ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИСЛОТНОГО И ПЕРЕКИСНОГО ЧИСЕЛ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ
Коваленко М.Н., студент 5 курса ЕГФ
Научный руководитель: Панова Л. П., к.х.н., доцент.
В современном мире на одно из важнейших мест среди задач химического анализа выходит контроль качества продуктов питания. Он проводится на всех уровнях разработки и производства: научные исследования, разработка новых продуктов, контроль сырья, производственного процесса и готовой продукции.
Мировая пищевая промышленность с каждым годом наращивает свой производственный потенциал, постоянно внедряя новые продукты. В связи с этим возникают потребности в быстрых и качественных методах контроля качества получаемых продуктов.Контроль качества и безопасности пищевых продуктов становится еще более актуальным в связи с растущим импортом пищевых продуктов.
Федеральный Закон №90 установил следующие нормы для пищевых растительных масел.
Показатели | Допустимые уровни, не более | Примечания |
Кислотное число | 0,6 мг КОН/г 4,0 мг КОН/г | Для рафинированных масел Для нерафинированных масел |
Перекисное число | 10,0 ммоль активного кислорода/кг |
Растительные масла нестойкие, и поэтому при хранении необходимо соблюдать жесткие режимы, особенно по отношению к солнечному свету и кислороду, которые являются катализаторами окислительных процессов.Часто режимы и гарантийные сроки хранения растительных масел нарушаются. Под воздействием неблагоприятных факторов происходит гидролиз, в результате которого образуются глицерин и свободные жирные кислоты.Кислотное число как раз и определяет количество свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г жира, и выражается количеством мг едкого калия (КОН), необходимого для их нейтрализации. Высокомолекулярные жирные кислоты не имеют вкуса и запаха, и поэтому при увеличении их количества в продукте ощутимого изменения органолептических показателей не наблюдается.В результате действия кислорода воздуха в жирах накапливаются первичные и вторичные продукты окисления. Именно их присутствие обуславливает появление характерного неприятного вкуса и запаха в жирах. Количество перекисей и гидроперекисей характеризует перекисное число.
Цель нашего исследования - определение показателей окислительной порчи растительных масел. Нами были определены такиепоказатели как кислотное число(ГОСТ Р 52110), перекисное число (ГОСТ 51487).
В розничной торговле были отобраны 6 образцов растительного масла отечественных и зарубежных производителей. Из них 2 образца - подсолнечное масло, 2 - оливковое, 1 - соевое, 1 - кунжутное. Получены были следующие результаты.
Образец масла | Кислотное число | Перекисное число |
|||
производитель |
|||||
«Ладица» | соевое, рафинированное | «Амурагроцентр» г. Благовещенск | |||
«Золотая семечка» | подсолнечное, рафинированное | ООО «Золотая семечка» г. Ростов-на-Дону | |||
«Золотая семечка» | подсолнечное, нерафинированное | ООО «Золотая семечка» г. Ростов-на-Дону | |||
оливковое, рафинированное | «Elsa-s Story» | ||||
оливковое, нерафинированное | «Юг Руси» Краснодар | ||||
кунжутное | |||||
Перекисное число превышает норматив в трех образцах. Возможные причины превышения перекисного числа некачественное сырье или несоблюдение условий хранения, а также розлив масла уже с признаками окислительной порчи.
Из шести образцов растительных масел превышение кислотного числа, характеризующего глубину гидролитических процессов, было установлено в двух образцах. Данное превышение можно объяснить не соблюдением температурного режима хранения масла. В двух исследованных образцах установлено одновременное несоответствие качеству по величине кислотных и перекисных чисел. Только по двум физико-химическим показателям четыре образца растительного масла являлись потенциально опасными для здоровья человека.
Результаты наших исследований: только три образца можно без опасений за здоровье российских потребителей рекомендовать для реализации.Учитывая, что растительное масло является продуктом повседневного употребления, и ненадлежащее качество его может нанести ущерб здоровью россиян, предлагаем проблему качества растительных масел вынести на обсуждение широкого круга специалистов - сотрудников органов по сертификации и испытательных лабораторий, медиков, химиков, биохимиков, экологов, товароведов, технологов масложировой промышленности.
ВЛИЯНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА МНОЖЕСТВЕННЫЕ ФОРМЫ КАТАЛАЗ КУЛЬТУРНОЙ СОИ
Кочкурова И.А., Чернышук Д.К., Белякова О.П., Галактионова С.В., студенты 2 курса отделения «Химия» естественно-географического факультета.
Научные руководители: Иваченко Л.Е., к.б.н., доцент; Лаврентьева С.И., к.б.н., зав. лабораторией кафедры химии.
ФГБОУ ВПО «Благовещенский государственный педагогический университет»
Существующий дефицит растительного белка в большинстве стран мира вызывает увеличивающийся спрос на зерно сои и продукты ее переработки.В последнее время особое внимание уделяется изучению генома сои. Начало изучения полиморфизма белков сои за рубежом положено еще в прошлом веке. Накопленный в этой области фактический материал в нашей стране ранее не подвергался разностороннему обобщению и систематизации. Наиболее доступными для анализа продуктами активности генов являются изоферменты. Изоферментный анализ позволяет модифицировать и расширять традиционные методы, основанные на использовании белков-маркеров.
На химический состав семян сои оказывают влияние агроэкологические условия выращивания сои. Внесение в почву удобрений, кислотные дожди, деятельность человека и другие факторы приводят к увеличению в почвах солей тяжелых металлов, влияние которых на растение мало изучено.Экологические факторы играют важную роль в устойчивости продуктивности растений и качестве урожая. Экстремальная температура, засуха, переувлажнение, повышенная солнечная радиация, загрязнение окружающей среды относятся к стрессовым факторам. В процессе эволюции растения выработали систему защиты от окислительного стресса. Инактивация свободных радикалов осуществляется ферментными и неферментными антиокислительными соединениями.К таким соединениям относится фермент каталаза(К1.11.1.6.). По структуре и свойствам она способна окислять ряд субстратов с участием пероксида водорода. Каталаза дегидрирует молекулу пероксида водорода. Отнятый от субстрата водород переносится на вторую молекулу пероксида водорода, образуя воду и кислород.
В связи с вышесказанным целью нашего исследования явилось изучение влияние тяжелых металлов на множественные формы каталаз культурной сои на разных стадиях вегетации.
Объектом исследования служил сорт сои Соната (Glycinemax (L .) Merrill ), полученный из ГНУ«Всероссийский научно-исследовательский институт сои»РАСХН.
Семена сои сортаСоната выращивали в тепличных условиях на почве с полей с. Садовое Тамбовского района с июля по сентябрь.В первом опыте использовали сульфат свинца в концентрациях 12 мг/кг (в 2 раза превышающей ОДК) и 2,75 мг/кг (в 2,5 раза превышающей ОДК), во втором – сульфат цинка в концентрациях 46 мг/кг (в 2 раза превышающей ОДК) и 15 мг/кг(в 10 раз превышающих содержание металлов в почве).Каждый опыт поводился в двадцати повторностях и длился 8 дней до появления проростков сои, 17 дней до появления первого тройчатого листа и 41 день до периода цветения.На каждом этапе вегетации проводили сбор материала и хранили в замороженном виде. Контролем являлись образцы, выращенные на почве без внесения тяжелых металлов на каждом этапе вегетации.
Для биохимического анализа из исследуемого материала (500 мг) готовили экстракты растворимых белков путем гомогенизации в ступках на холоду и центрифугированием.Электрофоретические спектры исследуемых ферментов выявляли методом электрофореза на колонках 7,5%-го полиакриламидного геля с последующим окрашиванием зон. Поскольку стандартным критерием для характеристики множественных форм ферментов является их относительная электрофоретическая подвижность (Rf), разнокачественность сортов сои оценивали по выявленным формам каталазсогласно ихRf. Нумерация форм проведена от более высокоподвижных к низкоподвижным формам. Каждой форме каталазы было присвоено свое сокращенное обозначение в соответствии со значениями их Rfот К1до К14.
В результате проведенных исследований впервые выявлено четырнадцать форм каталаз. Анализ показал, что на первой стадии вегетации отсутствует высокомолекулярная форма с Rf=0,04, которая обнаружена впервые на стадиях первый тройчатый лист и цветение в контрольных и экспериментальных образцах, выращенных как с внесением сульфата свинца, так и сульфата цинка (рис.1).
I II III I II III
Рис.1. Схемы энзимограмм каталаз сои сорта Соната, выращенных на питательной среде с добавлением солей тяжелых металлов: А – сульфата свинца в концентрациях: 1 – 12 мг/кг; 2 – 2,75 мг/кг; Б – сульфата цинка в концентрациях: 3 – 46 мг/кг; 4 – 15 мг/кг; К – контроль (без внесения ТМ) на разных стадиях вегетации: I – проростки сои, II – первый тройчатый лист, III – цветение. Стрелка – направление электрофореза (от катода к аноду).
Повышение концентрации в почве сульфата свинца приводит к незначительному снижению форм каталаз проростков сои. Причем, следует отметить, появление низкомолекулярных форм с Rf=0,66 и Rf=0,84, которые не установлены в контроле.В образцах сои на стадии первый тройчатый лист число множественных форм каталаз с увеличением концентрации сульфата свинца не изменилось. Однако, важно заметить, что как и в проростках сои, при наличии в почве повышенных концентраций данной соли появляются низкомолекулярные формы с Rf=0,84 и Rf=0,94.В сои, на стадии цветения, при внесении в почву сульфата свинца в концентрации 12 мг/кг и 2,75 мг/кг число множественных форм каталаз увеличивается вдвое, что, возможно, связано с усилением метаболических процессов на данном этапе вегетации. Это, в свою очередь, способствует повышению адаптивного потенциала сои в условиях опыта.
Повышение концентрации сульфата цинка в почве не влияет на число множественных форм каталаз проростков сои. Интересно, что вместо форм с Rf=0,23 и Rf=0,48 появляются формы с Rf=0,17 и Rf=0,3, как при концентрации 46 мг/кг, так и 15 мг/кг. Важно заметить, что форма с Rf=0,3 присутствует во всех образцах, полученных с почв с повышенным содержанием данной соли. Этот факт, вероятно, свидетельствует о повышении адаптивного потенциала сои в присутствии сульфата цинка.Увеличение концентрации сульфата цинка в почве не влияет на число множественных форм каталаз сои на стадии первый тройчатый лист. Однако, при внесении соли в концентрации 15 мг/кг следует отметить исчезновение формы с Rf=0,13 и появление формы с Rf=0,17. А при внесении в почву 46 мг/кг сульфата цинка появляется форма с Rf=0,56 вместо формы с Rf=0,42. Также в присутствии повышенных концентраций соли появляется форма с Rf=0,23, отсутствующая в контроле.На стадии цветения в сои в присутствии сульфата цинка в исследуемых концентрациях наблюдается незначительное увеличение множественных форм каталаз. Причем обнаружены формы с Rf=0,07; 0,23; 0,3 и 0,84, не характерные для контроля. Формы со средней электрофоретической подвижностью можно назвать минорными и они не несут видимых изменений.
Таким образом, в результате исследований установлено, что число множественных форм каталаз сои сорта Соната не зависит от периода вегетации, а зависит от концентрации солей тяжелых металлов в почве. Показано, что сульфат свинца вызывает снижение количества множественных форм каталаз проростков сои, что ведет к снижению адаптивного потенциала сои. В период цветения, в присутствии солей ТМ, число форм каталаз, наоборот, увеличивается, что связано с усилением метоболических процессов к важному этапу развития сои – бобообразоавание.
Исследования показали, что анализ схем энзимограмм каталаз на разных стадиях вегетации в присутствии солей ТМ позволяет контролировать адаптивный потенциал культурной сои.
ВЛИЯНИЕ СОЛЕЙ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА ПЕРОКСИДАЗНУЮ АКТИВНОСТЬ СОИ
Кузнецова В.А., аспирант; Михайлова М.П., студентка 5 курса.
Научный руководитель: Иваченко Л.Е., к.б.н., доцент кафедры химии.
ФГБОУ ВПО «Благовещенский государственный педагогический университет»
Одной из важнейших проблем в экологии растений является изучение ответной реакции растений на действие солей тяжелых металлов (ТМ), которые при повышенных концентрациях оказывают токсическое действие на самые разнообразные физиологические процессы. Данная проблема имеет не только практическое значение, связанное с возрастающим загрязнением окружающей среды ТМ, но и с исследованием механизмов адаптации растений. Среди тяжелых металлов наиболее распространенными токсикантами являются Cd и РЬ, тогда как Cu и Zn относятся также к микроэлементам
По ряду причин растения поглощают ТМ, и в отличие от животных, способны накапливать их в больших количествах. При накоплении ТМ в органах растений, их содержание может в десятки и даже сотни раз превышать содержание в окружающей среде. Способность растений аккумулировать ТМ реализуется на разных уровнях организации: клеточном, тканевом и органном. Поступая в клетки, ТМ реагируют с функциональными группами белков и других соединений, что может являться одним из механизмов детоксикации, но вместе с тем приводит к многочисленным нарушениям метаболизма, вызывая окислительный стресс, что лежит в основе высокой токсичности ТМ. Прочность связывания ионов тяжелых металлов с функциональными группами биополимеров может различаться, что может быть одной из причин различной токсичности ТМ. Поэтому, в наших исследованиях были выбраны широко распространенные ТМ Cd, Pb, Cu, Zn, во-первых, обладающие различным сродством к функциональным группам биополимеров, а во-вторых, накапливающиеся в разных компартментах клетки. Именно поэтому проблема накопления металлов в растении является определяющей при изучении их токсического действия и механизмов устойчивости.
Благодаря эффективным механизмам детоксикации металлов растения продолжают расти при повышенном их содержании в среде. Защита организмов от повреждающих внешних факторов, нарушающих клеточный и организменный гомеостаз и нередко угрожающих их существованию окислительном стрессе, обеспечивается рядом специальных клеточных систем. Среди совокупности процессов адаптационного синдрома (стресса) важная роль принадлежит природным антиоксидантам. Такую роль выполняет фермент пероксидаза, которая участвует в защите клетки от стрессоров. Широкая специфичность пероксидазы к субстратам различной природы вызывает самый пристальный интерес. Пероксидаза является гемсодержащим гликопротеидом. Каталитические свойства его строго специфичны к пероксиду водорода, но этот фермент проявляет широкую специфичность к другим, весьма разнообразным по строению субстратам. Присутствующий в пероксидазе единственный ион железа обладает способностью не только активировать пероксид водорода, но и сообщать ему способность вступать в реакции окисления различных субстратов. Источником активного кислорода при каталитическом действии пероксидазы могут служить также и органические пероксиды, в том числе и пероксиды ненасыщенных жирных кислот и каротина. К субстратам, окисляемым пероксидазой в присутствии пероксида, относится большинство фенолов, а также бензидин, адреналин, анилин, ароматические кислоты, аскорбиновая кислота, нитриты и ряд других соединений.
Целью нашего исследования явилось изучение влияния солей тяжелых металлов на пероксидазную активность дикорастущей и культурной сои.
Материалом для исследований служили семена сои сорта Соната (Glycine max (L .) Merrill ) и дикорастущая форма КА-1344 (Glycine soja Sieb . et Zucc .) , полученные из ГНУ ВНИИ сои РАСХН (г. Благовещенск). Сою проращивали в тепличных условиях в почве с внесением солей тяжелых металлов. В первом опыте в почву вносили сульфат цинка в концентрациях 46 мг/кг (в 2 раза превышающей ОДК) и 15 мг/кг (в 10 раз превышающей содержание металла в почве). Во втором опыте вносили сульфат кадмия в концентрациях 2 мг/кг (в 2 раза превышающей ОДК) и 0,2 мг/кг (в 10 раз превышающей содержание металла в почве). В третьем опыте вносили сульфат меди в концентрациях 6 мг/кг (в 2 раза превышающей ОДК) и 1,6 мг/кг (в 10 раз превышающей содержание металла в почве). В четвертом опыте вносили сульфат свинца в концентрациях 12 мг/кг (в 2 раза превышающей ОДК) и 2,75 мг/кг (в 10 раз превышающей содержание металла в почве). Каждый опыт проводился в 20 повторностях и длился 17 дней до появления первого тройчатого листа и 41 день до периода цветения. На каждом этапе вегетации проводили сбор материала, который хранили в замороженном виде. Контролем на каждом этапе вегетации являлись образцы, выращенные на почве без внесения тяжелых металлов. Активность пероксидазы определяли колориметрическим методом, содержание белка – Лоури.
А
Б
Рис. Влияние солей тяжелых металлов на удельную активность пероксидаз
культурной (А) и дикорастущей (Б) сои
(1 – контроль, 2 – ZnSO 4 (15 мг/кг), 3 – ZnSO 4 (2 ОДК), 4 – CdSO 4 (0,2 мг/кг), 5 – CdSO 4 (2 ОДК),
6 – CuSO 4 (1,6 мг/кг), 7 – CuSO 4 (2 ОДК), 8 – PbSO 4 (2,75 мг/кг), 9 – PbSO 4 (2 ОДК).
В результате проведенных исследований установлено, что удельная активность пероксидаз на изученных стадиях вегетации (контроль без внесения солей ТМ) изменяется незначительно (рис.).
При проращивании сои сорта Соната с внесением в почву сульфата цинка в концентрациях 15 мг/кг и 46 мг/кг активность пероксидаз увеличивается незначительно по сравнению с контролем на этапе формирования первого тройчатого листа и значительно возрастает в период цветения (рис.). Следует отметить, что соли кадмия в концентрациях 0,2 мг/кг и 2 мг/кг в период формирования тройчатого листа вызывают незначительное повышение активности пероксидаз, как и в период цветения в присутствии солей кадмия высокой концентрации. На этапе цветения при наличии в почве минимальной концентрации данной соли активность фермента возрастает. Внесение в почву солей меди и свинца в исследуемых концентрациях незначительно увеличивает активность пероксидаз по сравнению с контролем на этапе формирования первого тройчатого листа и значительно возрастает в период цветения в присутствии солей меди и соли свинца в концентрации 2,75 мг/кг, что можно объяснить действием сильного окислительного стресса.
При проращивании дикорастущей сои с внесением в почву солей сульфата цинка и кадмия в исследуемых концентрациях активность пероксидаз увеличивается незначительно по сравнению с контролем (рис.) на этапе формирования первого тройчатого листа и в период цветения, за исключением образцов, выращенных на почве с содержанием сульфата цинка в концентрации 46 мг/кг на стадии первого тройчатого листа, где активность фермента была минимальна. При внесении сульфата меди различной концентрации активность пероксидаз значительно возрастает по сравнению с контролем на всех этапах вегетации. Соли свинца в концентрации 2,75 мг/кг увеличивают активность пероксидаз по сравнению с контролем в период формирования тройчатого листа и в период цветения, а использование этой соли в концентрации 12 мг/кг приводит к незначительному повышению пероксидазной активности по сравнению с контролем.
В результате исследования показано, что внесение ТМ в почву, играет важную роль в меиаболизме сои. Так в фазе цветения культурной сои отмечено повышение пероксидазной активности при внесении исследуемых ТМ, за исключением сульфата кадмия в высокой концентрации и сульфата меди в минимальной. Анализ дикорастущей сои позволил выявить, что соли ТМ повышают пероксидазную активность, либо она остается на уровне контроля на всех этапах вегетации, за исключением сульфата цинка в максимальной концентрации на стадии формирования первого тройчатого листа.
Таким образом, при внесении солей ТМ в почву при выращивании культурной и дикорастущей сои установлена закономерность: если в фазу первого тройчатого листа удельная активность пероксидаз выше, то в стадии цветения она снижается и, наоборот, что, возможно, связано с антиоксидантной реакцией пероксидаз в условиях окислительного стресса сои.
НАУКИ О ЗЕМЛЕ ГЕОЛОГИЯ 05-111 Общая... наук кархн кандидат биологических наук кбн кандидат ветеринарных наук квн кандидат военных наук наук ...
04-380 Экология человека. Радиобиология 05. НАУКИ О ЗЕМЛЕ 05-100 ГЕОЛОГИЯ 05-111 ... наук кархн кандидат биологических наук кбн кандидат ветеринарных наук квн кандидат военных наук квоенн кандидат географических наук ...
04-380 Экология человека. Радиобиология 05. НАУКИ О ЗЕМЛЕ 05-100 ГЕОЛОГИЯ 05-111 ... наук кархн кандидат биологических наук кбн кандидат ветеринарных наук квн кандидат военных наук квоенн кандидат географических наук ...
Лилия Сулейманова (Омск, Россия)
Нормативные документы, по которым могут быть идентифицированы наиболее распространенные растительные масла, а также оценено их качество, следующие: горчичное масло – ГОСТ 8807-94; кукурузное масло – ГОСТ 8808-2000; рапсовое масло – ГОСТ 8988-2002; соевое масло – ГОСТ 7825-96; подсолнечное масло – ГОСТ Р 52465-2005 и ГОСТ 1129-93 (утратил силу на территории РФ) Остальные виды масел (кедровое, рыжиковое, льняное и др.) оцениваются по техническим условиям или стандартам организаций, тексты которых являются собственностью предприятий-изготовителей (разработчиков), в связи с чем имеются сложности для проведения экспертизы. Оценка качества растительных масел проводится по органолептическим и физико-химическим показателям.
Среди органолептических показателей для большинства видов масел нормируются прозрачность, а также запах и вкус. В частности, все рафинированные дезодорированные масла должны быть прозрачными, без осадка, быть обезличенными по вкусу и запаху. Все нерафинированные масла должны иметь вкус и запах, свойственные соответствующему виду сырья, без посторонних запахов и привкусов. За счет присутствия фосфолипидов в этих маслах наблюдается помутнение и так называемая «сетка», при длительном хранении на дне тары формируется осадок.
Совокупность физико-химических показателей, предусмотренных действующими в Российской Федерации нормативными документами, включает для большинства растительных масел: цветное число, кислотное число, перекисное число, массовую долю фосфоросодержащих веществ, массовую долю влаги и летучих веществ, массовую долю нежировых примесей.
Значения этих показателей дифференцированы с учетом вида масла, способа очистки, товарного сорта. Для всех растительных масел, прошедших рафинацию (щелочную нейтрализацию), действующими нормативными документами предусматривается отсутствие мыла (по качественной реакции).
Нормируемые стандартами значения кислотного числа находятся в обратной зависимости от глубины рафинации и очистки масла. Увеличивают этот показатель присутствие нативной липазы, катализирующей гидролиз триглицеридов, а также некоторые металлы и их оксиды кальция, магния, цинка, железа.
Значение перекисного числа ограничено для реализуемого пищевого масла любого вида и не должно превышать 10 миллимолей активного кислорода на один килограмм продукции. Перекиси – первичные продукты окисления жиров кислородом, они крайне нестойки, легко вступают во вторичные реакции, продуктами которых являются альдегиды, кетоны и низкомолекулярные жирные кислоты. Начальная стадия перекисного окисления жиров не приводит к изменению органолептических показателей. Однако перекисные соединения токсичны для человека, а гидропероксиды являются инициаторами дальнейшего окисления . В настоящее время кислотное и перекисное числа для всех видов растительных масел являются также показателями безопасности, так как нормируются в Техническом регламенте (являются показателями окислительной порчи) . Целью наших исследований явилось определение кислотного и перекисного чисел в опытных образцах растительных масел на момент их поступления в торговое предприятие и установление динамики этих показателей в зависимости от условий хранения.
Объектами исследования явились следующие образцы растительных масел из однородных партий, поступивших в супермаркет ООО «Компания Холидей» г. Омска:
масло подсолнечное рафинированное дезодорированное «Первый сорт» ТМ «Южное солнце», изготовитель ООО «Лабинский МЭЗ» - филиал ООО «Юг Руси», дата расфасовки 17.10.12, (ГОСТ Р 52465);
масло подсолнечное нерафинированное «Первый сорт» ТМ «Янтарка», изготовитель ООО «Сигма» Челябинская обл., дата расфасовки 02.11.12, (ГОСТ Р 52465);
масло кукурузное рафинированное дезодорированное ТМ «ALTERO beauty», изготовитель ОАО «ЭФКО» Белгородская обл., дата расфасовки 22.10.12, (ГОСТ 8808-2000);
масло оливковое натуральное Extra Virgin ТМ «Виталэнд», изготовитель EXOLIVA, S.A., Plasencia (Caceres), Испания, дата расфасовки 11.07.12, (стандарт ЕС).
Три первых вышеуказанных образца были расфасованы в тару из бесцветного полиэтилентерефталата (PET), оливковое масло – в бутылку из темного стекла. Кислотное число в образцах растительных масел определялось по ГОСТ Р 52110-2003 титриметрическим методом с визуальной индикацией . Кислотное число представляет собой физическую величину, равную массе гидроокиси калия (мг), необходимую для нейтрализации свободных жирных кислот и других нейтрализуемых щелочью сопутствующих веществ, содержащихся в 1 г масла. Кислотное число выражается в мг КОН/г. Сущность метода заключалась в растворении определенной массы образца масла в смеси растворителей с последующим титрованием имеющихся свободных жирных кислот спиртовым раствором гидроокиси калия концентрации 0,1 моль/дм 3 . Определение перекисного числа проводили в соответствии с требованиями ГОСТ 26593-85 . Метод основан на окислении йодистого калия перекисями и гидроперекисями, содержащимися в масле. Выделяющийся при этом йод оттитровали раствором тиосульфата натрия (Na 2 S 2 O 3).
С целью исследования прогнозирования динамики кислотного и перекисного чисел при хранении проводили определение этих показателей через 15 дней в течение 2-х месяцев. Образцы хранились при комнатной температуре, но в разных условиях (на свету, вдали от источников света и в темноте).
По результатам органолептической оценки все опытные образцы растительных масел, кроме подсолнечного нерафинированного масла «Первый сорт» ТМ «Янтарка», соответствовали требованиям нормативных документов. Несмотря на то, что от даты фасования (02.11.12) до поступления партии масла ТМ «Янтарка» в супермаркет прошло не более 3-х недель, масло уже имело выраженные признаки порчи. Можно предположить, что масло долго находилось в хранении (от даты изготовления до даты фасования прошло какое-то время) или условия хранения и транспортирования были ненадлежащими. Возможно, масло находилось под воздействием высоких температур и/или прямых солнечных лучей.
Для оливкового масла, произведенного в Испании, при оценке показателей качества вместо изучения кислотного числа предпочтение отдается показателю «кислотность». Кислотность определяется процентным содержанием свободных жирных кислот в пересчете на какую-либо преобладающую кислоту. Для всех оливковых масел такой кислотой является олеиновая. Для определения кислотности следует умножить значение кислотного числа на коэффициент преобладающей в составе масла кислоты (для олеиновой кислоты коэффициент равен 0,5). В соответствии с п. 3.1 CodexStan. 33-1981, содержание свободных жирных кислот в маслах Extra virgin olive oils не должно превышать 0,8 г на 100 г масла, т.е. кислотность должна быть не более 0,8% .
С момента даты расфасовки (11.07.2012) до поступления данной партии оливкового масла в супермаркет прошло более 4 месяцев. Заявленный срок годности составляет 1,5 года с даты изготовления. Но уже из исследования кислотности становится ясно, что фактическое значение этого показателя всего на 0,08% не достигло предельного уровня.
Результаты подтвердили данные органолептической оценки. В частности, ощущение «царапания» в горле при проглатывании масла ТМ «Янтарка» может быть обусловлено повышенным содержанием перекисей. Обращает внимание, что в образце подсолнечного рафинированного масла ТМ «Южное солнце» значение перекисного числа было существенно выше, чем в остальных образцах. Этот факт может говорить об активации в данной партии масла фермента липоксигеназы, стимулирующего образование перекисных соединений .
При хранении в темноте значения кислотного и перекисного чисел в образце масла увеличились крайне незначительно – после 2-х месяцев хранения на 0,04 и 0,3 единиц, соответственно. При хранении под воздействием прямого солнечного и искусственного света в наибольшей степени увеличилось перекисное число – после 1 месяца хранения на 1,6 единиц, а после 2 месяцев – на 3,5 единиц и составило 11,1 ммоль активного кислорода/кг масла, что превышает допустимое значение по Техническому регламенту и стандарту и делает продукт небезопасным. При хранении вдали от источников света после 2-х месяцев хранения кислотное число находилось на стабильном уровне – 0,32 мг КОН/г масла, а перекисное число, которое уже на начало хранения было достаточно высоким, возросло только на 0,3 единицы.
В масле ТМ «Южное солнце», в нерафинированном масле ТМ «Янтарка» окислительные процессы наиболее интенсивно протекают на свету. Через 2 месяца хранения на свету значение кислотного числа возросло на 2,37 единицы, перекисного числа – на 4,1 единицы. При этом режиме хранения после вскрытия упаковки масло имело выраженный неприятный запах, а также имели место признаки обесцвечивания масла, вероятно, связанные с окислением каротиноидов. При хранении в темноте значение кислотного числа через 2 месяца увеличилось на 0,77 единицы, а перекисного – на 0,6 единицы.
Наибольший рост значений как кислотного, так и перекисного чисел, в образце кукурузного масла ТМ «ALTERO beauty» был зафиксирован при хранении на свету. После окончания периода наблюдений (60 дней) значение кислотного числа при этом режиме хранения выросло на 0,1 ед. и составило 0,29 мг КОН/г масла. Темп роста значений перекисного числа оказался более значительным – за вышеуказанный период значение кислотного числа возросло с 1,8 до 4,2 ммоль активного кислорода, т.е. в 2,3 раза. При хранении образцов в темноте кислотное и перекисное число оставалось стабильно низким.
В образце оливкового масла за 2 месяца хранения значение кислотного числа при хранении в темноте возросло на 0,38 ед., вдали от источников света – на 0,75 ед., на свету – на 1,27 ед. Расчеты показали, что уже после 15 суток хранения вдали от источников света и на свету кислотность превысила допустимые значения по Codex Stan. 33-1981. По нашему мнению, срок годности оливкового масла Extra Virgin olive oil (1,5 года) является неоправданно завышенным.
В отличие от других образцов, различные условия хранения существенно не повлияли на динамику перекисного числа в образце оливкового масла. Различие значений после 2-х месячного хранения в темноте и на свету составили всего 0,2 ммоль активного кислорода/кг масла. Причина стабильности перекисного числа в том, что оливковое масло было расфасовано в бутылку из темного стекла, защищающего масло от отрицательного воздействия света.
Таким образом, результаты исследований показывают, что воздействие света в наибольшей степени является причиной роста значений перекисного числа. Это касается, прежде всего, образцов масел, упакованных в прозрачную бесцветную полимерную тару.
Изготовителям растительных масел рекомендовано фасовать продукт в тару из темноокрашенных материалов. В первую очередь это замечание касается нерафинированных масел. В торговом зале супермаркета наиболее приемлемым условием является расположение стеллажных полок с растительными маслами вдали от источников света. Товарные запасы масел следует хранить в темноте.
Литература:
Технический регламент на масложировую продукцию: Федеральный закон №90-ФЗ от 24.06.2008.
ГОСТ Р 52110-2003. Масла растительные. Методы определения кислотного числа. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 2003. – 10с.
ГОСТ 26593-85. Масла растительные. Методы определения перекисного числа. – М.: Изд-во стандартов, 1987. – 8с.
Пищевая химия / А.П. Нечаев, С.Е. Траубенберг, А.А. Кочеткова и др.; под общ.ред. А.П. Нечаева. – СПб.: ГИОРД, 2004. – 540с.
Экспертиза масел, жиров и продуктов их переработки. Качество и безопасность / Е.П. Корнена, С.А. Калманович, Е.В. Мартовщук, Л.В. Терещук и др.; под общ.ред. д.б.н., проф. В.М. Позняковского. – Новосибирск. Сиб. унив. изд-во, 2009. – 272с.
Научный руководитель:
канд. техн. наук, доцент Табаторович Александр Николаевич
Указанное число показывает суммарное количество перекисей, образовавшихся при окислении как ненасыщенных, так и насыщенных жирных кислот. Образование гидроперекисей в случае насыщенных жирных кислот происходит с меньшей скоростью в сравнении с ненасыщенными. Однако и в этом случае образуется свободный перекисный радикал:
При взаимодействии с другими жирными кислотами свободный перекисный радикал стабилизируется, «отрывая» от них атом водорода:
Образовавшийся новый радикал взаимодействует с кислородом по прежней схеме:
Свободный перекисный радикал может превратиться в альдегиды путем его изомеризации с образованием нестойкой диалкилперекиси:
Образующиеся гидроперекиси могут также активно превращаться в кетоны:
Доказано также, что гидроперекиси могут взаимодействовать с двойными связями ненасыщенных жирных кислот с образованием эпоксидов:
Именно набор всех вышеуказанных соединений с различной молекулярной массой и обуславливает наличие в хранящемся молочном жире таких пороков вкуса как «салистый», «олеистый», «рыбный», «грибной» и т.д.
Сильнейшими активаторами окисления являются ионы металла.
Принцип метода: количественное определение перекисей в масле основано на реакции выделения йода перекисями из йодата калия в кислой среде (пример циклической перекиси):
Выделившийся йод оттитровывают раствором тиосульфата.
Техника определения : в конической колбе или склянке с притертой пробкой емкостью 200 см 3 отвешивают на аналитических весах около 2-3 г масла. Навеску растворяют в 20 см 3 смеси ледяной уксусной кислоты и хлороформа (2:1), прибавляют 5 см 3 насыщенного раствора йодистого калия, сосуд закрывают пробкой и ставят в темное место на 10 минут, после чего добавляют 50 см 3 дистиллированной воды и оттитровывают выделившийся йод 0,002 н. раствором тиосульфата (индикатор-крахмал). Одновременно проводят также контрольное определение (без масла). Перекисное число (ПЧ) (количество граммов йода, выделенного перекисями, содержащимися в масле) рассчитывают по формуле
,
где Vк – количество 0,002 н. раствора тиосульфата, израсходованное при титровании контрольного образца, см 3 ;
V 0 – количество 0,002 н. раствора тиосульфата, израсходованное при титровании опытного образца, см 3 ;
k – поправочный коэффициент раствора тиосульфата;
0,0002538 – титр 0,002 н. раствора тиосульфата по йоду (1 см 3 раствора соответствует 0,0002538 г йода);
m – навеска масла, г.
Анализ карбонильных соединений
К вторичным продуктам окисления относятся спирты, карбонильные соединения, эфиры, кислоты, а также соединения со смешанными функциями, такие как оксикислоты, эпоксисоединения и др. Все вторичные продукты окисления появляются в результате тех или иных превращений гидроперекисей, причем часть вторичных продуктов образуется непосредственно при распаде гидроперекисей, а часть – в результате дальнейших реакций.
Принцип метода : анализ карбонильных соединений проводят фотоколориметрированием щелочных растворов 2,4-динитрофенилгидразонов, поглощающих при 430 и 460 нм.
Техника определения: в мерную колбу на 25 см 3 помещают 1,5 см 3 4,3 %-го раствора трихлоруксусной кислоты (ТХУ), добавляют 2,5 см 3 0,05 %-го раствора 2,4-динитрофенил-гидразина в бензоле и 2,5 см 3 раствора липидов в бензоле. Смесь нагревают 30 минут при температуре 60 0 С, после охлаждения добавляют 5 см 3 4 %-го раствора КОН в этаноле и измеряют оптическую плотность растворов при 430-460 нм. Контролем служит смесь реагентов без липидов. Рассчитывают концентрацию насыщенных С 1 (в ммоль/кг) и мононенасыщенных С 2 (в ммоль/кг) карбонильных соединений по формулам:
,
,
где m – навеска липидов, г.
Используют растворители, свободные от карбонильных соединений.
Для исключения ошибки, за счет карбонильных соединений, образующихся в процессе анализа при распаде пероксидов, в оксидатах предварительно удаляют пероксиды путем добавления к пробе уксусной кислоты и йодата калия, выдерживают в течение 20 минут в темноте, разбавляют водой и титруют тиосульфатом.
Материала, реактивы и оборудование: 4,3 %-й раствор трихлоруксусной кислоты (ТХУ); 0,05 %-й раствор 2,4-динитрофенилгидразина в бензоле; 4 %-й раствор КОН в этаноле; раствор липидов в бензоле; этанол, масло; смесь уксусной кислоты с хлороформом (2:1); йодистый калий, спиртовой раствор; тиосульфат, 0,002 н. раствор; крахмал 0,5 %-й раствор; конические колбы с притертыми пробками на 250 см 3 ; мерные цилиндры; пипетки; бюретка; аналитические весы, фотоэлектроколориметр, баня, мерные колбы.
При окислении жира выделяется большое количество перекисных соединений и атомарного кислорода. Эти вещества являются более сильными окислителями, чем йод. Кислород вытесняет йод из йодистого калия. Присутствие свободного йода определяют при помощи крахмала. Для определения количества свободного йода определяют количество серноватистокислого натрия, пошедшего на его нейтрализацию.
Перекисным числом называют количество граммов йода, выделенных из йодистого калия перекисями, содержащимися в 100 г жира.
Подготовка материала к реакции. Жировую ткань птицы измельчают ножницами, вытапливают и фильтруют.
Постановка реакции: Навеску исследуемого топленого жира (массой 1 г) взвешивают в конической колбе с погрешностью не более 0,0002 г и растворяют в 20 мл смеси ледяной уксусной кислоты и хлороформа (1:1). К раствору добавляют 0,5 мл свежеприготовленного насыщенного раствора йодистого калия и выдерживают в темном месте в течение 3 мин. Затем в раствор добавляют 100 мл дистиллированной воды, в которую заранее добавляют 1 мл 1 % раствора крахмала. Выделившийся йод титруют 0,01 н. раствором серноватистокислого натрия до исчезновения синей окраски. Параллельно при тех же условиях проводят контрольное определение, в котором берут те же количества реактивов, но без жира.
Перекисное число жира Х(%) вычисляют по формуле:
где К- поправка к титру 0,01 н. раствора серноватистокислого натрия;
V - количество 0,01 н. раствора серноватистокислого натрия, израсходованное на титрование испытуемого раствора, мл;
V 1 количество 0,01 н. раствора серноватистокислого натрия, израсходованное на титрование контрольного раствора, мл;
0,00127 - количество йода, соответствующее 1 мл 0,01 н. раствора серноватистокислого натрия, г;
m - масса жира, г.
Учет реакции: Жир от охлажденных и замороженных тушек всех видов птицы считают свежим: если значение перекисного числа не превышает 0,01 г йода; куриный жир от охлажденных тушек с перекисным числом 0,01-0,04 г йода, гусиный, утиный, индюшиный - 0,01-0,1 г йода, жир от замороженных тушек всех видов птицы с перекисным числом 0,01-0,03 г йода считают сомнительной свежести, при превышении указанных значений мясо птицы считается несвежим.
Пищевой топленый жир, полученный от убойного скота, в зависимости от значения перекисного числа считают: свежим - до 0,03; свежим, но не подлежащим хранению - от 0,03 до 0,06; сомнительной свежести - от 0,06 до 0,1; несвежим - выше 0,1.
Реакция с нейтральным красным.
При гидролизе жиров образуется большое количество свободных жирных кислот, а продуктами окисления жира могут быть летучие жирные кислоты. Накопление этих продуктов в жире приводит к повышению его кислотности. Нейтральный красный в кислой среде окисляется, приобретая красный цвет. Кроме того, нейтральный красный может окисляться под воздействием пере-кисных соединений, атомарного кислорода и ряда других окислителей, образующихся при окислении жиров.
Постановка реакции. В фарфоровую ступку помещают 1 г исследуемого жира, затем туда добавляют 1 мл рабочего (0,01 %) водного раствора нейтрального красного. После этого содержимое ступки интенсивно перетирают пестиком в течение 1 минуты. Водный раствор нейтрального красного не смешивается с жиром, поэтому остатки краски нужно слить.
Учет реакции. Свежий жир окрашивается в желтый или бежевый цвета, свиной и бараний жир могут иметь зеленоватый оттенок. Жир сомнительной свежести окрашивается в цвет от коричневого до розового. Испорченный жир окрашивается от ярко-розового до красного цвета.
Качественная реакция на альдегиды.
Альдегиды являются одним из основных продуктов окисления жиров, поэтому их присутствие в жире свидетельствует о его порче.
Сущность качественной реакции на альдегиды заключается в их способности в кислой среде образовывать цветное соединение с многоатомным фенолом.
Постановка реакции. В пробирку помещают 2 мл исследуемого жира, предварительно расплавленного на водяной бане, добавляют 2 мл соляной кислоты плотностью 1190кг/м 3 и 2 мл насыщенного раствора резорцина в бензоле. Затем пробирку закрывают резиновой пробкой и перемешивают ее содержимое.
Учет реакции. При наличии в исследуемом жире альдегидов содержимое пробирки окрашивается в сиренево-красный цвет. Если цвет содержимого пробирки не изменился, то реакция на альдегиды считается отрицательной.
Определение сероводорода .
Реакция основана на взаимодействии уксуснокислого свинца с газообразным сероводородом, в результате которого образуется соль сероводородной кислоты - сернистый свинец темного цвета:
H 2 S + (СН 3 СОО) 2 РЬ = PbS + 2СН 8 СООН.
Определение сероводорода дает хороший результат не при всех видах порчи мяса. Положительный результат обычно получается при разложении мяса в анаэробных условиях (в шкуре). При гниении мяса в обычных усло-виях сероводород этой реакцией может быть не обнаружен.
Ход реакции . В короткую пробирку или пузырек с широким горлом помещают 25-30 кусочков мяса. Около пробки закрепляют полоску фильтровальной бумажки, смоченную щелочным 10%-ным раствором уксуснокислого свинца, причем бумажка не должна прикасаться ни к мясу, ни к стенкам стаканчика ниже пробки.
Реакцию читают через 15 минут. Если сероводород в мясе отсутствует, то бумажка остается белой. От сероводорода бумажка окрашивается в бурый или темно-коричневый цвет. Если сероводорода в мясе содержится немного, то темнеет только край бумажки, а при большом количестве сероводорода налет на бумажке приобретает металлический отблеск.
Реактив на сероводород готовят следующим образом: к 10%-ному водному раствору уксуснокислого свинца приливают 10%-ный едкий натрий до выпадения осадка. Раствор хранят в плотно закрытой склянке.
Определение рН.
Методику определения см. в теме: определении мяса больных животных. При разложении мяса в нем накапливаются щелочные продукты, вследствие чего концентрация водородных ионов снижается.
Для оценки свежести мяса величина рН имеет относительное значение, так как зависит не только от степени свежести мяса, но и от состояния животного перед убоем. В профильтрованных экстрактах из свежего мяса рН равен,7-6,2, а дефростированного - 6,0-6,5; в экстрактах мяса подозрительной свежести - 6,3-6,6 (дефростированного - 6,6); в экстрактах несвежего мяса -6,7 и выше.
Люминесцентный анализ.
Известно, что мясо разной степени свежести по-разному флюоресцирует под воздействием ультрафиолетового излучения.
Рис. 2. Люминоскоп «Филин»
Постановка реакции. Для люминесцентного анализа свежести мяса используют люминоскоп «Филин» (рис. 2). Прибор включают в сеть. Пробу исследуемого мяса либо мясной экстракт 1: 4 помещают в рабочий отсек прибора и просматривают в ультрафиолетовом свете.
Учет реакции. Свежее мясо крупного рогатого скота флюоресцирует красно-бархатным цветом, баранина - темно-коричневым.
свинина - светло-коричневым. При разложении мяса отмечается свечение в виде желтых точек на грязно-темном фоне.
Мясной экстракт из свежего мяса флюоресцирует розово-фиолетовым светом; из мяса сомнительной свежести - розово-фиолетовым с зеленоватым оттенком; из несвежего мяса - зелено-голубоватым цветом.