Способ количественного определения гидрофильных фосфатидов в растительных маслах

" гг17Н.В.Кривокотче и Т.В.Мгебриавил кий филиал Всеследовательского Краснодарский ститут ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Северо-Кавказсоюзного научно-исинститута жиров иполитехнический ин(56) 1. Авторское412548, кл. С 012. Руководстводования, технохими учету производстпромышленности. Т,ВНИИЖ, 1967, с. 85 свидетельство СССРЯ 33/02, 1974;по методам исслеическому контролю ва в масложировой1, кн.2. Л.,3 (прототип). ФМЯ(54) (57) 1. СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГООПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРОФИЛЬНЫХ ФОСФАТИДОВВ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЛАХ, включающийотбор пробы, растворение ее, последовательное измерение одной из физических характеристик раствора и определение по ней искомой величины,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью упрощения способа и сокращения продолжительности, определения,растворение пробы ведут до мицеллярно-растворенного состояния фосфатидов, используя как растворительрафинированное растительное маслос добавлением свободных жирных кислот, а в качестве физической харак2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что объемное со 1091061отношение пробы к рафинированному растительному маслу 1:5-1;9.1Изобретение относится к способамисследования, контроля и учета вмасложирной промьппленности, а именнок способам определения количествагидрофильных фосфатидов в растительных маслах.Известен способ количественногоопределения фосфатидов, основанныйна взаимодействии фосфатидов с красителем с последующим определением 1 Околичества фосфатидов по количествуизрасходованного раствора красителя Г 11,Недостаток этого способа - невозможность определения достоверного 15содержания Фосфатидов.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является колориметри-,ческий метод определения фосфорсодер.2 ржащих веществ.Сущность этого метода сводитсяк построению градуировочного графика в координатах: оптическая плотность - содержание фосфора в милли-" 25граммах в одном миллилитре растворана основании данных, полученных длярастворов с известным содержаниемфосфора, подготовке образца путемсжигания и окисления исследуемого ЗОобразца масла в избытке окисляющегореагентов, получению фосфорно-.молибденового комплекса и восстановлениюего; шэмерению физической характеристики, а именно оптической плотностипсщучениых окрашенных растворов поотвоаению к контрольной пробе, опредедаиао содержания фосфора (мг/мл)в мсходном растворе при помощи градуировочного графика с последующимрасчетом количественного содержанияФосфатидов в процентах в пересчетена стеароолеолецитин по формуле 123. Недостатки известного способа - сложность и трудоемкость определения,45 выраженная в многостаднйности опе.раций; применение высоких температур,2сильных химических реагентов; длительность определения.Цель изобретения - упрощение способа и сокращение продолжительностиопределения,Поставпенная цель достигаетсятем, что согласно способу количественного определения гидрофильных фосфатидов в растительных маслах, включающему отбор пробы, растворение ее,последовательное измерение одной изфизических характеристик раствора иопределение по ней искомой величины,растворение пробы ведут до мицеллярно-растворенного 1 состояния фосфатндов, используя как растворитель раФинированное растительное масло сдобавлением свободных жирных кислот,а в качестве Физической характеристики принимают поверхностное натяже"ние при постоянной температуре, лежащей в пределах 40-90 С.Причем объемное соотношение пробык рафинированному растительному маслу 1:5-1:9.В предлагаемом способе в качестве физической характеристики выбраноповерхностное натяжение, так как подготовка анализируемого образца к измерению этой характеристикипроста(образец разбавляют в рафинированноммасле и добавляют расчетное количество свободных жирных кислот) занимает5-10 мин и обладает достаточнойточностью (37).Зависимость межфаэного натяженияот концентрации ПАВ выражена эмпирическим уравнением Шишковского где Й и 4 - межфазное натяжениеОраствора и растворителя;С - концентрация ПАВ,А и 6 - константы,Приведенное уравнение позволяет на основании экспериментальных4свободных жирных кислот (отрезок, отсекаемый наклоннойпрямой на оси ординат)К . - сд с, где оь - угол, заклю ченный между осью ординатВ) и наклонной прямой 1С - концентрация фосфатидов висследуемом образце,Калибровочные зависимости межфаз- О ного натяжения от концентрации гидрофильных фосфатидов приведены в таблице.В таблице даны четыре вариантасодержания Фосфатидов, определенных 5 из калибровочной зависимости 6 от С(Фи. 2). Для приведенных условийданная зависимость представлена в виде прямой и относительная погрешностьразрабатываемого метода составляет 2 О З,ОЕ, что приемлемо для экспресс-метода.Нарушение условий постоянства кислотности, температуры и интервала разбавления приводит к нарушению вьппе указанной зависимости и, как следствие, существенно повьппается ошибкаопределения содержания гидрофильныхФосфатидов. Только при совместномдействии заявляемых признаков данная ЗО зависимость имеет место.Так, при разбавлении в соотношении меньшем, чем 1:5, например при1:4, прямолинейный характер зависимости Ь от С в области больших 35концентраций гидрофильных веществнарушается и ошибка определениявозрастает до 5-7 Е. Это связано стем, что фосфатиды не полностью переведены в мицеллярно-растворенное состояние и активность их На различныхучастках данной зависимости не постоянна. 3данных 6 и С построить изотерму адсорбции и определить характеристики поверхностного слоя, Однако для применения поверхностного натяжения в качестве физической характеристики при определении содержания гидрофильных фосфатидов необходимо, чтобы указанная зависимость носила линейный характер.На фиг. 1 приведены иэотермы межфазного натяжения лецитина (кривая 1) и фосфатидов (кривая 2) в подсолнечном масле на границе с дистиллированной водй; на Фиг. 2 калибровочные зависимости Ь от С.Кислотное число исследуемых образцов соответственно равно 0,17 и 3,20 мг КОН. Изотермы 1 и 2 существенно отличаются одна от другой и не имеют линейного характера."Это вызвано тем, что сопутствующие вещества, в частности фосфатиды, находятся в масле в зависимости от концентрации в различном состоянии, на которое влияет содержание свободных жирных кислот, и при определенной концентрации переходят из молекулярно-растворенного состояния в дисперсное.Такое различие зависимостей межФазного натяжения от концентрации фосфорсодержащих веществ не позволяет использовать изотермы непосредственно исследуемых образцов масел без их предварительной подготовки для определения содержания гидроФильных фосфатидов. 1091061 При растворении исследуемых образцов масел с различным содержани- . ем гидратируемых фосфатидов в тщательно отрафинированном масле в соотношении 1-(5-9) при постоянном содержании свободных жирных кислот в смеси масел и постоянной температуре при определении поверхностного натяжения зависимость межфазного натяжения от концентрации гидрофильных веществ выражается линейным урав- нением о ф где 4 - межфазное натяжение смеси .масел с неизвестным содержанием фосфатидов при постоянной концентрации свободныхжирных кислот;Й - межфазное натяжение тщательЮно отрафинированного маслапри постоянной концетрации При разбавлении в соотношениибольшем 1:9, например 1:10, увеличи- .вается время формирования капли водыв исследуемый раствор до 15-25 минпо сравнению с 5-7 мин при раэбавле"нии в соотношении 1:(5-9). При этомобщее время определения составляет60 мин, ошибка метода (57) связанас уменьшением концентрации определяемых фосфатидов.Температура определения должнабыть вьппе 40 оС и ниже температуры ки пения воды. Ниже 40 С наблюдаетсявыделение гидрофильных веществ измасел и прямолинейный характер зависимости ю от С нарушается. При1091061 25 30 35 где Чи К, -Ч 2 иК 100 С и выше наблюдается кипение войды и определение 6 невозможно.Способ количественного определения гидрофильных фосфатидов осуществляют следующйм образом.Предварительно строят калибровочную зависимость от С и определяют с 18 е, Для этого берут пять образцов подсолнечных масел с различным содержанием фосфатидов.Образцы масел гидратируют согласно руководству по проведению пробной гидратации. Определяют по разности в исходном и гидратированном масле содержание гидрофильных фосфатидов (полнота выведения их проверяется тонкослойной хроматографией),. В образцы исходных масел перед определением межфазного натяжения (Ь) вводят с помощью шприца через иголку рассчитанное количество свободных жирных кислот до принятого при построении калибровки значения.Например, при разбавлении в соот- . ношении 1;9 для определения Й необходимо 20 мл исследуемой смеси масла, т,е. 18 мл тщательно рафинированного и 2 мл исследуемого, Коли" чество свободных жирных кислот, которое необходимо добавить до кислотности (например 0,35%), рассчитываетсв по формуле пР Ч +2соответственно объем рафинированного масла (18 мл) и его кислотность (О у 1%) усоответственно объем исследуемого масла (2 мл) и кислотность (2,0%);принятая концентрация свободных жирных кисдот- (0,35) Получают К, равное 0,06%, т.е. для 20 мл смеси это составляет 0,012 г. Межфазное натяжение на границе с дистиллированной водой определяют для пяти образцов на сталагмометре по усовершенствованной методике применительно к растительным мас- лам,На оси абсцисс откладывают количество гидратируемых фосфатидов, а на оси ординат - величину 6, выраженную в делениях микрометра. Это упрощение принято не только длябыстроты расчета, но и связано стем, что в условиях больших разбавлений исключается необходимость оп ределения межфазного натяжения.6 = Кй,д ), так как д - плотность Н 20 и Й - плотность смеси масла имеют одну величину во всех измерениях при постоянной температуре 10 и кислотности смеси. Строят калибровочную зависимость и определяют со-держание гидрофильных веществ, длячего. в образце подсолнечного маслаопределяют межфазное натяжение, ко торое равно 5 (в делениях микрометра). По кривой к (фиг2) находятд 6= (7-5) = 2 и садо. = 4,4, асодержание гидрофильных веществ висследуемом образце рассчитывают по 20 формуле С = -= --- = О 45%ь 4 2сей, 4 44 фП р и м е р 1. Образец гидратиро" ванного подсолнечного масла разбавляют в раФинированном масле в соотношении 1:5. Доводят кислотность смеси до 0,35% и определяют межфазное натяжение на границе с дистиллированной водой при 60 С. По калибровочному графику 6 - С (фиг. 2, кривая 2) определяют количество гидроФильньи фосфатидов (0,159%). Относительная ошибка 2,3%, время определения 40 мин.П р и м е р 2. Образец гидратированного подсолнечного масла разбавляют в рафинированном масле в соотноше 40 нии 1:9. Доводят кислотность смесидо 0,35%, определяют межфазное натяжение на границе с дистиллированной водой при 60 оС. По калибровочно му графику (фиг. 2, кривая 1) опре 4 деляют количество гндрофильных фосФатндов (О, 17%) . Относительная ошиб"ка 2,8%, время определения 30 мин.П р и м е р 3. Образец гидратированного подсолнечного масла разбавляют в рафинированном масле всоотношении 1:5. Доводят кислотностьсмеси до 0,35%, определяют межфазноенатяжение на границе с дистиллированной водой при 80 С. По калибровочному графику (фиг. 2, кривая 4) определяют количество гидрофильныхрасфатидов (0,154%). Относительнаяошибка 2,5%, время определения гнддофипьных фосфатндов 42 мин,7 1П р и м е р 4. Образец гндратированного подсолнечного масла разбавляют в рафинированном масле в соотноешнии 1:5. Доводят кислотность смеси до 2,0%, определяют межфазное натяжение на границе с дистиллирован ной водой при 60 С. По калибровочному графику (фиг, 2, кривая 3) определяют количество гидрофильных фосФатидов 0,156%. Относительная ошибка 3,1%, время определения 35 мин.П р и м е р 5. Образец сырого подсолнечного. масла разбавляют в рафинированном масле в соотношении 1:5. Доводят кислотность смеси до 0,35%, определяют межфазное натяжение на границе с дистиллированной водой при 60 С (фиг. 2,кривая 2).По калибровочному графику определяют количество гидрофильных фосфатиИЬв (0,56%). Относительная ошибка 2,9%, время определения 40 мин.П р и м е р 6. Образец сырого подсолнечного масла разбавляют в рафинированном масле в соотношении 1:9 Доводят кислотность смеси до 0,35%, определяют межфазное натяжение на границе с дистиллированной водой при 60 С (фиг. 2, кривая 1). По калибровочному графику определяют количество гидрофильных Фосфатидов (0,58%). Относительная ошибка 3,2%, время определения 38 мин.П р и м е р 7. Образец хлопкового масла разбавляют в рафинированном масле в соотношении 1:4. Доводят кислотность смеси до 2% и определяют межфаэное натяжение на границе с дистиллированной водой при 60 оС (фиг, 2, кривая 3). По калибровоч 091061 8ному графику определяют количествогидрофильных фосфатидов (0,41%) . Погрешность 5,8%, время определения35 минП р и м е р 8, образец соевогомасла разбавляют в рафинированноммасле в соотношении 1:10.Доводяткислотность смеси до 2% и определяют на границе масло-вода при 60 С1 О (фиг. 2, кривая 3). По калибровочному графику определяют содержаниегидрофильных фосфатидов (1,62%). Относительная погрешность 3,6%. Времяопределения 60 мин.15 Использование предлагаемого способа определения гидрофильных фосфатидов в растительных маслах позволитупростить методику путем сокращенияколичества операций на стадии подготовки исследуемого образца.Определение конечного содержанияфосфатидов не потребует дополнительного пересчета содержания неорганического фосфора на стеароолеолецитин.25 Кроме того, сокращается продолжительность определения фосфатидов(28 ч). При этом относительная ошибка предлагаемого способа не превышает +3,0%, а прототипа 3-3,5% (опытные данные).ПрЕдлагаемый способ может бытьэффективно использован не только дляоперативного контроля в процессе гид 35ратации гидрофильных фосфатидов, нои при определении данного показателя%в исследовательской работе. Это позволяет увеличить выход рафинированных масел на 0,5% за счет более полного удаления гидрофильных фосфатидов. По предлагаемому способу По прототипу Образец Калибровка г ) О, 193 0,213 0,208 0,384 0,632 О, 205 0,364 0,20 0,40 0,382 0,38 0,624 0,652 0,59 0,66 Содержание гидрофильных фосфатидов, % стеароолеолецитина091061 Продолжение таблицы Содержание гидрофнльных фосфатидов,7 стеароолеолецитина По прототипу По предлагаемому способу Образец Калибровка 4 .5 21 0,70 0,77 0,716 О, 733 0,742 0,97 0,88. 0,891 0,917 0,91 23 Подписиуи ДрОФжтЗиз Заюсуэ 3073/40ПОП фВамвтф, г П р и м е ч а н и е. Соотношение смесей при калибровке 2, 4 и 3 равно 1:5,при калибровке 1 - 1:9. Кислотность смеси при калибровке 1, 2, 4 составляет 0,357, при калибровке 3 -2, 03, 1при калибровке 2, 1 и 3 равна 60 С приФ Экалибровке 4 - 80 С. В образцах 4 и 5 содержаниегидрофильных веществ получено дополнительного введенияв образец 3 лецитина.