Автолитический и микробиальный гидролиз жира

Химические свойства жиров определяются главным образом эфирной связью между радикалом глицерина и радикалами жирных кислот, наличием или отсутствием двойных связей в структуре их радикалов и подвижностью водородных атомов^ радикалов этих кислот. Наличие эфирной связи делает возможными реакции омыления (гидролиза) и переэтерификации глицеридов. Присутствие в составе жиров непредельных жирных кислот и подвижных атомов водорода обусловливает способность глицеридов к реакциям присоединения и замещения. В связи с этим жиры как в процессе производства, так и в процессе хранения легко подвергаются химическим изменениям. Скорость, глубина и характер этих изменений во многом зависят от свойств жиросырья и условий сто переработки, от свойств жира и условий его хранения.

Гидролитический распад жиров. Глицериды способны к взаимодействию с водой, в результате чего расщепляется эфирная связь. Реакция гидролиза протекает ступенями: вначале отщепляется одна молекула жирной кислоты и в жире накапливаются диглицериды, затем вторая и образуются моноглицериды, а на третьей последняя молекула и появляется глицерин. Практически это происходит на глубоких стадиях гидролиза при кислотном числе порядка 20. Реакция гидролиза жира обратима. В обычных условиях, если нет ускоряющих факторов, скорость ее невелика и реакция приостанавливается по достижении равновесия. Сдвиг равновесия в сторону распада жира возникает в присутствии достаточно больших количеств воды (более 40% к количеству жира). При этом отщепляющийся глицерин растворяется в водной фазе, образуя разбавленный раствор. Последнее обстоятельство резко уменьшает скорость обратной реакции, т. е. этерификации.

Скорость гидролитического распада жира возрастает с повышением температуры. Однако это ускорение приобретает практическое значение лишь при температурах выше 100° С и большой продолжительности нагрева.

Значительное влияние на скорость гидролиза оказывает концентрация водородных и гидроксильных ионов: в присутствии сильных кислот и щелочей она возрастает. Этому также способствует эмульгирующее действие продуктов реакции: солей жирных кислот (мыл), растворимых в воде, и сульфожирных кислот. Последние образуются при взаимодействии крепкой серной кислоты с ненасыщенными жирными кислотами.

Гидролиз жира ускоряется хлористым кальцием, содержащимся в поваренной соли.

Большое практическое значение имеет ускорение гидролиза липолитически-ми ферментами- липазами, содержащимися в тканях. Липаза является продуктом прижизненной деятельности клеток жировой ткани или микроорганизмов, которые загрязняют жиросырье после убоя животного. В соответствии с этим различают два вида гидролиза: автолитический и микробиальный; различие между ними только в источнике образования липазы. Гидролитическое действие тканевой липазы, которое начинается сразу после убоя животного, обычно заглушается действием липолитических ферментов, вырабатываемых микроорганизмами. Влияние липаз особенно велико при приближении к температурному оптимуму их действия (35- 40° С). Снижение температуры ниже 10° С значительно ослабляет ее ферментативную активность. Но даже при минусовых температурах влияние тканевых липазы сохраняется, хотя и сильно ослабевает. Активность липаз связана с их происхождением, поэтому гидролиз жира в сырье различного анатомического происхождения протекает с неодинаковой скоростью.

Гидролиз жира сопровождается ростом кислотного числа, величина которого является показателем правильности ведения технологического процесса. Ввиду низкого содержания влаги в топленых жирах глубина гидролиза небольшая. При вытопке жира липаза инактивируется. Многие микроорганизмы в присутствии воды и питательных веществ обусловливают гидролиз жиров, поэтому загрязнение жиросырья способствует ускорению гидролиза. Благоприятной средой для развития микрофлоры являются белковые вещества жира.

Гидролиз жиров ( свиного, говяжьего, бараньего и др.), в состав триглицеридов которых не входят низкомолекулярные кислоты, не приводит к образованию продуктов со специфическим неприятным запахом и вкусом, т.к. в результате этого процесса освобождаются высокомолекулярные жирные кислоты. Последние не имеют вкуса и запаха и поэтому органолептика жира не изменяется. Однако, несмотря на это, гидролиз нежелателен, т.к. он свидетельствует о развитии автолитических процессов, протекающих под действием липазы. Замедление автолитических процессов достигается охлаждением жира-сырца и быстротой его переработки в топленый жир.

Даже очень свежие жиры всегда содержат небольшое количество свободных жирных кислот, т.к. они являются нормальным промежуточным продуктом обмена.

При развитии на охлажденном мясе бактерий, плесени или слизи происходит значительный гидролиз жира с выделением свободных жирных кислот. Неприятный запах возникает в результате действия микроорганизмов на соединительнотканные белки, содержащиеся в жировой ткани.