Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


РАСТИТЕЛЬНЫЕ МАСЛА

РАСТИТЕЛЬНЫЕ МАСЛА жирные (жиры растительные), продукты, извлекаемые из растит. сырья и состоящие в осн. из триглицеридов высших жирных к-т. Осн. источники растительных масел - масличные растения (масличные культуры). Растительные масла содержатся также в косточках нек-рых плодовых деревьев (абрикос, персик, вишня, черешня, миндаль), семенах винограда, арбуза, томатов, табака, чая, а также в разл. маслосодсржащих отходах пищ. произ-в, перерабатывающих с.-х. сырье. К последним относят гл. обр. отруби и зародыши семян зерновых культур. В оболочке зерна пшеницы и ржи содержится 5-6% масла, в зародыше 11-13 и 10-17% соотв.; в зародыше кукурузы 30-48% масла, проса-ок. 27%, риса-24-25%. Содержание масла в растениях и его качество зависят от сорта растения, условий произрастания (удобрения, обработка почвы), степени зрелости плодов и семян.

Состав и свойства. Растительные масла на 94-96% состоят из смесей триглицеридов высших жирных кислот (табл. 1). Оставшуюся часть составляют в-ва, близкие к жирам (напр., фосфо-липиды, стерины, витамины), своб. жирные к-ты и др. компоненты.

Плотность растительных масел 0,87-0,98 г/см3 (табл. 2); большинство из них раств. в бензине, бензоле, дихлорэтане, сероуглероде, ацетоне, диэтиловом эфире, CCl4; ограниченно раств. в этаноле и метаноле, не раств. в воде.

Св-ва растительных масел определяются гл. обр. составом и содержанием жирных к-т, образующих триглицериды (см. Жиры). Обычно это насыщ. и ненасыщ. одноосновные жирные к-ты с неразветвленной углеродной цепью и четным числом атомов углерода (преим. С16 и С18). В подавляющем большинстве растительные масла содержат смеси глицеридов разл. к-т, в нек-рых присутствуют и глицериды одной к-ты. Кроме того, в растительных маслах обнаружены в небольших кол-вах глицериды жирных к-т с нечетным числом атомов углерода.

В зависимости от состава триглицеридов растительные масла могут быть жидкими (подсолнечное, хлопковое, соевое, рапсовое, кукурузное, льняное и др.) и твердыми (кокосовое, пальмовое, пальмоядровое и др.). У жидких масел, содержащих гл. обр. непредельные к-ты, т-ра застывания ниже 0°С, у твердых - достигает 40 °С. При контакте с О2 воздуха или при нагр. до 250-300°С многие растительные масла подвергаются окислит. полимеризации ("высыхают"), образуя пленки. По способности к высыханию растительные масла условно подразделяют на высыхающие, полувысыхающие и невысыхающие. Первые, напр. льняное масло, конопляное и тунговое масла, содержат гл. обр. триглицериды к-т с двумя или тремя двойными связями (линолевой, линоленовой, элеостеариновой); вторые, напр. подсолнечное масло, соевое и маковое масла,-триглицериды к-т с одной или двумя двойными связями (олеиновой, линолевой); третьи, напр. кокосовое и пальмовое масла,-преим. триглицериды насыщ. к-т (лауриновой, пальмитиновой, стеариновой) и небольшое кол-во монрненасыщ. олеиновой. Невысыхающее касторовое масло содержит тригли-церид рицинолевой к-ты.

При анализе состава растительных масел кол-во высших жирных к-т, образующихся при омылении, характеризуют числом омыления, степень ненасыщенности - йодным и родановым числами.

Компоненты растительных масел, отличные от триглицеридов, подразделяют на омыляемые и неомыляемые. К первым относят своб. жирные к-ты (содержание 1-2%), фосфолипиды (0,5-4%), стерины (0,3-1,3%), воски и воскообразные в-ва (0,002-0,4%), пигменты (не более 0,16%), ко вторым-белки (0,1-1,5%), витамины (до 0,5%), углеводороды и др.

Свободные жирные к-ты могут содержаться в растит. сырье (семена недозревших растений или семена, самосозревающие при хранении во влажном состоянии) или образовываться в процессе выделения масла в результате частичного гидролиза триглицеридов (высшие жирные к-ты) и их окисления под действием света и при длит. хранении (низкомол. жирные к-ты - масляная, каприновая, капроновая, каприло-вая, ацетоуксусная, уксусная). Суммарное содержание своб. к-т в % по массе в растительных маслах определяет их кислотность и характеризуется кислотным числом. Наличие своб. низкомол. жирных к-т, р-римых в воде и испаряющихся при нагр., характеризуется числом Рейхарта-Мейсля; наличие к-т, не растворяющихся в воде, но способных испаряться при нагр.,-числом Поленске. Оба этих числа определяются кол-вом мл 0,1 н. р-ра КОН, расходуемого на нейтрализацию 5 г растительного масла в определенных условиях. Содержание нерастворимых к-т и неомыляемых компонентов характеризуется числом Генера (содержание их в % в 100 г растительного масла).

4039-29.jpg

Фосфолипиды в растительных маслах представлены гл. обр. глицеро-фосфатидами (лецитины), в меньшем кол-ве -инозитфосфа-тидами и сфингомиелинами. Фосфолипиды растительных масел участвуют в биол. окислении масел в организме и сами по себе представляют большую ценность (см. Фосфолипиды). Однако в растительных маслах они образуют коллоидные р-ры, из к-рых при поглощении воды коагулируют с образованием осадков, наз. фузами. В таких осадках могут происходить гидроли-тич. процессы, приводящие к потере масел и затруднениям при переработке. Под действием О2 воздуха фосфолипиды легко окисляются с образованием темноокрашенных соед., ухудшающих качество масел. Поэтому растительные масла, не идущие непосредственно в пищу или подвергающиеся дальнейшей переработке (напр., рафинированию), очищают-вт фосфоли-пидов, подвергая масло гидратации, или связывая с помощью разл. хим. агентов, напр. диметилдиаллиламмоний-хлорида. Выделенные фосфолипиды, учитывая их биол. и пищ. ценность, используют для произ-ва фосфолипидных концентратов, к-рые добавляют во мн. пищ. продукты (напр., маргарин) и корма для животных.

4039-30.jpg

Из стеринов растит. происхождения (фитостеринов) в растительных маслах наиб. часто содержатся ситостерин и стигмастерин, являющиеся предшественниками витамина D (см. Стерины). Холестерин в растительных маслах практически не содержится. Наиб. кол-во стеринов содержится в кукурузном масле-0,42-1,38%, в подсолнечном их 0,25-0,53%, в хлопковом 0,26-0,57%, в соевом 0,35-0,40%. При переработке и очистке растительных масел потери стеринов стараются свести к минимуму. При необходимости стерины из растительных масел могут быть извлечены с помощью алкалоида дигитонина, с к-рым они дают нерастворимые в этаноле соединения.

Воски и воскообразные вещества в растительных маслах образуют эмульсии и вызывают помутнение масла. Для их удаления масло обычно охлаждают до 8-12°С и осадок отфильтровывают (способ "вымораживания").

Пигменты, содержащиеся в семенах и плодах масличных растений, придают растительным маслам разл. окраску. Красные и желтые оттенки в цвете растительных масел определяются присутствием в них каротиноидов (красный оттенок-каротин, желтый-ксантофилл), наиб. их кол-во содержится в кукурузном масле (0,058-0,15%). Зеленый оттенок, характерный для соевого, кукурузного, рапсового, горчичного и др. масел, определяется присутствием в них смеси хлорофиллов А и В. В хлопковом масле содержится токсичный пигмент госсипол (0,14-2,5% по массе), наиб. содержание к-рого отмечается в масле, подученном из низкосортных и незрелых хлопковых семян. При переработке масла госсипол дает разл. темно-окрашенные продукты. Удаляют госсипол из масла с помощью антраниловой к-ты, с к-рой он образует нерастворимое соединение. При очистке растительных масел с помощью адсорбентов происходит удаление пигментов и осветление масла.

Осн. массу белковых веществ, переходящих в растительные масла из семян, составляют альбумины и глобулины. Поскольку наличие белков ухудшает товарный вид масел и увеличивает его потери при очистке и хранении, белковые примеси (вместе с фосфолипидами) удаляют при гидратации масла, а также под действием щелочей или минер. к-т. Углеводы, моно-, ди- и олигосахариды, декстрины, крахмал, клетчатка и гемицеллюлоза, содержащиеся в растительных маслах в кол-ве 0,02-0,5%, образуют стабильные эмульсии, способствуют потемнению масла при термич. обработке, придают маслам неприятный вкус и запах.

Часть неомыляемых в-в, входящих в растительные масла, составляют витамины Е, A, D и К. Витамин Е содержится в растительных маслах в виде a-, b-, g-, и d-токоферолов. Кол-во D-a-токоферола в подсолнечном масле составляет ок. 0,05%. Высоким содержанием токоферолов характеризуются также масла пшеничных отрубей (100-400 мг в 100 г масла), соевое (74-160 мг в 100 г масла) и кукурузное (87-200 мг) масла; до 100 мг токоферолов в 100 г подсолнечного, хлопкового, рапсового и нек-рых др. маслах, до 60 мг-в арахисовом, до 30 мг-в оливковом и кокосовом.

Витамин А встречается в растительных маслах в виде провитаминов; содержится преим. в облепиховом, абрикосовом, персиковом и др. маслах. Витамин D содержится гл. обр. в соевом и кунжутном маслах, витамин К1, К2, К3)-в конопляном, подсолнечном, льняном и сурепном маслах.

В растительных маслах присутствуют также незначит. кол-ва насыщ. и не-насыщ. углеводородов с разветвленной цепью. В частности, в состав подсолнечного, хлопкового и соевого масел входит сквален (0,008-0,012%). Углеводороды, совместно с белками, в значит. степени определяют вкус и запах масла.

В результате длит. хранения на свету, при повыш. т-ре или под действием микроорганизмов растительные масла портятся-прогоркают. Неприятный запах и вкус растительным маслам сообщают продукты окисления жирных к-т (альдегиды, кетоны, гидроксикисло-ты), низкомол. жирные к-ты и их глицериды, продукты распада каротиноидов, стеринов, витаминов, фосфолипи-дов.

Иногда в растительных маслах могут находиться пестициды, используемые в с. х-ве. Их обычно удаляют из масла вместе с одорирующими в-вами в процессе перегонки с паром при 200-250 °С в вакууме.

Биологическая ценность растительных масел. Физиол. ценность растительных масел выше, чем у животных жиров. В первую очередь она определяется высокой калорийностью растительных масел -при полном окислении из 1 г растительного масла в организме выделяется ок. 37,7 кДж. Суточный рацион человека должен содержать не менее 25-35 г масел. Кроме того, растительные масла, как и животные жиры, являются структурной частью всех тканей организма. Вместе с белками они образуют комплексные соед., в виде к-рых входят в состав клеточных мембран и субклеточных структур, способствуют регуляции проникновения внутрь клеток воды, солей, аминокислот, углеводов и удаления из них продуктов обмена. Растительные масла являются источником ненасыщ. незаменимых жирных кислот-линолевой, линоленовой и арахидоновой. Поскольку растительные масла содержат витамины, фосфолипиды и стерины в большем кол-ве, чем животные жиры, употребление их в пищу способствует перевариванию пищи и правильному обмену в-в в организме. Жирорастворимые витамины растительных масел, помимо витаминной ценности, способствуют защите незаменимых жирных к-т от быстрого окисления.

Растительные масла, содержащиеся в клетках растений, являются структурным элементом протоплазмы и запасным питат. в-вом, расходуемым по мере надобности, особенно в период прорастания семян.

Выделение растительных масел. Осн. способы выделения масла из сырья -прессование и экстрагирование. Общие подготовит. стадии для обоих способов-очистка, сушка, обрушивание (разрушение) кожуры семян и отделение ее от ядер. После этого ядра семян (лен, рапс и др.) измельчают, получая т. наз. мятку. Перед отжимом мятку прогревают в жаровнях при 100-110 °С при перемешивании и увлажнении. Прожаренную мятку-мезгу-отжимают в шнековых прессах, причем высокомасличное сырье прессуют дважды: сначала на фор-прессах, а затем-после вторичного прожаривания-на прессах окончат. отжима.

Экстрагирование растительных масел проводят в спец. аппаратах при 50-55 °С р-рителем (бензин, гексан или этанол) до возможно полного извлечения масла. Из полученного р-ра (мисцелла) отгоняют р-ритель, к-рый возвращается в процесс, а масло охлаждают и фильтруют. Обезжиренный твердый остаток (шрот) после экстракции подвергают тепловой обработке паром для удаления р-рителя. При выделении растительных масел по смешанному способу произ-ва сначала осуществляют предварит. съем масла на прессах, после чего производят экстрагирование твердого остатка (жмыха).

Очистка масел. Растительные масла, получаемые любым способом и из любого сырья, обязательно подвергают очистке. По степени очистки пищевые растительные масла разделяют на сырые, нерафинированные и рафинированные. Растительные масла, подвергнутые только фильтрации, наз. сырыми и являются наиб. полноценными; в них полностью сохраняются токоферолы, фосфолипиды, стерины и др. биологически ценные компоненты. Сырые масла отличаются более высокими вкусовыми св-вами. Нерафинированные растительные масла подвергают частичной очистке - отстаиванию, фильтрации, гидратации и нейтрализации. Эти растительные масла имеют меньшую биол. ценность, т. к. в процессе гидратации удаляется часть фосфолипидов и стеринов. Полная схема рафинации включает мех. обработку, гидратацию (обработку небольшим кол-вом воды при 70 °С), щелочную рафинацию (воздействие на нагретое до 80-95 °С масло щелочью) и адсорбц. рафинацию, в процессе к-рой в результате обработки растительных масел адсорбентами (активир. уголь, разл. глины, напр. гумбрин, флоридин) поглощаются красящие в-ва, а масло осветляется и обесцвечивается. Удаление ароматич. в-в (дезодорация) производится воздействием на растительные масла водяного пара под вакуумом. Перед употреблением в пищу проводят анализ растительных масел на содержание вредных примесей (в т. ч. канцерогенов), вовлеченных в них в результате обработки.

В результате рафинации обеспечивается прозрачность масла, отсутствие отстоя, неприятного запаха и вкуса. Биологически менее ценные рафинированные растительные масла искусственно обогащают фосфолипидами. Рафинированные растительные масла не имеют преимуществ при хранении перед др. видами растительных масел (нерафинированными).

Применение. Растительные масла используют в осн. для пищ. целей. Масла подсолнечное, хлопковое, оливковое, арахисовое, соевое и др. потребляются непосредственно в пищу в натуральном (после рафинации) и гидрированном виде (маргарин и кулинарный жир), вводятся в состав майонезов, соусов и пр., применяются в произ-ве овощных и рыбных консервов, шоколада (масло какао), кремов, халвы и др. кондитерских изделий. Растительные масла используют также для разбавления красок, размягчения эмульсионных грунтов и масляных лаков. Высыхающие масла - осн. сырье в произ-ве пленкообразова-телей (олиф, лаков). Очищенные от примесей и обесцвеченные (отбеленные) масла-осн. компоненты связующих масляных и составная часть эмульсионных казеино-масляных (темперных) красок. Полувысыхающие масла-добавки, замедляющие высыхание красок. Натуральные и гидрированные растительные масла (см. Гидрогенизация жиров) - важнейшие компоненты сырья в произ-ве туалетного и хоз. мыла, косметич. ср-в, составов для обработки кож. В мед. практике из жидких растительных масел (касторовое, миндальное) готовят масляные эмульсии; оливковое, облепиховое, миндальное, подсолнечное и льняное масла-основы лек. мазей и линиментов. Из растительных масел при их омылении получают глицерин и жирные к-ты.

Объем мирового произ-ва растительных масел 31,7 млн. т (1981); в СССР общий объем произ-ва 3,25 млн. т (1989), в т.ч. подсолнечного масла ок. 1100, хлопкового ок. 800, соевого ок. 350, касторового ок. 20, рапсового 19, горчичного 17, льняного ок. 7 тыс. т. Кроме них в пром. масштабе производят кориандровое, облепиховое, кукурузное, тунговое и нек-рые др. масла.

Лит.: Тютюнников Б.Н., Химия жиров, М., 1974; Беззубов Л. П., Химия жиров, 3 изд., М., 1975; Щербаков В. Г., Биохимия и товароведение масличного сырья, 3 изд., М., 1979; Технология жиров и жирозаменителей, М., 1982; Технология переработки жиров, М., 1985; Паронян В.Х., Новокшо-нов Ю. И., Моделирование и оптимизация процессов рафинации жиров, М., 1985; Davies J. Т., Turbulence phenomena, N.Y.-L., 1972; Smits G., Losses in alkali neutralization of edible oils, [Groningen], 1977. См. также лит. при ст. Жиры.

В.Х. Паронян.


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн