Липиды винограда – Эфирные масла, липиды

Липиды (жиры и масла)

По своей структуре липиды представляют собой сложные эфиры глицерина и жирных кислот. Липиды являются одним из важнейших источников энергии для организма. Так, из 1 г липидов организм способен извлечь 9 ккал энергии.

Однако выполняют эти вещества и пластическую функцию (фактически из них состоят мембраны всех клеток и клеточных органелл), и функцию источника предшественников различных физиологически важных веществ (в первую очередь, женских половых гормонов эстрогенов – вот почему очень худые женщины часто страдают репродуктивными нарушениями; кроме того, из непредельных жирных кислот происходит синтез различных медиаторов), а также играют роль переносчика многих гидрофобных соединений, в первую очередь, жирорастворимых витаминов и таких важных минеральных элементов как кальций и магний.

Твердые пищевые липиды принято называть жирами, жидкие – маслами , однако сейчас слово жир преобладает в русском языке и его используют как синоним слову липиды. Жиры и масла являются обязательным компонентом пищи, и их потребность для организма человека определяется на уровне 70-154 г/в сутки и для мужчин и от 60-102 г/сутки для женщин.

Необходимость в них у человека резко возрастает при больших физических нагрузках, а также при нахождении в тяжелых (холодных) климатических условиях.

Жир входит в состав секрета сальных желез, который не только предохраняет кожу от сухости, но и придает волосам прочность и здоровый блеск. У детей жиры служат главным строительным материалом для развития мозга.

В составе пищевых продуктов выделяют видимые и скрытые жиры и масла.

Видимые жиры представляют собой собственно липиды того или иного происхождения, когда человек осознает, что за продукт находиться перед ним. Это растительные жиры и масла, сливочное масло, маргарин, кулинарный жир, сало и т.д.

Скрытые жиры – это те липиды, которые находятся в значительном количестве в пищевых продуктах, но, как правило, потребитель не предполагает, что этот продукт имеют такую жирность. К таким продуктам можно отнести, прежде всего, различные мясные изделия, такие как колбаса, сосиски – содержание жира в них очень велико, а также хлебобулочные и кондитерские изделия.

Разные липиды различаются между собой по происхождению (растительные масла, животные жиры), составу жирных кислот и их расположению (различают альфа- и бета-положение остатка жирных кислот в глицерине; биологической ценностью обладают жирные кислоты, находящиеся в определенном положении; энергетическая же ценность не зависит от положения).

Растительные и животные жиры в рационе

Растительные жиры содержат много ненасыщенных жирных кислот и не содержат холестерин. Обратите внимание, холестерин – это продукт преимущественно животного происхождения, в растительных жирах он либо отсутствует, либо его содержание настолько незначительно, что никогда не выносится на этикетку, т.е. никакое растительное масло не может быть источником холестерина в принципе. Поэтому указание на бутылке растительного масла «0% холестерина», безусловно, не грешит против истины, но по сути, является лишь ловким рекламным ходом, так как растительное масло конкурентов тоже не содержит холестерина. Животные липиды более ценные в плане энергии, а также содержат большее количество жирорастворимых витаминов.

Жирные кислоты различаются между собой длиной цепи, а также наличием (ненасыщенные жирные кислоты) или отсутствием (насыщенные жирные кислоты) двойных связей и их числом (в случае присутствия более одной двойной связи в жирной кислоте говорят о полиненасыщенных жирных кислотах). Типичными примерами насыщенных жирных кислот являются стеариновая, пальмитиновая, маргариновая, лауриновая и др. кислоты; мононенасыщенных – олеиновая, эруковая, вакценовая и др. кислоты; полиненасыщенных – линолевая, линоленовая, арахидоновая и др. кислоты. Чем больше двойных связей в молекуле, тем выше реакционная способность и, соответственно, биологическая ценность масла.

Как насыщенные, так и ненасыщенные жирные кислоты могут быть источником энергетической ценности, в то время как биологической ценностью обладают только ненасыщенные жирные кислоты. Наш организм способен в незначительных количествах синтезировать насыщенные липиды (животные жиры) из углеводов, но ненасыщенные жиры могут поступать в организм человека только с пищей и поэтому относятся к незаменимым факторам питания. Это указывает на необходимость обязательного присутствия в рационе человека ненасыщенных жирных кислот (особенно незаменимых полиненасыщенных жирных кислот омега-3 и омега-6, которые составляют витамин F). Наиболее богаты полиненасыщенными кислотами такие растительные масла как кукурузное, подсолнечное, соевое, льняное и масло грецкого ореха.

По разным причинам не допускается полное исключение жиров и масел из рациона человека, т.к. с ними в организм попадают жирорастворимые витамины (А, Д, Е, К), а жирные кислоты, помимо энергетической, обладают и биологической ценностью. Такой дисбаланс не в пользу жиров часто можно наблюдать при сознательном отказе от них. Это, конечно, иногда и приводит к желаемому результату (похудение), но при этом достигнутый результат сопровождается рядом негативных эффектов: нарушается деятельность центральной нервной системы, снижается устойчивость организма к инфекциям, сокращается продолжительность жизни и пр.

С другой стороны, чрезмерное употребление жиров и углеводов приводит вначале к избыточной массе тела, а потом и вовсе к ожирению. Связано это с тем, что на физиологическом уровне организм ожидает периода голодания. Этот механизм выработался достаточно давно, когда человек в избытке ел только после удачной охоты, после чего следовал долгий период с употреблением скудной пище в ожидании следующей добычи. Поэтому всю избыточную энергетическую ценность (в основном в виде жира и углеводов) организм переводит в жир, который и запасает в специальных клетках жировой ткани – липоцитах.

Так и происходит до тех пор, пока энергетическая ценность потребленных пищевых продуктов и затраченная организмом энергия не сравняется – процесс запасания прекращается. Чтобы начался расход запасенных жиров, необходимо, чтобы расход энергии организмом превышал энергетическую ценность потребленных пищевых продуктов. Это, как правило, достигается коррекцией диеты человека, либо усилением физических нагрузок. Но исключение жиров и масел по причинам указанным выше полностью не допускается, происходить лишь уменьшение количества потребленного жира, а также его замена на биологически более ценный жир (самый простой пример: замена животного жира растительным, характеризующимся высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот).

Липиды содержащиеся в винограде

Липиды винограда

Липиды (от греч. lipos – жир), жиры и жиро подобные вещества, входящие в состав живых клеток различных частей винограда. Они образуют устойчивые и неустойчивые комплексы и соединения с белками и углеводами. При этом различают свободные и связанные липиды. Большая их часть присутствует в связанном состоянии (табл. 9)

Таблица 9 Распределение липидов в виноградной грозди

Элементы виноградной грозди

Ягода, г/кг: мякоть

Как видно, большая часть липидов в винограде находится в связанном состоянии. При этом в семенах от общей массы находится 60-90 %, в кожице 10-25 % и в мякоти 5-15 % липидов. В сусле содержится липидов 50-300 мг/дм3, в столовых винах от 70 до 200, а в крепленых винах от 70 до 700 мг/дм3 липидов. Увеличение липидов происходит при интенсивной обработке мезги и длительном контакте сусла с твердой фазой виноградной ягоды.

Общим свойством липидов является их гидрофобность и нерастворимость в воде, а находятся они в основном в семенах в виде виноградного масла и на поверхности кожицы в виде налета.

К липидам относятся глицериды, воски, фосфор- и гликолипиды, жирорастворимые пигменты (каротиноиды, хлорофиллы), стерины, жирорастворимые витамины, жирные кислоты (капроновая, каприловая, энактовая) и не летучие жирные кислоты (стеариновая, пальмитиновая, олеиновая, линолевая и др.). Общее содержание липидов в зрелой виноградной грозди достигает 0,23 % его сухой массы.

Воски входят в состав воскового налета ягод – прюина. Прюин представляет собой жироподобное вещество, температура плавления которого 70 – 73 ºС. В состав прюина входят три терпены, спирты С24-С28, жирные кислоты С18-С28, сложные эфиры этих спиртов и кислот, альдегиды и парафины С23-С31, углеводороды С25-С52.

Воски предохраняют ягоду от неблагоприятных метеорологических воздействий, чрезмерного испарения влаги, механических повреждений кожицы и болезней, вызываемых микроорганизмами. Содержание прюина в виноградной ягоде зависит от сорта и может составлять от 10 до 100 г на 100 кг винограда.

По содержанию полярных или ионных гидрофильных группировок и гидрофобных неполярных углеводородов липиды делятся на нейтральные и полярные. Нейтральных липидов (в основном глицериды и стерины) больше всего находится в семенах (9,2 г/кг) и кожице винограда 5,3 г/кг. Полярные липиды представлены гликолипидами и фосфолипидами, причем последние участвуют в процессах фосфорилирования на первой стадии спиртового брожения виноградного сусла.

Липиды являются основным источником запасного энергетического материала, выполняют чрезвычайно важные физиологические функции в метаболизме клеток, в ферментативных процессах.

Переходя в сусло, липиды винограда способны активизировать процесс спиртового брожения.

Очень важным фактором в виноделии является то, что липиды влияют на качество вина, его аромат и стойкость, они принимают участие в окислительно-восстановительных биохимических процессах, а фосфолипиды имеют антиоксидантные свойства. Липиды улучшают игристые и пенистые свойства игристых вин, так как они являются поверхностно-активными веществами. Они также принимают участие в формировании помутнений, которые объясняются повышенной склонностью отдельных фракций липидов к окислению, их плохой растворимостью в водно-спиртовых средах, приводящей к выделению осадков. Комплексы липидов (гликолипиды и др.) с другими биополимерами также могут быть причиной различных помутнений.

Липиды виноградного сока и их изменение в процессе ультрафильтрации Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Поязитис В. Г., Колесник А. А., Голубев В. Н.

Текст научной работы на тему «Липиды виноградного сока и их изменение в процессе ультрафильтрации»

лового эфира) позволяет получить масло с наименьшим суммарным содержанием хлорофиллов и феофитинов (18,5-10

4%), тогда как полярный растворитель — ацетон, а также смесь полярного (этанол) и неполярного (хлороформ) растворителей в соотношении 1:2 повышает степень извлечения хлорофиллов — соответственно 49,1 ■ 10-4% и 52,4-10 % (табл. 2).

По данным [4], зеленые пигменты — хлорофиллы не только придают темный цвет маслам, но и инициируют окислительные процессы, вследствие чего сокращается срок хранения масла, ухудшаются его вкусовые качества.

При изучении фосфолипидов рапсового жмыха было определено содержание фосфолипидов, а также групповой состав отдельных фракций. Содержание фосфолипидов определяли стандартным колориметрическим методом, основанным на образовании фосфорванадомолибденового комплекса [4]. Количество фосфолипидов находили в процентах в пересчете на стеароолеолецитин по

где 26,03 — коэффициент пересчета фосфора на стеароолеолецитин;

С — количество мг фосфора в 1 мл иссле-

дуемого раствора; определяется по градуировочному графику;

V — объем анализируемого раствора, мл;

Р — навеска масла, г.

Содержание фосфолипидов в масле, полученном экстракцией жмыха ацетоном, составляет 0,37%, а при экстракции эфиром — 0,25%.

Фосфолипиды, выделенные из масла осаждением холодным ацетоном [5], разделяли на отдельные фракции с помощью тонкослойной хроматографии. Для этого пробу в количестве 5 мкл в виде 1%-ного хлороформного раствора наносили на пластинки ЗПьИо! и хроматографировали в сис-

теме растворителей: хлороформ — метанол — 2,5%-ный аммиак (65:25:5) [6]. Идентификацию фос-

фолипидов проводили по универсальным индикаторам, а также по значениям /?/ [6].

В результате обнаружено и количественно .. определено 5 фракций, %: фосфатидилхолин —

31,5, лизофосфатидилхолин — 12,0, фосфатидил-этаноламин — 24,5, фосфатидилсерин — 20,5, фос-фатидная кислота— 11,5.

1. Тип растворителя не существенно влияет на степень извлечения масла из рапсового жмыха. Для получения масла с меньшим содержанием хлорофиллов целесообразно использовать в качестве экстрагента диэтиловый эфир.

2. Тип растворителя влияет на количественное соотношение различных групп липидов.

1. Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров / Под ред. А. Г. Сергеева.— Л.: ВНИИЖ, 1975, т. 1, кн. 1,— С. 592.

2. Кузнецов Д. И., Гришина Н. Л. Унифицированная система методов выделения и количественного определения липидов пищевых продуктов.— М.: Пищ. пром-сть, 1977.

3. Ш т а л ь Э. Хроматография в тонких слоях.— М.: Наука, 1965.— 270 с.

4. Руководство по методам исследования, технохимиче-скому контролю и учету производства в масложировой промышленности/Под ред. В. П. Ржехина, А. Г. Сергеева,—Л.: ВНИИЖ, 1967, т. 1, кн. 2,—С. 508, 573, 855.

5. Дятловицкая Э. В., Грешных К. П., Бергельсон Л. Д. Фосфолипиды дрожжей, выращенных на н-алканах.— Биохимия, 1968, 33, вып. 1, с. 83.

6. Корнена Е. П., Арутюн ян Н. С. Исследование структуры негидратируемых фосфолипидов подсолнечных масел / Труды ВНИИЖ, 1980.— С. 25.

Кафедра органической химии Поступила 10.05.89

ЛИПИДЫ ВИНОГРАДНОГО СОКА И ИХ ИЗМЕНЕНИЕ В ПРОЦЕССЕ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИИ

В. Г. ПОЯЗИТИС, А. А. КОЛЕСНИК, В. Н. ГОЛУБЕВ

Одесский технологическии институт пищевой

В последние годы в различных отраслях народного хозяйства происходит процесс широкого внедрсчжя мембранной технологии. Особенно перспективным представляется использование мембранной технологии в пищевой промышленности, в частности для получения высококачественных осветленных и концентрированных плодоовощных соков и напитков, отличающихся высокой коллоидной и окислительной стабильностью. Однако практическое внедрение мембранной технологии должно базироваться на подробном изучении влияния мембранных физикохимических процессов на биохимические показатели осветленной соковой продукции.

Одним из важнейших составных компонентов фруктовых соков, в том числе и виноградного, являются липиды, оказывающие существенное влияние на органолептические качества [1], стойкость к окислению, покоричневению [2] и, в конечном счете, на

промышленности им. М. В. Ломоносова

биологическую и питательную ценность, сохранность * и товарный вид продукции.

В связи с этим большой интерес представляет разработка новых технологий получения высококачественных стабильных напитков на основе осветленного ультрафильтрацией виноградного сока и исследование возможности дифференцированного удаления из сока дестабилизирующих продукцию нейтральных липидов [3] и частичного сохранения полярных фракций, обладающих антиокисли-тельными, эмульгирующими свойствами и повышенной биологической ценностью [2].

В работе использовали два сорта винограда — Одесский черный и Сухолиманский белый, полученные во ВНИИ виноградарства и виноделия им.

В. Е. Таирова (Одесса).

Виноград отжимали на механическом лабораторном прессе, полученный сок предварительно отстаивали и подвергали ультрафильтрации.

Проце с промьи фильтра: ве полш ции 2 ,к: ностью I скорости меняемы В ыдел ных и ОС соков пр экстракц

сухих ВЄІ ме хлорі нелипиді хлорофо] вором Сі лонке С ( Сумму делили I колипидо ной хром Г руппс выделенв ровали м осуществ при срав цифическ липидов, тов жест чески ин, путем ЭЛ] В качеі группової тан — ме 0,5 об/а ацетон -60:2:1 об 7 н а мм и хлорої) 25:6 об/о Обнар> ществлял 10%-ным ты. Коли модифищ ГІО углеві РУ [9].

ственно „ олин — атидил-5, фос-

ияет на жмыха, жанием в ка-

вхимиче-уіожиро-1. Г. Сер-С. 508,

[., Б е р -іьіращен-1, с. 83. едование

сока и іванного здукцию юхране-юкисли-овышен-

града — юлучен-лия им.

Процесс осуществляли на лабораторной установке с промышленным аналогом половолоконного ультра-фильтрационного мембранного модуля АР-2 на основе полиамидной мембраны с площадью фильтра-. ции 2 м2 и центробежным насосом производительностью 3 м3/ч, создающим давление 1,8 МПа при скорости потока 1,6 м/с. Средняя величина пор применяемых мембран — 0,05 мкм.

Выделение суммы липидов из образцов натуральных и осветленных ультрафильтрацией виноградных соков проводили по методике, предусматривающей экстракцию смесью хлороформ — метанол с объемным соотношением, зависящим от содержания сухих веществ и определяемым по тройной диаграмме хлороформ — метанол — вода [4]. Очистку от нелипидных примесей осуществляли промывкой хлороформных экстрактов 0,5%-ным водным раствором СаСЬ с последующей хроматографией на колонке с сефадексом 0-25.

Сумму очищенных липорастворимых веществ делили на классы нейтральных липидов НЛ, гликолипидов ГЛ, фосфолипидов ФЛ методом колоночной хроматографии на силикагеле [5].

Групповой состав различных классов липидов, выделенных колоночной хроматографией, анализировали методом ТСХ [6]. Идентификацию липидов осуществляли по хроматографической подвижности при сравнении с липидными стандартами, по специфическим цветным реакциям на отдельные группы липидов, а также на основании изучения продуктов жесткого кислотного гидролиза хроматографически индивидуальных групп липидов, полученных путем элюирования веществ с сорбента.

В качестве систем растворителей при определении группового состава использовались: для НЛ — гептан — метилэтилкетон — уксусная кислота (47,5:7,5: 0,5 об/об) [7], двукратный подъем; для ГЛ — ацетон — толуол — уксусная кислота — вода (60: 60:2:1 об/об); для ФЛ — хлороформ — метанол — 7 н аммиак (65:30:4 об/об), первое направление и хлороформ — уксусная кислота — вода (170:25: 25:6 об/об), второе направление [5].

Обнаружение зон, принадлежащих липидам, осуществляли парами йода, а также опрыскиванием 10%-ным раствором фосфорно-молибденовой кислоты. Количественное определение НЛ осуществляли модифицированным методом Аменты [7], ГЛ — по углеводному компоненту [8], ФЛ — по фосфору [9].

В табл. 1 приведены результаты определения липидного состава исходного натурального виноградного сока и после ультрафильтрации.

Сум- ма липи- дов, мг/л Классы липидов, мг/л

Образец сока ней- траль- ные липи- ды гли- коли- пиды фос- фоли- пиды

Сухолиманский белый (контроль) 940 486 358 96

Сухолиманский белый (фильтрат) 99 23 59 17

Одесский черный (контроль) 236 109 87 40

Одесский черный (фильтрат) 37 6 17 14

Общая степень удаления липидов сока на мембране колеблется в пределах 85—90%. Максимальная задерживающая способность (95%) отмечена в случае нейтральных липидов. Последние представлены различными весьма гидрофобными соединениями и очень слабо проникают через мембраны гидрофильного типа.

Следует отметить сравнительно высокую проницаемость (до 20%) через мембраны гликолипидов. Это может быть объяснено высокой физико-химической полифункциональностью этих соединений, содержащих гидрофобные и гидрофильные фрагменты, имеющие различное сродство к мембранам, обладающим разной степенью гидрофобности.

Фосфолипиды, как и гликолипиды, обладают различной проникающей способностью (17—35%) через мембраны, что обусловлено, по-видимому, сложной структурной организацией этого класса липидов.

Учитывая различную проницаемость через мембраны индивидуальных классов липидов сока НЛ, ГЛ, ФЛ, полученный результат был подвергнут проверке на чистых липидах модельной системы. Для этого в водной среде pH 3,3 (винная кислота) были диспергированы с помощью ультразвукового дезинтегратора химически чистые липиды (1000 мг/л—трио-леин (класс НЛ), моногалактозилдиглицерид (класс

Содержание групп липидов, % от суммы соединений соответствующего класса НЛ, ГЛ, ФЛ

нейтральные липиды гликолипиды фосфолипиды

Углеводороды 5,4 Этерифицированные гликозиды стеринов 7,і Дифосфатидил глицерины 14,5

Эфиры стеринов 21,8 Моногалактозилдиглицериды 9,6 Фосфатидные кислоты 3,7

Воски 1,9 Гликозиды стеринов 18,7 Фосфатидилэтаноламины 35,0

Эфиры жирных кислот 10,4 Цереброзиды 40,3 Фосфатидилглицерины 19,4

Триацил глицерины 15,7 Керамидолигозиды 13,4 Фосфатидилхолины 16,5

Токоферолы 0,6 Дигалактозилдиглицериды 3,2 Фосфатидилсерины 3,1

Свободные жирные кислоты 8,0 Сульфохиновозил диглицериды 3,7 Фосфатидил инозиты 7,8

Жирные спирты 5,0

Свободные стерины 13,2

Диацил глицерины 8,7

Моноацил гл и цер и н ы 2,5

ГЛ), фосфатидилхолин (класс ФЛ). Полученные образцы содержали также для повышения растворимости липидов альбумин (500 мг/л) и танин (1000 мг/л).

В результате ультрафильтрации модельных растворов в условиях, идентичных фильтрации виноградного сока, степень проницаемости триолеина составила 3,8%, моногалактозилдиглицерида 16,5% и фосфатидилхолина 34%, что оказалось близким к результатам, полученным на липидах виноградного сока.

Наибольшим в количественном отношении классом липидов натурального виноградного сока Одесский черный и Сухолиманский белый явились НЛ, составившие около 50%. Затем в порядке уменьшения содержания следовали ГЛ и ФЛ (табл. 1).

Групповой состав липидов сока Сухолиманский белый представлен в табл. 2. Превалирующими типами липидных соединений являлись эфиры стеринов, триацилглицерины, свободные стерины, эфиры жирных кислот, цереброзиды, гликозиды стеринов, керамидолигозиды, фосфатидилэтаноламины, фос-фатидилглицерины и фосфатидилхолины. Групповой состав липидов соков обоих сортов был весьма близок. Следует отметить, что в процессе ультрафильтрации качественный состав и количественное соотношение липидов сока менялось незначительно. Лишь во фракции нейтральных липидов нами отмечена высокая степень (до 99%) задерживания эфиров стеринов и эфиров жирных кислот. Это свидетельствует о том, что в пределах отдельного класса липидов не наблюдается выраженной селективности в удалении отдельных групп при мембранной фильтрации.

Однако ультрафильтрационное ответление дает возможность удалить основную массу нейтральных липидов, участвующих в формировании помутнений и развитии окислительных процессов в соках, и частично сохранить полярные липиды, доля.которых после обработки уже составляет

Следовательно, с помощью ультрафильтрации можно устранить из сока не только нерастворимые шламовые вещества, но и снизить содержание веществ как липидной, так и белковой, полифеноль-ной и полисахаридной природы, вызывающих дестабилизацию соков.

Полученные по приведенной схеме образцы осветленных соков отличались кристаллической прозрач-

ностью с блеском, высокой стабильностью, хор шими органолептическими свойствами.

Таким образом, с учетом полученных экспериме тальных данных разработана схема ультрафильтр ционного осветления виноградного сока с испол зованием половолоконного мембраннного моду. АР-2, которая внедряется на заводе продтовар

Источники:

http://www.moydietolog.ru/lipidy-zhiry-masla
http://vinograd-vino.ru/sostav-vinograda-i-vina/205-lipidy-soderzhashchiesya-v-vinograde.html
http://cyberleninka.ru/article/n/lipidy-vinogradnogo-soka-i-ih-izmenenie-v-protsesse-ultrafiltratsii