Жидкие жиры и масла путем каталитического присоединения водорода по месту двойных связей входящих в их состав непредельных кислот могут быть превращены в твердые жиры. Это метод называют гидрогенизацией (отверждением) жиров. Впервые он был разработан в 1906г. русским ученым С.А. Фокиным, а в 1909г. им же осуществлен в промышленном масштабе.
Гидрогенизацию ведут в присутствии мелкораздробленного металлического никеля (катализатор) при 160-240 оС, пропуская в нагретое масло под давлением до 3 атм. очищенный газообразный водород. При этом непредельные триглицериды превращаются в предельные. Например:
9 10
СН2—О—С—(СН2)7—СН=СН—(СН2)7—СН3
I О 9 10 + 3 Н
СН —О—С—(СН2)7—СН=СН—(СН2)7—СН3 ¾¾®
I О 9 10 Ni
СН2—О—С—(СН2)7—СН=СН—(СН2)7—СН3
О триолеин (жидкий)
9 10
СН2—О—С—(СН2)7—СН2—СН2—(СН2)7—СН3
I О 9 10
® СН —О—С—(СН2)7—СН2—СН2—(СН2)7—СН3
I О 9 10
СН2—О—С—(СН2)7—СН2—СН2—(СН2)7—СН3
О тристеарин (твердый)
Твердый жир, получаемый путем гидрогенизации жидких растительных масел или жиров морских животных и рыб, называется саломасом. Его широко применяют для производства искусственного твердого пищевого жира – маргарина, а также в мыловарении и др. Различные сорта маргарина получают, смешивая саломас с молоком, в некоторых случаях – с яичным желтком. Получается продукт, по внешнему виду напоминающий сливочное масло, приятный запах последнего достигается введением в маргарин специальных ароматизаторов – сложных композиций различных веществ, непременной составной частью которых является диацетил (СН3—С—С—СН3 - жидкость желтого цвета, содержится в коровьем масле.) II II
О О
Гидрогенизация жиров имеет очень большое практическое значение. Потребность в твердых жирах в народном хозяйстве огромна. Из них получают наиболее ценные сорта мыл. Они удобнее для употребления в пищу. Кроме того, твердые жиры, поскольку они не содержат двойных связей (или содержат их значительно меньше, чем жидкие жиры), труднее окисляются и поэтому менее подвержены порче (прогорканию) при хранении. Применение гидрогенизации жидких жиров и масел дает возможность восполнить недостаток твердых жиров.
Реакции, характеризующие не насыщенность жиров
Раствор KMnO4 при встряхивании с маслами теряет фиолетовую окраску, при этом окисляются по месту двойных связей входящие в состав масел непредельные кислоты (подобно окислению этиленовых углеводородов) и восстанавливается Mn7+. Твердые жиры, содержащие мало непредельных глицеридов, обесцвечивают раствор KМnO4 в значительно меньшей мере.
Окрашенные в бурый цвет растворы иода и брома обесцвечиваются при взаимодействии с входящими в состав жиров непредельными кислотами в результате присоединения галогенов по двойным связям. Например:
9 10 I 2 9 10
-СО-(СН2)7-СН=СН-(СН2)7-СН3 ¾® -СО-(СН2)7-СН-СН-(СН2)7-СН3
остаток олеиновой к-ты I I остаток 9,10-иод-
I I стеариновой к-ты
Эта реакция не только качественно, но и количественно характеризует не насыщенность (непредельность) жиров. Так, представление о содержании непредельных кислот в масле дает иодное число – количество граммов иода, которое может присоединяться (при соблюдении стандартных условий) к непредельным кислотам в 100г. жиров. Для большинства жиров и растительных масел иодное число 30-150, для сливочного масла - 30, для говяжьего сала - 32-50, для богатого непредельной олеиновой кислотой оливкового («прованского») масла 75-88. Высокие иодные числа у богатых полиненасыщенных кислотами высыхающих масел (льняное 170-180, конопляное 140-165).
Для характеристики содержания олеиновой кислоты применяют элаидиновую пробу: масло обрабатывают азотистой кислотой, при этом жидкие глицериды олеиновой кислоты (цис-изомер) превращаются в твердые глицериды элаидиновой кислоты (транс-изомер). Так, жидкое оливковое масло, богатое олеиновой кислотой (до 80 %), при действии азотистой кислоты затвердевают в плотную массу.
