Способ выделения липидов из пищевых продуктов и устройство для его осуществления

СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 09) 01)а) 4 С 01 Ы 33/02 207 А ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ цН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУИйЛ 10.- " ф(71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт холодильной промышленности(56) Р 1 езсйчдгзсЬаГ 1977, т.5710, с. 18 О.Аппарат Сокслета, ГОСТ 8756, 2170.Авторское свидетельство СССР968755, кл. С 01 И 33/02, 1980,(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ЛИПИДОВ ИЗ ПИ- ЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) 1. Способ выделения липидов из пищевых продуктов, предусматривающий отбор пробы, ее измельчение и обработку ацетоном с последующим отделением водно-ацетоновой вытяжки, обработку остатка продукта хлороформом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения времени, предварительно перед измельчением устанавливают количество несвязанной влаги в пробе продукта, при этом обработку ацетоном проводят при соотношении объемов несвязанной влаги продукта и ацетона 1:0,7-2,1, обработку остатка продукта хлороформом проводят при соотношении массы продукта и объема хлороформа 1:3-6,0, а выделение липидов осуществляют путем фильтрации ф хлороформного экстракта. 3 ввй1162307 2. Устройство для выделения липидов из пищевых продуктов, содержащее внешнюю емкость для размещения пробы с экстрагентами и внутреннюю емкость, имеющую перфорированное дно, выполненные в виде стаканов с фланцами, приспособление для отжима пробы, включающее укрепленный на винте маховик, и держатели емкостей, один из которых установлен с возможностью вертикального перемещения, о т л и - ч а ю щ е е с ятем, что, с целью сокращения времени, приспособление для отжима пробы снабжено штативом для крепления держателей, каждый из которых выполнен в виде полукольца с пазом для фланца емкости, при этом верхний держатель оснащен жестко укрепленной на нем П-образной скобой,Изобретение относится к экспрессному способу .выделения липидов изпищевых продуктов животного и растительного происхождения к устройствудля осуществления способа и можетнайти применение в мясной, рыбной ипищевой промышленности.Известен способ выделения липидов,основанный на разрушении анализируемых образцов кислотами и щелочами споследующим определением содержанияосвободившегося жира с помощью жиромеров или экстракцией органическимирастворителями,.15Недостатком этого способа является то, что он дает ориентировочныерезультаты, возможен контакт работаю"щих с горячими концентрированнымикислотами и щелочами, а ткже возмож";20но самовозгорание проб.Для осуществления способа вьщеления липидов из пищевых продуктовприменяют различные устройства.Известно устройство для вьщелениялипидов из пищевых продуктов, предусматривающее воздействие кипящимипетролейным эфиром и диэтиловым эфиром,Недостатком этого устройства является неполное вьщеление липидов,загрязнение экстракта нелипиднымипримесями, образование артефактов,продолжительность анализа. соединенной с винтом, связанный со штативом посредством кронштейна, а фланец внешней емкости выполнен с. лысками для ввода и фиксации емкостей в держателях,3. Устройство по п.2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что на наружной поверхности внутренней емкости в средней части по периметру последней выполнена канавка с отверстиями для стока экстракта.4, Устройство по п.2, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью извлечения липидов из пищевьи продуктов в пастообразном и порошкообразном виде, внутренняя емкость оснащена фильтрующим элементом, размещенным под перфорированным дном. Известен также способ выделения липидов из пищевых продуктов, предусматривающий отбор пробы, ее измельчение, обработку ацетоном с последующим отделением водно-ацетоновой вытяжки, обработку остатка продукта хлороформом.Недостатком способа является продолжительность анализа, поскольку только около 2 ч требуется для расслоения фаз.Этот способ осуществляют в устройстве для выделения липидов из пищевых продуктов, содержащем внешнюю емкость для размещения пробы с экстрагентами и внутреннюю емкость, имеющую перфорированное дно, выполненные в виде стаканов с фланцами, приспособление для отжима пробы, включающее укрепленный на винте маховик и держатели емкостей, один из которых установлен с возможностью вертикального перемещения. Недостатками данного устройства являются затруднения нри фильтрации, возникающие при выделении липидов из пастообразных и порошковых пищевых продуктов, трудность в эксплуатации из-за неудобства установки и фиксации емкостей в держателях и последующей их выемки, длительность процесса установки и выемки емкостей; сложность конструкции и большая металлоемкость.Цель изобретения - сокращение времени выделения липидов,Поставленная цель достигается тем,что в способе выделения липидов изпищевых продуктов, предусматривающем,отбор пробы, ее измельчение и обработку ацетоном с последующим отделением водно-ацетоновой вытяжки, обработку остатка продукта хлороформом,отличительной особенностью являетсято, что предварительно перед измельчением.устанавливают количество несвязанной влаги в пробе продукта,при этом обработку ацетоном проводятпри соотношении объемов несвязаннойвлаги продукта и ацетона 1:0,7-1,1,обработку остатка продукта хлороформом проводят при соотношении массыпродукта и объема хлороформа 1:3-6,0,а выделение липидов осуществляют путем фильтрации хлороформного экстракта. 25 Поставленная цель в отношении устройства достигается тем, что в устройстве для выделения липидов из пищевых продуктов, содержащем внешнюю емкость для размещения пробы с экстрагентами и внутреннюю емкость, имеющую перфорированное дно, выполненные в виде стаканов с фланцами, приспособление для отжима пробы, включающее укрепленный на винте маховик, и держатели емкостей, один из которых установлен с возможностью вертикального перемещения, отличительной особенностью является то, что приспособ" 40 ление для отжима пробы снабжено штативом для крепления держателей, каж дый из которых выполнен в виде полукольца с пазом для фланца емкости, :при этом верхний держатель оснащен жестко укрепленной на нем П-образной скобой, соединенной с винтом, связанным со штативом посредством кронштейна, а фланец внешней емкости выполнен с лысками для ввода и фиксации емкостей в держателях.Кроме того, на наружной поверхнос-. ти внутренней емкости в средней час-, ти по периметру последней выполнена канавка с отверстиями для стока экстракта.55Кроме того, внутренняя емкость оснащена фильтрующим элементом, размещенным под перфорированным дном. При выделении липидов важным является использование указанных соотношений объемов несвязанной влаги продукта и ацетона (1:0,7-1,1), поскольку применение меньших количеств ацетона не оказывает необходимого денатурирующего воздействия на белковолипидную структуру продукта, а также не осуществляет необходимого водоотжимающего. эффекта, с другой стороны, увеличение объемов ацетона более указанных пределов приводит к извлечению липидов и в результате к искажению даннйх анализов.Если объемы хлороформа ниже граничного значения (соотношение массы продукта и объема хлороформа составляет 1:3-6), наблюдается неполное извлечение липидов из-за недостаточных объемов экстрагента.При применении больших объемов хлороформа наблюдается полное выделение липидов, однако при этом происходит неоправданный перерасход хлороформа.В табл. 1 и 2 приведены данные по влиянию соотношения объемов воды продукта и ацетона, а также массы продукта и объема хлороформа на потери липидов и их извлекаемость.Способ осуществляют следующим образом.К навеске измельченного продукта приливают ацетон (из расчета на 1 объем несвязанной влаги продукта 0,5- 1,1 объема ацетона). Предварительно устанавливают количество несвязанной влаги в пробе продукта различными методами, в том числе высушиванием по ГОСТ 9793-74 или потаблицам справочника.Затем полученную смесь перемеши" вают 5-10 мин, отделяют водно-ацетоновую вытяжку с водой продукта и нелипидными примесями, не содержащую липиды. К остатку продукта добавляют хлороформ из расчета 3-6 объемов растворителя на единицу массы продукта, Полученные экстракты используют для определения содержания липидов,Хлороформный экстракт практически не содержит нелипидные примеси и в остатке продукта после экстракции не обнаруживаются сколько-нибудь значи" тельные количества липидов.На фиг.1 изображено устройство для осуществления способа выделения липидов из пищевых продуктов, вид в2307 6сливают для проведения дальнейшихисследований.П р и м е р 1. Для количественного выделения липидов из говяжьегомяса к 10 г измельченной на мясорубке мышечной ткани, помещенной в емкость для пробы, вносят 7 мл ацетонаиз расчета 1:0,8 к несвязанной влаге 1 О продукта (которую определяют высушиванием по ГОСТ 9793-74), тщательноперемешивают в течение 5 мин, водноацетоновый раствор отделяют с помощьюустройства и отбрасывают, добавляют 15 к остатку 20 мл хлороформа и перемешивают 1 О мин. Хлороформный экстрактотделяют с помощью устройства длявыделения липидов из пищевых продуктов. Первый экстракт сливают в колбу 20 и к остатку продукта добавляют 20 млхлороформа, перемещают внутреннюю емкость в верхнее положение и вновь перемешивают пробу с экстрагентом10 мин, и хлороформный раствор (вто В рой экстракт) отделяют аналогичнымобразом, добавляют 12 мл хлороформа,затем трясут 1 О мин и отделяют от остатка. Объединенные экстракты фильтруют в мерную колбу вместимостью . ЗО 50 мл, экстракт в мерной колбе доводят до метки хлороформом. Полученныйэкстракт (из расчета 1:5 к весу продукта) не содержит нелипидных примесей.Для определения массовой доли жира отбирают пипеткой 20 мл хлороформного экстракта и переносят во взвешенную бюксу. Нагревают бюксы с экстрактом на водяной бане до исчезнове ния запаха растворителя, выдерживаютв сушильном шкафу 20 мин при 103+2 С,охлаждают в эксикаторе над хлористымкальцием до комнатной температуры ивзвешивают с точностью до 0,0002 г.4 б Массовую долю липидов (х) в процентах вычисляют по формуле 5 11 баксонометрии; на фиг,2 - то же, общий вид; на Фиг.3 - узел 1 на Фиг.2,кольцо с Фильтрующим элементом и канавка внутренней емкости; иа Фиг,4 разрез А-А на Фиг.2, изображен фланец с лысками внешней емкости.Устройство состоит из внешней емкости 1, внутренней емкости 2, махо"вика 3, укрепленного на винте 4,держателя 5 для внешней емкости идержателя б для внутренней емкости,на которой жестко закреплена П"образная скоба 7, связанная с винтом,соединенным со штативом 8 при помощикронштейна 9, который поджимаетсярукояткой 10. В кронштейне выполненарезьба, благодаря чему ои составляетс винтом винтовую пару.Внутренняя емкость выполнена ввиде стакана с Фланцем и имеет перфорированное дно, а в нижней части "уступ (позицией не обозначен), накотором расположен Фильтрующий элемент 11, прижимаемый съемным кольцом12. Снаружи по образующей внутреннейемкости 2 выполнена канавка 13 с отверстиями для стока экстрагентавнутрь емкости 2. Внешняя емкость 1выполнена в виде стакана с фланцем,на котором сделаны лыски (не обозначены) параллельно одна другой, расстояние между ними соответствует размеру зева держателя 5.Устройство работает следующим образом,Пробу пищевого продукта с экстрагентами помещают во внешнюю емкость1, на дно внутренней емкости 2 надевают фильтрующий элемент 11 и зажимают съемным кольцом 12, Затем внутреннюю емкость 2 вставляют во внешнюю емкость 1 и в таком виде их помещают в устройство так, что фланцы емкостей 1 и 2 входят соответственно вдержатели 5 и 6, причем емкость 1вставляют по лыскам, а затем разворачивают, что легко и надежно фиксируетемкости 1 и 2 в устройстве.Устройство с пробой и экстрагентами помещают на определенное время в аппарат для встряхивания (на чертеже не показан), затем поворотом маховика 3 внутреннюю емкость 2 опускают, отжимая пробу, при этом отфильтрованный экстракт выходит из отверстий дна внутренней емкости 2 и стекает из отверстий канавки 13. Фильтрат где ш, - вес бюксы с жиром, г;шо - вес пустой бюксы, г;50 - общий объем экстракта, мл;ш " масса навески, г;20 - объем экстракта, отобранный 55 для высушивання, мл.В остатках говяжьего мяса послеэкстракции содержание липидов не превышает 5% от суммы выделенных веществ.7 1162307 8Сходные результаты получены и ма (это соответствует соотношениюпри анализе свиного мяса, быстроза-массы продукта и объема хлороформаморожекных готовых блюд с гарнирами 1:6) и вновь перемешивают О мин.тестовых изделий, колбас, продуктовЗатем с помощью:устройства отфнльтрорастительного происхождения и других. вывают часть хлороформного экстрактаПодтверждением полноты и чистоты и определяют содержание липидов визвлечения липидов из пищевых продук- продукте, как указано в примере 1.тов,являются результаты тоикослойиой Содержание липидов в 100 г мясахроматографии полученных экстрактов, 1 О определяют по формулеизложенные в табл. 3.шоИз табл, 3 видно что наибольшее9х = - г - а - "1003ш 20и практически одинаковое выделениеколичества нейтральных липидов и фос- где ш ш, и ш - то же, что и шш,фолипидов достигается только двумя 15 щ в примере 1; Ч - объем хлороформноспособами: способу согласно изобре- го экстракта, содержащего остаточныетению и способу по Блай и Дайеру, количества ацетона (62 мл). При соСходный вывод можно сделать и из дан- поставлении результатов анализов пиных определения содержания суммы ли- щевых продуктов в условиях, описанпидов, приведенных в табл. 420 ных в примерах 1 и 2, получены пракП р и м е р 2. (ускоренное опреде- тически одни и те же. результаты. Одление содержания липидов в говяжьем нако в примере 2 продолжительностьФмясе). анализа в 3 раза меньше чем в примеК 10 г измельченной на мясорубке ре 1,мышечной ткани, помещенной во внеш Настоящее изобретение позволяетнюю емкость устройства, добавляют в 2-4 раза сократить время и затраты5 мл ацетона (что соответствует соот- реактивов на проведение анализа, ононошению несвязанной влаги воды про- требует всего 9 и 7 (ускоренным опредукта и ацетона 1:0,7), перемешивают делением) стадий вместо 1 стадий по10 мин, отжимают с помощью устройст- ЗО прототипу и 14 стадий по классическова водно-ацетоновую вытяжку, к остат- му способу, что упрощает анализ, поку продукта добавляют 60 мл хлорофор- вышает производительность труда,Таблица 1Влияние соотношения воды, продукта и ацетона на потерилипидов и выход липндов при экстракции хлороформом присоотношении массы продукции н объема хлороформа 1:Ь(говядина) Выход липндов при экстракции хлороформом из остатка пробы, обработанной ацетоном, Х от истинного содержания липидо Объем С ацетона, н затраченного на обработк Массаанализируемойпробы,г Об о.отнош ие объ отери ипидов пь оды оде мов водыи ацето с отбра- сываемой ащеис 10 г родук1162307 Таблица 2Влияние соотношения массы продукта и объема хлороформана выход липидов после предварительной обработки продуктаацетоном при соотношении объема воды и ацетона 1:1 Опыт Масса Объем ВыходлипидовХ отистинно акали"зируемо"пробы, г Примечание го содержаниялипидов 42 99,4 1:4,2 1 О 99,5 60 1:6 10 Неоправданный перерасход хлороформа (в среднем на 777) 1:6 99,5 1 О 80 Неоправданный перерасход хлороформаТаблица 3 Содерввине фракций линндов в хлороформных растворах, лолучеиных с номощьвСодеривние Фракций, мгг растворенных веществМетоды пособ о иао ссиче мето Экстра к хлорофо и 9 тачо в фильт щей вор МетодВабковас хлорнокислотой э щу сная трия 3942-7 5,2 овядинв (мывечная ткань) Эфиры холстнринв 212 х 316461 2 6401 1 468101 8 682 ф риглице Свободные аирные кислоты 24Эа 34 328 х 3 26 Т Холестерин хлороформа, затраченного на выде ление ли пидов,Соотношение массыпродукта иобъема хлороформа(граничныезначения1:3-6) Бутирометрический метод с сеной кислот "методичес уквэання л научении к честна тув мяса и лод ного яира убойных св ИВАСХИИМ,19781162307 Продолжеиие табл.З Содерзаиие фракций, мг/г растворенных веаествМетоды тод Бу 3 ирометбковв рнческий хлорно метод с с слотой иой кислоаметодиче указания изучени чества ту мяса и по ного вира убойных с М а ВАСХИИМ1978 Экст ракии хлороформ и этанод в фильтр ей вороГОСТ23042-78 Зе Моноглицернды х 80110 270 7 2 2731ОСФОЛНП НД елипидныеримеси (реетные колиествв ),Х 328 23,Котл ительские Эфиры холестерине 2 1 46 18Три глицериды 834 17 80 т 19 СвобВнр 3 слоты Холестерин 181 3 8 7 ОНОГЛИЦЕРИДЫ х 37 х Фосфолициды 893 О 1 е иле нтифици роввннвя фрв 179 И 4 О Нелнпндные примеси (расчетныеколичества), Х 3,8ВФ щщщщщщщщ,дерхвние фракции лнп пределлн1162307 13 14 Таблица 4 Содержание липидов, установленных в цифровых продуктах классическим способом согласно изобретению Продукт Липиды, г/1,00 г продукта Способ Говядина, образец, 1 1,91 + 0,04 1,880,05 2,58 + 0,07 2,45 ф 0,06 то же 2 Свинина, образец 1 2,44+ 0,07 2,57+ 0,07 3,21 й 0,09 3,17 1 0,08 то же 2 Говядина тушеная 5,84+ О, 1 5,97 1 О, 09 Тефтели полуфабрикеты 5,90 + 0,08 6,05 + 0,10 Гарниры: рисовая каша 0,81 + 0,02 0,84 + 0,02 гречневая каша 3,81 + 0,06 3,74 + 0,07 Котлеты лю"бительские 11,5 + 0,10 12,80,13 Классическийметод Блайи Дайера согласноизобретению1162307а.ЮРедактор Н.Сильнягинехред М,Моргентрректоручар847исноказ 340ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4