Реферат: Жиры

  Приготовление М. обработкой жиров растительной золой, известью и естественными щелочами, по свидетельству Плиния Старшего, было известно ещё древним галлам и германцам. Упоминание о М. встречается у римского врача Галена (2 в. н. э.). Однако как моющее средство М. стали использовать значительно позже; к 17 в. оно, по-видимому, было уже достаточно распространено в Европе. Мыловаренная промышленность возникла в 19 в., чему способствовали развитие химии жиров (работы французского химика М. Э. Шеврёля, 1813—1823) и создание достаточно широкого производства соды по способу французского химика Н. Леблана (1820). Современная мыловаренная промышленность выпускает М. различных типов и сортов. По назначению различают хозяйственные, туалетные и технические М.; они бывают твёрдыми, мягкими, жидкими и порошкообразными. Жировым сырьём в производстве М. служат жиры животные и жирные масла растительные, а также жирозаменители — синтетические жирные кислоты, канифоль, нафтеновые кислоты, талловое масло. Твёрдые сорта М. получают из твёрдых жиров и саломасов — отверждённых гидрогенизацией растительных масел или жидких жиров морских животных. Сырьём для жидких М. служат в основном жидкие растительные масла, наряду с которыми используют жирозаменители. В производстве туалетного мыла жидкого жирозаменители не применяют.

  Технологический процесс получения М. складывается из 2 этапов: варки М. и переработки сваренного М. в товарный продукт. Варку М. проводят в специальных аппаратах — варочных котлах. Жировое сырьё при нагревании подвергают омылению едкой щёлочью, обычно каустической содой (гидроокисью натрия); при этом жиры превращаются в смесь солей жирных кислот и глицерин. Иногда используют жиры, предварительно подвергнутые гидролизу (расщеплению) с образованием свободных жирных кислот. Расщеплённые жиры в варочном котле нейтрализуют кальцинированной содой (карбонатом натрия), а затем доомыляют едкой щёлочью. В обоих случаях в результате варки образуется мыльный клей — однородная вязкая жидкость, густеющая при охлаждении. Товарное М., полученное непосредственно из мыльного клея, называют клеевым; содержание жирных кислот в нём обычно находится в пределах от 40 до 60%. Обработка мыльного клея электролитами (отсолка) вызывает его расслоение. При полной отсолке растворами едкой щёлочи или хлористого натрия в варочном котле возникают два слоя. Верхний слой — концентрированный раствор М., содержащий не менее 60% жирных кислот, называют мыльным ядром. Из него получают товарное М. высших сортов (ядровое М.). Нижний слой — раствор электролита с малым содержанием М. — подмыльный щёлок; в него переходит большая часть глицерина (который извлекают как ценный побочный продукт производства) и загрязнений, внесённых в мыльный клей с исходными продуктами. Метод получения клеевых М. принято называть прямым, ядровых — косвенным. В производстве хозяйственных М. используют оба эти метода. Туалетные М., как правило, готовят косвенным методом, причём мыльное ядро получают из лучшего жирового сырья и подвергают дополнительной очистке.

  На втором этапе при получении твёрдых М. мыльную массу — продукт варки — охлаждают, подсушивают, а затем механической обработкой с помощью специальной аппаратуры придают ей пластичность и однородность, формуют и разрезают на куски стандартной массы. В туалетные М. вводят отдушки, красители, антиоксиданты, а в некоторых случаях — дезинфицирующие, лечебно-профилактические, пенообразующие и др. специфичные добавки. В дешёвые сорта М. иногда добавляют минеральные наполнители — бентонитовые глины, очищенный каолин. Особую группу составляют пережиренные туалетные мыла; в них отсутствует свободная щёлочь и обычно содержатся косметические добавки (высшие жирные спирты, питательные вещества и др.).

  Порошкообразные М. получают распылительной сушкой мыльных растворов. В продажу они поступают без добавок (мыльные порошки) или в смеси со значительным количеством щелочных электролитов (содой, фосфатами и др.), которые улучшают моющую способность М. (стиральные порошки). При производстве М. применяется автоматизированная технологическая аппаратура непрерывного действия.

  Мировое производство хозяйственных М. постепенно сокращается в связи с увеличением выпуска синтетических моющих средств и растущим дефицитом жирового сырья. Однако с распространением разнообразных синтетических мылоподобных веществ М. не потеряли своего значения важнейшего средства личной гигиены. Они по-прежнему широко применяются в быту и во многих отраслях промышленности (особенно в текстильной). М. наряду с др. типами поверхностно-активных веществ используются как смачиватели, эмульгаторы, стабилизаторы коллоидно-дисперсных систем. М. применяют в составе смазочно-охлаждающих жидкостей для металлообрабатывающих станков; при обогащении полезных ископаемых флотацией. Их используют в химической технологии: при синтезе полимеров эмульсионным способом, в производстве лакокрасочной продукции и др. «Металлические» М. как загустители входят в состав пластичных смазок, как сиккативы (ускорители «высыхания») — в состав масляных лаков, олиф и др.

Жировой обмен, совокупность процессов превращения нейтральных жиров и их биосинтеза в организме животных и человека. Ж. о. 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 Ж. о. из организма.

  В полости рта жиры никаким изменениям не подвергаются: в слюне нет расщепляющих жиры ферментов. Расщепление жиров начинается в желудке, однако здесь оно протекает с небольшой скоростью, т. к. липаза желудочного сока может действовать только на предварительно эмульгированные жиры, в желудке же отсутствуют условия, необходимые для образования жировой эмульсии. Лишь у детей раннего возраста, получающих с пищей хорошо эмульгированные жиры (молоко), расщепление жиров в желудке может достигать 5%. Основная часть жиров пищи подвергается расщеплению и всасыванию в верхних отделах кишечника. В тонком кишечнике жиры гидролизуются липазой (вырабатываемой поджелудочной железой и железами кишечника) до моноглицеридов и в меньшей степени до глицерина и жирных кислот. Степень расщепления жиров в кишечнике зависит от интенсивности поступления в кишечник жёлчи и от содержания в ней жёлчных кислот. Последние активируют кишечную липазу и эмульгируют жиры, делая их более доступными действию липазы; кроме того, они способствуют всасыванию свободных жирных кислот. Всосавшиеся жирные кислоты в слизистой оболочке кишечника частично используются для ресинтеза жиров и др. липидов, специфичных для данной ткани организма, частично в виде свободных жирных кислот переходят в кровь. Механизм синтеза триглицеридов из жирных кислот связан с активацией последних путём образования их соединений с коферментом А (КоА). Вновь синтезированные триглицериды, а также триглицериды, всосавшиеся в нерасщеплённом виде, и свободные жирные кислоты могут переходить из стенки кишечника как в лимфатическую систему, так и в систему воротной вены. Триглицериды, поступившие в лимфатическую систему через грудной проток, переходят небольшими порциями в общий круг кровообращения и могут отлагаться в жировых депо организма (подкожная жировая клетчатка, сальник, околопочечная клетчатка и т. д.). Большая же часть триглицеридов и жирных кислот, поступивших в систему воротной вены, задерживается в печени, подвергаясь там дальнейшим превращениям. В ходе промежуточного обмена в тканях под влиянием тканевых липаз жиры расщепляются до глицерина и жирных кислот, при дальнейшем окислении которых выделяется большое количество энергии, накапливаемой в виде аденозинтрифосфорной кислоты. Окисление глицерина связано с образованием уксусной кислоты, которая в виде ацетил-КоА вовлекается в трикарбоновых кислот цикл. На этом этапе происходит пересечение Ж. о. с обменом белков и углеводов. Окисление высших жирных кислот в тканях человека и животных протекает иначе. Активированные высшие жирные кислоты в виде соединений с КоА реагируют с карнитином, образуя его производные, способные проникать через мембраны митохондрий. Внутри митохондрий жирные кмслоты последовательно окисляются с освобождением активных двууглеродных компонентов — ацетил-КоА, который вовлекается в цикл трикарбоновых кислот или используется на др. реакции биосинтеза. Ж. о. находится под контролем нервной системы и гормонов гипофиза, надпочечников и половых желез. Повреждая, например, гипоталамическую область мозга, можно вызвать ожирение животного.

  В растениях жиры образуются из углеводов. Этот процесс наиболее интенсивно идёт в созревающих масличных семенах и плодах. При прорастании семян идёт обратный процесс: жиры расщепляются (при участии липаз) на глицерин и жирные кислоты, и из продуктов распада образуются углеводы. Поэтому по мере прорастания семян уменьшается содержание в них жиров и увеличивается количество свободных жирных кислот. Глицерин в ростках присутствует в ничтожном количестве, т. к. он легко и быстро превращается в углеводы. В прорастающих семенах масличных растений путь превращения жиров в углеводы лежит через глиоксилатный цикл.

Литература

Каррер П., Курс органической химии, пер. с нем., 2 изд., Л., 1962;  Фердман Д. Л., Биохимия, 3 изд., М., 1966;

Тютюнников Б. Н., Химия жиров, М., 1966;

Кретович В. Л., Основы биохимии растений, 5 изд., М., 1971.

 Технология переработки жиров, 3 изд., М., 1963; Справочник по мыловаренному производству, под ред. И. М. Товбина, М., 1974.

Голдовский А. М., Теоретические основы производства растительных масел, М., 1958;

Белобородов В. В., Основные процессы производства растительных масел, М., 1966;

Щербаков В. Г., Биохимия и товароведение масличного сырья, 2 изд., М., 1969;

Черкасова Л. С., Мережинский М. Ф., Обмен жиров и липидов, Минск, 1961;

 Маркман А. Л., Химия липидов, в. 1—2, Таш., 1963—70; Тютюнников Б. Н., Химия жиров, М., 1966;