Товароведение пищевых жиров на примере молока

Содержание.

Введение…………………………………………………………………….2

  1. Литературный обзор………………………………………………..3
    1. Общая характеристика липидов…………………………………...3
      1. Классификация липидов………………………………………..3
      2. Состав, структура и свойства жиров………………………….4
      3. Биологическая роль жиров……………………………………..7
      4. Изменение содержания жиров в процессе технологической обработки и  при хранении…………………………………….11
  2. Практическая часть………………………………………………..17
    1. Молоко, как источник жира………………………………………17
    2. Характеристика методов определения массовой доли жира….19
  3. Экспериментальная часть…………………………………………24
    1. Характеристика объектов исследования………………………..24
    2. Анализ содержания жира в исследуемых образцах……………27

Выводы и предложения…………………………………………………29

Список литературы………………………………………………………30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Молоко, как и хлеб, человечество начало использовать в пищу более пяти тысячелетий  назад. Молоко - единственный продукт  питания в первые месяцы жизни  человека. Исключительно важное значение оно имеет и в питании взрослого. Для старых, ослабевших и больных  людей молоко является незаменимой  пищей.

Молоко,- писал академик И. П. Павлов,- это  изумительная пища, приготовленная самой  природой. Установлено, что этот продукт  содержит свыше ста ценнейших  компонентов. В него входят все необходимые  для жизнедеятельности организма  вещества: белки, жиры, углеводы, минеральные  соли, витамины. Эти компоненты молока хорошо сбалансированы, благодаря чему легко и полностью усваиваются.

Роль  жиров в питании определяется их высокой калорийностью и участием совместно с белками в пластических процессах.

Помимо  высокой калорийности, биологическая  ценность жиров определяется наличием в них жирорастворимых витаминов (A, D, E) и жирных полиненасыщенных кислот.

Цель  курсовой работы - изучение элементов химического состава пищевых продуктов на примере жиров.

Исходя  из цели можно поставить следующие  задачи:

    • раскрыть классификацию липидов;
    • рассмотреть строение и свойства жиров;
    • охарактеризовать биологическую роль жиров;
    • рассмотреть изменения содержания жиров в процессе технологической обработки и  при хранении;
    • раскрыть характеристику методов определения массовой доли жира;
    • охарактеризовать жир молока;
    • рассмотреть процесс определения жирности молока.

 

 

  1. Литературный обзор.
    1. Общая характеристика липидов.
      1. Классификация липидов.

Липиды - вещества, содержащиеся в животных и растительных тканях, нерастворимые  в воде и растворимые в малополярных органических растворителях (эфире, бензоле. петролейном эфире и др. ) Липиды (от греч. lipos-жир), жироподобные вещества, входящие в состав всех живых клеток.

Существует  несколько классификаций липидов. Наибольшее распространение получила классификация, основанная на структурных  особенностях липидов. По этой классификации  различают следующие основные классы липидов.

A. Простые  липиды: сложные эфиры жирных  кислот с различными спиртами.

1. Глицериды  (ацилглицерины, или ацилглицеролы  – по международной номенклатуре) представляют собой сложные эфиры  трехатомного спирта глицерина  и высших жирных кислот.

2. Воска:  сложные эфиры высших жирных  кислот и одноатомных или двухатомных  спиртов.

Б. Сложные  липиды: сложные эфиры жирных кислот со спиртами, дополнительно содержащие и другие группы.

1. Фосфолипиды:  липиды, содержащие, помимо жирных  кислот и спирта, остаток фосфорной  кислоты. В их состав часто  входят азотистые основания и  другие компоненты:

а) глицерофосфолипиды (в роли спирта выступает глицерол);

б) сфинголипиды (в роли спирта – сфингозин).

2. Гликолипиды  (гликосфинголипиды).

3. Стероиды.

4. Другие  сложные липиды: сульфолипиды, аминолипиды.  К этому классу можно отнести  и липопротеины.

B. Предшественники  и производные липидов: жирные  кислоты, глице-рол, стеролы и  прочие спирты (помимо глицерола  и стеролов), альдегиды жирных  кислот, углеводороды, жирорастворимые  витамины и гормоны.

По происхождению  жирового сырья все жиры делят  на 2 группы:

  • животные жиры – жиры наземных животных, жиры молока, жиры птиц, земноводных, морских животных и рыб;
  • растительные жиры – жиры, называемые маслами, которые добывают из семян, либо из мякоти плодов.

По отношению  к электролитам мыл липиды делят  на:

  • клеевые;
  • кедровые.

По методу извлечения из жиросодержащего сырья:

  • топленые;
  • прессовые;
  • экстракционные.

По методу очистки и переработки:

  • нерафинированные;
  • гидратированные;
  • рафинированные;
  • отбельные;
  • переэтерифицированные.

По отношению  липидов к действию щелочи выделяют:

  • омыляемые липиды – соединения, которые под действием щелочей гидролизуются с образованием солей жирных кислот, получивших название мыла;
  • неомыляемые липиды – соединения, не подвергающиеся щелочному гидролизу: спиртовые и карбонильные производные стероидов и терпенов, в том числе и многие жирорастворимые витамины и коферменты.
      1. Состав, структура и свойства жиров.

Жиры, или триглицериды — природные  органические соединения, полные сложные  эфиры глицерина и одноосновных жирных кислот; входят в класс липидов.

Состав жиров отвечает общей  формуле:

CH2-O-C(O)-R1

|

CH-О-C(O)-R2

|

CH2-O-C(O)-R3,

где R1, R2 и R3 — радикалы (иногда —  различных) жирных кислот.

Природные жиры содержат в своём  составе три кислотных радикала, имеющих неразветвлённую структуру  и, как правило, чётное число атомов углерода (содержание «нечетных» кислотных  радикалов в жирах обычно менее 0,1 %).

Жиры гидрофобны, практически нерастворимы в воде, хорошо растворимы в органических растворителях и обычно плохо  растворимы в спирте.

Природные жиры содержат следующие  жирные кислоты:

Насыщенные:

  • стеариновая (C17H35COOH)
  • пальмитиновая (C15H31COOH)

Ненасыщенные:

  • пальмитолеиновая (C15H29COOH, 1 двойная связь)
  • олеиновая (C17H33COOH, 1 двойная связь)
  • линолевая (C17H31COOH, 2 двойные связи)
  • линоленовая (C17H29COOH, 3 двойные связи)
  • арахидоновая (C19H31COOH, 4 двойные связи, реже встречается)

Животные жиры.

Чаще всего в животных жирах  встречаются стеариновая и пальмитиновая  кислоты, ненасыщенные жирные кислоты  представлены в основном олеиновой, линолевой и линоленовой кислотами. Физико-химические и химические свойства жиров в значительной мере определяются соотношением входящих в их состав насыщенных и ненасыщенных жирных кислот.

Растительные масла.

В растениях жиры содержатся в сравнительно небольших количествах, за исключением  семян масличных растений, в которых  содержание жиров может быть более 50 %.

Свойства жиров.

Важнейшим свойством жиров является их окисляемость, которая сильно зависит  от состава жира. Наиболее легко  окисляются жиры некоторых морских  рыб, труднее всего - жиры с высоким  содержанием насыщенных жирных кислот (сало, шпик). Окисление может быть вызвано различными физическими, химическими  и биологическими факторами (действие кислорода, температуры, света, ферментов, длительность хранения, чистота получения  продукта и другие). Прогоркшие жиры имеют неприятный запах, изменяется их цвет (сливочное масло темнеет, шпик и сало - желтеют), ухудшаются их органолептические свойства, образуются продукты окисления, которые обладают токсическим действием.

Гидрогенезация жиров – это  реакция взаимодействия глицеридов, содержащих ненасыщенные жирные кислоты, с водородом; в результате которой  насыщаются непредельные связи жирных кислот, и свойства жиров меняются (твердый жир становится жидким). Данная реакция используется при  производстве маргарина.

Гидролиз жиров: расщепление жиров  на глицерин и жирные кислоты проводится обработкой их щёлочью — (едким натром), перегретым паром, иногда — минеральными кислотами. Этот процесс называется омылением.

Переэтерификация – это обмен  ацильными группами внутри молекулы или между молекулами, в результате чего значительно меняются свойства жиров: повышается температура плавления, усиливаются антипригарные свойства, появляются антиразбразгивающие свойства и др.

      1. Биологическая роль жиров.

Жировой обмен - совокупность процессов  превращения нейтральных жиров  и их биосинтеза в организме животных и человека. Жировой обмен можно  разделить на следующие этапы: расщепление  поступивших в организм с пищей  жиров и их всасывание в желудочно-кишечном тракте; превращения всосавшихся  продуктов распада жиров в  тканях, ведущие к синтезу жиров, специфичных для данного организма; процессы окисления жирных кислот, сопровождающиеся освобождением биологически полезной энергии; выделение продуктов  жирового обмена из организма.

Жиры  участвуют в большинстве процессов  жизнедеятельности клеток и, в частности, способствуют тому, чтобы кожа была эластичной и имела здоровый вид. Клетки мозга состоят из жира более  чем на 60 процентов, и недостаток поступающего в организм жира сказывается  на его работе не лучшим образом.

Очень большое  содержание жиров (более 40 г на 100 грамм  продукта): масло (растительное, топленое, сливочное), маргарины, жиры кулинарные, шпик свиной, орехи грецкие, свинина  жирная, колбаса сырокопченая.

Большое содержание жиров (20-40 г на 100 грамм  продукта): сливки, сметана, творожная  масса особая, сыр голландский, свинина  мясная, мясо уток и гусей, колбасы  вареные и полукопченые, сосиски  молочные, шпроты (консервы), шоколад, пирожные, халва.

В среднем  суточная потребность в жирах  составляет примерно 100 г , из которых 30% должны обеспечиваться растительными  маслами. Недостаток их в питании - одна из причин развития атеросклероза. Избыток  жиров в питании - угроза поражения  печени, поджелудочной железы, ожирения, атеросклероза, желчно-каменной болезни.

Холестерин  помогает метаболизму углеводов (Чем  больше принято углеводов, тем больше вырабатывается холестерина.) Холестерин является основой для синтеза жизненно необходимых стероидных гормонов надпочечника, таких как кортизон и половые гормоны.

Потребность организма в различных видах  жиров - как поставщиках важных биологических  веществ:

1) Ненасыщенные  жирные монокислоты - 50% от общего  количества жиров. Содержатся: оливковое  масло, рапсовое масло, масло  из арахиса.

2) Ненасыщенные  жирные поликислоты Омега-6 - 8 - 10% от общего количества жиров.  Содержатся: подсолнечное масло,  соевое масло, растительный маргарин

3) Ненасыщенные  жирные поликислоты Омега-3 - 16 - 17% от общего количества жиров.  Содержатся: жиры морской рыбы, масло  из грецких орехов, льняное масло.

4) Насыщенные  жирные кислоты - 25% от общего  количества жиров. Содержатся: животные  жиры (сливочное масло, сало, говяжий  жир и т.д.), кокосовое масло

5) Окисленные  жиры - 0% от общего количества  жиров. Могут присутствовать в  кулинарных продуктах, где жиры  подвергаются горячей обработке:  картофель фри, чипсы, пончики,  блюда во фритюре и т.п.

Окисленные  жиры - крайне вредные вещества. Если вы чувствуете в продуктах прогорклый запах или видите следы окисления, обязательно откажитесь от их употребления.

6) Трансжировые  кислоты - 0% от общего количества  жиров. Содержится: кремы, крекеры,  бисквиты, соусы, майонезы, приготовленные  с использованием гидрогенизированного  масла - вида жирных кислот, не  встречающегося в природе.

Необходимо, однако, отметить, что количество жира в пищевом рационе определяется разными обстоятельствами, к которым  относят интенсивность труда, климатические  особенности, возраст человека. Человек, занятый интенсивным физическим трудом, нуждается в более калорийной пище, следовательно, и в большем  количестве жиров. Климатические условия севера, требующие большой затраты тепловой энергии, также вызывают увеличение потребности в жирах. Чем больше расходуется энергия организма, тем большее количество жира нужно для ее восполнения.

Доля  жиров в питании должна составлять от 15 до 25% от общего количества продуктов, и до 30% у людей тяжелого физического  труда.

Но нельзя забывать, что избыточное количество жира даже в рационе здорового  человека вредно. Жиры не растворяются ни в воде, ни пищеварительными соками. В организме они расщепляются и эмульгируются при содействии желчи. Излишнее количество жира не успевает проэмульгироваться, нарушает пищеварительные  процессы и вызывает неприятное ощущение изжоги. Избыточное количество жира в  пище снижает ее  усвояемость, особенно важнейшей части пищи – белков.

Пищевая ценность различных жиров не одинакова  и в значительной мере зависит  от усвояемости жира организмом. Усвояемость  жира в свою очередь зависит от температуры его плавления. Так, жиры с низкой температурой плавления, не превышающей 370 (т. е. температуры  человеческого тела), обладают способностью наиболее полно и быстро эмульгироваться  в организме и, следовательно, наиболее полно и легко усваивается.

К жирам  с низкой температурой плавления  относят сливочное масло, свиное сало, гусиное сало, все виды маргаринов, а также жидкие жиры.

Жиры  с высокой температурой плавления  усваиваются значительно хуже. В то время как сливочное масло усваивается организмом до 98,5%, бараний жир усваивается только на 80-90%, говяжий жир, в зависимости от его температуры  плавления, на 80-94%.

Основная  функция, выполняемая жирами - энергетическая. Жировой слой является так же биологическим  терморегулятором, предохраняет органы,  сосуды, нервы от травматических воздействий, способствует усвоению витаминов A,D,E. Жиры входят в состав клеточных мембран, являются  источником жизненно важных жирных кислот.

Жир выполняет  защитную и резервную функцию, изолирует  и защищает тело,  органы и нервные  пути как щит или буфер. Если у  человека больше жира, чем необходимо на данный момент, то остальное работает как запас - не только энергии но и  жирорастворимых витаминов  и других различных субстанций. 

  Большинству  людей хорошо известно, что избыточное  содержание жира в   рационе  питания, как и в организме  несет в себе негативные последствия  -  наиболее известны гипертония, болезни сердца, диабет. Почти во  всем мире   люди с избыточным  жиром в большинстве своем  испытывают социальное и психологическое  давление. Но мы должны помнить,  что жир играет незаменимую   роль в организме. В то время  как важно употребление сатурированного  жира, слишком обезжиренное питание  может привести к недостатку  витаминов А, Д, Е и К. Сухая  кожа, секущиеся волос  и слоящиеся  ногти начальные признаки, которые  могут вылиться в более серьезные  (такие как: экзема, псориаз, медленное  заживление ран, нарушение   менструального цикла у женщин, выпадение волос). Организм из  диетического  жира вырабатывает  гормональные базы, следовательно  слишком обезжиренное  питание  обязательно повлияет на гормональный  баланс.

Большое внимание в настоящее время уделяется  содержащимся в жирах жироподобным веществам – фосфолипидам, холестерину  и другим, которые активно участвуют  в различных процессах жизнедеятельности  организма. Потребность в фосфолипидах составляет около 5г. в сутки. В значительном количестве они содержатся в жирном мясе, желтках яиц и других продуктах. Холестерин поступает в организм с продуктами животного происхождения, а также синтезируется им.

Следует отметить, что жиры улучшают вкус пищи и вызывают длительное чувство насыщенности, так как они перевариваются и  всасываются медленнее других пищевых  веществ.

      1. Изменение содержания жиров в процессе технологической обработки и при хранении.

Липиды растительных и животных тканей при термической обработке  и хранении подвергаются химическим изменениям. Эти изменения обусловлены  свойствами входящих в состав жиров  триглицеридов и сопутствующих  веществ.

Порчей  пищевых жиров называют такое  изменение их свойств, в результате которого их невозможно использовать для пищевых целей. Порча жиров  обусловлена накоплением в них  низкомолекулярных соединений, перекисей, альдегидов, свободных жирных кислот, кетонов и др., что ведет к  резкому ухудшению вкусовых свойств  продукта. Порча жиров обусловлена  гидролитическими или окислительными процессами либо их сочетанием.

Гидролитические процессы. Гидролиз - это процесс расщепления молекул глицерида на элементы при взаимодействии с водой. Прежде всего гидролиз протекает во влажных жирах, содержащих такие катализаторы, как липаза, фосфолипаза, сильные органические и неорганические кислоты, а также в результате деятельности микроорганизмов. При гидролизе накапливаются свободные жирные кислоты, о чем свидетельствует рост кислотного числа. С накоплением низкомолекулярных кислот (масляной, валериановой, капроновой) появляются Неприятные специфические вкус и запах.

Гидролиз животных жиров, а также  растительных масел, в состав которых  не входят низкомолекулярные жирные кислоты, не приводит к образованию  продуктов со специфическими, неприятными  вкусом и запахом, так как в  результате этого процесса появляются высокомолекулярные жирные кислоты, не обладающие этими свойствами. Поэтому  органолептические свойства таких  жиров не меняются при гидролизе, и обнаружить наличие гидролитической порчи возможно лишь путем определения кислотного числа. Однако если в состав жира (молочный, кокосовое и пальмоядровое масла) входят низкомолекулярные кислоты, то они при гидролизе высвобождаются и придают продуктам неприятные вкус и запах.

Различают гидролиз ферментативный и  неферментативный. Ферментативный гидролиз в пищевых жирах возникает  в основном при несоблюдении условий  хранения, при поражении жиров  плесенями и дрожжами, вырабатывающими  липазу. Рафинированные и топленые жиры в меньшей степени подвержены этим процессам.

Неферментативный  гидролиз происходит под действием  растворенной в жире воды. Растворимость  воды в жире при комнатной температуре, как правило, не превышает долей  процента, что обеспечивает незначительную степень гидролиза жиров. Небольшое  каталитическое воздействие на процесс  гидролиза оказывают ПАВ, сопутствующие  жирам фосфолипиды, моноглицериды  и др.

Окисление жиров. Окисление жиров  атмосферным кислородом приводит к  их порче и способствует окислительной  полимеризации — высыханию. Ультрафиолетовые лучи ускоряют процесс окисления  полиненасыщенных жирных кислот. Повышенная температура, особенно в интервале 40—45 "С, резко увеличивает скорость образования и раст пада гидроперекисей:

В растительных тканях встречается биологический  катализатор — липоксигеназа, который  катализирует окисление полиненасыщенных жирных кислот. Окисление животных жиров ускоряют производные миоглобина — гемовые пигменты мяса, которые  проявляют свою активность даже при 0 °С. Ионы тяжелых металлов также  обладают сильным каталитическим действием. Они разлагают перекиси с образованием свободных радикалов.

Для предотвращения и замедления окислительных  реакций в жиры вводят антиокислители (антиоксиданты). Действие антиокислителей  основано на их способности обрывать цепь окисления. Это действие связано  с ликвидацией активных радикалов, с образованием новых, не Принимающих  участие в процессах окисления.

В качестве антиокислителей для пищевых  жиров применяют производные  фенола: ионол, БОА — бутилоксианизол, БОТ —бутилокситолуол, эфиры галловой кислоты. Это синтетические, вещества. При их введении в количестве 0,01% стойкость жиров к окислению  увеличивается в 10 раз.

Из природных  антиокислителей имеют значение токоферолы, сезамол кунжутного масла, госсипол хлопкового масла, фосфолипиды.

Вещества, усиливающие активность или продолжительность действия антиокислителей, называют синергистами. Действие синергистов обусловлено  способностью .дезактивировать ионы металлов переменной валентности: меди, кобальта, марганца, железа. Наиболее активными  синергистами являются соединения, образующие с ионами металлов стабильные, не участвующие  в окислительных процессах комплексные  соединения — комплексоны. К ним  относят некоторые окси- и аминокислоты, а также производные фосфорной  и фосфоновой кислот. Наибольшее применение в качестве комплексонов получили лимонная, аскорбиновая, щавелевая, винная и некоторые  другие кислоты. Их широко применяют  в производстве маргарина и майонеза.

Прогоркание жиров. Это сложный  процесс, начальной стадией которого является ферментативный гидролиз. При  этом накапливаются свободные низкомолекулярные  жирные кислоты, придающие жирам  прогорклый вкус. Дальнейшее изменение  связано с накоплением в жирах  короткоцепочечных альдегидов и  кетонов, являющихся вторичными продуктами окисления гидроперекисей, которые  не только усиливают прогоркание, но и придают жирам дополнительные неприятные вкусовые оттенки. Так, смесь шести и десяти углеродных альдегидов придает жиру вкус «сильно поджаренный». Примесь альдегидов С6—Си, образующихся при разложении гидроперекисей в процессе гидрогенизации, придает специфический запах саломаса.

В ненасыщенных жирах преобладают  альдегиды, а в жирах с небольшим  количеством ненасыщенных кислот —  кетоны. Окисление альдегидов и кетонов  ведет к появлению у жиров  неприятного резкого запаха.

Прогорклые  растительные масла типа оливкового, в составе которых преобладает  олеиновая кислота, имеют выраженный олеиново-кислый или альдегидный  запах, который обусловливают в  основном муравьиный, гептиловый, нониловый, уксусный альдегиды. Прогорклые масла  типа макового с преобладанием полиненасыщенных кислот имеют запах олифы.

Осаливание  жиров. Происходит при резком повышении  температуры плавления и твердости  жира. Этот процесс связан с окислением ненасыщенных жирных кислот и накоплением  главным образом окси-, полиокси-, эпоксисоединений. При этом растительные масла и маргарин приобретают  специфический вкус сала. Процесс  осали-вания ускоряется с повышением температуры и под воздействием солнечного света. Осаленные жиры имеют  запах стеариновой свечи. Порча  жира- сопровождается не только изменением глицеридов, но и сопутствующих веществ. Например, обесцвечивание растительных масел при осаливании связано  с окислением каротиноидов.

Темный  цвет масел, полученных из семян, пораженных плесенью, обусловлен окислением микотоксинов. Темная окраска хлопкового масла  обусловлена наличием в нем продуктов  окисления госсипола. Порча жира сопровождается реакциями деструкции и полимеризации. Деструкция фосфодитилхолина с образованием триметиламина вызывает у осаленных жиров селедочный запах.

Многие  продукты окисления жиров являются токсичными для организма. Установлено, что токсичность окисленных жиров  обусловлена высокой химической активностью продуктов их окисления, И в первую очередь свободными радикалами, перекисями, карбонильными  соединениями. Гидроперекиси легко  усваиваются организмом. В опытах на животных было установлено, что вскоре после всасывания гидроперекиси  обнаруживаются в печени и в жировой  ткани. Наиболее токсичной является гидроперекись линолевой кислоты. Воздействие на организм продуктов  окисления губительно: они задерживают  развитие растущего организма, могут  способствовать образованию злокачественных  опухолей.

Образование штаффа. На поверхности  сливочного масла или маргарина  образуется полупрозрачный темноватый слой — штафф, имеющий своеобразный запах и неприятный горьковатый  вкус, в результате одновременного протекания окислительных, гидролитических, микробиологических и физических процессов.

Окисление липидов, обусловливающее образование  штаффа, проявляется в соотношении  жирных кислот: снижается содержание низкомолекулярных и ненасыщенных, одновременно увеличивается содержание стеариновой и пальмитиновой  кислот, накапливаются перекисные соединения. Кроме того, накапливаются карбонильные соединения, которые обусловливают  неприятные вкус и запах штаффа. В результате гидролиза и окисления  снижается количество триглицеридов, увеличивается содержание моно-, диглицеридов и свободных жирных кислот.