Общая характеристика химического состава масличных семян

Обработка семян спиртовым раствором щелочи при повышенных температурах. Сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и жирных кислот. Запасные и структурные липиды. Жирорастворимые витамины и защитные липиды. Продукты неполного синтеза и гидролиза липидов.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Контрольная работа

Общая характеристика химического состава масличных семян



1. Липиды

Липидами называют в практически нерастворимые в воде компоненты клетки, которые могут быть экстрагированы органическими растворителями условно названными неполярными. Поскольку вещества хорошо растворимы в подобных им, то и липиды, имеющие диэлектрическую проницаемость 3,0-3,2 за исключением касторового масла (4,6-4,7) липиды растворяются в органических растворителях, имеющих диэлектрическую проницаемость 2,0-4,3. Липиды подразделяют на:

1. свободные (триацилглицеролы), которые можно извлечь из маслосодержащего материала уже после механической обработки;

2. связанные (структурные), которые можно извлечь из маслосодержащего материала после совокупности механической и влаготепловой обработок;

3. прочносвязанные (структурные), которые можно извлечь из маслосодержащего материала после совместной механической, влаготепловой и химической обработок.

Наиболее полное извлечение липидов происходит при обработке измельченных семян спиртовым раствором щелочи при повышенных температурах. При этом полностью разрушаются связи липидов с белками и полисахаридами, липиды также разрушаются и переходят в раствор в виде продуктов щелочного гидролиза. Таким образом, состав и свойства липидов, извлекаемых из маслосодержащего материала зависит от:

вида масличной культуры, сорта, степени зрелости семян;

технологии подготовки семян к хранению и условий хранения;

способов обезжиривания;

вида и полярности растворителя;

степени измельчения, степени разрушения клеточных структур;

условий жарения;

использования химических веществ.

Существует несколько видов классификации липидов. По характеру взаимодействия со щелочью их подразделяют на омыляемые и неомыляемые.

Омыляемые при взаимодействии со щелочью способны образовывать мыла (соли металла и жирной кислоты). Для того, чтобы липид был омыляемым в его состав должна входить хотя бы одна жирная кислота. К омыляемым относят простые и сложные липиды.

Простые липиды в своем составе имеют С, О, и Н (сложные эфиры жирных кислот и двух и трехатомных спиртов.

Сложные липиды содержат остатки спиртов с замещенными группами, а значит кроме С, О, Н содержат S N и др.

Неомыляемые липиды не содержат жирнокислотных остатков (стероиды, терпены, жирорастворимые пигменты, витамины и провитамины на основе изопреновых остатков).

По своим функциям в жизни растений липиды подразделяют на запасные, структурные и защитные или функциональные.

Липиды масличных семян представлены многообразными группами веществ, различных по своим физико-химическим свойствам и биологическому значению. К липидам относят следующие группы веществ:

собственно жиры - триацилглицеролы - сложные эфиры глицерина и высокомолекулярных жирных кислот.

Фосфолипиды.

Пигменты: хлорофиллы, каротиноиды, ксантофилы, госсипол и др.

Свободные жирные кислоты.

Воски - сложные эфиры одноатомных, реже двухатомных спиртов и высокомолекулярных жирных кислот.

Гликолипиды.

Токоферолы.

Стеролы.

Моноацилглицеролы и диацилглицеролы.

Жирорастворимые витамины (Е, Д, А, К).

Соотношение этих веществ зависит от многих факторов, в частности от культуры и сорта семян, технологии их переработки.

В производственной практике под масличностью подразумевают выраженное в процентах суммарное количество липидов (запасных липидов - триацилглицеролов и сопровождающих их структурных липидов - фосфолипидов, каротиноидов, стеролов, токоферолов и др.), переходящих в эфирную вытяжку из анализируемого материала.

2. Запасные липиды

Сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и жирных кислот называют триацилглицеролами (устаревшие: триглицериды, триглицерины).

Триацилглицеролы в химически чистом виде бесцветны, без вкуса и запаха. Окраска масел, их вкусовые свойства и запах зависят от находящихся в них структурных липидов (каротиноидов, хлорофиллов). Показатель преломления специфичен для каждого масла и зависит от насыщенности жирных кислот причем, чем больше полиненасыщенных жирных кислот тем он выше и находится в пределах 1,44 до 1,48, кроме того он зависит от присутствия продуктов разрушения липидов.

Структурно их можно представить:

Н2С-СО-R

Н2С-СО-R

Н2С-СО-R

где R- углеводородный радикал

Масла способны растворят газы, а также сорбировать летучие вещества и эфирные масла. Это свойство используют в парфюмерной промышленности. Растительные триацилглицеролы имеют высокую молекулярную массу (от 860 до 940), поэтому имеют высокую температуру кипения, но при достижении температуры 240-250оС они интенсивно распадаются с образованием летучих продуктов термического разложения. Плотность при температуре 15оС от 0,900 до 0,980 т/м3 при нагревании уменьшается. Температура застывания жидких растительных масел обычно ниже 0оС, твердых масел - ниже 10оС.

Для триглицеролов характерно протекание следующих реакций:

гидролиз (разрушение водой) различают два вида гидролиза автономный и ферментативный (под действием фермента липаза);

переэтерификация обмен радикалами как внутри молекулы, так и между разными молекулами;

алкоголиз разрушение спиртом,

ацидолиз разрушение кислотой;

окисление, различают первичные продукты окисления - перекиси, которые при дальнейшем окислении распадаются с образованием вторичных продуктов окисления - альдегидов, кетонов, низкомолекулярных и двухосновных кислот, оксикислот, кетокислот и т.д..

Важнейшие свойства триацилглицеролов определяются свойствами входящих в их состав жирных кислот. Жирные кислоты подразделяют на насыщенные (СnН2nО2) и ненасыщенные, которые, в свою очередь бывают мононенасыщенные (СnН2n-2О2), диненасыщенные (СnН2n-4О2), триненасыщенные (СnН2n-6О2) и др.

Как правило жирные кислоты:

прямоцепочечные,

с четным числом углеродных атомов,

одноосновные,

двойная связь в цис-конфигурации.

В большинстве растительных жирных кислот двойная связь находится между 9-м и 10-м атомами (-СН=СН(СН2)7-СООН) углеводородной цепи.

В растительных маслах, полученных из растений, произрастающих на территории России преобладают высокомолекулярные жирные кислоты с с16-с18. В отличие от насыщенных, ненасыщенные кислоты быстро прогоркают (окисляются кислородом воздуха). Присутствие значительного количества ненасыщенных жирных кислот в растительных маслах обусловливает их агрегатное состояние, показатель преломления. Присутствие значительного количества полиненасыщенных жирных кислот (с двумя и тремя двойными связями) обусловливает высыхание растительных масел с образованием пленок.

В полиненасыщенных жирных кислотах двойные связи чаще всего изолированы, то есть располагаются через три углеродных атома, реже - через два (сопряженные связи). При обработке (при высоких температурах) возможно перемещение двойных связей (позиционная изомерия) по углеводородной цепи с образованием сопряженных двойных связей, более реакцеспособных по сравнению с изолированными. Этот процесс имеет место при гидрогенизации, насыщении двойных связей водородом с целью получения из жидких растительных масел твердые саломасы. Кроме того, поскольку сопряженные двойные связи легче изолированных вступают в реакцию окисления, являющуюся частью процесса высыхания их присутствие очень важно при получении из растительных масел олиф и лаков.

3. Структурные липиды

Структурные липиды, входят в состав клеточных мембран (фосфолипиды), в состав покровных тканей семян (воски), многие структурные липиды биологически активные вещества, повышающие пищевую ценность жиров и увеличивающие сроки их хранения (жирорастворимые витамины (токоферолы) и провитамины (каротиноиды).

4. 

5. Фосфолипиды

Фосфолипиды являются важнейшими фосфорсодержащими, соединениями липидного характера, входящими в состав растительных тканей.

Исходя из того, что остаток фосфорной кислоты с присоединенным к нему остатком спирта является полярной группой, остаток глицерина - переходной, а углеводородные радикалы - не полярной частью фосфолипида, то молекулу фосфолипида схематично представляют следующим образом: где окружностью обозначают полярную часть молекулы, а двумя линиями - два углеводородных радикала.

Таблица 4

R+	Аминоспирт	Название фосфолипида
- CH2CH(NH2)COOH	Серин	Фосфатидилсерин
-CH2CH2NH2	Этаноламин	Фосфатидилэтаноламин
-CH2CH2NH(CH3) ... Другие файлы: Морфологическая характеристика масличных плодов и семян Классификация масличных плодов и семян по морфологическим признакам. Особенности размножения цветковых растений. Типы соцветий у масличных растений. П... Фосфолипиды растительных масел В книге даны общая характеристика и классификация фосфолипидов, их роль в растительной клетке. Изложены основные методы исследования фосфолипидов. При... Характеристика реестровых сортов сельскохозяйственных культур, рекомендуемых к возделыванию в Башкоркостане на 2007 год Общая характеристика и отличительные признаки типов семян различных культур: зерновых, крупяных, зернобобовых, масличных, клубнеплодных, бобовых трав... Технологическая операция очистки масличных семян от примесей Основные методы очистки масличных семян от примесей. Технологические схемы, устройство и работа основного оборудования. Бурат для очистки хлопковых се... Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров (в 4-х томах) Том 1. Книга первая - Прием, послеуборочная обработка и хранение масличных семян. Подготовительные операции при переработке масличных семян. Прессовый...