СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ ВЫСОКОЛИНОЛЕНОВЫХ СЕМЯН ЛЬНА Российский патент 2006 года по МПК G01N33/03 G01N24/08 

Изобретение относится к масложировой промышленности и может быть использовано для идентификации семян льна на предмет принадлежности их к высоколиноленовым сортам, а также для исключения возможности переработки генномодифицированных семян льна для производства льняного масла.

Растительные масла, в том числе и льняное, являются многокомпонентными смесями, основными составляющими которых являются триацилглицерины (ТАГ) различных жирных кислот.

В настоящее время существуют низколиноленовые и высоколиноленовые сорта семян льна, масло которых по своему жирнокислотному составу отличается различным содержанием линоленовой кислоты. Семена льна, характеризующиеся содержанием в масле линоленовой кислоты в количестве более 50% от общего содержания жирных кислот, считаются высоколиноленовыми.

В настоящее время имеется вероятность поступления на масложировые предприятия смеси высоколиноленовых и низколиноленовых сортов семян льна, производимых мелкими фермерскими хозяйствами, при этом жирнокислотный состав липидов в семенах может варьировать в широких пределах, не соответствующих нормативным требованиям, предъявляемым к семенам льна для производства натурального нефальсифицированного льняного масла.

Кроме того, в настоящее время на рынок масличного сырья поступают импортные генномодифицированные семена льна, идентификация которых, с точки зрения получения при их переработке не вредного для здоровья льняного масла, является крайне важной.

Известен способ идентификации семян льна на основе метода газожидкостной хроматографии (ГОСТ 30418-96 "Масла растительные. Метод определения жирнокислотного состава"), включающий отбор анализируемой пробы семян льна, их измельчение, извлечение из измельченных семян масла путем экстракции серным эфиром, отгонку серного эфира с получением масла, получение метиловых эфиров жирных кислот, их разделение методом газожидкостной хроматографии в хроматографической колонке с получением пиков на хроматограмме и расчет содержания линоленовой кислоты по отношению площади пика метилового эфира линоленовой кислоты к суммарной площади пиков метиловых эфиров всех жирных кислот.

Недостатком указанного способа является длительная и очень сложная пробоподготовка, разрушающий семена анализ и применение большого количества химических реактивов.

Задачей изобретения является создание высокоэффективного способа идентификации семян льна на их принадлежность к высоколиноленовым сортам, позволяющего значительно сократить время осуществления идентификации, исключить разрушение семян, сложную пробоподготовку, а также применение химических реактивов.

Задача решается тем, что в способе идентификации семян льна, включающем отбор пробы семян льна, после отбора пробы семян измеряют их температуру (t, °С), помещают в датчик импульсного ЯМР-анализатора, измеряют ядерно-магнитные релаксационные характеристики протонов масла и вычисляют средневзвешенное значение времени спин - спиновой релаксации (Т_2св) в миллисекундах по формуле:

где N=3 - число компонент в сигнале ЯМР протонов масла;

A_i - амплитуда сигнала ЯМР протонов i-й компоненты в процентах от общей амплитуды;

T_2i - время спин-спиновой релаксации протонов i-й компоненты, выраженное в миллисекундах (мс),

причем семена льна относят к высоколиноленовым, если Т_2СВ<1,2·t+83,7.

Измерение ядерно-магнитных релаксационных характеристик протонов масла в семенах льна осуществляют при температуре 10-40°С.

Специальными экспериментами нами впервые установлено, что молекулы триацилглицеринов (ТАГ) масла, содержащегося в семенах подсолнечника, находятся в различном структурном состоянии:

1 - в виде индивидуальных молекул (первая компонента);

2 - в виде ассоциатов молекул низких порядков в результате межмолекулярного Ван-дер-Ваальсового взаимодействия (вторая компонента);

3 - в виде ассоциатов молекул высоких порядков в результате межмолекулярного Ван-дер-Ваальсового взаимодействия (третья компонента).

На основании экспериментальных данных и математической обработки этих данных, нами впервые получено уравнение (Т_2св) 50%=1,2·t+83,7 в диапазоне температур от 10 до 40°С для протонов масла в семенах льна с содержанием линоленовой кислоты 50%. При содержании линоленовой кислоты выше 50%, т.е. в высоколиноленовых сортах семян льна, средневзвешенное значение времени спин-спиновой релаксации протонов масла семян (Т_2св) всегда меньше граничного значения (Т_2св)_50%.

Заявляемый способ поясняется следующим примером.

Отбирают три пробы семян льна, измеряют температуру проб - она соответствовала во всех пробах 23°С. Каждую из проб помещают в датчик импульсного ЯМР-анализатора, измеряют ядерно-магнитные релаксационные характеристики протонов масла. Определяют средневзвешенное значение спин-спиновой релаксации по формуле и получают значение Т_2св для первой пробы 100,5 мс, для второй пробы - 95,8 мс, для третьей пробы - 130,8 мс.

Граничное значение времени спин-спиновой релаксации при 23°С, соответствующее минимальному содержанию линоленовой кислоты в высоколиноленовых семенах льна, вычисляют по формуле:

(Т_2св)_50%=1,2·23,0+83,7=111,3 мс.

Учитывая, что величина Т_2св третьей пробы 130,8 мс больше (Т_2св)_50%, отобранные семена льна не относятся к высоколиноленовым.

Величина Т_2св первой пробы 100,5 мс, т.е значение Т_2св первой пробы ниже величины (Т_2св)_50%. Таким образом, семена льна первой пробы относятся к высоколиноленовым.

Величина Т_2св второй пробы - 95,8 мс, что ниже, чем (Т_2св) _50%, т.е. семена льна указанной пробы относятся к высоколиноленовым.

Таким образом, из трех исследованных образцов семян льна семена первой и второй пробы относятся к высоколиноленовым.

В таблице приведены сравнительные характеристики способов идентификации семян льна - известного и заявляемого.

ТаблицаПоказателиСпособизвестныйзаявляемыйВремя реализации способа34 часа2 минРасход химических реактивов на 1 пробу: серный эфир, см³¹300метанол (яд), см³0,1окись кальция, г0,01гексан, см2,0натрий металлический, г0,05отсутствуютазот газообразный, см³1500водород, см³1500фильтровальная бумага, г15вата, г5наполнитель - хроматон N-AW, г0,05

Как видно из приведенных данных, время заявляемого способа более, чем в 1000 раз меньше, чем известного. Кроме этого, в заявляемом способе полностью исключается применение токсичных, взрывоопасных и пожароопасных химических реактивов, т.е. способ является экологически чистым.

Изобретение относится к масложировой промышленности и может быть использовано для идентификации семян льна на предмет принадлежности их к высоколиноленовым сортам. Способ предусматривает отбор проб семян льна. После отбора пробы семян льна, после отбора пробы семян измеряют их температуру, помещают пробу семян в датчик импульсного ЯМР - анализатора, измеряют ядерно-магнитные релаксационные характеристики протонов масла в семенах льна и вычисляют средневзвешенное значение времени спин - спиновой релаксации (Т_2СВ) в миллисекундах по формуле: , где N = 3 - число компонент в сигнале ЯМР протонов масла; А_i - амплитуда сигнала ЯМР протонов i-й компоненты в процентах от общей амплитуды; Т_2i - время спин-спиновой релаксации протонов i-й компоненты, выраженное в миллисекундах. При этом если если Т_2св < 1,2·t+83,7 - то семена льна относят к высоколиноленовым. Изобретение позволяет сократить время идентификации, исключить разрушение семян, сложную пробоподготовку, а также применение химических реагентов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ идентификации высоколиноленовых семян льна, включающий отбор пробы семян льна, отличающийся тем, что после отбора пробы семян измеряют их температуру (t, °С), помещают пробу семян в датчик импульсного ЯМР-анализатора, измеряют ядерно-магнитные релаксационные характеристики протонов масла в семенах льна и вычисляют средневзвешенное значение времени спин-спиновой релаксации (Т_2св) в миллисекундах по формуле

где N = 3 - число компонент в сигнале ЯМР протонов масла,

А_i - амплитуда сигнала ЯМР протонов i-й компоненты в процентах от общей амплитуды,

T_2i - время спин-спиновой релаксации протонов i-й компоненты, выраженное в миллисекундах (мс), причем если Т_2св < 1,2·t + 83,7, то семена льна относят к высоколиноленовым.