Способ количественного определения жиров и масел в маслосодержащем сырье Советский патент 1988 года по МПК G01N33/02 

со 00

05 00

СП

ГС

I Изобретение относится к масложиро- вой Промышленности и касается способов определения жиров и масел. I Цель изобретения - повышение точ- ости и сокращение продолжительности :Ьпределения.

Способ осуществляется следующим Образом k

1 Навеску измельченных семян поме- щают в проточный фильтрующий экстракционный патрон, и термостатируют его : рпри -температуре, требуемой для экстракции, прокачивают через него раст- воритель с постоянной скоростью в те- чение определенного времени, обеспечивающего требуемую полноту извлечения жира. Образующийся экстракт направляют в приемник для экстракта, из 1 которого по мере поступления экстрак- I та отгоняют растворитель при постоян- IHOM давлении в пределах 533-800 гПа I и при постоянной температуре нагрева- I ния в пределах 60-150°С во время экстракции дополнительно 5-10 мин после ее завершения. После этого снижают давление и температуру нагревания экстракта и поддерживают их на постоянном уровне - давление не более

контрольного ззвешивания жира5 охлажденного до комнатной температуры в эксикаторе над осушителем. Первое взвешивание производят через 1-5 ч нагревания в электрическом сушильном шкафу, последующие через 30 мин нагревания Содержание жира в измельчен ных семенах 49 1 %.

Данные сравнительных испытаний вестного и предлагаемого способов определения содержания масла в семенах Эюд- солнечника представлены з табл. 1 .

Результаты сравнительных испытаний (табл.) показьшаюТг что при использовании одного и того же растворителя при одинаковых скоростях прокачи- .вания в известном и предлагаемом способах получаются близкие результаты анализа. В предлагаемом способе вре-, мя анализа составляет 100-105 мин прк экстракции в течение 60 мин давлении в колбе-приемнике для экстракта 800 гПа и нагревании поступающего в приемник экстракта до в течение всего времени экстракции и дополнительно 10 мин, последующем снижении давления до 53 гПа и температуры нагревания экстракта до в тече

Изобретение относится к масложй- ровой промышленности и касается способов определения жиров и масел. Целью изобретения является повьшение точности и сокращение продолжительности определения. Это достигается тем, что навеску измельченных семян помещают в проточный фильтрующий экстракционный патрон и термостатируют его при температуре, требуемой для экстракции, прокачивают через него растворитель с постоянной скоростью в течение определенного времени, обеспечивающего требуемую полноту извлечения жира. Образующийся экстракт направляют в приемник, из которого по мере поступления экстракта отгоняют растворитель при постоянном давлении 533-800 гПа и при постоянной температуре нагревания 60-150 С во время экстракции и дополнительно 5-10 мин после ее завершения. После этого снижают давление и температуру нагревания экстракта и поддерживают их на постоянном уровне - давление не более 53 гПа, .температуру нагревания в пределах 80-95 С в течение 5-10 мин. После этого нагревание выделенного жира прекращают и начинают его охлаждение до комнатной температуры. Выделенный жир количественно оценивают гравиметрическим способом и вычисляют его содержание относительно массы аналитической навески. 4 табл. fS (Л

53 гПа, температуру нагревания в пре- 30 ние 15 мин и охлаждения выделенного

делах 80-95°С в течение 5-10 мин. После этого нагревание выделенного жира прекращают и охлаждают его до комнатной температуры. Выделенный жир количественно оценивают гравиметрическим способом и вычисляют его со- держание относительно массы аналитической навески.

Пример 1. Определение содержания масла в семенах подсолнечника.

Из образца семян подсолнечника получают усредненную пробу путем из- :мельчения семян порциями 15-18 г в ;электрической кофемолке в течение 50 с. Первый помол отбрасывают, ос- тальные накапливают в химическом стакане и тщательно перемешивают. Анализируют параллельно тремя способами при четырехкратной повторности. ; В стандартном способе навеску из- .мельченных семян массой 8-10 г экст- рейгируютдиэтиловым эфиром в тече- ;ние 22 ч при 6-8 сливах в час. Из полученного экстракта отгоняют растворитель, выделенный жир доводят до постоянной массы путем вьщерживания в электрическом сушильном шкафу при

-о

)05 С. Постоянство массы выделенного жира устанавливают после 2-3 кратного

масла до 80 С при давлении 53 гПа в течение 15 мин, В известном способе общее время анализа достигает в 4- 4,5 ч, из них в течение 60 мин прово- дят экстракцию п давлении 400 гПа в колбе-приемнике для экстракта и нагревании образующегося экстракта до 100 С в течение всего периода экстракции и дополнительных 30 мин после ее завершения, и 150-180 мин затрачивают на достижение постоянства массы выделенного масла.

Повьш1ение точности результатов анализа в предлагаемом способе достигается за счет того, что нагревание выделенного жира и его охлаждение до комнатной температуры проводят под вакуумом без контакта с воздухом, чем предотвращают окислительное изменение масла в процессе отгонки остатка рас- творителя.

. При давлении выше 800 гПа во время экстракции и ъьте 53 гПа после её окончания снижается скорость отгонки растворителя, вследствие чего увеличивается количество оставшегося в выделенном масле растворителя и снижается точность анализа5 а для удаления растворителя требуется затратить до

полнительное время на его отгонку, в результате чего положительный эффект снижения длительности анализа дости-. гается не в полной мере или не достигается совсем.

Пример 2. Определение содержания масла в семенах подсолнечника и сои при экстракции растворителями с различной температурой кипения.

Анализируют образцы семян подсолнечника и сои со средней . маслично стью соответственно 53,4 и 20,6%.

Из образцов массой около 100 г подготавливают усредненную пробу измельченных семян и анализируют параллельно с экстракцией тремя разными растворителями при трехкратной пов- торности анализа в каждой серии предлагаемым способом. Масса аналитичес-о кой навески 8-10 г. Остаток растворителя во взвешиваемом масле оценивают газохроматографически. Условия анализа и полученные результаты представлены в табл.2.

Результаты анализа (табл.2) пока- зьгоают, что для каждого растворителя получают сходимость результатов в соответствии с требованиями стандартного способа (СКО 0,2), количество оставшегося в масле растворителя находится на постоянном уровне содержания в каждой серии. Общее время анализа 90-105- мин при отгонке растворителя в течение 60 мин экстракции, дополнительных 5-10 мин после ее окончания без изменения условий и 10 - 15 мин при пониженном давлении и нагревании с последующим охлаждением до комнатной температуры в течение 15-20 мин.

Таким образом, в пре длагаемом способе достигается положительный эфг фект, заключающийся в снижении длительности способа при использовании для экстракции растворителей с широким диапазоном температуры кипения.

Повьшение точности результатов анализа в предлагаемом способе достигается за счет постоянства количества ра стаорителя в вьщеленном масле При последующем анализе в выбранных условиях остаток растворителя в выделенном масле остается на том же уровне.

При давлении ниже 533 гПа во время экстракции возможно интенсивное вскипание образующегося экстракта, которое приводит к нарушению устано

5

0

5

0

5

0

5

0

5

вившегося процесса экстракции и снижает точность получаемых результатов анализа, в пределе делает-неосуществимым выполнением способа.

Нижний предел давления при отгонке после окончания экстракции не -ограничен, так как .чем ниже давление, тем эффективнее отгонка остатка растворителя из выделенного масла. Существенно, чтобы уровень давления сохранял постоянное значение, так как при нестабильном давлении количества оставшегося в масле растворителя не постоянно для выбранных услбвий анализа.

Нагревание экстракта во время экстракции ниже предлагаемых пределов (60-150 С) и нагревание выделенного масла ниже 80°С снижает скорость отгонки растворителя и увеличивает остаток растворителя во взвешиваемом масле, вследствие чего положительный эффект, .выражаюш 1йся. в снижении длительности выполнения способа по сравнению с известным достигается не в полной мере или не достигается совсем.

П р и м е р 3. Определение содержания масла в семенах подсолнечника при разных скоростях прокачивания растворителя.

Из образца семян подсолнечника массой около 150 г подготавливают усредненную пробу измельченных семян и анализируют параллельно при трех уровнях расхода растворителя (хлороформ) при пятикратной повторности в : :аждой серии в предлагаемых пределах давления и температуры нагревания.

Условия анализа и полученные результаты представлены в табл.3.

Как видно из представленных в табл.3 данных, при увеличении скорости прокачивания растворителя от 2 до 5 мл/мин время, затраченное на достижение одинаковой пйлноты извлечения масла Из исследуемых семян, сокращается с 60 до 30 мин. Общее время анализа уменьшается с 95 до 60 мин. Во всех трех сериях получают близкие результаты. Остаток растворителя во взвешиваемом масле 0,06±

±о;о2%.

Приведенные в табл.3 данные подтверждают получение положительного эффекта, заключающегося в снижении длительности способа и повышении его точности при различлых скоростях прокачивания растворителя через навеску

исследуемого материала в предлагае- |мых пределах давления и нагревания образующегося экстракта во время экстракции, после ее завершения и при I охлаждении выделенного масла до ком- |натной температуры.

j Увеличение температуры нагревания I экстракта во время экстракции выше |150°С приводит к термическому изменению выделенного масла после удаления основного количества растворителя, вследствие того, что при интенсивном нагревании разбавленного экстракта скорость образования паров раствори- |:теля (а, следовательно, скорость от- 1 гонки) пропорциональная нагреванию, при этом температура самого экстракта остается близкой к температуре кипения растворителя . По мере концентри- рования экстракта скорость отгонки I существенно снижается, при этом снижается теплоотвод за счет испарения, и температура масла резко возрастает I до температуры нагревания,

I Пример 4. Установление пра- I вильности способа определения содер-; I жания жира в исследуемом материале.

Дпя анализа используют образец семян подсолнечника с масличностью 49,8%, Из образца массой около 130 г подготавливают усредненную пробу измельченных семян и параллельно анализируют предлагаемым способом при одинаковых условиях навески массой око- ло994,5и9г, к которой.добавлено 1 г извлеченного из семян масла. Кратность параллельных определений в каждой серии составляет п 6.

Навеску семян помещают в проточный фильтрующий патрон, термостатируют при 60 с и прокачивают через него хлороформ с постоянной скоростью 2,5 мл/мин в течение 60 мин. Образующийся экстракт направляют в колбу- приемник для экстракта, которую нагревают при 13 о С при давлении 613 гПа в течение 60 мин экстракции и дополнительно 5. мин после ее окончания. Затем снижают нагревание до 90 С, а давление до 40 гПа и продолжают отгонку из вьщеленного масла в течение 15 мин. После этого нагревание прекращают и охлаждают выделенное масло до комнатной температуры В течение 15 мин. Количество вьщеленного масла оценивают гравиметрически. Вычисляют постоянную и пропорциональную систематические погрешности и оценивайт их значимость.

Для этого вычисляют средние результаты (.), выборочные стандартные отклонения (Si). Приближенное значение постоянной систематической погрешности (параметр а) вычисляют по формуле

а 2q -Z. - q ,

где q , и q J средние значения кёли- чества выделенного масла в 1-й и 2-й сериях. Стандартное отклонение параметра

а оценивают (по закону аддитивности

дисперсий) по формуле

So, i

SV-H

4Sa

n

Принимают, что постоянная погрешность значима, если параметр а пре- вьшает предельную случайную погрешность на уровне значимости 0,05 при числе степеней свободы f п , + i - 2 10.

Приближенное значение пропорциональной систематической погрешности (параметр Ъ - 1) вычисляют из соотношения

b - 1

где q

и

(чг - 5, - с)/с, ч.

средние значения коли-- чества вьщеленного масла 1-й (основная навеска) и 3-й (навеска с добавкой) сериях определений;

С - количество добавленного масла о Стандартное отклонение параметра

ф. - 1) оценивают по формуле

S j А) (S Vn, + S /n)/C

Принимают, что прогюрциональная систематическая погрешность значима, если параметр (Ь - I) превьшает предельную случайную погрешность при уровне значимости 0,05 и числе степеней свободы f п, -+ п 2 - 2 10,

Полученные результаты даны в табл.4.

Сравнение величин а с t о,gsjio X S а и (Ъ.- 1) с t , 10 S Ъ-1 пока- зьгоает, что как постоянная, так и пропорциональная погрешности незначи- ч МО отличаются от нуля, следовательно.

способ можно признать правильным на принятом уровне значимости.

Такая проверка проведена на образцах семян подсолнечника с содержанием масла в диапазоне 38,9-58%, характерном для этого вида-семян, и подтверждена правильность предлагаемого способа для всего диапазона. , .Из приведенных в табл.4 данных: видно, что использование удвоения навесок и добавок известного количества определяемого вещества в предлагаемом способе позволяет эффективно оценить значимость методических оши- бок, возникающих вследствие недоизг . влечения и недоотгонки. Положительный эффект, который достигается в результате такого вьтолнения способа заклю- чается в повышении точности и досто- верности результатов анализа.

При экстракции разными растворителями получаются несопоставимые ре-уль зультаты анализа при их одинаковой сходимости, как это видно из табл.1 и 2, что затрудняет интерпретацию полученных данных, сравнение со стандартным способом в этом случае также не эффективно из-за разного состава сопутствующих веществ, извлекаемых из ;семян вместе с нейтральным жиром, так как коэффициент пересчета для растворителей с различной экстрагирующей способностью не может бытЬ выведен .из-за влияния качества извлекаемого масла на состав коэкстрагируемых веществ .

Поэтому анализ.дополнительной навески, вдвое меньшей, чем основная по

массе, существенно повьшает достовер-До нии до достижения комнатной темпераность полученных результатов аналиЭкстракция.

Растворитель Гексан

Скорость прокачивания, мл/мин 1,25 1,25

Время экстракции , мин 60 180

Отгонка во время экстракции.

за и отсутствие стандартных образцов, следовательно, отпадает необходимость в сравнении со стандартным способом, что дополнительно дает положительны й эффект, выражающийся в снижении времени, затрачиваемого на проверку правильности результатов анализа в предлагаемом способе.

Использование предлагаемого способа для определения содержания жира в других материалах - сушеных рыбопродуктах, крилевой и рыбной муке - подтверждают его осуществимость.

Формула изобретения

Способ количественного определения жиров и масел в маслосодержащем сырье, включающий экстракцию под вакуумом путем прокачки растворителя .через сырье с постоянной скоростью, подачу экстракта в емкость при нагреве для отгонки растворителя, отгонку растворителя под .вакуумом, гравиметрический анализ и нахождение искомой величины по полученному значению, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности и сокращения продолжительности определения, при подаче экстракта в емкость отгонку ведут при остаточном давлении 533-800 гПа, при температуре 60-150 С, а после завершения подачи экстракта отгонку ведут при температуре 80-95 С и остаточном давлении не более 53 гПа, а перед гравиметрическим анализом экстракт выдерживают при том же остаточном давлетуры.

Таблица 1

Хлоро- . Гексан форм

2,5

60

1,25

60

2,5

60

УСЛОВИЯ анализа

10 10 10

53 53 53 53

95

15

53 20 15

Кратность взвеши-.

вания1 Г 1 1

Время, мин - .

Общее время анализа, мин 100 220 100 105

Результаты анализа.

Содержание жира, % 46,40

Среднее квадратичное отклонение ±0,16 ±0,20 ±0,17

Число параллельных определений 4 4 4.

3 3 150-180

240-270

47,10 47,3049,22 46,4447,34

10,19 . ±0,30+0,19

10

30

30

Нагревание в СЭШ при 95 С. с последующим охлаждением

3 3 150-180

240-270

10,19 . ±0,30+0,19

Содержание жира в подсолнечнике, % .

Число параллельных определений

Количество растворителя в жире, %

При экстракции сои расход хлороформа 2,О,мл/мин.

52,3340,22 53,6210,19 54,4710,17

Следы

0,04

0,18

Отгонка после экстракции изменения условий

Время, мин

Отгонка после экстракции

Давление, гПа

Температура нагревани

Время, мин Отгонка при охлаждении

Давление гПа

Температура, °С

Время, мин

Общее время анализа, мин Результаты анализа

Содержание жира, %

Среднеквадратичное

отклонение

Т а b л и ц а 3

46,13 46,10 46,00

±0,23 ±0,14

Дисперсия результатов наблюдений S

Постоянная систематическая погрешность параметра а

Стандартное отклонение S

Предельная случайная погрешность параметра а (,0 2,23)

Пропорциональная систематическая погрешность (Ь, - 1)

Стандартное отклонение S

Предельная случайная погрешность параметра (Ь - 1)

Т

-44,0692-10- 10,1323-10