Жиры в питании человека являются основным источником энергии. При окислении в организме 1 г жиров выделяется 37,7 кДж энергии, т. е. почти в 2,5 раза больше, чем при усвоении (окислении) 1 г белков или углеводов. За исключением масел касторового, тунгового и некоторых других немногочисленных видов, в основном полученных из тропических растений, все природные жиры могут быть использованы в пищу.
Средняя норма потребления жиров для человека составляет около 100 г в сутки, включая жиры, содержащиеся во всех пищевых продуктах. Однако эта норма может колебаться в зависимости от возраста человека, физической нагрузки и некоторых других факторов.
Жиры обладают не только высокой теплотворной способностью; они имеют большое физиологическое значение, так как являются поставщиками необходимых для организма человека веществ – витаминов, незаменимых жирных кислот, фосфатидов.
По химическому составу жиры представляют собой смеси различных триглицеридов. Молекула триглицерида является сложным эфиром, образованным трехатомным спиртом глицерином и тремя молекулами жирных кислот. В состав природных жиров входят главным образом одноосновные, насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, содержащие одну кислотную группу (СООН). Для них характерны неразветвленная углеродная цепь и четное число углеродных атомов в молекуле. Кислоты с нечетным числом углеродных атомов встречаются в некоторых жирах в незначительном количестве.
В зависимости от числа углеродных атомов различают низкомолекулярные насыщенные жирные кислоты, содержащие от 4 до 10 углеродных атомов. К ним относятся масляная, капроновая, каприловая, каприновая. Эти кислоты, за исключением каприновой, при комнатной температуре жидкие, придают жиру характерные запах и вкус. Они содержатся в молочном и бараньем жирах, а также в некоторых твердых растительных маслах.
Наиболее распространенными высокомолекулярными насыщенными жирными кислотами природных жиров являются лауриновая, миристиновая, пальмитиновая и стеариновая. Эти кислоты имеют высокую температуру плавления, в больших количествах входят в состав твердых растительных и животных жиров.
Среди ненасыщенных (непредельных) высокомолекулярных жирных кислот наиболее часто встречаются кислоты, содержащие 18 углеродных атомов: олеиновая, линолевая, линоленовая. При комнатной температуре ненасыщенные кислоты жидкие. Жиры, содержащие преимущественно ненасыщенные и низкомолекулярные кислоты, имеют жидкую или мазеобразную консистенцию, они лучше усваиваются организмом. Полиненасыщенные кислоты обладают повышенной реакционной способностью, легко окисляются кислородом воздуха. Одним из свойств ненасыщенных кислот является их способность в присутствии катализаторов (никеля, меди и пр.) присоединять водород по месту двойных связей. В результате этой реакции непредельные кислоты восстанавливаются до насыщенных и жир приобретает твердую консистенцию.
Особое значение для организма человека имеют полиненасыщенные жирные кислоты: линолевая, линоленовая и арахидоновая. Как основную выделяют линолевую кислоту (две двойные связи), потребность организма в которой составляет 3-5 г в сутки. Линолевая кислота содержится в растительных маслах – кукурузном, хлопковом, соевом; содержание ее в подсолнечном масле достигает 60%.
Свойства жиров
Являются общими для большинства из них. Плотность жиров меньше, чем плотность воды (890-980 кг/м3). Жиры нерастворимы в воде, но хорошо растворяются в органических растворителях (эфире, бензине, хлороформе, дихлорэтане и др.). Это свойство лежит в основе извлечения жира растворителями из масличного сырья (экстракция).
При нагревании до высоких температур (260-300°С) жиры разлагаются с образованием летучих продуктов, обладающих неприятным запахом. Продолжительное нагревание при более низких температурах жидких растительных масел, содержащих полиненасыщенные жирные кислоты, приводит к их загустеванию и к потере пищевых качеств.
При взаимодействии с водой может происходить полное расщепление триглицеридов, т. е. гидролиз жира, с образованием в качестве продуктов распада глицерина и свободных жирных кислот. Гидролиз ускоряется при неправильном хранении сырья и жиров, повышенной влажности и температуре, при создании условий, благоприятных для действия липолитических ферментов (липаз). Увеличение содержания свободных жирных кислот в пищевых жирах является нежелательным, так как это может привести к потери пищевых достоинств.
Жиры могут окисляться кислородом воздуха. При этом образуются различные соединения: перекиси и гидроперекиси, оксикислоты, низкомолекулярные кислоты, альдегиды. Накопление этих продуктов может вызвать порчу жира, который приобретает прогорклый или салистый вкус. Процессы окисления ускоряются при действии света и повышении температуры. Легко подвергаются окислению молекулярным кислородом триглицериды, в состав которых входят кислоты, содержащие три двойные связи и более. Некоторые жиры содержат вещества, замедляющие окисление (антиокислители). Естественными антиокислителями жиров являются каротины, токоферолы (витамин Е). При хранении жиров должны быть максимально устранены факторы, ускоряющие процессы гидролиза и окисления жира.
Жиры содержат сопутствующие вещества: фосфатиды, пигменты, витамины, стерины, воски, свободные жирные кислоты и др. Наибольшее содержание этих веществ характерно для растительных масел; например, в нерафинированном соевом масле содержание фосфатидов может быть до 3,5%, в большом количестве они образуют осадок в масле и ухудшают его внешний вид.
Общими пигментами для большинства жиров являются карфтиноиды. Они придают жирам цвет от светло-желтого до оранжевого. Хлорофиллы, придающие жирам зеленоватую окраску, содержатся в некоторых растительных маслах (льняном, конопляном). В хлопковом масле содержится госсипол – пигмент, который обладает токсичными свойствами и придает маслу темно-бурый цвет. Жирорастворимыми являются витамины групп A, D, Е, К (см. с. 15).
Воски могут придавать маслу мутность. По строению они являются сложными эфирами высокомолекулярных одноатомных спиртов и высокомолекулярных насыщенных жирных кислот. Пищевой ценности воски не имеют, так как не усваиваются организмом человека.
Свободные жирные кислоты в жирах рассматривают как продукты неполного синтеза или расщепления триглицеридов. Показателем количественного содержания свободных жирных кислот является кислотное число жира, которое выражается количеством миллиграммов едкого калия, необходимого для нейтрализации свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г жира. Повышенное значение кислотного числа свидетельствует о порче жира.
Классификация жиров
Классифицируют жиры в зависимости от исходного сырья на животные и растительные. По консистенции их подразделяют на твердые и жидкие. Твердые жиры в свою очередь подразделяют на содержащие низкомолекулярные кислоты (кокосовое масло, жиры молочный и бараний) и не содержащие низкомолекулярных кислот (масло какао, животные жиры – свиной, говяжий, костный).
Отдельно выделяют жиры, в состав которых входят различные виды натуральных и переработанных жиров. К ним относят маргарины, кулинарные, кондитерские и хлебопекарные жиры.
Жидкие растительные масла в соответствии с жирно-кислотным составом и способностью к высыханию (образованию на поверхности масла пленки) делят на несколько групп. Масла, подобные тунговому (быстро высыхающие), образуют на поверхности прочные пленки, содержат большое количество кислот с тремя сопряженными двойными связями. Масла, подобные льняному (высыхающие), – льняное, конопляное – содержат около 50% линоленовой кислоты. Масла, подобные маковому (полувысыхающие), – маковое, подсолнечное, соевое, кукурузное, хлопковое и некоторые другие – характеризуются высоким содержанием линолевой кислоты. Масла, подобные оливковому, – оливковое, миндальное и арахисовое – на воздухе в тонком слое не высыхают, содержат в качестве основной олеиновую кислоту. Масло касторовое не высыхает на воздухе; в нем содержится непредельная рицинолевая оксикислота.
