Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Химия arrow Биохимия растительного сырья

Структурные липиды

Структурные липиды имеют следующие функциональные особенности:

  • 1) повышают пищевую ценность масел (липиды, имеющие витаминную активность; фосфолипиды);
  • 2) обусловливают специфический цвет, вкус и запах масел;
  • 3) обусловливают стойкость к окислению и гидролизу при хранении;
  • 4) выполняют защитные функции (воски и их производные и др.);
  • 5) являются составными компонентами биомембран (фосфолипиды, гликолипиды).

Содержание структурных липидов в маслах составляет 3-5 %; их количество и состав зависят от условий обезжиривания семян.

Воски образуют налет на листьях, семенах и плодах и предохраняют их от переувлажнения и высыхания, механических повреждений и действия микроорганизмов. В оболочках семян подсолнечника содержится 0,2 % восков от массы оболочки, в семенах сои - 0,01 %, риса - 0,05 %.

Простые воски представляют собой эфиры высших жирных кислот (R’COOH) и первичных спиртов (ROH) с длинной цепью, содержащих от 18 до 34 атомов углерода.

Сложные воски - это эфиры разветвленных одно- и двухатомных спиртов и разветвленных жирных кислот и оксикислот. Так, поверхность клеточных стенок внешних покровных тканей (обращенная к окружающей атмосфере) содержит сложные воски кутин: (рис. 5) и суберин.

Фрагмент молекулы кутина, состоящей из эфиров оксикислот, образующих трехмерную пространственную структуру

Рис. 5. Фрагмент молекулы кутина, состоящей из эфиров оксикислот, образующих трехмерную пространственную структуру

Как и другие сложные эфиры, воски могут гидролизоваться, но для этого требуются значительно более жесткие условия. Такой стойкостью к химическим воздействиям и определяется защитная роль восков.

Переход в масло восков нежелателен, так как они имеют высокую температуру плавления (63-91 °С) и при комнатной температуре кристаллизуются - масло становится мутным, ухудшается его товарный вид. Кроме того, в составе восков присутствуют продукты окисления ЖК, которые инициируют протекание в масле окислительных процессов. Поэтому для освобождения от взвешенных в масле кристаллов твердого воска проводят его дополнительную обработку, например, вымораживание.

Фосфолипиды (ФЛ) являются главными компонентами биологических мембран. Общим структурным компонентом всех ФЛ является глицерофосфат, в котором остаток фосфорной кислоты замещает одну из гидроксильных групп глицерина. При замещении двух оставшихся ОН-групп на остатки жирных кислот сложноэфирной связью получаются фосфолипиды:

Под действием гидролитических ферментов происходит последовательное отщепление жирно-кислотных остатков от молекулы ФЛ, и образуются сначала

лизофосфолипиды и в конечном итоге глицерофосфат. В нормальных клетках лизоформы отсутствуют, они токсичны и вызывают разрушение мембран.

Таблица 3. Некоторые ФЛ, выделенные из тканей масличных семян и плодов

Фосфолипид

ОХ=

Фосфатидная кислота Фосфатидилэтаноламин (кефалин) Фосфатилдихолин (лецитин) Фосфатидилсерин Фосфатидилглицерин

ОН

  • -0-СН2-СН22
  • -0-СН2-СН2ь(СНз)з
  • -0-СН2-СНШ2-С00Н
  • -0-СН0Н-СН2-0Н

Массовая доля фосфолипидов в масличных семенах (% к массе семян): соя, хлопчатник 1,8; лен, подсолнечник 0,7; клещевина 0,3.

Общие свойства фосфолипидов в значительной степени обусловлены природой жирных кислот, входящих в их состав. Химически чистые фосфолипиды представляют собой белые воскообразные вещества. На воздухе они желтеют из-за образования сложных продуктов окисления ненасыщенных жирных кислот. Хорошо растворяются во многих неполярных растворителях и в масле. Наиболее полно из растительной ткани их можно извлечь смесью хлороформа со спиртом. Фосфолипиды, которые содержат в основном ненасыщенные ЖК, имеют мазеобразную консистенцию, в то время как фосфолипиды, содержащие насыщенные ЖК, - твердую консистенцию. Жирно-кислотный состав фосфолипидов отличается большей насыщенностью по сравнению с жирно-кислотным составом триацилглицеринов соответствующего масла. Например, ЖК-состав липидов ядра подсолнечника:

В триацилглицеринах, %

В фосфолипидах, %

Сумма насыщенных жирных кислот

« 13,4

~ 32

Сумма ненасыщенных жирных кислот

~ 86,6

~ 68

Фосфолипиды в условиях получения и переработки масел взаимодействуют с редуцирующими углеводами и продуктами их распада. Эта реакция приводит к образованию гаммы разнообразных темноокрашенных соединений - меланофосфатидов, что приводит к увеличению цветного числа масел в процессе их получения и переработки.

Фосфолипиды являются биологически ценными веществами. Они необходимы любому живому организму для построения новых и регенерации старых мембран. Кроме того, они обладают слабым антиокислительным действием и усиливают действие других антиокислителей, таких как токоферол и др. За счет присутствия в молекуле ФЛ реакционноспособной фосфорной группы, фосфолипиды более легко (по сравнению с триацилглицеринами) взаимодействуют со свободными радикалами кислорода и перекисей с образованием неактивных продуктов и прерывают таким образом реакции свободнорадикального окисления. Фосфолипиды способны также инактивировать ионы металлов переменной валентности, являющиеся инициаторами окисления липидов.

Однако в процессе хранения масла они, выстраиваясь на поверхности раздела фаз масло-воздух, поглощают влагу из окружающей среды и образуют в резервуарах осадки (самогыдратация фосфолипидов), ухудшающие товарный вид масла. Чтобы исключить этот процесс, проводят гидратацию - технологическую обработку растительных масел небольшими количествами воды. При действии воды вокруг полярных молекул фосфолипидов возникают гидратные оболочки, и гидратированные ФЛ выпадают в осадок, который потом высушивают и получают фосфатидный концентрат, использующийся в пищевых и кормовых продуктах. Но и после гидратации в масле остаются дегидратируемые фосфолипиды. Они не образуют в масле осадка, но их присутствие затрудняет дальнейшую переработку масла. Для их гидратации необходимо применять более активные, чем вода, гидратирующие агенты (например, водные растворы лимонной кислоты).

Гликолипиды (ГЛ), как и ФЛ, локализованы в биомембранах клетки и выполняют метаболические и структурные функции. У гликолипидов голову молекулы образуют полярные гидрофильные углеводные группы, соединенные гликозидными связями с гидрофобной частью липидной молекулы. В качестве углеводных фрагментов чаще всего выступают галактоза и глюкоза, аминоса- хара и др.

Простейшими гликолипидами являются гликозилдиацилглицерины, например, галак- тозилдиацилглицерины, которые являются главными липидами мембран хлоропластов.

Гликолипиды менее полярны, чем фосфолипиды, их гораздо труднее гидратировать, и их содержание в гидратированном масле превышает содержание фосфолипидов.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы