Чтение онлайн

Липиды – это природные органические вещества, производные жирных кислот. Липиды делятся на простые (жиры, воска) и сложные (фосфатиды, гликолипиды, стерины). Значение липидов в питании определяется их высокой энергетической ценностью и биологической активностью (эффективностью). Липиды содержатся в любой клетке организма. Липиды предохраняют организм от охлаждения, участвуют в построении тканей, мембран клеток. Как и углеводы, липиды служат источником энергии (возмещая в сутки 30 % энергозатрат человека) и источником жирорастворимых витаминов (А, Д, Е, К).

Из липидов в пищевых продуктах преобладают жиры. Жиры – это сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и жирных кислот со следующей общей формулой строения, представленной на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Молекула жира (триглицерида)

RI, RII, RIII – остатки жирных кислот

На долю жирных кислот приходится 90 % массы молекулы триглицерида. Пищевая ценность жиров, их физические и химические свойства зависят от входящих в состав жира жирных кислот. Жирные кислоты жиров подразделяются на низкомолекулярные и высокомолекулярные в зависимости от количества углеродных атомов, а также на предельные (насыщенные) и непредельные (ненасыщенные) в зависимости от характера связи атомов углерода в углеводородной цепи.

Низкомолекулярные жирные кислоты (масляная, капроновая, каприловая, каприновая) растворяются в воде, летят с водяными парами, обладают специфическим запахом, при комнатной температуре имеют жидкую консистенцию. Высокомолекулярные предельные жирные кислоты (миристиновая, пальмитиновая, стеариновая, арахиновая и др.) в воде нерастворимы, не обладают запахом, при комнатной температуре твердые. Непредельные жирные кислоты имеют одну и более ненасыщенные (двойные) связи, по месту которых могут присоединяться водород, кислород, галогены, существенно изменяя свойства кислот. Непредельные жирные кислоты делятся на четыре основные группы: с одной двойной связью (CnH2n-2O2, олеиновая); с двумя двойными связями (CnH2n-4O2, линолевая); с тремя двойными связями (CnH2n-6O2, линоленовая) и с четырьмя двойными связями (арахидоновая). В жирах рыб встречаются непредельные жирные кислоты с пятью и шестью двойными связями. Соотношение жирных кислот влияет на консистенцию жира, в состав которого они входят. В зависимости от этого жиры при комнатной температуре бывают твердыми, мазеобразными и жидкими. Чем больше в составе жиров насыщенных жирных кислот, тем выше температура их плавления, такие жиры называют тугоплавкими. Жиры, в состав которых входят ненасыщенные жирные кислоты, характеризуются низкой температурой плавления, и их называют легкоплавкими. Температура плавления бараньего жира 44–55, свиного – 33–46, говяжьего – 42–52, молочного жира – 32–36 °С. От температуры плавления жиров зависит усвояемость их организмом. Тугоплавкие жиры усваиваются организмом хуже, так как температура плавления их выше, чем температура человеческого тела.

По происхождению различают жиры животные, получаемые из жировой ткани животных (жиры животные топленые), и растительные, добываемые из семян растений и плодов (растительные масла). Жиры легче воды. Плотность их составляет 910–970 кг/м3. Жиры не растворяются в воде, но растворимы в органических растворителях (керосин, бензин, эфир). С водой жиры могут образовывать эмульсии, т. е. распределяются в воде в виде мельчайших шариков. Это свойство жира используют в пищевой промышленности при производстве маргарина, спреда, майонеза и соуса майонезного. При хранении под действием света и повышенной температуры жиры окисляются в присутствии кислорода воздуха и приобретают неприятные вкус и запах. О глубине процесса окисления судят по величине перекисного числа. Жиры, в состав которых входят ненасыщенные жирные кислоты, при повышенных температурах и в присутствии медно-никелевого катализатора могут присоединять водород. Процесс присоединения водорода по месту двойных связей называется гидрогенизацией. При гидрогенизации жидкие жиры превращаются в твердые, называемые саломасом. Саломасы используют при производстве маргарина и кулинарных жиров.

Под действием воды или в присутствии ферментов жиры гидролизуются с образованием свободных жирных кислот и глицерина. Процесс гидролиза характеризуется кислотным числом, одним из важных показателей свежести жира. В организме человека в процессе пищеварения жиры гидролизуются под действием фермента липазы. Образующиеся свободные жирные кислоты служат основой для синтеза жира человека.

Природные жиры, помимо самого жира, содержат другие жироподобные вещества: фосфатиды, воска и др.

Фосфатиды (фосфоглицериды) представляют собой сложные эфиры глицерина с жирными кислотами и фосфорной кислотой. Наиболее изученные и часто встречающиеся фосфоглицериды (лецитин и кефалин) входят в состав нервной ткани и внутриклеточных структур. Фосфатиды содержатся в яичном желтке (до 10 %), мясе, мозгах (до 6 %), грибах (до 7 %), молочном жире. Природные фосфоглицериды обладают гидрофобными и гидрофильными свойствами, т. е. являются поверхностно-активными веществами, способными образовывать при смешивании с водой стойкую эмульсию.

Стерины – это высокомолекулярные гидроароматические спирты. В жирах встречаются в свободном виде и в виде стероидов – эфиров жирных кислот. В состав животных жиров входят холестерин, которого много в мозге, яичном желтке, в плазме крови. В организме человека холестерин способствует эмульгированию жира и стабилизации образовавшейся эмульсии, он также связывает и обезвреживает в организме бактериальные гемотоксины. Однако при накоплении избытка холестерина в организме он откладывается на стенках артериальных сосудов, что приводит к атеросклерозу. В растительных жирах содержится эргостерин, который под действием ультрафиолетовых лучей превращается в витамин Д.

Воска – это сложные эфиры высокомолекулярных одноатомных спиртов с высокомолекулярными жирными кислотами. Воска покрывают поверхность плодов и овощей, предохраняя их от испарения влаги, от проникновения микроорганизмов. Воска содержатся в растительных маслах, затвердевают при низкотемпературном хранении, вызывая помутнение растительных масел.

Азотистые вещества – это вещества, в состав которых, входит азот. Они бывают высокомолекулярные – белковые (на долю которых приходится 96–98 % азота пищевых продуктов) и низкомолекулярные – небелковые, к которым относятся аминокислоты, нуклеиновые кислоты, аммиачные соединения, нитраты, нитриты.

Белки являются наиболее ценным компонентом пищи. Они служат основным материалом, из которого строятся клетки ткани и органы тела человека. Белки могут служить источником энергии и составляют основу гормонов и ферментов, способствующих основным проявлениям жизни (пищеварению, росту, размножению и т. д.) Они выполняют в организме транспортную функцию, перенося из крови гормоны, гемоглобин, железо и защитную функцию, синтезируя антитела. Белки невозможно заменить другими веществами, а роль их в организме человека чрезвычайно важна.

Белки – это высокомолекулярные соединения, состоящие из громадного числа атомов. Молекулярная масса наиболее простых белков составляет 15 000–20 000. Белки отличаются по элементарному составу от углеводов и жиров тем, что в их молекулу, кроме углерода, водорода и кислорода всегда входит азот (в среднем 16 %).

Потребность в белках взрослого человека 80–100 г в сутки, из них не менее 50 г должно быть животных белков. Белки пищи в организме человека под действием протеолитических ферментов расщепляются на аминокислоты.

Для построения белков организма человека ежедневно требуется восемь аминокислот (лизина – 3–4 г, триптофана – 1 г, лейцина 4–6 г, фенилаланина 2–4 г, изолейцина 3–4 г, метионина 2–4 г, валина – 4, треонина – 2–3 г). Эти аминокислоты называются незаменимыми, они поступают в организм только с пищей. Другие аминокислоты могут заменяться и синтезироваться в организме, поэтому называются заменимыми. Особенно важными и дефицитными аминокислотами являются триптофан, метионин и лизин. Различают полноценные белки, в составе которых имеются все незаменимые аминокислоты, и неполноценные, в составе которых не хватает хотя бы одной незаменимой аминокислоты.

Полноценными белками богаче пища животного происхождения, чем растительного. полноценные белки – казеин молока, белки яйца, а неполноценные – коллаген (отсутствует триптофан) – белок соединительной ткани мяса.

Молекула белка состоит из аминокислот, соединенных между собой пептидной связью, – CO-NH-.

Множество аминокислот, связанных между собой пептидными связями, называются полипептидом (первичная структура). Полипептиды, в свою очередь, образуют белковые молекулы (вторичная, третичная и четвертичная структура).