Хімічні та фізичні властивості рослинних олій та методи їх дослідження

 Суть методу  полягає у вимірюванні показника  заломлення рідкої проби відповідним  рефрактометром за заданої температури.

Реактиви

Треба використовувати  реактиви тільки визнаної аналітичної  якості.

Вода дистильована згідно з ГОСТ 6709 або демінералізована, або еквівалентного ступеня чистоти.

1. Ефір етиловий  лауринової кислоти, придатний  для рефрактометрії, з відомим показником заломлення.

2. Гексан, або  інші розчинники, такі як ефір  петролейний, ацетон або толуол, для очищання призми рефрактометра.

Апаратура

Використовують  звичайне лабораторне обладнання і, зокрема, таке:

• рефрактометр для вимірювання показника заломлення, наприклад, рефрактометр типу Аббе, з точністю ± 0,0001 у межах від n_D = 1,300 до n_D = 1,700;
• джерело світла: лампа газова натрієва. Біле світло може бути також використано, якщо рефрактометр має ахроматичну компенсаційну систему;
• пластина скляна з відомим показником заломлення;
• баня водяна, з термостатичним контролем і циркуляційним насосом, що забезпечує підтримування температури з точністю до ± 0,1°С;
• баня водяна, що забезпечує підтримування температури, за якої проводять вимірювання (у випадку твердих проб).

Відбирання  проб

Важливо, щоб  лабораторія отримала пробу, яка  була б показова, неушкоджена та не зазнала змін під час транспортування  та зберігання.

Відбирання  проб не є частина методу, встановленого  цим стандартом. Рекомендований метод відбирання проб представлено у ISO 5555.

Приготування  досліджуваної проби

Готують досліджувану пробу згідно з ISO 661.

Показник заломлення визначають на зневоднених та профільтрованих  жирах та оліях.

Підготовлену  тверду пробу вміщують згідно з ISO 661 у відповідну посудину та ставлять у водяну баню, настроєну на температуру, за якої проводять вимірювання. Витримують протягом часу, достатнього щоб стабілізувати температуру проби.

Проведення  вимірювань

Калібрування  приладу

Калібрування  рефрактометра перевіряють, вимірюючи показник заломлення скляної пластинки, відповідно до інструкції виробника, або вимірюючи показник заломлення етилового ефіру лауринової кислоти.

Вимірювання

Показник заломлення досліджуваної проби вимірюють  за однієї із таких температур:

a) 20°С — для  жирів та олій, які повністю  рідкі за даної температури;

b) 40°С — для  жирів та олій, які повністю  розплавлені за даної температури,  але не розплавилися за температури  20°С;

c) 50°С — для  жирів та олій, які повністю  розплавлені за даної температури, але не розплавилися за температури 40°С;

d) 60°С — для  жирів та олій, які повністю  розплавлені за даної температури,  але не розплавилися за температури  50°С;

е) 80°С або вище — для інших жирів та олій, наприклад, повністю затверділих жирів  або восків. Потрібну температуру призми рефрактометра підтримують циркуляцією через прилад води із водяної бані. Контролюють температуру води, яка витікає із рефрактометра, використовуючи термометр необхідної точності. Безпосередньо перед вимірюванням, опускають рухому частину призми у горизонтальне положення. Поверхню призми витирають м’якою тканиною і потім ватою, змоченою кількома краплинами розчинника, і дають висохнути.

Вимірювання виконують  відповідно до чинної інструкції до використовуваного  приладу. Зчитують абсолютне значення показника заломлення до четвертого десяткового знака (0,0001), та записують температуру призми приладу.

Поверхню призми відразу після вимірювання витирають  м’якою тканиною і потім ватою, змоченою кількома краплинами розчинника, і дають висохнути.

Вимірюють показник заломлення ще двічі, вираховують середнє  арифметичне значення трьох вимірювань та приймають його за результат випробування.

Обчислення

Якщо різниця  між температурою t₁, за якої проводили вимірювання, та заданою температурою t менша ніж З°С, показник заломлення n’_D, за заданої температури t, визначають за формулою:

де    t₁ — фактична температура, за якої проводили вимірювання, °С;

        t   — задана температура, °С;

       F — коефіцієнт, який дорівнює:

0,00035 — за t = 20°С;

0,00036 — за t = 40°С; t = 50°С; t = 60°С;

0,00037 — за t = 80°С та вище.

Якщо різниця  між температурою t₁ за якої проводили вимірювання, та заданою температурою t дорівнює З°С або більше, то результат відкидають та проводять нове визначання. Записують результат розраховування округлений до четвертого десяткового знака.

Результати міжлабораторного випробування

Національне співробітництво  охоплює дев’ять лабораторій у Німеччині, які проводять випробовування:

-  ріпакової олії (А);

-  соняшникової олії (В);

-  модифікованої лляної олії (С);

-  модифікованої касторової олії (D);

-  касторової олії (Е).

Статистичне аналізування проводили згідно з ISO 5725-1 та ISO 5725-2 і  отримані точні дані подано у таблиці 7

 

 

 

 

 

Таблиця 7

Короткий виклад статистичних результатів

	Проби
	А	В	С	D	Е
Кількість лабораторій, які беруть участь	9	9	9	9	9
Кількість лабораторій, збережених після вилучення	9	9	9	9	9
Кількість результатів  індивідуальних випробувань усіх лабораторій  з кожної проби	45	45	45	45	45
Середнє значення	1,47324	1,457512	1,48233	1,48391	1,47930
Відхил стандартної  збіжності, sr Коефіцієнт зміни збіжності, % Границя збіжності, r (2,8 sr)	0,00006 0,01 0,00017	0,00006 0,01 0,00017	0,00006 0,01 0,00017	0,00005 0,01 0,00015	0,00005 0,01 0,00013
Відхил стандартної  відтворності, Sr Коефіцієнт зміни відтворності, % Границя відтворності, R (2,8 sr)	0,00027 0,05 0,00075	0,00030 0,06 0,00084	0,00033 0,06 0,00094	0,00040 0,08 0,00112	0,00035 0,07 0,00098

 

На  зміну показника заломлення впливає здатність жирів до гідролізу – розщеплення жирів в присутності води – реакція, яка зворотня реакції їх утворення – етерифікації. Також на зміну показника можуть впливати жирні кислоти, які є одними з найважливіших складових жирів. Вони здатні заломлювати світло залежно від їх складу і структури. Показник заломлення насичених жирних кислот збільшується при збільшенні їх молекулярної маси. У ненасичених жирних кислот показник заломлення більший, ніж у відповідних (за кількістю атомів вуглецю) насичених. Зі збільшенням подвійних зв’язків у молекулі жирної кислоти показник заломлення збільшується. Тобто кожний вид жиру залежно від складу жирних кислот має відповідний показник заломлення. У процесі зберігання жирів він збільшується (за рахунок окислення – приєднання O₂, що збільшує молекулярну масу). Тобто значення показника заломлення – це непряме свідчення прогіркання жирів у процесі зберігання (непрямий показник їх свіжості).

 

Висновки та пропозиції

 

Підбір  жирів високої харчової цінності з кращими технологічними властивостями, визначеній їх змін, впливу різних стабілізаторів на окислюючі і гідролітичні процеси має важливе наукове і практичне значення.

Під час роботи над курсовою роботою  був опрацьований теоретичний матеріал з органічної та аналітичної хімії, фізики і товарознавства. Розглянуті та порівняні стандартні та практичні хімічні і фізичні показники олій, вивчені споживчі властивості та харчова цінність. Що й було метою роботи.

• Аналізуючи огляд літератури у курсовій роботі розглянуто склад, види рослинних жирів та способи їх одержання, харчову цінність та зберігання.
• Розглянуті фізичні властивості жирів, показники якості, зокрема: температура плавлення, застигання, спалаху, твердість, густина, показник заломлення, колірне число, масова частка вологи і летких речовин, не жирових домішок, неомилюваних речовин. Вивчивши властивості, обрала такі методи дослідження рослинних олій:
• визначення вмісту вологи та летких речовин;
• визначення точки плавлення у відкритому капілярі (точка плину);
• визначення показника заломлення рефрактометричним методом.
• Рефрактометричний метод дозволяє з точністю ±0,0001 визначити показник заломлення олій, в межах від 1,3000 до 1,7000.Розглянуті хімічні властивості: гідроліз, гідрогенізацію, окиснення жирів; хімічні показники, що характеризують якість жирів, ненасичених жирних кислот жирів, кількість летких та нелетких жирних кислот, вміст всіх жирних кислот, а також зв’язаних в тригліцериди. Вивчивши властивості, обрала такі методи дослідження рослинних олій:
• визначення стійкості до окиснення;
• визначення кислотного числа, яке знаходиться в межах 0,2-2;
• визначення йодного числа, яке знаходиться в межах 110-140.

Використані методи дають змогу вивчити і  дослідити фізичні та хімічні  властивості рослинних олії, їх дійсну якість, харчову цінність та умови зберігання.

Підсумовуючи  опрацьований матеріал можна запропонувати: ретельніше ставитися до точності виконання  дослідної частини роботи, також  необхідно використовувати декілька джерел інформації для порівняння одержаних  результатів. Варто розробляти й удосконалювати швидкі і точні методи, впроваджувати і використовувати сучасні інструментальні методи у практиці наукових, виробничих, контрольно-аналітичних лабораторіях, без яких неможливо розв’язати завдання удосконалення якості товарів і послуг.

Відповідно  до концепції здорового харчування олійно-жирові вироби повинні відповідати  ряду критеріїв. Зокрема спосіб одержання  олій найдоцільніше обирати той, який дає змогу мінімізувати або  й уникати токсичних відходів у процесі виготовлення чи зберіганні продукції. Найнебезпечніше – надмірний вміст холестерину, трансізомерів жирних кислот та залишків екстракційних розчинників [11].

 

Список використаної літератури

 

1. Олія – важливий харчовий продукт.//Харчова і переробна промисловість.-К. 2003. №10 – с.14-15.
2. Тищенко Є.  В., Пономарьов П. Х. Товарознавство харчових жирів: Підручник.-К.: Київ. Націон. Торг.-екон. Ун-т, 2005.
3. Тютюнников Ю. Н. Химия жиров.-М.: Пищ. Пром-сть, 1974.
4. Тищенко Є.  В., Пономарьов П. Х. Товарознавство харчових жирів: Навч. Посібник.-К.: Київ. Націон. Торг.-екон. Ун-т, 1999.-52 с.
5. Задорожний І.М. Продовольчі товари і продовольча сировина. Світове виробництво, споживання, експорт, імпорт. Навч. Посібник 2002. – с.415.
6. Сирохман І. В., Задорожний І. М., Пономарьов П. Х. Товарознавство продовольчих товарів. Підручник.-Київ: Ліба, 2002.-368 с.
7. Душейко В. А.Фізико-хімічні методи дослідження сировини і матеріалів: Навч. Посіб. –К.: Київ. Націон. Торг.-екон. Ун-т, 2003.-202 с.
8. Колтунов В. А. Прогнозування збереження якості продовольчих товарів: Навчальний посібник. – К.:Київ. Націон. Торг.-екон. Ун-т, 2002.-199 с.
9. Чумаков В. А. та ін. Хімія та методи дослідження сировини та матеріалів (Органічна хімія). Практикум, задачі та вправи: Навч. Посіб. –К.: Київ. Націон. Торг.-екон. Ун-т, 2003.-277 с.
10. Пасальський Б.К. Хімія та методи дослідження сировини та матеріалів Навч. Посіб. –К.: Київ. Націон. Торг.-екон. Ун-т, 2005.-237 с.
11. Леонова Л. Олія: попит, пропозиція //Харчова і переробна промисловість.-К. 2003. №7 – с.79.
12. ДСТУ 2575-94 Олії рослинні. Сировина та продукти переробки. Показник якості. Терміни та визначення.
13. ДСТУ ISO 662-2004 Жири тваринні і рослинні та олії. Визначення вмісту вологи та летких речовин.
14. ДСТУ ISO 6321-2003 Жири тваринні і рослинні та олії. Визначення точки плавленняу відкритому капілярі (точка плину).
15. ДСТУ ISO 6320-2001 Жири тваринні і рослинні та олії. Визначення показника заломлення.
16. ДСТУ ISO 6886-2003 Жири тваринні і рослинні та олії. Визначення стійкості до окиснення. ( Прискорена проба на окисненість ).
17. ДСТУ ISO 4350-2004 Жири тваринні і рослинні та олії. Визначення кислотного числа.
18. ДСТУ ISO Жири тваринні і рослинні та олії. Визначення йодного числа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток А

Схема виробництва рослинних олій

 

Додаток Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.Б.2.1. Водяна оболонка.

 

Рис.Б.2.2. Приклад пристрою для підігрівання (нагрівання з природною конвекцією)

Додаток В

 

Познаки;

1. — повітряний фільтр;
2. — газовий діафрагмовий насос;
3. —голчастий клапан;
4. — промивні вмістища А, В, С, 0;
5. — кран для скидання повітря;
6. —дозатор повітря;
7. —витратомір;
8. —посудина для аерації;

9. — вимірювальна комірка; 10— електроди;

11 — вимірювальний та записувальний пристрій;

12— тиристорний терморегулятор з контактним термометром;

13 — нагрівальний блок

Рис.В.3.1. Схема пристрою для визначення стійкості до окиснення

Рис.В.3.2. Схема нагрівального блока, посудини для аерації та вимірювальної комірки