СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ЛИПИДОВ ИЗ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ И ЛАБОРАТОРНЫЙ НАБОР ДЛЯ ЕГО ПРОВЕДЕНИЯ Российский патент 2023 года по МПК G01N33/02 G01N5/04 

Изобретение относится к химии пищевых продуктов, а именно к экстракционному способу выделения липидов, и может найти применение в сфере лабораторных исследований по экстракции липидов из пищевых продуктов, а также в мясной и пищевой промышленности.

Известны различные способы выделения липидов из биологических субстратов. В основе выделения липидов лежат такие операции как экстракция, очистка от нелипидных примесей, определение суммарного выхода липидов методом взвешивания на аналитических весах. Один из наиболее распространенных методов - это экстракция липидов хлороформ-метанольной смесью. Недостатком этого метода является применение метанола, обладающего высокой токсичностью.

Известен способ выделения липидов, основанный на разрушении анализируемых образцов кислотами и щелочами с последующим определением содержания жира с помощью жиромеров. Недостатком этого способа является то, что он дает ориентировочные результаты, возможен контакт исследователей с горячими концентрированными кислотами и щелочами, а также возможно самовозгорание проб.

Известен способ количественного определения липидов пищевых продуктов, предусматривающий подготовку продукта, загрузку подготовленной пробы массой 2 г в фильтрующую разделительную воронку и введение в нее смеси хлороформ-этанол, перемешивание полученной экстракционной смеси, отгонку из нее экстрагента (удаление хлороформенной части).

Существует способ выделения липидов из биомассы микроводоросли рода Chlorella, при этом в качестве органического растворителя используют смесь хлороформ-этанол в соотношении 1:2-2:1. Данный способ предусматривает выделение жиров из конкретного продукта, эффективность данного способа для пищевых продуктов не доказана.

Известен способ выделения липидов из пищевых продуктов, предусматривающий обработку отобранных проб ацетоном с последующим отделением водно-ацетоновой вытяжки. Недостатком данного способа является продолжительность анализа, так как только два часа требуется для расслоения фаз.

Известен способ выделения липидов, где в качестве экстрагента используют неполярный органический растворитель - бензин. Однако этот экстрагент не позволяет получать большой выход липидов от суммы экстрактивных веществ.

Задачей настоящего изобретения является количественное определение жира в пищевых продуктах и возможность сравнения их с нормативными значениями.

Поставленная задача решается путем применения этилового спирта вместо метанола в составе хлороформной смеси и изменения соотношения данных реагентов. Применяется для выделения липидов хлороформ-этанольная смесь в объемном соотношении 2:1,5, последующее разделение происходит в разделительной воронки и помощью которой сливают нижнюю хлороформенную часть, содержащую липиды.

Сущность изобретения состоит в том, что для выделения липидов из пищевых продуктов отбирается 5 г, затем добавляли смесь хлороформа и этанола в объемном соотношении 2:1,5. Смесь тщательно перемешивали стеклянной палочкой и оставляли для экстракции жиров в темном месте на 24 часа. После экстракции липидов растворы подвергаются фильтрации, после чего полученный супернатант помещают в разделительную воронку с целью разделения реагентов на две части. Для удаления не липидных веществ из полученного экстракта к последнему добавляется 15 мл дистиллированной воды, цилиндр закрывается притертой пробкой, энергично встряхивается. Нижний хлороформный слой, в котором концентрируются липиды, необходимо тщательно слить путем аккуратного открытия крана разделительной воронки. Таким образом из воронки сливается смесь, содержащая липиды, а пограничный слой и верхняя не липидная часть остается в воронке, что значительно упрощает разделение смеси. Затем полученный экстракт переносили в предварительно обезжиренную (с помощью спирта) и взвешенную колбу со шлифом, присоединяли к роторно-вакуумному испарителю и отгоняли хлороформом с подогревом до 40°°С. Данный этап протекает в течении 5-7 минут. После этого колбы с выделенными липидами взвешивают на аналитических весах.

Технический результат, достигаемый использованием хлороформ-этанольной смеси, определяется количественным определением жиров в пищевых продуктах и возможностью сравнить их с нормативными значениями. Благодаря разработанному готовому лабораторному набору для выделения липидов обучающиеся могут безопасно и пошагово проводить исследования по выделению липидов из пищевых продуктов.

Необходимо отметить, что предлагаемый способ подразумевает собой четкое количество образца анализируемой продукции и количество хлороформ-этанольной смеси, которая отделяется с помощью разделительной воронки, что позволяет повысить производительность исследований за счет сокращения времени на процессе экстракции липидов и их фильтрации по сравнению с ближайшим аналогом.

Пример 1.

В лабораторных условиях Пензенского государственного аграрного университета проведены исследования лабораторного набора для выделения липидов из мясных продуктов, разработанного в рамках программы «УМНИК». Для исследований были взяты образцы продукции % Колбаса вареная Докторская «Останкино» и Колбаса варено-копченая «Дубки».

Для выделения липидов из колбасных изделий взвешивали 5 г продукта, затем добавляли смесь хлороформа и этанола в количестве 75 мл. Смесь тщательно перемешивали стеклянной палочкой и оставляли для экстракции жиров в темном месте на 24 часа.

После экстракции липидов из мясных продуктов растворы подвергали фильтрации, после чего полученный супернатант помешали в разделительную воронку с целью разделения реагентов на две части.

Для удаления не липидных веществ из полученного экстракта к последнему добавляли 15 мл дистиллированной воды, цилиндр закрывали притертой пробкой, энергично встряхивали и центрифугировали. Нижний хлороформный слой, в котором концентрируются липиды, необходимо тщательно слить путем аккуратного открытия крана разделительной воронки. Таким образом из воронки сливается смесь, содержащая липиды, а пограничный слой и верхняя не липидная часть остается в воронке, что значительно упрощает разделение смеси. Затем полученный экстракт переносили в предварительно обезжиренную (с помощью спирта) и взвешенную колбу со шлифом, присоединяли к роторно-вакуумному испарителю и отгоняли хлороформом с подогревом до 40°С. Данный этап протекает в течении 5-7 минут.

После этого колбы с выделенными липидами тщательно протирали полотенцем и через час взвешивали на аналитических весах.

В результате эксперимента установлено, что в анализируемых мясных продуктах количество жиров соответствует заявленным параметрам производителя. В образце колбасного изделия №1 количество жира составило 21,4%, а в образце №2 - 27,8%.

Проведя экстрагирование жиров из колбасных изделий можно сделать вывод о том, что количество липидов в данных продуктах соответствует требованиям нормативно-технических документов.

Пример №2

В лабораторных условиях Пензенского государственного аграрного университета проведены исследования лабораторного набора для выделения липидов из молочных продуктов.

Для проведения испытаний лабораторного набора по выделению липидов из молочных продуктов были закуплены следующие молочные продукты: Творог рассыпчатый «Добрая буренка», Сыр Тильзитер, Масло сливочное крестьянское сладко-сливочное несоленое «Село Неверкино».

От каждого образца молочного продукта отбирали 5 г продукта, после чего добавляли в колбу смесь хлороформа и этанола в количестве 75 мл. Полученный раствор тщательно перемешивали и оставляли для экстракции липидов в темном месте на сутки.

После экстракции липидов из молочных продуктов супернатант подвергали фильтрации, после чего полученный раствор помешали в разделительную воронку с целью разделения реагентов на две части. Для удаления не липидных веществ из полученного экстракта к последнему добавляли 15 мл дистиллированной воды, цилиндр закрывали притертой пробкой, энергично встряхивали. Нижний хлороформный слой, в котором концентрируются липиды, аккуратно сливали из разделительной воронки. Затем полученный раствор переносили в предварительно обезжиренную (с помощью спирта) и взвешенную колбу со шлифом, присоединяли к роторно-вакуумному испарителю и отгоняли хлороформом с подогревом до 35-38°С. Данный этап протекает в течении 6-8 минут. После этого колбы с выделенными жирами тщательно протирали полотенцем и через час взвешивали на аналитических весах.

В результате эксперимента установлено, что в анализируемых молочных продуктах количество жиров соответствует заявленным параметрам производителя. В образце молочном изделия №1 (творог) количество жира составило 12,5%, а в образце №2 (сыр) - 25,7%, а в образце №3 (сливочное масло) - 72,7%. Проведя экстрагирование жиров из молочных продуктов можно сделать заключение о том, что количество липидов в данных продуктах соответствует требованиям нормативно-технических документов.

Источники информации

1. Folch j, Lees m, Sloane Stanley gh. A simple method for the isolation and purification of total lipides from animal tissues. J Biol Chem. 1957 May;226(l):497-509. PMID: 13428781.

2. Furse S, Egmond MR, Killian JA. Isolation of lipids from biological samples. Mol Membr Biol. 2015; 32(3): 55-64. doi: 10.3109/09687688.2015.1050468. Epub 2015 Jul 27. PMID: 26212444.

3. Virot M, Tomao V, Colnagui G, Visinoni F, Chemat F. New microwave-integrated Soxhlet extraction. An advantageous tool for the extraction of lipids from food products. J Chromatogr A. 2007 Dec 7; 1174 (1-2): 138-44. doi: 10.1016/j.chroma.2007.09.067. Epub 2007 Oct 4. PMID: 17942103.

4. Патент RU 2089208 C1 1997.09.10 Кучин А.В. Способ выделения липидов

5. Патент RU 1162307 Способ выделения липидов из пищевых продуктов и устройство для его осуществления Авторы Якубов Г.З., Донцова Н.Т., Браверман Г.П., Судзиловский И.И., Гутник М.Ш., Климашова Т.П., Гарбер Я.И.

6. Патент RU 2117487 Эмульсионный способ выделения липидов Авторы Кучин А.В., Карманова Л.П., Королева А.А., Хуршкайнен Т.В., Сычев Р.Л.

7. Патент RU 2249817 Способ количественного определения липидов пищевых продуктов Автор Квасенков О.И.

8. Патент RU 2617959 Способ выделения липидов из биомассы микроводорослей рода Chlorella Автор Борголов А.В.

Изобретение относится к области химии пищевых продуктов, а именно к способу выделения липидов из пищевых продуктов. Способ выделения липидов из пищевых продуктов характеризуется тем, что из пищевых продуктов отбирают образец массой 5 г, смешивают с 75 г хлороформ-этаноловой смесью, приготовленной в соотношении 2:1,5, и тщательно перемешивают, после чего полученный раствор помещают в разделительную воронку, из которой нижний хлороформный слой с липидами сливают, к полученному экстракту добавляют 15 мл дистиллированной воды, цилиндр встряхивают, центрифугируют, нижний слой переносят в колбу со шлифом, подсоединяют к роторно-вакуумному испарителю, после чего удаляют хлороформную часть, и в колбе остаются выделенные липиды. Вышеописанный способ позволяет количественно определять жиры в пищевых продуктах с получением сравнимых значений с указанными в нормативных документах к пищевым продуктам. 2 табл., 2 пр.

Способ выделения липидов из пищевых продуктов, характеризующийся тем, что из пищевых продуктов отбирают образец массой 5 г, смешивают с 75 г хлороформ-этаноловой смесью, приготовленной в соотношении 2:1,5, и тщательно перемешивают, после чего полученный раствор помещают в разделительную воронку, из которой нижний хлороформный слой с липидами сливают, к полученному экстракту добавляют 15 мл дистиллированной воды, цилиндр встряхивают, центрифугируют, нижний слой переносят в колбу со шлифом, подсоединяют к роторно-вакуумному испарителю, после чего удаляют хлороформную часть, и в колбе остаются выделенные липиды.