Жири - складні ефіри гліцерину і вищих одноатомних карбонових кислот.
Загальна назва таких з'єднань - тригліцериди чи тріацилгліцерини, де ацил - залишок карбонової кислоти -C(O)R.
До складу природних тригліцеридів входять залишки насичених кислот (пальмітинової C15H31COOH, стеаринової C17H35COOH) і ненасичених (олеїнової C17H33COOH, лінолевої C17H29COOH).
Жири містяться у всіх рослинах і тваринах.
Тваринні жири (баранячий, свинячий, яловичий і т.п.), як правило, є твердими речовинами з невисокою температурою плавлення (виключення - риб'ячий жир). Жири складаються головним чином із тригліцеридів граничних кислот.
Рослинні жири - олії (соняшникове, соєве, бавовняне й ін.) - рідини (виключення - кокосова олія). До складу тригліцеридів олій входять залишки неграничних кислот.
Рідкі жири перетворюють у тверді шляхом реакції гідрогенізації (гідрування). При цьому водень приєднується по подвійному зв'язку, що міститься в вуглеводневому радикалі молекул олій.
Продукт гідрогенізації олій - твердий жир (штучне сало, саломас). Маргарин - харчовий жир, складається із суміші гідрогенизированих олій (соняшникового, кукурудзяного, бавовняного й ін.), тваринних жирів, молока і смакових добавок (солі, цукру, вітамінів і ін.).
Жирам як складним ефірам властива оборотна реакція гідролізу, катализируемая мінеральними кислотами. При участі лугів гідроліз жирів відбувається необратимо. Продуктами в цьому випадку є мила - солі вищих карбонових кислот і лужних металів.
Натрієві солі - тверді мила, калієві - рідкі. Реакція лужного гідролізу жирів, і узагалі всіх складних ефірів, називається також омиленням.
Жири широко поширені в природі. У рослинах вони накопичуються переважно в насіннях, у плодовій м'якоті, у тваринних організмах - у сполучній, підшкірній і жировій тканині.
Жири - висококалорійні продукти. Деякі жири містять вітаміни A, D (наприклад, риб'ячий жир, особливо трісковий жир), Е (бавовняна, кукурудзяна олія).
Жири відрізняються гарною засвоюваністю, що залежить від сорту і консистенції жиру. Краще засвоюються рідкі жири і жири з більш низькою температурою плавлення. Жири мають велике значення в народному господарстві. Вони використовуються в парфумерії, шкіряної і лакофарбової промисловості, у виробництві мила, маргарину і т.п., що визначається особливістю їх фізичних і хімічних властивостей.
Уперше будівля жиру бути з'ясоване в 1811 р. французьким ученим Шеврелем, а в 1854 р. французьким ученим Бертло був синтезований жир при нагріванні гліцерину з високомолекулярними кислотами.
Власне жири (ліпіди) являють собою суміш гліцеридів, в основному разнокислотних тригліцеридів, у зв'язку з чим жири часто називають просто тригліцеридами чи повними гліцеридами:
До складу гліцеридів жирів входить близько 50 різних залишків переважно високомолекулярних кислот. Майже всі ці кислоти мають парне число атомів вуглецю і нерозгалужений ланцюг. Найчастіше зустрічаються кислоти з 16 і 1118 атомами вуглецю в молекулі.
Фізичні властивості. Консистенція жиру залежить від кількісного і якісного складу вхідних у нього залишків кислот. Щільність жирів менше 1, у середньому 0,9 - 0,95.
Жири володіють поруч своєрідних специфічних властивостей.
1. Усі жири мають маслянисту консистенцію.
2. Температура плавлення жиру визначається процентним умістом твердих граничних кислот.
3. Температура затвердіння жирів на 5-10об нижче їхні температури плавлення.
4. Жири не розчинні у воді, але розчинні в ряді органічних розчинників (ефірі, бензині й ін.). Вони здатні розчиняти ефірні олії і деякі барвні речовини, наприклад каротин - барвне речовина моркви і томатів.
5. Жири погані провідники тепла.
6. Для жирів характерна здатність до емульгування, тобто утворенню з водою емульсій. Для одержання емульсій суміш жиру і води піддають тривалому механічному чи перемішуванню струшуванню. У результаті відбувається диспергування (тонке здрібнювання ) жиру, при цьому загальна поверхня жиру різко зростає. Багато продуктів харчування є емульсіями: молоко, вершкова олія, маргарин, майонез, морозиво й ін. Емульгування жиру викликає помутніння м'ясних бульйонів (особливо при сильному кипінні).<>br 7. Здатність олій утворювати емульсії використовується в готуванні косметичних кремів на жировій основі, при жируванні хутряних шкурок, шкіри.
Хімічні властивості. Найбільш важливими, що мають промислове значення хімічними властивостями жирів є здатність піддаватися чи гідролізу омиленню, гідрогенізації й окислюванню.
Гідроліз, чи омилення, жирів. Під гідролізом жирів мають на увазі гідролітичне розщеплення гліцеридів. Застосовують чотири основних способи гідролізу жирів: водою, мінеральними кислотами, лугом і ферментами. О м и л е н и е в о д о й поводять при високій температурі і високому чи тиску в присутності спеціальних каталізаторів:
По цій же схемі йде омилення водним розчином мінеральних кислот.
Омилення лугами. При цьому виходять гліцерин і солі вищих жирних кислот - мила. Звідси і відбувається назва реакції гідролізу складних ефірів - омилення:
Омилення ферментами протікає в кишечнику людини і тварин під дією ферменту ліпази. Цей процес сприяє засвоєнню жирів.
Гідрогенізація жирів (гідрування) - каталітичне приєднання водню до залишків неграничних жирних кислот, що входять до складу жиру:
Окислювання жирів. Жири й олії можуть окислятися безпосередньо киснем повітря (самоокислення), а також і при нагріванні. Найбільшим змінам піддаються жири, що містять значну кількість залишків високоненасичених кислот. Прискорюють окисні процеси ряд зовнішніх факторів: світло, вологість, підвищення температури, дія мікроорганізмів, наявність деяких металів (залізо, кобальт, свинець). Окислювання залежить і від поверхні зіткнення жиру з повітрям.
При енергійному окислюванні можуть окислятися і граничні кислоти з утворенням більш простих кисневмісних з'єднань за схемою
Одержання жирів. Синтез жирів поки економічно не вигідний. Практично жири одержують із природних джерел. При цьому використовуються одним з наступних способів: 1) витоплювання - нагрівання тваринних тканин4 2) віджимання - пресування нагрітих рослинних насінь під тиском; 3) екстрагування - розчинення жирів у хімічних розчинниках з наступним їхнім витягом.
Жири мають величезне біологічне значення. Вони виконують в організмі різні функції. Жири охороняють організм від теплових утрат, тому що є поганим провідником тепла. Частина жиру використовується для побудови кліток (структурний жир), частина відкладається у виді запасної резервної речовини (резервний жир). Жир захищає деякі органи (наприклад, печінка) від механічних впливів, тому що має визначену пружність. Жири в організмі можуть утворюватися не тільки з жирів, що надходять з їжею, але й у результаті синтезу з вуглеводів і білків.
Історія мила. У далекій стародавності волосс для краси намазували оліями і пахощ. У дні жалоби голову посипали попелом. А потім - дивна справа - жир легко змивалася, волосся ставали чистими, блискучими. Адже попіл у сполученні з оліями - прообраз мила.
Це властивість і використовували чотири тисячоріччя назад, створивши милоподібну напіврідку речовину "сапо". Застосовували його не стільки з гігієнічними, скількох з косметичними цілями. Липка, що легко засихає, що швидко змивається маса служила для укладання волосся. Згадаєте мудрі спорудження на головах і закручені в дрібні джгути бороди на зображеннях древніх вавілонян.
Для прання ж використовували миючі глини і соки таких рослин, як мильний корінь, мильнянка. Після винаходу в XVI столітті пральної дошки одержав поширення й інший спосіб прання: білизна укладали в чан, над ним розстелялася полотнина, на яке насипали золу. У чан через полотнину заливали гарячу воду - від змішання з золою виходив щелок, і білизна відпиралася швидше. На Русі й у деяких інших країнах щілинок брали із собою в лазню замість мила.
Мило ж довгий час стояло в одному ряді з медичними засобами і ліками. І лише в 1424 році в Італії, у Севоне, промисловим шляхом стали випускати тверде мило. Жири з'єднували не з золою, а з природною кальцинованою содою, що добували з озер. Для варіння мила використовували яловиче, бараняче, свиняче, кінське сало, кістяний, китовий і риб'ячий жир, відходи жирів різних виробництв. Додавали і рослинні олії - лляне, бавовняне, маслинове, мигдальне, кенжутовое, кокосове і пальмове.
Багато сторіч назад виникло миловаріння на Русі, де з древніх часів люди відрізнялися охайністю, звичкою до регулярного миття в лазні, парильні. Мила варили багато - у домашніх умовах і в майстерних ремісників. Потім з'явилися миловарні заводи. Особливо славилися костромські і валдайські майстри.
Російське миловаріння розвивалося самобутнім шляхом. Для цього минулого дуже сприятливі умови: великі запаси сала, величезні лісові масиви. "Поташною справою" займалися цілі села. Рубали дерева, палили їх у казанах відразу в лісі, а золу заварювали, робили луг, випарювали його, одержуючи поташ. Таке винищування лісів привело до подорожчання дров, пропав і мед. Однак у 1659 році "поташна справа", як прибуткове, передали в царську скарбницю.
Поступово процес миловаріння удосконалювався. Був відкритий заводський спосіб одержання кальцинованої і каустичної соди, що значно здешевило виробництво мила.
Виробництво сучасного туалетного і господарського мила - автоматичний і хімічний процес. В останні роки одержали широке поширення різні ароматичні добавки і засоби дезінфекції. Особливо в Америці. Однак лікарі нагадують: надлишок дезінфекції часом небезпечний. Звичайне мило звільняє від мікробів не гірше. А при двократному намилюванні практично цілком знищує їх.
|
