4.2 Химические изменения жиров в процессе хранения

Пищевые жиры вследствие особенностей химического состава являются нестойкими в хранении продуктами. Жиры, свободные от влаги и полученные из хорошего сырья, при низкой температуре и без доступа света могут сохраняться долгий период времени. Нестойкость жиров при хранении проявляется, в первую очередь, в их прогоркании, что приводит к ухудшению их качества, к снижению биологической ценности и даже к их непригодности для употребления в пищу.

Прогоркание жиров является результатом сложных химических и биохимических реакций. В зависимости от механизма превращений и факторов, каталитически воздействующих на процессы превращения жиров, различают два типа прогоркания: автокаталитическое (неферментативное) и ферментативное (биохимическое). Окислительное неферментативное прогоркание является наиболее распространённым типом порчи жиров в процессе хранения[11].

Носителями прогорклости являются летучие альдегиды и кетоны. Они всегда содержатся в прогорклом жире одновременно, но в разных количествах. Альдегиды доминируют в жирах с высоким содержанием ненасыщенных жирных кислот. В жирах с небольшим количеством ненасыщенных кислот преобладают кетоны - метилалкилкетоны. При прогоркании жиров кроме указанных соединений образуются вода, окись и двуокись углерода. В испорченных жирах происходит резкое повышение содержания свободных жирных кислот вследствие гидролиза глицеридов, содержащихся в жирах. Накопление свободных кислот может происходить и в результате воздействия на жиры молекулярного кислорода.

Вместе с окислительными процессами при прогоркании жиров происходят также микробиологические и ферментативные процессы. Последние, в основном, сводятся к расщеплению жира (гидролизу). Реакция эта развивается в жирах, содержащих белковые вещества и воду. Часто она бывает обусловлена наличием плесеней.

В растительных маслах на повышение кислотности влияет наличие фермента липазы, входящего в нежировой комплекс. При фильтрации осадок, а с ним и большая часть липазы, удаляется из масла. В связи с этим профильтрованные масла более устойчивы при хранении.

Существуют и другие причины пищевой порчи жиров. Например, появление в коровьем масле рыбного привкуса и запаха обуславливается расщеплением лецитина и образованием холина. Разложение последнего ведет к образованию триметиламина, имеющего рыбный запах[12].

Гидролиз жиров

В результате гидролиза происходит расщепление связей в молекулах глицеридов при действии воды, причём элементы воды присоединяются по месту возникающих свободных валентностей с образованием двух структурных элементов жиров: глицерина и жирных кислот. Участвующая в реакции вода диссоциирует на гидроксильную группу и водород. Водород присоединяется к кислотному остатку, а гидроксильная группа - к спиртовому радикалу. Процесс распада триглицеридов протекает последовательно, с образованием промежуточных продуктов реакции - ди - и моноглицеридов:

C3H5(OCOR)3 + H2O > C3H5OH(OCOR)2 + RCOOH C3H5OH(OCOR)2 + H2O > C3H5(OH)2OCOR +RCOOH C3H5(OH)2OCOR + H2O > C3H5(OH)3 + RCOOH

Глубина гидролитического распада определяется содержанием свободных высших карбоновых кислот и характеризуется величиной кислотного числа жира (КЧ) [13]. Жиры, содержащиеся в незрелых семенах растений, отличаются наличием большего количества свободных кислот. По мере созревания семян кислотность жира в них снижается. В масле полностью созревших семян свободные жирные кислоты отсутствуют, но в процессе извлечения его из сырья и хранении, они появляются вследствие гидролиза.

При хранении масличных семян при относительно высокой температуре и повышенной влажности процесс гидролиза в масле протекает особенно интенсивно. Масло даже свежей выработки из семян, хранившихся в неблагоприятных условиях, может иметь высокое кислотное число жира. Этот показатель сильно возрастает и при недопустимых условиях хранения масла.

При хранении жиров скорость гидролитического распада увеличивается под действием фермента липазы, содержащегося в жирах или продуцируемого некоторыми микроорганизмами. Животные и растительные ткани повсеместно содержат в большем или меньшем количестве рассматриваемый жирорасщепляющий фермент. При получении жиров и масел, особенно при их плохой первичной очистке, происходит попадание тканевых элементов, содержащих липазу. Поэтому плохо профильтрованные жиры могут при хранении расщепляться, что будет приводить к увеличению их кислотного числа. Это особенно заметно при хранении нерафинированного влажного масла. В очень влажном жире могут развиваться дрожжи и плесени, которые продуцируют два фермента: липазу и липоксидазу. Липаза гидролизует жиры, а липоксидаза окисляет глицериды и жирные кислоты. При повышенной влажности активность ферментов не уменьшается даже при температуре ниже 0С. Разрушение липазы происходит при нагревании жира до 80С.

Скорость гидролитического расщепления жиров находится в прямой зависимости от концентрации водородных ионов, которые, как и ионы гидроксила, являются катализаторами данной реакции. Процесс гидролиза протекает значительно быстрее в присутствии некоторых металлов или их оксидов, например, Zn, ZnO, MgO, CaO.

Низкомолекулярные кислоты сильно изменяют вкус и запах жира. По этим параметрам и определяется пищевая порча жира.

Окисление жиров

Автокаталитическое окисление жиров атмосферным кислородом в определенной степени происходит уже при их получении и переработке. Глубина окислительных процессов и скорость окисления находятся в прямой зависимости от количества входящих в жиры глицеридов жирных кислот и степени их ненасыщенности. Преимущественно окисляется - СН2 - группа, соседняя с двойной связью в б - положении. В результате воздействия кислорода воздуха на жиры происходит накопление различных продуктов распада, ухудшающих органолептические свойства. Жиры, в которых происходят окислительные процессы, имеют пониженную стойкость при дальнейшем хранении. Неокисленные жиры трудно поддаются воздействию молекулярного кислорода. Скорость окисления также зависит от интенсивности соприкосновения жира с воздухом и от температуры. Механизм реакций окисления жиров, объясняют перекисная теория Баха - Энглера и теория цепных реакций Н.Н. Семенова.

В соответствии с перекисной теорией, первоначальными продуктами окисления жиров являются неустойчивые перекисные соединения различных типов, способные при распаде образовывать ряд более стабильных продуктов окисления.

В следствии окисления насыщенных жирных кислот образуются насыщенные гидроперекиси, соответственно при окислении ненасыщенных жирных кислот - ненасыщенные гидроперекиси. В этом случае окисление происходит не вследствие присоединения кислорода к двойной связи, а в результате отрыва водорода от метиленовой группы, расположенной по соседству с двойной связью.

Перекисные соединения неустойчивы. Они разлагаются под действием различных агентов с образованием вторичных, более устойчивых соединений - эпокисей, альдегидов, кетонов, гидроксикислот. Эпокиси кислот, гидроперекиси, гидроксикислоты не имеют вкуса и запаха[14]. Носителями неприятного запаха и вкуса прогорклых жиров являются альдегиды, кетоны, низкомолекулярные кислоты, образующиеся на последующих стадиях окисления жира.

В настоящее время большое распространение получила разработанная академиком Н.Н. Семеновым цепная теория окисления жиров, дающая объяснение механизму рассматриваемого процесса. По этой теории окисление связано с цепным развитием реакции через свободные радикалы, обладающие свободной валентностью и имеющие повышенную реакционную способность. Данные радикалы постоянно переходят в устойчивое валентно - насыщенное состояние. При этом они сами затрачиваются на образование новых веществ и других свободных радикалов, атомов, которые взаимодействуют в таком же порядке. Таким образом, этот процесс делает возможным протекание цепной реакции. Перекиси являются начальными продуктами окисления. До их образования реакции протекают очень медленно. По мере накопления перекисей они создают начальные радикалы, порождающие новые цепи. Это приводит к ускорению процесса окисления. Цепной свободнорадикальный механизм окисления включает в себя несколько стадий элементарных реакций: 1) зарождение; 2) продолжение; 3) разветвление; 4) обрыв цепей.

I. Зарождение цепей - это стадия цепного процесса, приводящая к образованию свободных радикалов из валентно - насыщенных молекул, исходное вещество медленно реагирует с O2:

.

RH + O2 > R+ HOO.

II. Продолжение цепей - стадия цепной реакции, протекающая с сохранением свободной валентности и приводящая к затрате исходных веществ и образованию новых продуктов. Образовавшийся радикал присоединяет молекулу кислорода и превращается в перекисный радикал RO2 , который стабилизируется путем отрыва атома водорода от молекулы исходного вещества. Итогом является образование гидроперекиси R - OOH и радикала, продолжающего цепь:

III. Разветвление цепей - стадия цепного процесса, в котором из одного активного центра образуется несколько активных центров. Число свободных радикалов возрастает, так как молекулы накопившихся гидроперекисей медленно распадаются на радикалы:

R - OOH > RO. + OН

Как видно из механизма, гидроперекись является продуктом окисления, разветвляющим цепь. Разветвление цепей может осуществляться и путем взаимодействия гидроперекиси с исходным веществом:

R - OOH + RH > R. + Вторичные продукты окисления

В начальный период окисления в некоторых случаях одновременно с гидроперекисями образуются эпокиси, которые являются результатом взаимодействия перекисного радикала с ненасыщенными соединениями:

Перекисные радикалы RO2. Взаимодействуют не только с исходными веществами, но и со стабильными молекулами, получившимися при окислении гидроперекисей. При определённых условиях перекисные радикалы могут подвергаться изомеризации, что приводит к образованию стабильных карбонильных соединений - альдегидов и кетонов.

IV. Обрыв цепей - стадия цепного процесса, приводящая к исчезновению свободной валентности. R. И RO . - активны и быстро исчезают в результате следующих взаимодействий:

R. + R. > Молекулярные продукты

R + RO2 > Молекулярные продукты

RO2+ RO2> Молекулярные продукты

Наиболее часто образуются кетоны, спирты, молекулярный кислород. Таким образом, окисление пищевых жиров молекулярным кислородом приводит к получению многочисленных промежуточных и конечных кислородосодержащих соединений.

Цепные реакции окисления имеют ряд характерных кинетических особенностей:

· Скорость реакции значительно увеличивается в присутствии небольших количеств веществ, способных образовывать свободные радикалы. Например, металлы переменной валентности: Mn, Co, Cu, Fe.

· Скорость реакции увеличивается при повышении температуры хранения и воздействии света, особенно ультрафиолетовых лучей, которые стимулируют возникновение свободных радикалов.

· Соотношение скорости окисления эфиров олеиновой, линолевой и линоленовой кислот составляет 1:27:77

· Скорость реакции может быть резко заторможена добавлением небольших количеств веществ, получивших название антиокислителей.

Антиокислители препятствуют или задерживают окисление жиров. Действие их связано с возникновением менее активного радикала, который не вступает в реакцию с молекулой исходного вещества.

Природными ингибиторами окисления являются токоферолы, которые входят в состав растительных масел (процент содержания 0,01 - 0,28), сезамол кунжутных семян, госсипол хлопковых семян и некоторые фосфатиды. Так же получили распространение фенольные антиокислители, сложные эфиры галловой кислоты. Достаточно ввести их в количестве 0,01%, как стойкость некоторых жиров увеличивается более чем в 10 раз. Очень эффективны для защиты жиров хорошо растворяющиеся в них ингибиторы окисления бутилокситолуол (Е321) и бутилоксианизол (Е320).

Некоторые вещества способны усиливать ингибирующее действие антиокислителей. Они получили название синергистов. Действие синергистов основано на способности дезактивировать ионы металлов переменной валентности (Cu, Fe, Co, Mn, Pb), выполняющих роль катализаторов окисления. К синергистам и антиокислителям предъявляют следующие требования:

- растворяться в жирах, не вносить постороннего вкуса и запаха;

- не оказывать в применяемых концентрациях вредного воздействия на организм человека;

- предохранять жиры и масла от окисления в течение длительного времени.

Ферментативное окисление жиров происходит под действием ферментов - липаз и линоксигеназ. Ферментативное прогоркание характерно для жиров, триглицериды которых содержат средне - и низкомолекулярные предельные жирные кислоты, а также значительно количество белковых веществ и влаги. Инициаторами данных процессов являются плесени. Например, оно характерно для липидного комплекса хранящихся масличных семян. В основе ферментативного (кетонного) окисления лежит процесс гидролитического расщепления жиров с выделением свободных жирных кислот, подвергающихся в - окислению:

R - CH2 - CH2 - COOH > R - CO - CH2 - COOH

Получающиеся при этом в - оксикислоты, особенно в свободном состоянии, легко распадаются с образованием метилэтилкетонов, содержащих на один атом углерода меньше, чем было изначально, и имеющих характерный неприятный запах:

R - CO - CH2 - COOH > R - CO - CH3 + CO2

Ферментативное прогоркание начинается с гидролиза жира ферментом липазой, затем липоксигеназа катализирует образование гидропероксидов ненасыщенных жирных кислот, в основном линоленовой и линолевой.

Присутствие продуктов окисления в жирах значительно ухудшает их органолептические показатели и физиологическое действие, а также затрудняет их переработку. Поэтому предотвращение окислительных процессов при получении, хранении, переработке жиров, а также контроль за данными процессами имеют очень важное практическое значение.

4.3 Классификация растительных масел в соответствии с их свойствами

Классификация пищевых жиров производится по нескольким основным принципам. Они разделяются: в зависимости от изначального сырья на растительные, животные, переработанные; по консистенции - на жидкие и твёрдые. В отдельную группу выделяются жидкие жиры морских рыб и животных, которые при нагревании загустевают и образуют на воздухе непрочные полимерные плёнки.

В последние годы принята наиболее точная классификация растительных масел с учётом их жирно - кислотного состава, которая позволяет идентифицировать вид растительного масла. По данной классификации растительные масла делят на 7 групп:

1) Растительные масла с массовой долей линолевой кислоты 26 - 81%. В рассматриваемую группу входят следующие масла: подсолнечное, виноградное, кукурузное, тыквенное, кедровое, томатное.

2) Растительные масла с содержанием линоленовой кислоты 2 - 20%, благодаря этому они относятся к высыхающим маслам, образующим прочную оксидную плёнку. Примеры: горчичное, соевое, льняное, сурепное.

3) Растительные масла, содержащие более 2% жирных кислот состава С20 - С22, в которую входят масла, содержащие эруковую кислоту. Важнейшим представителем является рапсовое масло, которое получают из семян ярового и озимого рапса. Благодаря высокой урожайности культуры, а также устойчивости к заболеваниям, её возделывание очень перспективно, но высокое содержание эруковой кислоты и наличие специфичных тиогликозидов ограничивает применение масла в пищевых целях.

4) Растительные масла с содержанием пальмитиновой кислоты более 17%. Примеры: пальмовое масло, какао, хлопковое масло.

5) Растительные масла с близкими массовыми долями линолевой и олеиновой кислот. Из масел, входящих в данную группу, промышленное значение имеет кунжутное. По вкусовым достоинствам рассматриваемое масло относится к лучшим пищевым маслам и приравнивается к оливковому. Кунжутное масло употребляют в пищу, применяют в кондитерской, консервной и других областях пищевой промышленности.

6) Растительные масла с содержанием олеиновой кислоты 24 - 85%. Примеры: арахисовое, абрикосовое, миндальное, персиковое, оливковое, подсолнечное высокоолеиновое. Невысокое содержание линоленовой кислоты в данных маслах обуславливает их хорощую стойкость при хранении.

7) Растительные масла, содержащие жирные кислоты состава С6 - С12. Эта группа характеризуется высоким содержанием лауриновой кислоты (более 40%), что и определяет твердую консистенцию данных масел. Промышленное значение имеют пальмоядровое и кокосовое масла, которые применяются в маргариновом производстве и кондитерской промышленности.

Характеристика растительного масла с массовой долей линолевой кислоты 26 - 80%, на примере подсолнечного.

Сырьем для производства подсолнечного масла служит подсолнечник (Heliantus annus) - однолетнее растение, включающее 37 - 57 % масла. В России подсолнечник появился 1830 -м году. Основными районами возделывания данной культуры являются Северный Кавказ, Волгоградская, Оренбургская, Воронежская, Саратовская области и Алтайский край. Плод подсолнечника - семянка, состоит из ядра, которое покрыто тонкой семенной оболочкой. На территории России возделывается более 70 сортов и гибридов подсолнечника. В зависимости от состава триглицеридов масла подсолнечника делят на 4 типа: линолевый, олеиновый, кондитерский, гибридный.

Химический состав подсолнечного масла изменяется в значительных пределах и зависит от сорта семян, места произрастания и условий. Преобладающими в составе триглицеридов подсолнечного масла являются линолевая (55 - 72%) и олеиновая (25 - 35%) кислоты. Подсолнечное масло вырабатывают рафинированным, гидратированным, нерафинированным. Рафинированное масло на сорта не подразделяется. Вырабатывают рафинированное недезодорированное и дезодорированное масло марок П (для поставки в торговую сеть и общественные предприятия питания) и Д (для производства продуктов детского и диетического питания). Гидратированное и нерафинированное масла вырабатывают высшего, первого и второго сортов. Для поставки на предприятия общественного питания и в торговые сети предназначается рафинированное дезодорированное подсолнечное масло марок П и Д. Гидратированное и нерафинированное подсолнечное масло второго сорта предназначается для промышленной переработки.

На российском потребительском рынке представлено растительное масло как отечественного, так и зарубежных производителей, причём доля отечественного масла значительно возросла в последние годы. Наиболее популярными являются следующие марки: «Злато» (ООО «Растительное масло Лабинское», г. Лабинск, Краснодарский край); «Слобода» (производитель ОАО ЭФКО, г. Алексеевка, Белгородская область) «Золотая семечка» (ООО «Юг Руси», г. Ростов - на - Дону); «Милора» (ОАО

«Валуйский комбинат растительных масел», с. Валуйки Белгородской области); Natura (ОАО «Краснодарский масложиркомбинат»). Кроме того, ЭФКО производит масло торговой марки Altero Gold, которое изготовлено по современной технологии из отборных семян подсолнечника с добавлением оливкового масла. Зарубежные производители представлены следующими торговыми марками: «UNOLI» (Голландия); «SANNY GOLD» (Бельгия); «REDDI»; «COROLI».

Масло подсолнечное по органолептическим и физико - химическим показателям должно отвечать определенным требованиям, приведенным в таблице №5.

Таблица №5 «Органолептические показатели подсолнечного масла»

Вид подсолнечного масла	Прозрачность	Запах и вкус
Рафинированное: дезодорированное	Без осадка, прозрачное	Без запаха, вкус обезличенного масла или со слабоспецифичными оттенками вкуса и запаха для масла, поставляемого в торговую сеть и предприятия общественного питания
Рафинированное: недезодорированное	Без осадка, прозрачное	Свойственные подсолнечному рафинированному маслу, без постороннего запаха и привкуса горечи
Гидратированное: высшего и первого сорта	Без осадка, прозрачное	Свойственное подсолнечному гидратированному маслу, без постороннего запаха и привкуса горечи
Гидратированное второго сорта	Легкое помутнение не является браковочным фактором	Привкус легкой горечи не является браковочным фактором
Нерафинированное: высшего и первого сорта	Легкое помутнение над осадком не является браковочным фактором	Отсутствие постороннего запаха и привкуса горечи
Нерафинированное: второго сорта	Легкое помутнение над осадком не является браковочным фактором	Слегка затхлый запах и привкус легкой горечи не являются браковочным фактором

Глава V. Экспериментальное исследование сравнительной растворимости дигидрокверцетина в подсолнечном масле, этаноле и воде при различных температурах. Определение перекисного числа.

5.1 Программа эксперимента

Часть 1. Для изучения растворимости был взят дигидрокверцетин полученный научно - исследовательской группой на кафедре общей химии МПГУ, способом комплексной переработки древесины лиственницы.

Методика получения ДКВ: Способ переработки древесины лиственницы, включающий обработку деструктурированной древесины в псевдоожиженном состоянии деонизированной водой при массовом соотношении древесина : деионизированная вода от 1:4 до 1:10, разделение полученной пульпы на жидкую и твердую фазы, раздельную обработку жидкой и твердой фазы, причем твердую фазу обрабатывают органическим растворителем, и выделение дигидрокверцетина и природных смол, отличающийся тем, что обработку деструктурированной древесины в псевдоожиженном состоянии проводят в кавитаторе при 70-92С в течении 5-15 мин, жидкую фазу обрабатывают органическим растворителем, твердую фазу, полученную после разделения пульпы, перед обработкой органическим растворителем подвергают сушке до влажности 9-11 мас.%, в качестве органического растворителя используют метилтретбутиловый эфир. Обработку твердой фазы метилтретбутиловым эфиром проводят при 50-55С с выделением из полученного раствора природных смол, а оставшуюся подвергают взаимодействию с фосфорилирующим, силилирующим или хлорацилирующим агентом при 60-70С.

Из натуральных масел для исследования было выбрано - подсолнечное рафинированное, дезодорированное, вымороженное, марки «Золотая семечка» (г. Ростов - на - Дону).

Была изучена растворимость дигидрокверцетина в определённом объеме растительного масла 80,83 мл (70 г). Интервал температур составлял от 20С до 80С. Для сравнения с полученными данными, были исследованы другие растворители: вода и этанол, в аналогичных температурных рамках.

Часть 2. Определение перекисного числа в растительном масле

Реактивы: кислота уксусная, ледяная, не содержащая кислорода; хлороформ не содержащий кислорода; смесь уксусной кислоты с хлороформом 60:40 объемная доля, приготовленная смешиванием 3 объемов уксусной кислоты и 2 объемов хлороформа; свежеприготовленный, насыщенный 50-55% раствор KI; натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия), водный раствор следующих концентраций Na2S2O3: 0,1 моль/дм3, 0,01 моль/дм3, 0,002моль/дм3; стандарт - титры тиосульфата натрия по нормативному документу массой вещества в ампуле 0,1 г-экв. (0,1 г-моль); крахмал растворимый, раствор массовой долей 0,5%; вода дистиллированная.

Аппаратура: весы лабораторные 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 грамм; колбы конические ( 250 см3); стаканчики стеклянные цилиндрические для испытуемой пробы ( по массе пробы); бюретки; пипетки; цилиндры мерные; часы песочные на1 и 5 мин.

Приготовление реактивов: 1. Раствор йодистого калия хранят в темном сосуде. Раствор KI концентрации 50-55% перед использованием проверяют. Для этого добавляют 2 капли раствора крахмала к 0,5 см3 раствора йодистого калия и 30 см3 смеси уксусной кислоты и хлороформа. Если образуется голубая окраска, для обесцвечивания которой требуется более 1 капли раствора тиосульфата натрия молярной концентрации 0,01 моль/дм3, то раствор KI не используют и готовят новый.

2. Раствор крахмала готовят следующим образом: 5 грамм растворимого крахмала смешивают с 30 см3 воды, добавляют эту смесь к 1000 см3 кипящей воды и кипятят в течение 3 мин.

3. Готовят из стандарт - титров (фиксаналов) 0,1 моль/дм3 раствор тиосульфата натрия. В мерную колбу вместимостью 1 дм3 вставляют специальную воронку с вложенным в нее стеклянным бойком, острый конец которого должен быть обращен вверх. Если специальной воронки нет, можно пользоваться химической воронкой, вставив в нее стеклянный боек. Когда боек будет правильно уложен в воронке, ампуле с веществом дают свободно падать так, чтобы тонкое дно ампулы разбилось при ударе об острый конец бойка. После этого пробивают верхнее углубление ампулы и все её содержимое осторожным встряхиванием высыпают в колбу. Ампулу, не изменяя её положения, промывают дистиллированной водой из промывалки. Промыв ампулу, её удаляют, а раствор доливают дистиллированной водой до метки, закрывают колбу пробкой и тщательно встряхивают до полного растворения вещества. Раствор хранят в склянке из темного стекла.

Срок хранения раствора без дополнительного контроля концентрации - 1 месяц. По истечении срока хранения необходимо определить поправку к номинальной концентрации раствора Na2S2O3. Если величина поправки составляет не менее 0,9, раствор может быть использован. Если при хранении появляются хлопья или осадок, раствор не применяют.

Для получения растворов Na2S2O3 концентраций 0,002 моль\дм3 и 0,01 моль\дм3 раствор 0,1 моль\дм3 разбавляют соответственно в 50 и 10 раз. Разбавление проводят непосредственно перед использованием.

Проведение испытания. Если растительное масло прозрачное, лабораторную пробу хорошо перемешивают. При наличии в масле мути или осадка пробу фильтруют при температуре 20 - 25 С. Испытуемую пробу отбирают пипеткой из середины лабораторной пробы. Массу навески продукта, необходимую для определения, в зависимости от предполагаемого значения перекисного числа, определяют по таблице №6.

Таблица №6 «Масса навески и точность взвешивания»

Предполагаемое значение перекисного числа, моль Ѕ О кг	Масса навески продукта, г	Точность взвешивания, г
От 0 до 6	5,0….2,0	0,01
От 6 до 10	2,0….1,2	0,01
От 10 до 15	1,2….0,8	0,01
От 15 до 25	0,8….0,5	0,001
От 25 до 45	0,5….0,3	0,001

В исследовании мною использовался метод с применением хлороформа (возможно определение с применением изооктана).

Навеску продукта массой, выбранной в соответствии с таблицей №4 (используемая m =2 грамма), на весах взвешивают в коническую колбу на 250 см3. В колбу приливают 10 см3 хлороформа, быстро растворяют пробу, приливают 15 см3 уксусной кислоты и 1см3 50-55% раствора KI, после чего колбу сразу закрывают, перемешивают содержимое в течение 1 мин и оставляют на 5 минут в темном месте при комнатной температуре. Затем приливают 75 см3 дистиллированной воды, тщательно перемешивают и добавляют раствор крахмала до появления слабой однородной фиолетово - синей окраски. Выделившийся йод титруют раствором тиосульфата натрия до молочно - белой окраски, устойчивой в течение 5 секунд, используя раствор с концентрацией 0,002 моль/дм3, если предполагаемое значение перекисного числа 6 ммоль ЅО/кг. Именно данная концентрация применялась в проведении опыта, что соответствует предполагаемому значению перекисного числа и выбранной массе исследуемого продукта.

Если предполагаемое значение перекисного числа 6 ммоль Ѕ О/кг и более, то раствором с концентрацией 0,01 моль/дм3 до заметного снижения интенсивности окраски. Осторожно добавляют крахмал до появления слабой однородной фиолетово - синей окраски раствора. Оставшийся йод титруют раствором Na2S2O3 до молочно - белой окраски. Допускаются наличия различных оттенков окраски в соответствии со специфическими особенностями окраски испытуемых растительных масел.

В основном определении по мимо образца с подсолнечным маслом марки «Золотая семечка» массой 2 грамма, также тестировался образец, включавший в себя масло с растворившемся дигидрокверцетином.

Контрольное определение выполняют параллельно с основным определением. Если на контрольное определение требуется более 0,05 см3 раствора тиосульфата натрия концентрацией 0,002 моль\дм3, проверяют соответствие реактивов требованиям стандарта и, в случае несоответствия, готовят новые реактивы и повторяют определение.

5.2 Анализ результатов эксперимента

Часть 1. Растворимость дигидрокверцетина.

Была проведена растворимость ДКВ в трех различных растворителях: подсолнечное масло, вода и этанол. Полученные данные приведены в графической форме и таблице №7.

Рис. 5.1 Растворимость ДКВ в подсолнечном масле при различных температурах

Таблица №7 «Растворимость дигидрокверцетина в различных растворителях».

Растворитель	Растворимость в г/мл при различных температурах
	20	40	60	80
Подсолнечное масло	0,0021	0,0048	0,0062	0,0087
Вода	0	0,03	0,5	2
Этанол	13,3	15,2	23,6	41,4

Приведённые данные свидетельствуют о том, что ДКВ наиболее растворим в органических соединениях средней полярности.

Растворимость дигидрокверцетина в растительных маслах незначительна, но вполне достаточна для целей их стабилизации.

Часть 2. Определение перекисного числа в подсолнечном масле

Перекисное число X, ммоль Ѕ О/кг, вычислено по формуле:

X = (1000(V - V0) · c)/ m

где V - объем раствора тиосульфата натрия, использованный при определении, см3

V0 - объем раствора тиосульфата натрия, использованный при контрольном определении, см3

с - действительная концентрация использованного раствора Na2S2O3, вычисленная с учетом поправки к номинальной молярной концентрации; моль/дм3

m - масса навески продукта, г

За результат определения было принято среднее арифметическое значение результатов двух параллельных определений. Вычисления выполнены с точностью до второго десятичного знака с последующим округлением до первого десятичного знака.

В пробе №1 (подсолнечное масло без ДКВ) полученный результат перекисного числа Х=4,12 ммоль Ѕ О/кг;

В пробе №2 (подсолнечное масло с ДКВ) Х=1,50 ммоль Ѕ О/кг.

Перекисное число подсолнечного масла с добавлением дигидрокверцетина ниже, чем в пробе без его использования, что доказывает антиоксидантные свойства исследуемого вещества.



Рис. 5.2 Перекисное число подсолнечного масла (ммоль Ѕ О/кг)

Заключение

Как известно, пищевые продукты подвержены не только скорой микробиологической порче, в борьбе с которой помогают консерванты, но и окислительной. Окислительные процессы снижают срок годности готовой продукции за счет ухудшения органолептических показателей и пищевой ценности изделия. Употребление в пищу продуктов, содержащих окислившиеся жиры, крайне опасно, поскольку радикалы, образующиеся в окисленной фазе жира, способствуют развитию цепной реакции окисления в клетках организма, а вторичные метаболиты окисления жиров (альдегиды, кетоны) могут привести к развитию ожирения и заболеваний печени, сердца. Поэтому для сдерживания окислительных процессов в пищевых продуктах (особенно с высоким содержанием жира) применяют различные антиокислители и антиоксиданты, которые прерывают реакцию самоокисления. Но большинство современных антиокислителей имеют синтетическую природу происхождения, их действие на организм человека, изучено недостаточно и это приводит к неоднозначным последствиям.

Мною было рассмотрено одно из современных направлений в области производства пищевых продуктов здорового питания: ориентация на применение натуральных пищевых добавок, которые способны оказать выраженное благоприятное воздействие на организм человека. Особого внимания в данной области заслуживают безопасные и натуральные антиоксиданты-антиокислители, которые значительно тормозят окисление в пищевых продуктах в процессе хранения. К таким антиоксидантам природного происхождения относится дигидрокверцетин (выделен из древесины лиственницы). Он обладает высокой способностью к замедлению окисления и нарушает процесс образования свободных радикалов даже присутствуя в продукте в минимальных концентрациях.

Я провела исследования по изучению свойств дигидрокверцетина и его особенностей влияния на подсолнечное масло. Мною были сделаны следующие выводы:

1) Полученные данные эксперимента свидетельствуют о том, что ДКВ наиболее растворим в органических соединениях средней полярности.

2) Растворимость дигидрокверцетина в растительных маслах незначительна, но вполне достаточна для целей их стабилизации.

3) ДКВ проявляет антиоксидантные свойства по отношению к подсолнечному маслу и может быть использован в пищевой промышленности.

Данное направление исследования считаю перспективным и требующим дальнейшего развития.

Литература

1. Абрамова Ж.И., Оксигендлер Г.И. Человек и противоокислительные вещества. Л.: Наука, 2014. - c.123-130

2. Абдуллин И.Ф. Экспрессная оценка антиоксидантной активности растительного сырья. "Сырье и упаковка". 2012. - №10. - с.84-85

3. Бачинский О.Н., Покровский Н.В., Сухомлинов Ю.А. Перспективы использования антиоксидантных флавоноидов лабазника шестилепестного и дигидрокверцетина при патологии сердечно - сосудистой системы. Методическое пособие №1. Курск - 2013. - с.24

4. Базарнова Ю.Г. Исследование антиоксидантной активности фитодобавок флавоноидной природы в молочном жире пищевых продуктов при холодильном хранении: дис. канд. техн. наук:- СПб., 2012. - с. 43-44

5. Базарнова Ю.Г. Кинетические закономерности ингибированного окисления липидов пищевых продуктов. Масложировая промышленность., 2010. - № 4. - с.52-53

6. Баранов В.А. Восстановление прогорклых и отработанных жиров //Общественное питание. - 2011. - c.32

7. Бурлакова Е.Б., Храпова Н.Г. Перекисное окисление липидов мембран и природные антиоксиданты. //Успехи химии, 2015. - 67-68

8. Владимиров Ю.А. Свободные радикалы и антиоксиданты.//Вестник РАМН, 2013. - c.77-79

9. Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах. М.: Наука, 2011. - c.98-99

10. .Григорьева В.Н., Лисицин А.Н. Факторы, определяющие биологическую полноценность жировых продуктов. Масложировая промышленность, 2012. - №5. - c.34-36

11. .Григорьева В.Н., Лисицин А.Н. Теоретические и практические аспекты окисления растительных масел. Масложировая промышленность. - 2011. - № 4. - c.77-79

12. .Голант Б.Я. Повышение стойкости жиров и жиросодержащих продуктов. - М.: Пищепромиздат, 2010. - c.23-24

13. .ГОСТ Р 52110-2003. Масла растительные. Методы определения кислотного числа. - М. : Госстандарт России.

14. .ГОСТ Р 51487 - 99. Масла растительные и жиры животные. Метод определения перекисного числа. - М.: Стандартинформ, 2008.

15. .Доркина Е.Г. «Гепатопротекторные свойства флавоноидов: фармакодинамика и перспективы клинического изучения». Волгоград, 2010. - c.368

16. .Добавки пищевые. Дигидрокверцетин. Технические условия. Москва.

17. Стандартинформ, 2016.

18. .Донченко Л.В., Надыкта В.Д. Безопасность пищевой продукции - М.: Пищепромиздат, 2011. c.23-25

19. .Еськин А.П., Левандский В.А., Полежаева Н.И. Метод количественного фотометрического определения дигидрокверцетина. Химия растительного сырья. 2010. - c.13-15

20. .Жамбалова Б.А. «Антиоксидантные свойства дигидрокверцетина и ликопина. Москва, 2010. - c.18-19

21. .Жиры, масла и производные продукты. Москва: Весь мир, 2013. 21.Золотарёв Е.Е. «Электрохимическое поведение нового

22. водорастворимого антиоксиданта дигидрокверцетина». Иркутск - 2016.

23. .Запрометов М.Н. Фенольные соединения: распространение, метаболизм и функции в растениях. М., 2009. - c.58-59

24. .Ивкова И. А. Антиокислительная активность различных ингибиторов.

25. Вестник ОмГАУ. - Омск. - 2011. -c.200

26. .Корулькин Д.Ю., Абилов Ж.А. Природные флавоноиды. Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2010. - c.235

27. .Костюк В.А., Потапович А.И., Терещенко С.М., Афанасьев И.Б. Антиокислительная активность флавоноидов в различных системах перекисного окисления липидов. Биохимия, 2011. - c.324

28. .Клебанов Г.И., Теселкин Ю.О., Бабенкова И.В. Ингибирование дигидрокверцетином свободно-радикального окисления липидов сухого молока. Биотехнология и управление, 2013. № 1.

29. .Лясковская Ю.Н. Методы исследования окислительной порчи жиров. - М. : ГОСИНТИ, 2009. - c.221

30. Медведева Е.Н., Бабкин В.А., Макаренко О.А., Николаев С.М., Хобракова В.Б., Шулунова А.М., Федорова Т.Е., Еськова Л.А. // Химия растительного сырья. - 2014. - № 5.

31. .Механохимическое получение и исследование водорастворимых композиций на основе флавоноидов - генистеина, дигидрокверцетина, рутина./ Сунцова Л.П., Метелева Е.С., Душкин А.В., Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН. - 2013. - c.145

32. .Наносова В.В. «Сравнительное изучение антиокислительной активности дигидрокверцетина в мясопродуктах». Диссертация. Москва, 2008. - c.142-144

33. .Пилипенко Т.В. «Товароведение и экспертиза пищевых жиров». Санкт- Петербург: ГИОРД, 2011. - c.267

34. .Пищевая химия / Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А. Под ред. А.П. Нечаева. - СПб.: ГИОРД, 2013. - c.321

35. .Рогинский В.А. Фенольные антиоксиданты. Реакционная способность и эффективность. -- М.: Медицина, 2012. - c.100

36. .Рогов И.А., Антипова Л.В., Дунченко Н.И. Химия пищи. - М.: КолоС, 2014. - c.98-99

37. .Селиванова И.А., Тюкавкина Н.А., Колесник Ю.А. Исследование кристаллической структуры дигидрокверцетина // Химический фармацевтический журнал. 2015. - №4.

38. .Стопский Н.А. Химия жиров и продуктов переработки жирового сырья: учеб. - М. : Колос, 2012.

39. .Скурихин И.М. Все о пище с точки зрения химика: справ. издание. - М.: Высшая школа, 2015.

40. .Тюкавкина Н.А., Руленко И.А., Колесник Ю.А. Природные флавоноиды как пищевые антиоксиданты и биологически активные добавки // Вопросы питания. - 2013.

41. .Тюкавкина Н.А. О содержании флавоноидов в древесине сибирской лиственницы. Химия древесины. - 2008.

42. .Тюкавкина Н.А. Природные флавоноиды как пищевые антиоксиданты и биологически активные добавки. Вопросы питания. - 2010.

43. .Тютюнников Б.Н. Химия жиров : учеб. - М. : Пищевая промышленность, 2012.

44. .Токаев Э. С. Использование дигидрокверцетина в качестве натурального антиокислителя. Мясная индустрия. - 2014. - № 5.

45. .Тюкавкина Н.А. Дигидрокверцетин - новая антиоксидантная и биологически активная пищевая добавка. Вопросы питания. - 2014. - № 8.

46. .Уминский А.А. Биохимия флавоноидов и их значение в медицине. - Пущино: Фотон-век, 2007.

47. .Уткина Е.А. Зависимость антиоксидантной активности флавоноидов от физико-химических характеристик в различных системах: дис. канд.мед. наук. - М.: 2009.

48. .Флавоноиды: биохимия, биофизика, медицина / Тараховский Ю. С., Ким Ю. А. Пущино: Sуnchrobook, 2013. - 310 с.

49. .Францева Т.П. Влияние условий хранения семян подсолнечника на стойкость масел к окислению. Дисс. канд. техн. наук, Краснодар, Кубанский государственный технологический университет, 2009.

50. .Щукина О.Г. «Токсиколого - гинетическая оценка дигидрокверцетина, получаемого из природного сырья». Автореферат. Иркутск - 2010.

51. .Эммануэль, Н. М. Торможение процессов окисления жиров. - М. : Пищепромиздат, 2009.

52. .Язева Л.И., Филиппова Г.И., Федина Н.И. О биологических свойствах растительных масел, содержащих линолевую кислоту. - 2012.

Размещено на Allbest.ru

...