Способ количественного определения гидрофильных фосфатидов в растительных маслах Советский патент 1984 года по МПК G01N33/02 

2. Способ по п. 1, отличающий с я тем, что объемное соотношение пробы к рафинированному растительному маслу 1:5-1:9.

1. СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГВДРОФИЛЬНЫХ ФОСФАТИДОВ В РАСТИТЕЛЬНЬК МАСЛАХ, включающий отбор пробы, растворение ее, последовательное измерение одной из физических характеристик раствора и определение по ней искомой величины, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и сокращения продолжительности .определения, растворение пробы ведут до мицеллярно-растворенного состояния фосфатидов, использ.уя как растворитель рафин,ированное растительное масло с добавлением свободных жирных кисi лот, а в качестве физической характеристики принимают поверхностное (Л натяжение при постоянной температуре, лежащей в пределах 40-90 С.

1

Изобретение относится к способам исследования, контроля и учета в масложирной промышленности, а именно к способам определения количества гидрофильных фосфатидов в растительных маслах.

Известен способ количественного определения фосфатидов, основанный на взаимодействии фосфатидов с красителем с последующим определением количества фосфатидов по количеству израсходованного раствора красителя гп.

Недостаток этого способа - невозможность определения достоверного содержания фосфатидов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является колориметрический метод определения фосфорсодеР жащих веществ. v

Сущность этого метода сводится к постр-оению градуировочного графика в координатах: оптическая плотность - содержание фосфора в мшши-граммах в одном миллилитре раствора на основании данных, полученных для pacTB ipoB с известным содержанием фосфора, подготовке образца путем сжигания и окисления исследуемого образца масла в избытке окислянмцего реагентй, получению фосфорно-молибдеHOBOFO комплекса и восстановлению его; «эиерению физической характеристики, а именно оптической плотности пояуч енных окрашенных растворов по отмсдайнию к контрольной пробе, опредея«я} ю содержания фосфора (мг/мл) в исходном растворе при noMoopi градуировочного графика с последующим расчетом количественного содержания фосфатидов в процентах в пересчете на стеароолеолецитин по формуле С23.

Недостатки известного способа слсясность и трудоемкость определения выраженная в многостадийности опе.раций; применение высоких температур

сильных химических реагентов; длительность определения.

Цель изобретения - упрощение способа и сокращение продолжительности

определения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу количественного определения гидрофильных фосфатидов в растительных маслах, включающему отбор пробы, растворение ее, последовательное измерение одной из физических характеристик раствора и определение по ней искомой величины,, растворение пробы ведут до мицеллярно-растворенного состояния фосфаТидов, используя как растворитель рафинированное растительное масло с добавлением свободных жирных кислот, а в качестве физической характеристики принимают поверхностное натяжение при постоянной температуре, лежащей в пределах 40-90 с.

Причем объемное соотношение пробы к рафинированному растительному маслу 1:5-1:9.

В предлагаемом способе в качестве физической характеристики выбрано поверхностное натяжение, так как подготовка анализируемого образца к измёрению этой характеристики проста (образец разбавляют в рафинированном масле и добавляют расчетное количество свободных жирных кислот) занимает 5-10 мин и обладает достаточной точностью (3%).

Зависимость межфазного натяжения от концентрации ПАВ выражена эмпирическим уравнением Шишковского

&оВ1п( 1),

где & и jj- межфазное натяжение раствора и растворителя J С - концентрация ПАВ;

А и В - константы. Приведенное уравнение позволяет на основании экспериментальных 3 данных (з и С построить изотерму адсорбции и определить характеристики поверхностного слоя. Однако для применения поверхностного натяж ния в качестве физической характеристики при определении содержания гидрофильных фосфатидов необходимо, чтобы указанная зависимость носила линейный характер. На фиг. 1 приведены изотермы межфазного натяжения лецитина (кривая 1) и фосфатидов (кривая 2) в по солнечном масле на границе с дистиллированной води-, на фиг. 2 калибровочные зависимости Ъ 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 веще ства, в частности фосфатиды, находятся в масле в зависимости от концентрации в различном состоянии, на которое влияет, содержание свободных жирных кислот, и при определенной концент|рации переходят из молекуляр но-растворенного состояния в диспер ное . Такое различие зависимостей межфазного натяжения от концентрации фосфорсодержащих веществ не позволя ет использовать изотермы непосредст венно исследуемых образцов масел без их предварительной подготовки для определения содержания гидрофильных фосфатидов. При растворении исследуемых образцов масел с различным содержанием гидратируемых фосфатидов в тщательно отрафинированном масле в соотношении 1-(5-9) при постоянном срдегикании свободных жирных кислот в смеси масел и постоянной температуре npi определении поверхностного натяжения зависимость межфазного натяжения от концентрации гидрофиль ных веществ вьфажается линейным ура нением 6 . , где (ь - межфазное натяжение смеси . масел с неизвестным содержа нием фосфатидов при постоян ной концентрации свободных жирных киcлoтi d- - межфазное натяжение тщатель но отрафинированного масла пои постоянной концетрации 1 свободных жирных кислот (отрезок, отсекаемый наклонной прямой на оси ординат)j К .- ctgcf, где oL - угол, заключенньй между осью ординат (d) и наклонной прямой} С - концентрация фосфатидов в исследуемом образце. Калибровочные зависимости межфазного натяжения от концентрации гидрофильных фосфатидов приведены в таблице. В таблице даны четыре варианта содержания фосфатидов, определенных из калибровочной зависимости : отС (фи. 2). Для приведенных условий данная зависимость представлена в виде прямой и относительная погрешность разрабатьшаемого метода составляет ±3,0%, что приемлемо для экспресс-метода. Нарушение условий постоянства кис отности, температуры и интервала разбавления приводит к нарушению вышеуказанной зависимости и, как следствие, существенно повьш1ается ошибка определения содержания гидрофильных фосфатидов. Только при совместном действии заявляемых признаков данная зависимость имеет место. Так, при разбавлении в соотношении меньшем, чем 1:5, например при 1:4, прямолинейный характер зависимости 6 от С в области больших концентраций гидрофильных веществ нарушается и ошибка определения возрастает до 5-7%. Это связано с тем, что фосфатиды не полностью переведены в мицеллярно-растворённое состояние и активность их на различных участках данной зависимости не постоянна. : При разбавлении в соотношении большем 1:9, например 1:10, увеличивается время формирования капли воды в исследуемый раствор до 15-25 мин по сравнению с 5-7 мин при разбавле-т НИИ в соотношении 1:(5-9). При этом Общее время определения составляет 60 мин, ошибка метода (5%) связана с уменьшением концентрации определяемых фосфатидов. Температура определения должна быть выше и ниже температуры кипения воды. Ниже наблюдается вьделение гидрофильных веществ из масел и прямолинейный характер зависимости И от С нарушается. При $ и выше наблюдается кипение во ды и определение 6 невозможно. Способ количественного определен гвдрофильных фосфатвдов осуществляю следующим образом. Предварительно строят калибровоч ную зависимость от С и определяют ctg ti-. Для этого берут пять образцов подсолнечных масел с различным содержанием фосфатвдов. Образцы масел гидратируют соглас но руководству по проведению пробной гидратации. Определяют по разности в исходном и гидратированном масле содержание гидрофильных фосфатидов (полнота вьюедения их прове ряется тонкослойной хроматографией) В образцы исходных масел перед опре делением нежфазного натяжения (6) вводят с помощью шприца через иголк рассчитанное количество свободных жирных кислот до принятого при пост роений калибровки значения. Например, при разбавлении в соот ношении 1:9 для определения - необходимо 20 мл исследуемой смеси масла, т.е. 18 мл тщательно рафинированного и 2 мл исследуемого. Коли чество свободных жирных кислот, кот рое необходимо добавить до кислотно ти (например 0,35%), рассчитываете по формуле (Mj.l:.K) соответственно объем где V, и рафинированного масла (18 мл) и его кислотность (0,1%); соответственно объем исследуемого масла (2 мл) и кислотность (2,0%)} принятая концентрация свободных жирных кисло (0,35) Получают равное 0,06%, т.е. для 20 мл смеси это составляет 0,012 г. Межфазное натяжение на гра нице с дистиллированной водой определяют для пяти образцов на сталагм метре по усовершенствованной методи ке применительно к растительным мас лам. На, оси абсцисс откладывают количество гидратируемых фосфатидов, а на оси ординат - величину 6 , выраженную в делениях микрометра. Это 61 упрощение принято не только для быстроты расчета, но и связано с тем, что в условиях больших разбавлений исключается необходимость определения межфазного натяжения. ; K(d,d2), так как d - плотность Н-О и плотность смеси мас|ла имеют одну величину во всех измерениях при постоянной температуре и кислотности смеси. Строят калибровочную зависимость и определяют содержание гвдрофильных веществ, для чего в образце подсолнечного масла определяют межФазное натяжение, которое равно 5 (в делениях микрометра) . По кривой к (фиг. 2) находят Л (7-5) 2 и ctgot 4,4, а содержаше гвдрофильных веществ в исследуемом образце рассчитывают по формуле С -5 4744 0 Пример 1. Образец гидратированного 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 . По калибровочному графику 6-С (фиг. 2, кривая 2) определяют количество гидрофильных фосфатидов (0,159%). Относи2,3%, время определетельная ошибка ния 40 мин. П р им ер 2. Образец гидратированного 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 . По калибровочному графику (фиг. 2, кривая 1) опреДеляют количество гидрофильных фосл f л . фатидов (0,17%). Относительная ошибка 2,8%, время определения 30 мин. Пример 3. Образец гидратированного 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 . По калибровочному графику (фиг. 2, кривая 4) опеделяют количество гидрофильных асфатццов (0,154%). Относительная ошибка 2,5%, время определения гидофильных фосфатидов 42 мин.

пример А. Образец гтщратированного подсолнечного масла разбавляют в рафинированном масле в соотноешнии 1:5. Доводят кислотность смеси до 2,0%, определяют межфазное натяжение на границе с дистиллированной водой при . По калибровочному графику (фиг. 2, кривая 3) определяют количество гидрофильных фосфатидов 0,156%. Относительная ошибка 3,1%, время определения 35 мин.

Пример 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 StfC (фиг. 2,кривая 2) .По калибровочному графику определяют количество гидрофильных фосфатийЬв (0,56%). Относительная ошибка 2,9%, время определения 40 мин.

Пример 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 бОс (фиг. 2, кривая 1). По калибровочному графику определяют количество гидрофильных фосфатидов (0,58%). Относительная ошибка 3,2%, время определения 38 мин.

Пример 7. Образец хлопкового масла разбавляют в рафинированном масле в соотношении 1:4. Доводят кислотность смеси До 2% и определяют межфазное натяжение на границе с дистиллированной водой при (фиг. 2, кривая 3). По калибровоч0,1930,213

1 2 3

0,400,382

0,6520,39

ному графику определяют количество гидрофильных фосфатидов (0,А1%). Погрешность 5,8%, время определения 35 мин..

Пример 8. образец соевого масла разбавляют в рафинированном масле в соотношении 1:10.Доводят кислотность смеси до 2% и определяют на границе масло-вода при (фиг. 2, кривая 3). По калибровочному графику определяют содержание гидрофипьньк фосфатидов (1,62%). Относительная погрешность 3,6%. Время определения 60 мин.

Использование предлагаемого способч определения гидрофильных фосфатидов в растительных маслах позволит упростить методику путем сокращения количества операций на стадии подготовки исследуемого образца.

Определение конечного содержания фосфатидов не потребует дополнитель9ОГО пересчета содержания неорганического фосфора на стеароолеолецитин

Кроме того, сокращается продолжительность определения фосфатидов (/ 40 мин) по сравнению с прототипом (28 ч). При этом относительная ошибка предлагаемого способа не превышает +3,0%, а прототипа 3-3,5% (опытные данные).

Предлагаемый способ может быть эффективно использован не только для оперативного контроля в процессе гидратации гидрофильных фосфатидов, но и при определении данного показателя в исследовательской работе. Это позволяет увеличить выход рафинированных масел на 0,5% за счет более полного удаления гидрофильных фосфатидо

0,205

0,20 0,364 0,38 0,624 0,66

О

1091061

Продолжение таблицы