История открытия жиров кратко

Обновлено: 05.07.2024

Жиры – ценный химический продукт, один из главных компонентов животных и растительных клеток. Этот урок будет посвящен изучению строения и наиболее характерных свойств жиров.

Люди давно научились выделять жир из натуральных объектов и использовать его в повседневной жизни. Жир сгорал в примитивных светильниках, освещая пещеры первобытных людей, жиром смазывали полозья, по которым спускали на воду суда. Жиры – основной источник нашего питания. Но неправильное питание, малоподвижный образ жизни приводит к избыточному весу. Животные пустынь запасают жир как источник энергии и воды. Толстый жировой слой тюленей и китов помогает им плавать в холодных водах Северного Ледовитого океана.

Жиры широко распространены в природе. Наряду с углеводами и белками они входят в состав всех животных и растительных организмов и составляют одну из основных частей нашей пищи. Источниками жиров являются живые организмы. Среди животных это коровы, свиньи, овцы, куры, тюлени, киты, гуси, рыбы (акулы, тресковые, сельди). Из печени трески и акулы получают рыбий жир – лекарственное средство, из сельди – жиры, используемые для подкормки сельскохозяйственных животных. Растительные жиры чаще всего бывают жидкими, их называют маслами. Применяются жиры таких растений, как хлопок, лен, соя, арахис, кунжут, рапс, подсолнечник, горчица, кукуруза, мак, конопля, кокос, облепиха, шиповник, масличная пальма и многих других.

Жиры выполняют различные функции: строительную, энергетическую (1 г жира дает 9 ккал энергии), защитную, запасающую. Жиры обеспечивают 50% энергии, требуемой человеку, поэтому человеку необходимо потреблять 70–80 г жиров в день. Жиры составляют 10–20% от массы тела здорового человека. Жиры являются незаменимым источником жирных кислот. Некоторые жиры содержат витамины А, D, Е, К, гормоны.

Многие животные и человек используют жир в качестве теплоизолирующей оболочки, например, у некоторых морских животных толщина жирового слоя достигает метра. Кроме того, в организме жиры являются растворителями вкусовых веществ и красителей. Многие витамины, например витамин А, растворяются только в жирах.

Некоторые животные (чаще водоплавающие птицы) используют жиры для смазки своих собственных мышечных волокон.

Жиры повышают эффект насыщения пищевыми продуктами, т. к. они перевариваются очень медленно и задерживают наступление чувства голода.

II. История открытия жиров

В 1741 французский химик Клод Жозеф Жоффруа (1685–1752) обнаружил, что при разложении кислотой мыла (которое готовили варкой жира со щелочью) образуется жирная на ощупь масса.

То, что в состав жиров и масел входит глицерин, впервые выяснил в 1779 знаменитый шведский химик Карл Вильгельм Шееле.

Впервые химический состав жиров определил в начале прошлого века французский химик Мишель Эжен Шеврёль, основоположник химии жиров, автор многочисленных исследований их природы, обобщенных в шеститомной монографии "Химические исследования тел животного происхождения".

1813 г Э. Шеврёль установил строение жиров, благодаря реакции гидролиза жиров в щелочной среде.Он показал, что жиры состоят из глицерина и жирных кислот, причем это не просто их смесь, а соединение, которое, присоединяя воду, распадается на глицерин и кислоты.

III. Синтез жиров

В 1854 французский химик Марселен Бертло (1827–1907) провел реакцию этерификации, то есть образования сложного эфира между глицерином и жирными кислотами и таким образом впервые синтезировал жир.

Жиры – сложные эфиры глицерина и высших карбоновых кислот. Общее название таких соединений – триглицериды.

Животные жиры содержат главным образом глицериды предельных кислот и являются твердыми веществами.

Растительные жиры, часто называемые маслами, содержат глицериды непредельных карбоновых кислот. Это, например, жидкие подсолнечное, конопляное и льняное масла.

Природные жиры содержат следующие жирные кислоты

Насыщенные:

В составе животных жиров

Ненасыщенные:

олеиновая (C₁₇H₃₃COOH, 1 двойная связь)

линолевая (C₁₇H₃₁COOH, 2 двойные связи)

линоленовая (C₁₇H₂₉COOH, 3 двойные связи)

арахидоновая (C₁₉H₃₁COOH, 4 двойные связи, реже встречается)

В составе растительных жиров

Жиры содержатся во всех растениях и животных. Они представляют собой смеси полных сложных эфиров глицерина и не имеют чётко выраженной температуры плавления.

V. Физические свойства жиров

При комнатной температуре жиры (смеси триглицеридов) – твердые, мазеобразные или жидкие вещества. Как любая смесь веществ, они не имеют четкой температуры плавления (т.е. плавятся в некотором диапазоне температур). Определенной температурой плавления характеризуются лишь индивидуальные триглицериды.

Консистенция жиров зависит от их состава:

в твердых жирах преобладают триглицериды с остатками насыщенных кислот, имеющие относительно высокие температуры плавления;
для жидких жиров (масел), напротив, характерно высокое содержание триглицеридов ненасыщенных кислот с низкими температурами плавления.

Причиной снижения температуры плавления триглицеридов с остатками ненасыщенных кислот является наличие в них двойных связей с цис-конфигурацией. Это приводит к существенному изгибу углеродной цепи, нарушающему упорядоченную (параллельную) укладку длинноцепных радикалов кислот.

Сравним пространственное строение ненасыщенной и насыщенной и кислот с равным числом углеродных атомов в цепи: олеиновой C₁₇H₃₃COOH и стеариновой C₁₇H₃₅COOH.

На молекулярной модели олеиновой кислоты виден изгиб цепи по связи С=С, препятствующий плотной упаковке молекул.

В углеродной цепи стеариновой кислоты отсутствуют изгибы, поэтому ее молекулы способны к плотной параллельной укладке.

Чем плотнее упаковка молекул вещества, тем выше температуры его фазовых переходов (т.плав., т.кип.). Соответственно, температура плавления тристеарата глицерина (71 o C) существенно больше, чем у триолеата (–17 o C).

Жиры практически не растворимы в воде, но при добавлении мыла или других поверхностно-активных веществ (эмульгаторов), они способны образовывать стойкие водные эмульсии. Жиры ограниченно растворимы в спирте и хорошо растворимы во многих неполярных и малополярных растворителях – эфире, бензоле, хлороформе, бензине.

Животные жиры (бараний, свиной, говяжий и т.п.), как правило, являются твердыми веществами с невысокой температурой плавления (исключение – рыбий жир). В твёрдых жирах преобладают остатки насыщенных кислот.
Растительные жиры – масла (подсолнечное, соевое, хлопковое и др.) – жидкости (исключение – кокосовое масло, масло какао-бобов). Масла содержат в основном остатки ненасыщенных (непредельных) кислот.

При правильном питании примерно треть потребляемых человеком жиров должны составлять жидкие растительные, содержащие остатки ненасыщенных кислот.
Особенно важны полиненасыщенные кислоты с несколькими двойными связями:

Именно они обладают наибольшей биологической активностью. Организм человека синтезировать такие кислоты не может и должен получать их готовыми с пищей. Поэтому полиненасыщенные жирные кислоты получили название "незаменимых".

VI. Химические свойства жиров

1. Гидролиз, или омыление

Происходит под действием воды, с участием ферментов или кислотных катализаторов (обратимо) , при этом образуются спирт - глицерин и смесь карбоновых кислот:

или щелочей (необратимо). При щелочном гидролизе образуются соли высших жирных кислот, называемые мылами. Мыла получаются при гидролизе жиров в присутствии щелочей:

Мыла — это калиевые и натриевые соли высших карбоновых кислот.

2. Гидрирование жиров

Это превращение жидких растительных масел в твердые жиры – имеет большое значение для пищевых целей. Продукт гидрогенизации масел – твердый жир (искусственное сало, саломас). Маргарин – пищевой жир, состоит из смеси гидрогенизированных масел (подсолнечного, кукурузного, хлопкого и др.), животных жиров, молока и вкусовых добавок (соли, сахара, витаминов и др.).

Так в промышленности получают маргарин:

В условиях процесса гидрогенизации масел (высокая температура, металлический катализатор) происходит изомеризация части кислотных остатков, содержащих цис-связи С=С, в более устойчивые транс-изомеры. Повышенное содержание в маргарине (особенно, в дешевых сортах) остатков транс-ненасыщенных кислот увеличивает опасность атеросклероза, сердечно-сосудистых и других заболеваний.

Пищевая промышленность
Фармацевтика
Производство мыла и косметических изделий
Производство смазочных материалов

По мнению диетологов, в сбалансированном рационе должно быть 10% полиненасыщенных кислот, 60% мононенасыщенных (в основном это олеиновая кислота) и 30% насыщенных. Именно такое соотношение обеспечивается, если треть жиров человек получает в виде жидких растительных масел – в количестве 30–35 г в сутки. Эти масла входят также в состав маргарина, который содержит от 15 до 22% насыщенных жирных кислот, от 27 до 49% ненасыщенных и от 30 до 54% полиненасыщенных. Для сравнения: в сливочном масле содержится 45–50% насыщенных жирных кислот, 22–27% ненасыщенных и менее 1% полиненасыщенных. В этом отношении высококачественный маргарин полезнее сливочного масла.

Необходимо помнить

Насыщенные жирные кислоты отрицательно влияют на жировой обмен, работу печени и способствуют развитию атеросклероза. Ненасыщенные (особенно линолевая и арахидоновая кислоты) регулируют жировой обмен и участвуют в выведении холестерина из организма. Чем выше содержание ненасыщенных жирных кислот, тем ниже температура плавления жира. Калорийность твердых животных и жидких растительных жиров примерно одинакова, однако физиологическая ценность растительных жиров намного выше. Более ценными качествами обладает жир молока. Он содержит одну треть ненасыщенных жирных кислот и, сохраняясь в виде эмульсии, легко усваивается организмом. Несмотря на эти положительные качества, нельзя употреблять только молочный жир, так как никакой жир не содержит идеального состава жирных кислот. Лучше всего употреблять жиры как животного, так и растительного происхождения. Соотношение их должно быть 1:2,3 (70% животного и 30% растительного) для молодых людей и лиц среднего возраста. В рационе питания пожилых людей должны преобладать растительные жиры.

Жиры не только участвуют в обменных процессах, но и откладываются про запас (преимущественно в брюшной стенке и вокруг почек). Запасы жира обеспечивают обменные процессы, сохраняя для жизни белки. Этот жир обеспечивает энергию при физической нагрузке, если с пищей жира поступило мало, а также при тяжелых заболеваниях, когда из-за пониженного аппетита его недостаточно поступает с пищей.

Обильное потребление с пищей жира вредно для здоровья: он в большом количестве откладывается про запас, что увеличивает массу тела, приводя порой к обезображиванию фигуры. Увеличивается его концентрация в крови, что, как фактор риска, способствует развитию атеросклероза, ишемической болезни сердца, гипертонической болезни и др.

Научные доклады

Выделять жир люди научились давно. Добывали его из натуральных объектов и использовали в повседневной жизни: жир горел в светильниках, им смазывали полозья, он освещал пещеры первобытных людей. Также жиры являются основным источником питания человека. Животные, обитающие в пустынях, запасают жир в качестве источника воды и энергии. Жировой слой китов и тюленей помогает плавать им в холодных водах Северного Ледовитого океана.

Жиры в природе широко распространены. Вместе с белками и углеводами они входят в состав растительных и животных организмов. Источники жиров это живые организмы: свиньи, овцы, коровы, куры, киты, гуси, тюлени, тресковые, акулы, сельди. С печени акулы и трески добывают ценное лекарственное средство — рыбий жир. Из сельди получают жиры для подкормки сельских животных. Растительные жиры называются маслами. Они жидкие. Их добывают из таких растений: лен, соя, хлопок, арахис, рапс, подсолнечник, кунжут, горчица, мак, конопля, кукуруза, кокос, шиповник, масличная пальма и облепиха.

Истории открытия жиров: кратко

В XVII веке Отто Тахений, немецкий ученый и химик-аналитик, первым выдвинул предположение, что в жирах есть скрытая кислота. В 1741 году Клод Жозеф Жоффруа, французский химик, впервые увидел, что когда происходит разложение мыла кислотой, то образуется жирная масса. О том, что в составе жира имеется глицерин, указал в 1779 году Карл Вильгельм Шееле, шведский химик.

Химический состав этих веществ впервые определил Мишель Эжен Шеврель (французский химик) в начале прошлого столетия. В 1813 году он установил их строение, проводя в щелочной среде реакции гидролиза жиров. Ученый доказал, что они состоят из жирных кислот и глицерина, причем жиры это не просто смесь, и соединение элементов, которое при попадании в воду распадается.

Функции жиров

Они выполняют разные функции – энергетическую, строительную, запасающую и защитную. Они обеспечивают до 50% энергии, которая требуется человеку. Поэтому достаточно потреблять всего лишь 70–80 г в день. Жиры это источник жирных кислот, гормонов и витаминов А, D, Е, К.

В человеческом и животном организмах он выполняет функцию теплоизолирующей оболочки. Также они растворяют вкусовые вещества, красители и витамины. Птицы используют их для смазки своих мышечных волокон.

Жиры надолго обеспечивают насыщение организма пищевыми продуктами, ведь перевариваются они медленно и чувство голода долго не наступает.

Классификация жиров

Жиры – это твердые вещества. Вещества животного происхождения в своем составе имеют глицериды предельных кислот. А жиры растительного происхождения состоят из глицеридов непредельных карбоновых кислот.

Жиры бывают:

Насыщенные — пальмитиновая (C15H31COOH), стеариновая (C17H35COOH), масляная (C3H7COOH).
Ненасыщенные — олеиновая (C17H33COOH), линолевая (C17H31COOH), линоленовая (C17H29COOH), арахидоновая (C19H31COOH).

Физические свойства жиров

Животные жиры являются твердыми веществами. Температура их плавления невысокая. Преобладают в них остатки насыщенных кислот. Масла или растительные жиры являются жидкостями и содержат остатки непредельных (ненасыщенных) кислот.

Химические свойства жиров

Омыление или гидролиз жиров. Происходит под влиянием воды и с участием кислотных катализаторов или ферментов. В результате получаются смесь карбоновых кислот и спирт – глицерин. Во время щелочного гидролиза образуются соли жирных высших кислот – мыла.
Гидрирование жиров. Это процесс превращения жидких растительных масел в твердые. Продукт гидрогенизации – саломас, искусственное сало. Таким путем в промышленности получают маргарин (с добавлением молока, витаминов, сахара, соли и масел).

Применение жиров

Жиры применяются в следующих сферах промышленности:

Фармацевтика. Из некоторых жиров делают лекарственные препараты. Рыбий жир очень полезный для организма человека, равно как и жир печени трески.
Пищевая промышленность. Сегодня тяжело представить свою жизнь без вкусных разнообразных масел, масла, кремов, сладостей и прочего.
В косметической промышленности.
В мыловарении.
Для изготовления смазочных материалов.

Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему Жиры. История открытия, строение, классификация, свойства. Презентация на заданную тему содержит 16 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!

- природные органические соединения, полные сложные эфиры глицерина и одноосновных жирных кислот; - природные органические соединения, полные сложные эфиры глицерина и одноосновных жирных кислот;

III. Номенклатура По систематической номенклатуре жиры называют триглицеридами,т. е. производными глицерина. У ацилов суффикс – оил (ленолеоил, пальмитоил, стеароил и т.д.)

1. Гидролиз а) кислотный, или омыление, жиров происходит под действием воды, с участием ферментов или кислотных катализаторов (обратимо) , при этом образуются спирт - глицерин и смесь карбоновых кислот:

2. Гидрирование Гидрирование жиров – превращение жидких растительных масел в твердые жиры – имеет большое значение для пищевых целей. Продукт гидрогенизации масел – твердый жир (искусственное сало, саломас). Маргарин – пищевой жир, состоит из смеси гидрогенизированных масел (подсолнечного, кукурузного, хлопкого и др.), животных жиров, молока и вкусовых добавок (соли, сахара, витаминов и др.).

VIII. Получение Получают жиры при взаимодействии многоатомного спита глицерина и высших карбоновых кислот, по-другому — реакция этерификации.

Только до 9 марта

ШАГ 1: подайте 3 заявки на любые курсы ПК

Бесплатным становится курс с наименьшим количеством часов

Подсказка: выгоднее всего, если все курсы будут на одинаковое количество часов

Стоимость курса 1 — ₽
Стоимость курса 2 — ₽
Стоимость курса 3 0 ₽

Для участия в акции Вам необходимо подать 3 заявки на любые курсы ПК (повышения квалификации) Для участия в акции выбираются 3 последних поданных заявки.

Войти с помощью:

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Описание презентации по отдельным слайдам:

Жиры
Цели урока: Изучить жиры:
состав,
классификация,физические и химические свойства,
переработка,
применение,
биологические функции,
превращение в организме

План:
История открытия липидов
Состав
Классификация
Физические свойства
Химические свойства
Источники
Получение жиров
Применение
Роль жиров в организме (функции)

История открытия жиров
Элементный анализ жиров был проведен в XIX в. А. Лавуазье
В 1779 г. К. Шееле установил, что в состав жиров входит глицерин
В 1808 г. М. Э. Шёврель установил, что мыло – натриевая соль высшей жирной кислоты. Впервые были получены стеариновая, олеиновая, капроновая кислоты. Показал, что жиры состоят из глицерина и жирных кислот, причем это не просто смесь, а соединение, которое,

присоединяя воду, распадается на глицерин и кислоты.
Шёврель вместе с Ж. Гей-Люссаком предложил способ получения стеариновых свечей.
Синтез жиров осуществил в 1850-х годах Марселен Бертло, нагревая в запаянных стеклянных трубках смесь глицерина с жирными кислотами. Методом синтеза он установил строение жиров.
Фосфолипиды были выделены М. Гобли в 1847г., а затем получены в более чистом виде Ф.А. Хоппе-Зейлером в 1877 г.

CH O C R2
CH2 O C R1
CH2 O C R3
O
O
O
В состав жира входит 5-8 остатков различных кислот (в сливочном масле их 20). В составе животных жиров
преобладают предельные кислоты,в составе растительных - непредельные
Общая формула молекулы жира

Миристиновая CH3 (CH2)12 COOH
Пальмитиновая CH3 (CH2)14 COOH
Стеариновая CH3 (CH2)16 COOH
ОлеиноваяCH3 (CH2)7 CH CH (CH2)7 COOH
Линолевая CH3 (CH2)4 CH CH CH2 CH CH (CH2)7 COOH
Линоленовая CH3 (CH2 CH CH)3 (CH2)7 COOH
Кислоты входящие в состав жиров:

Липиды
Простые
(ацильные остатки одинаковы)
Сложные
Жиры
(триглицериды)
Воски
(высшие КК, высшие спирты)
Сложные эфиры
стеринов (полициклические спирты)
Фосфолипиды (высшие КК, глицерин, остатки H3PO4 и азотистых оснований)
Гликолипиды (многоатомные спирты, КК,
углеводы)
Липопротеиды (белки и липиды)

Животные
Растительные
Жиры
Твёрдые
Жидкие
Твёрдые
Жидкие
Жиры (по применению)
Пищевые
Медицинские
Технические
(по происхождению)
(по агрегатному состоянию)

Физические Свойства
Животные жиры плавятся при высокой t0C
Растительные жиры при низкой t0С
Высокая вязкость
Слабо проводят тепло и электричество
Плохо растворяются в воде
Растворяются в бензине, бензоле,хлороформе

H OH
H OH
H OH
t
H+
CH2 OH
CH2 OH
CH2 OH
R1 COOH
R2 COOH
R3 COOH
Жир
(триглицерид)
глицерин
Карбоновые
к-ты
Гидролиз
Водяным паром под давлением или в кислой среде при кипячении для получения глицерина и жирных кислот
CH2 O C R1
CH O C R2
CH2 O C R3
O
O
O

CH2 O C C17H35
CH O C C17H35
CH2 O C C17H33
O
O
O
CH2 OH
CH OH
CH2 OH
+3C17H35 COOH
+3 C17H35COONa
Жир
(триглицерид)
глицерин
Мыло
(стеарат натрия)
Гидролиз
Щелочной (омыление) образуются мыла
+3H2O
H+t0
+3NaOH
H2O,t0
Стеариновая кислота

CH2 O CO (CH2)7 CH CH (CH2)7 CH3
CH O CO (CH2)7 CH CH (CH2)7 CH3
CH2 O CO (CH2)7 CH CH (CH2)7 CH3
3H2
t
p
кат
Триолеат (жидкость)
Тристеарат (твердое в-во)
CH2 O CO (CH2)16 CH3
CH2 O CO (CH2)16 CH3
CH O CO (CH2)16 CH3
Гидрирование
непредельных жиров

Прогоркание
Вызывает появление специфического запаха и неприятного вкуса, т. е. снижение качества
Жиры и масла окисляются кислородом воздуха, превращаясь в пероксиды и гидроксиды, которые образуют продукты окисления- спирты, альдегиды, кетоны и др. Вещества, содержащие карбонильную группу, обусловливают прогорклость жиров, усиливающуюся ферментами.

Животный жир:
Измельчение
Вытапливание
Очистка
Растительные масла:
Растворение в
растворителях
Нагревание
(испарение растворителей)
Технология получения жиров

Источники
Живые организмы (коровы, свиньи, овцы, гуси, киты, тюлени, рыбы: акула, тресковые, сельди)

Масла растений: хлопка, льна, сои, арахиса, кунжута, рапса, горчицы, оливы, подсолнечника, кукурузы, конопли, клещевины, мака, масличной пальмы, кокоса и других

Применение
Продукты питания
Источник энергии
Основа косметических средств и мазей
Олифа
Глицерин
Карбоновые кислоты и их соли-мыла

Химчистка.
Рецепт 1: жженная магнезия(MgO), или мел, или белая глина смачивается бензином или ацетоном до получения тестообразной, густой массы. Массу кладут слоем 2-4 см, протирают ею пятно и оставляют до улетучивания бензина. Затем счищают щеткой (повторяют 2 – 3 раза), стирают вещь мылом.( для светлых шерстяных изделий.)
Рецепт 2:Одна часть бесцветного мыла в 10 частях бензина, через некоторое время смыть чистым бензином.
Рецепт 3: Пятно смочить скипидаром и через промокательную бумагу прогладить теплым утюгом (для хлопчатобумажных тканей).
Рецепт 4: Мыльный спирт (раствор мыла в спирте) плюс нашатырный спирт. Смесь нанести на пятно, затем пятно сверху и снизу покрыть промокательной бумагой, прогладить теплым утюгом, а остатки пятна удалить бензином.(для шелковых тканей)

Функции жиров
Строительная (входят в состав клеточных мембран)
Энергетическая (1 г жира при окислении дает 9 ккал энергии)
Защитная (теплорегуляция, механическая защита органов)
Запасная (запас энергии и воды)
Регулирующая (обмен веществ в организме)

Читайте также: