СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИСЛОТНОГО ЧИСЛА ТЕМНООКРАШЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО МАСЛА Российский патент 2005 года по МПК G01N33/03 

Изобретение относится к области практического использования ядерного магнитного резонанса (ЯМР) для экспрессного определения кислотного числа (КЧ) темноокрашенного растительного масла и может быть использовано в масложировой промышленности.

Известен способ потенциометрического титрования, в котором количество щелочи, необходимое для нейтрализации раствора, определяется посредством измерения скорости изменения электродвижущей силы гальванической пары в зависимости от объема вводимого щелочного раствора. Нейтральному раствору соответствует максимальное количество вышеуказанной скорости (Руководство по методам исследования, технохимическому контролю и учету производства в масложировой промышленности. Т.1, Л.: ВНИИЖ, 1964).

Известен также индикаторный метод определения кислотного числа масла, включающий отбор образца масла, добавление к нему нейтральной смеси диэтилового эфира и 96%-ного этилового спирта, постоянное перемешивание смеси, добавление к смеси индикатора цвета (фенолфталеин), титрование смеси до полной нейтрализации свободных жирных кислот, определение по объему израсходованной щелочи содержание свободных жирных кислот и вычисление значения КЧ масла (ГОСТ 10858-77. Семена масличных культур. Промышленное сырье. Методы определения кислотного числа масла).

Недостатком указанного способа является субъективность, которая обусловлена тем, что при использовании метода с титрованием определение момента конца титрования является субъективным.

Наиболее близким к заявляемому является способ определения кислотного числа растительных масел, в котором к образцу растительного масла добавляют водный раствор карбоната кальция с концентрацией 1,5 моль/дм³ в соотношении 5:1 по массе, перемешивают полученную смесь до полной нейтрализации свободных жирных кислот (примерно 30 сек), затем смесь, объем которой выбирают из условия максимального заполнения датчика ЯМР-анализатора, при температуре, близкой к комнатной, измеряют ЯМ-релаксационные характеристики протонов смеси, в качестве аналитических параметров используют значения амплитуд сигналов ЯМР и времен спин-спиновой релаксации и по ним вычисляют значение КЧ масла по градуировочному уравнению зависимости КЧ масла от разницы амплитуд сигналов свободной прецессии (СП) и спинового эха (СЭ), параметры которого находят при градуировке ЯМР-анализатора по образцам масла с известными значениями КЧ, найденными по стандартизованной методике (Пат. 2187796 RU, MKИ⁷ G 01 N 24/08, опубл. 20.08.2002, Бюл. №23).

Недостатками этого способа являются низкая точность определения КЧ темноокрашенных масел, например виноградного и рапсового, из-за образования стойких эмульсий в процессе обработки указанных масел карбонатом натрия и выделения углекислого газа, что значительно влияет на величину ЯМР-характеристик системы, а также длительность осуществления способа, исключающая его экспрессность.

Задачей изобретения является создание точного экспресс-способа определения кислотного числа растительного темноокрашенного масла, не зависящего от его физико-химических характеристик.

Задача решается тем, что в способе определения кислотного числа темноокрашенного растительного масла, включающем отбор образца масла, смешивание его с водным раствором щелочного металла с получением смеси, помещение смеси в датчик импульсного ЯМР-анализатора, измерение значений амплитуд сигналов ЯМР и вычисление значения кислотного числа по градуировочному уравнению, в качестве водного раствора щелочного металла используют водный раствор гидроксида натрия концентрацией 0,5-0,7 моль/дм³, при этом смешивание масла с водным раствором гидроксида натрия осуществляют при температуре 20-25°С и соотношении масло - водный раствор гидроксида натрия (1:2)-(1:3) в течение 5-10 сек, а объем смеси, помещаемый в датчик ЯМР-анализатора, соответствует 10 мл.

Реализация заявляемого способа позволяет производить точное и быстрое определение кислотного числа темноокрашенного растительного масла за счет следующего.

Как нами показано экспериментально, применение в качестве щелочного реагента водного раствора гидроксида натрия заявляемой концентрации и при заявляемом соотношении темноокрашенное масло - гидроксид натрия позволяет получать мицеллы натриевых мыл жирных кислот низких порядков, при этом в их состав не вовлекаются красящие вещества масла, в отличие от известного способа, при реализации которого образуются мицеллярные структуры натриевых мыл жирных кислот высоких порядков. Последнее приводит к искажению значений ядерно-магнитных релаксационных характеристик исследуемой системы, а следовательно, к снижению точности способа.

Кроме того, в заявляемом способе исключается образование прочных эмульсий, в отличие от известного способа, в котором в результате реакции свободных жирных кислот масла и водного раствора карбоната натрия выделяется углекислый газ, способствующий образованию прочных эмульсий, что также приводит к резкому изменению значений ЯМР-характеристик, т.е. к снижению точности, а также к увеличению продолжительности осуществления способа.

Заявляемый способ поясняется примерами.

Пример 1. Берут образец рапсового масла цветностью 70 мг I₂, добавляют к нему водный раствор гидроксида натрия концентрацией 0,5 моль/дм³ при соотношении масло - водный раствор гидроксида натрия 1:3, перемешивают полученную смесь при температуре 20°С в течение 10 сек, затем смесь в объеме 10 мл помещают в датчик импульсного ЯМР-анализатора при температуре 20°С, измеряют ЯМ-релаксационные характеристики протонов смеси, в качестве аналитических параметров используют значения амплитуд сигналов ЯМР и времен спин-спиновой релаксации, по ним вычисляют значение КЧ рапсового масла по градуировочному уравнению зависимости КЧ масла от разницы амплитуд сигналов свободной прецессии (СП) и спинового эха (СЭ) (фиг.1), параметры которого находят по градуировке ЯМР-анализатора по образцам масла с известными значениями КЧ, найденными по стандартизованной методике.

Пример 2. Берут образец виноградного масла цветностью 90 мг I₂, добавляют к нему водный раствор гидроксида натрия концентрацией 0,7 моль/дм³ при соотношении масло - водный раствор гидроксида натрия 1:2, перемешивают полученную смесь при температуре 25°С в течение 5 сек, затем смесь в объеме 10 мл помещают в датчик импульсного ЯМР-анализатора при температуре 25°С, измеряют ЯМ-релаксационные характеристики протонов смеси, в качестве аналитических параметров используют значения амплитуд сигналов ЯМР и времен спин-спиновой релаксации, по ним вычисляют значение КЧ виноградного масла по градуировочному уравнению зависимости КЧ масла от разницы амплитуд сигналов свободной прецессии (СП) и спинового эха (СЭ) (фиг.2), параметры которого находят по градуировке ЯМР-анализатора по образцам масла с известными значениями КЧ, найденными по стандартизованной методике.

ТаблицаПоказателиРапсовое маслоВиноградное маслоизвестный способзаявляемый способизвестный способзаявляемый способВремя проведения анализа, сек.3003030025Относительная погрешность, мг КОН/г±0,20±0,05±0,20±0,05

Изобретение относится к масложировой промышленности, а именно к способам определения кислотного числа растительных масел. Способ включает отбор образца масла, смешивание его с водным раствором щелочного металла с получением смеси, помещение ее в датчик импульсного ядерного магнитного резонанса (ЯМР)-анализатора. Далее измеряют значение амплитуд сигналов ЯМР и вычисление значения кислотного числа по градуировочному уравнению. При этом в качестве водного раствора щелочного металла используют водный раствор гидроксида натрия концентрацией 0,5-0,7 моль/дм³, а смешивание масла с водным раствором гидроксида натрия осуществляют при температуре 20-25°С и соотношении масло - водный раствор гидроксида натрия (1:2)-(1:3) в течение 5-10 сек. Объем смеси, помещаемый в датчик ЯМР-анализатора, соответствует 10 мл. Изобретение позволяет создать точный экспресс-способ определения кислотного числа растительного темноокрашенного масла, не зависящего от его физико-химических характеристик. 2 ил., 1 табл.

Способ определения кислотного числа темноокрашенного растительного масла, включающий отбор образца масла, смешивание его с водным раствором щелочного металла с получением смеси, помещение смеси в датчик импульсного ЯМР-анализатора, измерение значений амплитуд сигналов ЯМР и вычисление значения кислотного числа по градуировочному уравнению, отличающийся тем, что в качестве водного раствора щелочного металла используют водный раствор гидроксида натрия концентрацией 0,5-0,7 моль/дм³, при этом смешивание масла с водным раствором гидроксида натрия осуществляют при температуре 20-25°С и соотношении масло - водный раствор гидроксида натрия (1:2)-(1:3) в течение 5-10 с, а объем смеси, помещаемый в датчик ЯМР-анализатора, соответствует 10 мл.