К.И. Грандберг - Органическая химия (1125789), страница 47
Текст из файла (страница 47)
В качестве сырья применяют жир морских млекопитающих и растительные масла — подсолнечное, хлопковое и др. Гидрирование проводится в жидкой фазе при 160— 200'С и 2 — 15 атм в присутствии никелевых катализаторов. Продукты гидрирования известны под различными названиями (салолин, саломас и др.). Гидрогенизированные жиры сходны во всех отношениях с природными твердыми жирами.
Гидрогенизацией некоторых распространенных растительных масел (масло земляного ореха, хлопковое, соевое) получают пищевые жиры. Так, искусственное масло, или маргарин, представляет собой эмульсию гидрогенизированного растительного жира в молоке; он имеет зид, консистенцию, запах и вкус сливочного масла. Запах и вкус придаются предварительным брожением молока с особыми видами молочных бактерий, вызывающих частичное окисление и синтезирующих диацетил — основное душистое вещество сливочного масла.
Иногда прибавляют и синтетический диацетил. Для стабилизации эмульсии в маргарин вводят также природные эмульгаторы, такие, как яичный желток или лецитин, выделенный из желтка или сои. 399 Полиме иза я масел. Весьма важными являются акции автоокисления и полимеризации масел. По этому пр знаку растительные масла делятся на три категории: нысы. хающие, полувысыхающие и невысыхающие. Высыхающие масла в тонком слое обладают способность образовывать на воздухе эластичные, блестящие, гибкие прочные пленки, нерастворимые в органических раствор лях, устойчивые к внешним воздействиям.
На этом свойс основано использование этих масел для приготовления лак и красок. Наиболее часто применяемые высыхающие мас приведены в табл. 34. Т а б л и ц а 34. Характеристики высыхающих масел Содержание жирных кислот, % Иодное число Масло лино- левая олен- новая лино- лено- вая эл стев во стеа- рина- вая паль- мити- новая 1,5 3,5 160 — 180 170 — 185 180 — 206 15,0 5,0 8,0 4,0 5,0 7,5 Тунговое Льняное Периллевое 25,0 46,5 61,5 38,0 пэс сэм с. м Р Р ну* горкают — приобретают неприятный вкус и запах. Различают два типа прогоркаиия — гидролитическое и окислительное. Гидролитические изменения в жире происходят под действием Ферментов или микроорганизмов, приводя к образованию свободных жирных кислот.
Если эти кислоты обладают короткой . цепью (например, если образуется масляная кислота), то жиры приобретают прогорклый запах и вкус. Этот тип прогоркания характерен для коровьего масла. ) Наиболее распространен окислнтельный тип прогоркания. Окисление молекулы жира приводит к образованию ряда альдегидов и кетонов с короткой цепью, которые также имеют неприятный запах и вкус. Для этого процесса необходимо присутствие кислорода воздуха. Повышение температуры, свет, влажность н воздух ускоряют процесс.
Предотвращег ние прогоркания растительного комбижира, применяемого в пронзводст„' ве печений, кондитерских изделий и других пищевых продуктов, в тече ние долгого времени оставалось важной проблемой. Решению этой пр блемы способствовали современные способы упаковки, ио еще больш вклад внесло применение антиоксндантов, замедляющих окисление ров. Эти соединения обычно являются полифенолами, хинонамн или ка техинами (см. гл. 23, равд. 10). Растительные комбижиры, поступающи в продажу, не прогоркают благодаря присутствию в них антиоксиданто Основной характерной чертой высыхающих масел являет ся высокое содержание непредельных кислот. Для оценки ка честна высыхающих масел применяют иодное число (оно дол жно быть не менее 140).
Процесс высыхания масел заключается в окислительной полимеризации. Все ненасыщенные эфиры жирных кислот и их глицериды окнсляются на воздухе. По-видимому, процесс окисления представляет собой цепную реакцию, приводящую к неустойчивой гидроперекиси, которая разлагается с образованием окон- и кетокислот. Установлено, что непредельные кислоты с сопряженными двойными связями полимеризуются и по механизму диенового синтеза: — СН=СН вЂ” СН=~,'Н вЂ” СН=СН— — СН=СН вЂ” СН~Н вЂ” СН=М:Н— — СН вЂ” СН=СН вЂ” СН вЂ” СН=СН— ! — сн — — — сн — сн-сн — сн~н— Высыхающие масла, содержащие глицериды ненасыщенных кислот с двумя или тремя двойными связями, служат для приготовления олифы. Для получения олифы льняное масло нагревают до 250 — 300'С в присутствии синнативов, т. е.
веществ, каталитически ускоряющих окисление. Обычно это соединения свинца (глет, сурик) или марганца (пиролюзит и др.). Нолувысыхающие масла (подсолнечное, хлопковое) отличаются от высыхающих меньшим содержанием непредельных кислот (иодное число 127 — 136).
Неви сыхающие масла (оливковое, миндальное) имеют поднос число ниже 90 (например, для оливкового масла 75 — 88). 7. Мыла и детергенты Омыление жиров с помощью гидроксида натрия или гидроксида калия проводится главным образом при получении мыла. Мыла представляют собой щелочные соли высших жирных кислот: СНз — ОСОСыНз, СН ОН ! СН вЂ” ОСОСыНзз + ЗХаОН вЂ” ь СНОН + ЗСыизьСООХа 1 СНзОН стеаРат натРиЯ (мыло) В промышленности в качестве исходных веществ для их получения применяются животные жиры (сало низких сортов), хлопковое, пальмовое, кокосовое масла, гидрогенизированные жиры.
При нагревании их с гидроксидом натрии обра- 400 401 зуется густой раствор («мыльный клей»), содержащий глице.: рин и соли жирных кислот. Затем к еще горячей жидкос сти: прибавляют поваренную соль — «высаливают» натриевое мыло. ' Натриевые мыла после застывания представляют собой твердую массу и называются ядровм ки мыла ви.
Мягкие, изщ. жидкие, мыла являются обычно калиевыми мылами. Их полу чают из менее ценных жиров (льняного, конопляного масла,'; ворвани) путем омыления гидроксидом калия, но при этом производят технически слишком дорогого выделения кал вых солей жирных кислот, в результате чего калиевые содержат еще воду и глицерин. Все мыла, являясь щелочными солями слабых кисл в воде частично гидролизуются с образованием свободной ж ной кислоты и гидроксида щелочного металла, поэтому их р творы имеют щелочную реакцию: Сзтнз»СООМа + Нзо ~ — Сзтнз»СООН + МаОН При добавлении натриевого мыла к жесткой воде ио ' кальция и магния замещают ионы натрия, образуя нерас римые и поэтому не обладающие моющим действием каль вые и магниевые мыла.
Поэтому моющая способность мылю' жесткой воде значительно снижается. Одним из способов смягчения «жесткой» (содер ионы Саз+, Мял+ и Вез+) воды является обработка ее хела рующими агентами. Чаще всего используют ЭДТА — атил диаминтетрауксусную кислоту, которая связывает, наприм Саз+ в устойчивый растворимый в воде хелат: НООС вЂ” СН ,СН,СООН ~~М вЂ” СНз — Снз — М~ ~' + Са"— эдтА О !! О !! о сн, ,.с — сн, ! ' о -м — сн — » Са..
! +4Н+ О М вЂ” СН "с — сн; ! О Сн 0 В продаже под различными названиями имеются моющие средства (детергенты), заменители мыл, представляющие собой, например, смесь натриевых солей эфиров серной кислоты и высших спиртов (главным образом лаурилового и цетилового): К вЂ” ЯозМа, где  — от Сш до Снн Эти соединения (а также часто применяемые для этих целей алкансульфонаты  — ЯозМа, где  — от Стэ до,з) можно использовать и в жесткой воде, так как они не образуют нерастворимых соединений с кальцием и магнием„они не обладают сильными щелочными свойствами и поэтому не повреждают тканей.
Значительные количества детергентов употребляются при флотации руд и вдругих отраслях промышленности, все детергенты и мыла относятся к классу поверхностно-активных соединений. Мыла и детергенты представляют собой эмульгирующие вещества, превращающие смесь масла и воды в устойчивую эмульсию. Моющая способность мыл и детергентов зависит от их эмульгирующих свойств, а также от способности понижать поверхностное натяжение. Благодаря эмульгированию находящиеся на коже или на одежде жиры и масла, впитывающие н себя грязь, можно удалить водой.
Дестабилизация или стабилизация масляно-водных эмульсий мылами и детергентами называется детергенцией. Углеводородная часть молекулы мыла, или «хвост», имеет тенденцию растворяться в капле масла, в то время как карбоксильная группа, или «голова», притягивается к водной фазе. Вследствие этого поверхность каждой капли масла приобретает отрицательный заряд и стремится оттолкнуться от других таких же капель масла, что приводит к образованию устойчивой эмульсии (рис. 74). Молекула любого детергента должна иметь гидрофильную группу, подобную карбоксильной группе, и длинную углеводо- Рис. 74. Схема стабилизации водно-масляной эмульсии детергентом О 402 403 родную цепь.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
