Производство мыла

ЖИРЫ И МАСЛА

Состав и строение. Жиры и растительные масла являются ор­ганическими продуктами одинакового химического строения. В обиходе жирами называют продукты, полученные из жиронос-

Эдоп ткани животных, а маслами — продукты, полученные из расти­тельного сырья и молока.

Жиры представляют собой сложные соединения, в состав кото­рый входят три молекулы жирных кислот, связанные с одной молекулой глицерина. По этому признаку жиры часто называют триглицеридами.

В природе редко встречаются жиры и масла, в молекулу кото­рых входили бы три одинаковые жирные кислоты. Обычно с гли­церином связаны две или три разные жирные кислоты.

В общем виде молекула жиров и масел (триглицеридов) имеет следующее строение:

СН2—О—COR'

£н —О—COR" СН2—О—COR'"

Глицериновая Жирнокислотная часть часть

В этой формуле И', И" и И'" — радикалы разных жирных

■кислот насыщенных и ненасыщенных.

Состав жирных кислот в некоторых наиболее часто употреб­ляемых в мыловарении жирах и маслах приведен в табл. 2.

Свойства жиров и масел. В прямой зависимости от свойств жирных кислот, входящих в состав молекулы триглицеридов, на­ходятся свойства жиров и масел.

Молекулярная масса жиров повышается с увеличением длины цепи жирных кислот, входящих в их состав. Ее обычно определяют косвенным методом по числу омыления.

Число омыления показывает количество едкого кали в милли­граммах, расходуемого на омыление 1 г жира.

По числу омыления можно рассчитать среднюю молекулярную массу смеси жирных кислот, входящих в состав жиров. Для этого можно воспользоваться следующей формулой:

/ 3 • 56100 „ „

Мв*-(—------------------------ 38)!3-

Где МВК — средняя молекулярная масса смеси жирных кислот;

ЧОж—число омыления жиров и масел;

38 — расчетная величина;

3 — число молекул жирных кислот;

56100 — молекулярная масса едкого кали, мг.

Пример. Определенное в лаборатории число омыления жира или смеси жиров ЧОж равно 192. Средняя молекулярная масса жирных кислот равна

МВк = (~ 3 19210?~ ~ 38) : 3 = 279,5‘

Чем выше число омыления жиров, тем ниже их молекулярная масса. Число омыления является важным показателем при оцейке качества жирового сырья для выработки мыла. По числу омы|пе-. ния рассчитывают также количество щелочи, необходимой для варки мыла.

Кислотное число показывает, какое количество едкого кали в миллиграммах расходуется на нейтрализацию свободных жирных кислот, находящихся в 1" г жира.

Соединение жирных кислот с глицерином в молекуле жира при определенных условиях является непрочным. В присутствии влаги и при нагревании от триглицеридов отщепляются жирные кислоты, в результате чего в жире появляются свободные, не связанные с глицерином, кислоты. Количество их измеряется кислотным чис­лом.

Кислотное число обычно бывает высоким у жиров и масел, полученных из лежалого, несвежего животного или незрелого растительного сырья или у жиров и масел, хранившихся в не­благоприятных условиях. У большинства доброкачественных жи­вотных жиров кислотное число не превышает 3 мг КОН, у расти­тельных масел 4 мг КОН.

При высоком кислотном числе в жирах начинают интенсивно' протекать химические процессы, сопровождающиеся более глубо­кими изменениями. Таким образом, кислотное число является косвенным показателем доброкачественности жиров.

Йодное число жиров и масел такой же показатель, как и у жирных кислот. Чем больше в жирах содержится ненасыщенных жирных кислот и чем больше двойных связей у этих кислот, тем выше йодное число жира.

Консистенция жиров и масел зависит от их состава. Если в триглицеридах преобладают твердые жирные кислоты, то жир при комнатной температуре имеет твердую консистенцию, например говяжий или бараний жир. Если в составе триглицеридов при­мерно равное количество твердых и жидких жирных кислот, то консистенция жнра мазеобразная, как, например, у свиного жира. При преобладании жидких жирных кислот жир при комнатной температуре остается жидким, например подсолнечное масло.

Плотность жиров и масел колеблется от 915 до 961 кг/м3, они легче воды. При повышении температуры на 1°С плотность жиров понижается в среднем на 0,0007 кг/м3.

Растворимость жиров и масел в воде равна нулю. При темпе­ратуре до 100°С они практически не растворяются. Однако выде­ляющиеся при расщеплении триглицеридов жирные кислоты с от­носительно низкой молекулярной массой могут в той или иной мере растворяться в воде или при кипячении улетучиваться с паром.

Количество нелетучих и нерастворимых в воде жирных кислот (включая неомыляемые), получающихся из 100 г жира, показывает

Число Генера. В большинстве животных и растительных жирйв число Генера 95—96, в кокосовом масле, содержащем низкомолё - кулярные водорастворимые кислоты, 88—92.

Разницу между 100 г жира и числом Генера кроме водораство­римых жирных кислот составляет также растворяющийся в во;е глицерин.

Эмульгируемость — одна из важных характеристик жиров. В присутствии некоторых веществ, называемых эмульгаторами, жиры с водой образуют довольно стойкие (нерасслаивающиеся) смеси — эмульсии. Такие эмульсии образуются, например, в при­сутствии мыла, а также белковых веществ, часто находящихся в неочищенных жирах.

Для быстрого разрушения эмульсий их обрабатывают солью, ■серной кислотой и другими веществами.

Тепловые свойства жиров довольно разнообразны. Теплоем­кость жиров значительно ниже теплоемкости воды. Она колеблет­ся от 1,47 до 2,51 кДж/(кг-К) [0.35—0,6 ккал./(кг-град)]. В произ­водственной практике часто пользуются средней величиной тепло­емкости, принимая ее равной 2,1 кДж/(кг-К) [0,5 ккал/ (кг-град)].

При плавлении говяжьего и бараньего сала расход тепла составляет 125—147 кДж/кг (29—35 ккал/кг), при плавлении саломаса в зависимости от его титра—84—125 кДж/кг (20— 29 ккал/кг).

Жиры и масла (триглицериды) в отличие от жирных кислот практически не испаряются. При обычном атмосферном давлении они начинают кипеть при температуре выше 270°С. Но при такой температуре жиры темнеют и разлагаются с выделением едкого удушливого газа. Пригорание жиров может начаться при более низкой температуре, если они распределяются тонким слоем на греющей поверхности. Во избежание ухудшения качества продук­ции следует избегать нагрева жиров до температуры, при которой начинается их разложение.

Характеристика жиров и масел. В табл. 3 приведены физиче­ские и химические показатели некоторых жиров и масел, исполь­зуемых для выработки мыла.

Контрольные вопросы