Перекисное число. Масла растительные метод измерения перекисного числа

Метод состоит в том, что в результате действия перекисей на KI, выделяется йод, который оттитровывается тиосульфатом натрия. Реакцию проводят в кислой среде, используя уксусную кислоту (как устойчивую к окислению) и водный раствор KI. При этом образуется HI, реагирующая с перекисями, и выделяется свободный йод.

KI+ CH 3 COOH → HI + CH 3 COOK

CH 3 (CH 2) 6 CHOOH-CH=CH(CH 2) 7 COOH+ HI→

гидроперекись олеиновой кислоты

CH 3 (CH 2) 6 CHOH-CH=CH(CH 2) 7 COOH+I 2 +H 2 O

Выделившийся йод оттитровывают тиосульфатом натрия в присутствии крахмала.

I 2 +2Na 2 S 2 O 3 →2NaI+Na 2 S 4 O 6

Методика выполнения работы

В коническую колбу с притертой пробкой вносят навеску жира 0,8 г, взятую с точностью до 0,0001 г. Жир расплавляют на водяной бане и по стенке колбы, смывая следы жира. Вливают из мерного цилиндра 10 мл хлороформа для растворения жира, 10 мл ледяной уксусной кислоты, 0,5 мл насыщенного свежеприготовленного раствора KI. Закрывают пробкой колбу, перемешивают содержимое и ставят в темное место на 5 минуты. Затем вливают 100 мл дистиллированной воды, в которую заранее добавляют 1 мл 1%-ного раствора крахмала. Титруют полученную смесь 0,01н. раствором тиосульфата натрия до исчезновения синей окраски. Для проверки чистоты KI проводят контрольное определение (без жира) и, в случае выделения йода, последний титруют тиосульфатом натрия. Реактив пригоден, если на титровангие идет не более 0,07 мл 0,01н. раствора тиосульфата.

Оформление результатов

Полученные результаты записать в таблицу.

Таблица 10.

Перекисное число жира определяют по формуле:

ПЧ = ,

Объемы раствора тиосульфата натрия, пошедшие на титрование, соответственно опыта и контроля, мл;

Коэффициент поправки к раствору 0,01н. раствора тиосульфата натрия, равный 1;

Навеска жира, г;

0,00127 – количество граммов йода, эквивалентное 1 мл 0,01н. раствора тиосульфата натрия.

Степень окислительной порчи в зависимости от перекисного числа определяют согласно ГОСТ 8285-91.

2.4 Контрольные вопросы

1. Какие соединения относятся к витамину С?

2. Какое влияние оказывает технологическая обработка сырья на сохранность витаминов в готовом продукте?

3. Приведите схему окисления аскорбиновой кислоты в присутствии кислорода воздуха

4. Какие факторы активируют процесс окисления аскорбиновой кислоты?

5. Назовите заболевания человека, возникающие при недостатке ил отсутствии в пище тех или иных витаминов

6. Как проводится витаминизация продуктов на предприятиях пищевой промышленности?

Литература

; ; .

Лабораторная работа №4. Влияние температуры и рН среды на активность α-амилазы

4.1 Цель работы: изучение некоторых свойств фермента α-амилазы.

Общие сведения

Ферменты – биологические катализаторы белковой природы. Они значительно повышают скорость химических реакций, которые в отсутствие ферментов протекают очень медленно.

Фермент α-амилаза был открыт Кирхгофом в 1814 году. Он относится к классу гидролаз, подклассу гликозидаз. Этот фермент содержится в организме животных и человека (в слюне, соке поджелудочной железы), продуцируется плесневыми грибами и многими видами бактерий, содержится в солоде (проросшем зерне) пшеницы, ячменя, ржи, проса.

α-амилаза катализирует гидролиз в молекуле крахмала, гликогена и родственных полисахаридов глубинных α-1-4-гликозидных связей без определенного порядка. При этом в качестве продуктов гидролиза образуются декстрины и небольшое количество мальтозы, в связи с этим α-амилазу называют ферментом декстринирующего действия.

Ферментативные превращения крахмала лежат в основе многих пищевых технологий, в том числе в основе хлебопечения. Скорость гидролиза под действием ά-амилазы зависит от состояния крахмала (нативный или клейстеризованный крахмал), от фракционного состава крахмальных гранул (отношение мелких и крупных зерен, содержание поврежденных зерен), а также от от эффективности фермента. Характерная особенность всех ά-амилаз – наличие одного атома Са на молекулу фермента. Роль кальция заключается в том, что он стабилизирует вторичную и третичную структуру молекулы ά-амилазы, обеспечивая ее каталитическую активность и предохраняя ее от действия протеолитических ферментов и тепловой денатурации.

Большое практическое значение имеет влияние температуры и рН среды на стабильность амилаз. Быстрое разрушение зерновой ά-амилазы при рН 3,3-4,0 дает возможность выпекать ржаной хлеб из муки, которая содержит избыток ά-амилаз, при низких значениях рН, чтобы предотвратить излишнее декстринирование крахмала и образование клейких веществ в мякише хлеба.

Приборы и реактивы: конические колбы на 100 мл; водяная баня, термометр; фильтр; пипетка Мора на 20 мл; пробирки; солод; ферментный препарат α-амилазы; 2 % раствор крахмала; 1 м раствор уксусной кислоты; 1 м раствор уксуснокислого натрия; 1/15 м раствор Na 2 HPO 4 ; 1/15 м раствор КН 2 РО 4 ; 0,1 м раствор йода.

Практическая часть

Метод определения активности α-амилазы основан на качественной реакции продуктов гидролиза – декстринов – с раствором йода.

В результате гидролиза интенсивная синяя окраска крахмала с йодом переходит в винно-красную.

4.3.1 Приготовление препаратов α-амилазы

Для приготовления солодовой вытяжки к 4 г тонко измельченного солода прибавить 100 мл дистиллированной воды и экстрагировать в течение 1 часа при 30 о С. Затем суспензию отфильтровать через складчатый фильтр, возвращая обратно на фильтр первые порции мутного фильтрата. Прозрачный фильтрат используют как источник ферментов.

При использовании ферментного препарата взять навеску 100 мг и растворить в 100 мл дистиллированной воды.

Методика выполнения работы

В колбу на 100 мл внести пипеткой 20 мл раствора крахмала и 8 мл буферных растворов для создания определенного значения рН. Количество вносимых буферов приведено в таблице 11.

Таблица 11. Количество вносимых буферов

Смесь крахмала с буфером поместить на водяную баню и нагревать при температуре 30 о, 40 о, 50 о в течение 5 – 8 минут. Затем в колбу (не вынимая из бани) добавить 2 мл солодовой вытяжки или раствора фермента. Перемешать. Записать время внесения фермента (начало гидролиза).

Через 10, 20, 30, 45 минут отобрать по 1 мл гидролизной смеси, внести ее в пробирку с 5 мл йодного раствора, встряхнуть. Когда проба гидролизата дает винно-красную окраску с йодным раствором, гидролиз закончен.

Декстринирующую активность (А, ед/г) определяют по формуле:

0,4 – навеска крахмала в 20 мл раствора;

60 – перевод минут в часы;

Объем раствора фермента или экстракта, взятый для гидролиза, мл;

Время декстринизации, мин;

Содержание фермента или солода в 1 мл раствора или экстракта, г.

Пример расчета. В качестве источника фермента α-амилазы был использован солод. Для экстракции была взята навеска 4 г и добавлено 100 мл дистиллированной воды, что соответствует содержанию солода в 1 мл экстракта 0,04 г. Объем экстракта для гидролиза крахмала составил 2 мл. время окончания гидролиза – 20 мин. Следовательно декстринирующая активность солода равна:

Оформление результатов опыта

Полученные результаты записывают в таблицу 12.

Таблица 12.

4.4 Контрольные вопросы

1. Что является субстратом для α-амилазы и какие связи она гидролизует?

2. Какие продуктом образуются при действии α-амилазы; как это объяснить? Напишите уравнение гидролиза субстрата α-амилаз.

3. Что такое декстрины?

4. Какое значение имеет α-амилаза в технологии хлебопечения, пивоварения, спиртовом производстве?

5. Расскажите о применении α-амилазы в хлебопекарной промышленности.

Литература

Указанное число показывает суммарное количество перекисей, образовавшихся при окислении как ненасыщенных, так и насыщенных жирных кислот. Образование гидроперекисей в случае насыщенных жирных кислот происходит с меньшей скоростью в сравнении с ненасыщенными. Однако и в этом случае образуется свободный перекисный радикал:

При взаимодействии с другими жирными кислотами свободный перекисный радикал стабилизируется, «отрывая» от них атом водорода:

Образовавшийся новый радикал взаимодействует с кислородом по прежней схеме:

Свободный перекисный радикал может превратиться в альдегиды путем его изомеризации с образованием нестойкой диалкилперекиси:

Образующиеся гидроперекиси могут также активно превращаться в кетоны:

Доказано также, что гидроперекиси могут взаимодействовать с двойными связями ненасыщенных жирных кислот с образованием эпоксидов:

Именно набор всех вышеуказанных соединений с различной молекулярной массой и обуславливает наличие в хранящемся молочном жире таких пороков вкуса как «салистый», «олеистый», «рыбный», «грибной» и т.д.

Сильнейшими активаторами окисления являются ионы металла.

Принцип метода: количественное определение перекисей в масле основано на реакции выделения йода перекисями из йодата калия в кислой среде (пример циклической перекиси):

Выделившийся йод оттитровывают раствором тиосульфата.

Техника определения : в конической колбе или склянке с притертой пробкой емкостью 200 см 3 отвешивают на аналитических весах около 2-3 г масла. Навеску растворяют в 20 см 3 смеси ледяной уксусной кислоты и хлороформа (2:1), прибавляют 5 см 3 насыщенного раствора йодистого калия, сосуд закрывают пробкой и ставят в темное место на 10 минут, после чего добавляют 50 см 3 дистиллированной воды и оттитровывают выделившийся йод 0,002 н. раствором тиосульфата (индикатор-крахмал). Одновременно проводят также контрольное определение (без масла). Перекисное число (ПЧ) (количество граммов йода, выделенного перекисями, содержащимися в масле) рассчитывают по формуле

,

где Vк – количество 0,002 н. раствора тиосульфата, израсходованное при титровании контрольного образца, см 3 ;

V 0 – количество 0,002 н. раствора тиосульфата, израсходованное при титровании опытного образца, см 3 ;

k – поправочный коэффициент раствора тиосульфата;

0,0002538 – титр 0,002 н. раствора тиосульфата по йоду (1 см 3 раствора соответствует 0,0002538 г йода);

m – навеска масла, г.

1. Анализ карбонильных соединений

К вторичным продуктам окисления относятся спирты, карбонильные соединения, эфиры, кислоты, а также соединения со смешанными функциями, такие как оксикислоты, эпоксисоединения и др. Все вторичные продукты окисления появляются в результате тех или иных превращений гидроперекисей, причем часть вторичных продуктов образуется непосредственно при распаде гидроперекисей, а часть – в результате дальнейших реакций.

Принцип метода : анализ карбонильных соединений проводят фотоколориметрированием щелочных растворов 2,4-динитрофенилгидразонов, поглощающих при 430 и 460 нм.

Техника определения: в мерную колбу на 25 см 3 помещают 1,5 см 3 4,3 %-го раствора трихлоруксусной кислоты (ТХУ), добавляют 2,5 см 3 0,05 %-го раствора 2,4-динитрофенил-гидразина в бензоле и 2,5 см 3 раствора липидов в бензоле. Смесь нагревают 30 минут при температуре 60 0 С, после охлаждения добавляют 5 см 3 4 %-го раствора КОН в этаноле и измеряют оптическую плотность растворов при 430-460 нм. Контролем служит смесь реагентов без липидов. Рассчитывают концентрацию насыщенных С 1 (в ммоль/кг) и мононенасыщенных С 2 (в ммоль/кг) карбонильных соединений по формулам:

,

,

где m – навеска липидов, г.

Используют растворители, свободные от карбонильных соединений.

Для исключения ошибки, за счет карбонильных соединений, образующихся в процессе анализа при распаде пероксидов, в оксидатах предварительно удаляют пероксиды путем добавления к пробе уксусной кислоты и йодата калия, выдерживают в течение 20 минут в темноте, разбавляют водой и титруют тиосульфатом.

Материала, реактивы и оборудование: 4,3 %-й раствор трихлоруксусной кислоты (ТХУ); 0,05 %-й раствор 2,4-динитрофенилгидразина в бензоле; 4 %-й раствор КОН в этаноле; раствор липидов в бензоле; этанол, масло; смесь уксусной кислоты с хлороформом (2:1); йодистый калий, спиртовой раствор; тиосульфат, 0,002 н. раствор; крахмал 0,5 %-й раствор; конические колбы с притертыми пробками на 250 см 3 ; мерные цилиндры; пипетки; бюретка; аналитические весы, фотоэлектроколориметр, баня, мерные колбы.

Что будет, если открыть бутылку старого растительного масла? Мы почувствуем резкий неприятный запах: «Масло прогоркло». Тот же неприятный запах, при длительном и несоответствующем хранении, можно почувствовать и в косметическом креме, и в продуктах питания. Что же происходит? Как ни странно, но во всем виноват кислород, тот самый, которым мы дышим, который необходим нам для жизни. Масла, выделенные из какого-либо растения, являются сложной смесью триглицеридов, фосфолипидов, свободных жирных кислот, восков, стеролов, витаминов и пр. При контакте с кислородом, содержащемся в воздухе, запускаются необратимые процессы окисления, которые ведут к порче масла, характеризующейся возникновением неприятного запаха.

Допуск в технологический цикл производства БАД и косметических средств такого сырья совершенно не допустим.
Для того, чтобы оценить степень свежести сырья на контрактном производстве БАД и косметики существует ряд показателей и методов исследования, один из которых Метод определения перекисного числа.

Перекисное число - это один из гигиенических показателей определяющих качество пищевых жиров. Определяется как физическая величина, равная количеству израсходованного раствора тиосульфата натрия, на реакцию взаимодействия с перекисями, которые содержатся в жире или масле.

В физико-химической лаборатории контрактного производства БАД КоролёвФарм осуществляется по ГОСТ: ГОСТ 26593-85 Масла растительные.

Методика определения перекисного числа основана на реакции взаимодействия и нейтрализации продуктов окисления (гидроперекисей и перекисей), находящихся в животных жирах и растительных маслах, со смесью йодистого калия в растворе уксусной кислоты и хлороформа или изооктана с дальнейшим определением количества выделенного йода раствором тиосульфата натрия методом титрометрии.

Для проведения испытаний на весах взвешивается навеска масла, которая помещается в коническую колбу, после чего в колбу приливается раствор смеси изооктана с уксусной кислотой, колбу плотно закрывают. Содержимое колбы интенсивно встряхивают до полного растворения пробы. Далее приливают насыщенный раствор йодистого калия и закрывают колбу притёртой пробкой. В течение минуты колбу с содержимым три раза встряхивают, затем медленно приливают дистиллированную воду. Далее проводят титрование полученной смеси раствором тиосульфата натрия, приливая его по каплям из бюретки при постоянном встряхивании и перемешивании до момента исчезновения цвета йода. После этого приливают раствор крахмала и продолжают титрование при постоянном перемешивании. Для полного высвобождения всего йода находящегося в слое растворителя, приливают по каплям медленно раствор тиосульфата натрия до момента полного исчезновения синего цвета.

При необходимости испытание повторяют.

Другой метод определения перекисного числа , применяемый на контрактном производстве БАД , связан с применением хлороформа.

В коническую колбу взвешивается на весах исследуемая проба, после чего в колбу с навеской приливают хлороформ, растворяют пробу и добавляют уксусную кислоту и раствор йодистого калия. После этого колбу плотно закрывают и перемешивают в течение минуты. Колбу с содержимым на пять минут помещают в темное место, при температуре 15-25 °С. После этого приливают воду и при постоянном перемешивании производят добавление раствора крахмала до момента появления в растворе однородной слабой фиолетово-синей окраски. Далее раствором тиосульфата натрия проводят титрование выделенного йода до появления молочно-белой окраски, которая устойчива в течение 5 секунд.

Если исследуемое масло или жир имеет характерное окрашивание, то при определении допускается наличие оттенка.
Перекисное число Х, моль (Ѕ О)/кг, вычисляют по формуле:,

где: V - обозначает объем раствора тиосульфата натрия, израсходованный при определении, см. куб.
V 0 - объем раствора тиосульфата натрия, который использовался при проведении контрольного определения, см. куб;
c - обозначает действительную концентрацию израсходованного раствора тиосульфата натрия, вычисленного с учетом поправок к номинальной молярной концентрации, моль/дм. куб;
m - обозначает массу навески продукта в граммах

Для того чтобы результат был достоверным, определение проводят несколько раз. Достоверным результатом считают среднее арифметическое значение. Допустимая расходимость между результатами менее 1%.

При работе необходимо соблюдать все требования безопасности.

Полученные результаты сравнивают с нормативами и делают вывод о качестве тестируемого образца масла: испорчено оно или нет, запущен ли механизм окисления или еще нет.

Для того чтобы затормозить окисление и продлить срок годности продукту, производители масел и жиров добавляют антиоксиданты.

В складском комплексе контрактного производства БАД и косметики КоролёвФарм используется оборудование, обеспечивающее хранение сырья под инертным газом – Азотом . Такой метод исключает взаимодействие сырья с атмосферным кислородом, предотвращает окислительные процессы в продукции, таким образом, препятствует их порчи.