствами кислоты в их составе. Содержание основных карбоновых кислот в растительных и животных жирах различно (табл.1).

Таблица 1.

Содержание карбоновых кислот в различных видах жиров [5]

Из таблицы 1 видно, что жиры бывают в основном в двух агрегатных состояниях: твердом (преимущественно животные жиры) и жидком (преимущественно растительные жиры, за исключение кокосового масла и масла Ши). Температура плавления жиров невысокая и зависит от содержания карбоновых кислот. Все жиры нерастворимы в воде, зато растворимы в спиртах, и ряде растворителей (бензол, эфир). Так, при спиртовом гидролизе жиров (омыление) образуются мыла (2)

(2)

Также жиры подвергаются процессу гидрогенизации (превращение жидких растительных масел в твердые жиры при определенных условиях реакции), подобным образом получают например маргарин (3).

(3)

Получают жиры различно:

1) природные жиры: животные - из жироносных тканей животных или молока, растительные - из масличных растений.

2) Синтетические жиры получают реакцикй этерификации (4)

 (4)

Область применения жиров достаточно широка, для удобства восприятия составлена схема (рис. 1).

Рисунок 1. Применеие жиров.

Более подробно схема разобрана в последующих главах.

Жиры как продукт питания

Еще древние люди использовали жир различных животных в пищу, причем иногда, особенно в суровых климатических условиях, он был единственным источником питательных веществ [1]. В Киевской Руси особенно были ценны жиры молочного происхождения, их добавляли в многие блюда того времени. Жиры животного происхождания, в частности сало, в основном вытапливали [1]. И в настоящее время жиры - одна из важнейших составляющих рационального питания современного человека.

Жиры, по сравнению с белками и углеводами более энергоемкие (1г жира - 40 кДж энергии). А каждый час человек расходует приблизительно 350 кДж энергии. Жиры в человеческом организме расходуются на свойство гомойотермности (поддержаниие температуры тела), на работу мышечного аппарата. Минимальная суточная потребность человека в жире составляет около 50 г при отсутствии интенсивной нагрузки [6]. Также организм человека способен накапливать жир, предохраняющий от переохлаждения.

При рассмотрении жиров в качестве пищевого ресурса целесообразнее классифицировать их на "вредные" и "полезные" для человеческого организма.

"Полезные" жиры представлены в основном жидкими растительными маслми (за исключением кокосового) и рыбьим жиром. Ненасыщенные жиры положительно влияют на метаболизм человека, выводя из организма холестерин. К продуктам с максимальными количествами ненасыщенных жиров относят: масло грецкого ореха, рыбий жир, масло фундука, кедровое масло, пальмовое масло, подсолнечное масло, кунжутное масло и арахисовое масло. Важно отметить, что на содержание ненасыщенных жиров в масле влияет способ его получения. Если масло получают прессованием (отжим) содержание "полезных" кислот в нем высокое. В случае же получения масла экстаргированием (используются химические растворители) содержание ненасыщенных кислот не столь высоко. Также на количество "полезных" жиров оказывает влияние способ очистки масла - просто механическая очистка дает возможность получить более полезные нерафинированные масла, в случае когда масла проходят гидратацию, нейтрализацию и дезодорацию получаются менее полезные рафинированные масла. Суточная норма ненасыщенных жиров для человека составляет 30-35 г.

"Вредные" или насыщенные жиры - это в основном твердые жиры животного происхождения. Они очень энергоемкие, но не всегда полностью усваиваются организмом. Насыщенные жиры отрицательно влияют на работу печени, нарушают обмен веществ, способствуют формированию атеросклероза. Насыщенные жиры содержатся в максимальных количествах в следующих продуктах: масло сливочное, сало свиное, масло какао, молочный шоколад, мясо утки. Несмотря на то, что "вредные" жиры поставлют в организм человека холестерин, они являются основным источником энергии.

По мнению диетологов соотношение "полезных" и "вредных" жиров в организме человека должно составлять 70:30. Конечно, цифры могут незачительно меняться в зависимости от возраста, пола и пр. Обильное содержание жиров в целом в пище, как и повышение доли насыщенных жиров, может негативно сказаться на здоровье человка, вызывая ряд заболеваний сердечно-сосудистой, пищеварительной и эндокринной систем органов [1].

Жиры как химическое сырье

Ввиду особых физико-химических свойств, описанных выше (гл.2.1.) жиры находят применение в качестве химического ресурса в следующих областях:

- Фармацевтика

Для изготовления лекарственных препаратов фармацевтическая промышленность использует, как правило, масла полученные посредством пищевой промышленности. Применение жиров в фармацевтике отражено на схеме (рис.2).

Рис. 2. Применение жиров в фармацевтической промышленности.

- Косметическая и парфюмерная промышленность

По причине своей гидрофобности жиры животного и растительного происхождения находят широкое применение к косметической промышленности, в том числе мыловарении. Жиры способствуют удержанию влаги в коже, служат основой для большинства косметических средств, в том числе мыла. Для косметической прошленности не используют масла пищевой промышленности, их превращают в твердые саломасы, посредством гидрогенизации, что позволяет продлить срок хранения косметических средств и уменешить содержание в них консервантов. Основные животные жиры в косметической промышленности это: ланолин (получают из шерсти овец), спермацет (жир кашалота), пчелиный воск, свиной жир (в том числе стеарин), куриное масло (из отходов переработки кур), растительные масла для ароматизации, растительные масла и воски для основы средств [2].

- Лако-красочное производство

В лако-красочном производстве в основном используются масла растительного происхождения, благодаря свой способности образовывать пленку на поверхности при высыхании. В лако-красочном производстве применяют масла конопляное, льняное, хлопковое, соевое. В масла добвляют алюминиевую пудру, красители. Однако стоит отметить, что в настоящее время, ввиду развития производства пластмасс, растительные масла все чаще заменяют синтетическими смолами и каучуками [6]. Также ряд растительных масел до сих пор используют при производстве олифы.

- Свечное производство

В жизни человека свечи появились давно: примитивные свечи - чаша с маслом или жиром и фитилек, как правило, из ткани. Свечи, подобные современным стали изготавливать в средние века, из животного жира или впоследствии воска. Восковые свечи имеют ряд преимуществ - они на чадят, не оставляют копоти, горят без запаха. Впоследствии восковые свечи вытеснили стеариновые, производство которых менее затратно. В настоящее время почти все свечи исключительно парафиновые. Они бывают высокоочищенные (белые), малоочишенные (желтые), неочищенные (красно-желтые). При изготовлении свечей используют следующие жиры: парафин, пчелиный воск, пальмовый воск, стеарин, говяжий жир. Вспомогательными вещеествами могут быть глицерин или гель.

- Производство смазочных материалов

Жиры в качестве смазочных материалов использовали с древних времен (смазывали колеса, оси). С развитием человеческого общества в жиры добавляли различные вещества с целью усиления их эксплуатационных свойств. Классификация смазочных материалов приведена на схеме (рис.3).

Рис. 3. Классификация смазочных материалов

Изначально люди использовали в качестве смазочных материалов природные масла (рапсовое, касторовое, арахисовое) и животные жиры (свиной жир, китовый спермацет). В настоящее время смазочные материалы являются продуктами химической и нефтеперерабатывающе промышленности [3].

Заключение

В ходе выполненной работы было выяснено, что область применения жиров досточна широка: жиры используют как в качестве химического сырья, так и в качестве продукта питания. Такое широкое применение жиров обусловено их структурой и и специфическими физико-химическими свойствами (температура плавления, энергоемкость, гидрофобность). Как продукт питания жиры применяются человеком широко, обладая различной пищевой ценностью, они выполняют различные функции. Область применения жиров жиров в качестве химического сырья достаточно обширна: свечное производство, фармацевтика, косметическая промышленность, производство смазочных материалов, лакокрасочная промышленность. То есть жиры являются и пищевым ресурсом, и ресурсом химического производства. Также хочется отметить, что в настоящее время изучение и разработка способов получения жиров с составом, обладающим определенными свойствами, является очень актуальной задачей.

Список литературы

1.Козловская М.В. Феномен питания в эволюции и истории человека, М., 2002. - 30 с.

2.О'Брайен, Ричард. Жиры и масла. Производство, состав, свойства и применение / Ричард О'Брайен. - СПб. : Профессия, 2007. - 751 с

3.Паронян, В.Х. Технология и организация производства жиров и жирозаменителей / В.Х. Паронян. - М. : ДеЛи принт, 2006. - 780 с.

4.Тютюнников Б.Н. Химия жиров / Б.Н. Тютюнников, З.И. Бухштаб, Ф.Ф. Гладкий и др. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1992. - 448 с.

5.Триглицериды // Большая российская энциклопедия. Том 32. [Электронный ресурс]. - Режим доступа https://bigenc.ru/chemistry/text/1983070

6.Справочник химика 21. Химия и химическая технология.- Режим доступа. https://www.chem21.info/info/1086696/

Размещено на Allbest.ru