Растительные масла представляют собой один из видов широко применяемых пищевых жиров для производства косметических средств и биологически активных добавок к пище на контрактном производстве "КоролёвФарм"
.
Сырьём, которое используется для изготовления растительных масел, являются плоды различных масличных культур и семена зерновых культур. В семенах масличных растений жирные масла могут накапливаются в таких больших количествах, что становится возможна переработка семян в промышленных масштабах для получения масел. К большой группе масличных растений относят в основном возделываемые растения, которых насчитывается более 100. В общемировом производстве для изготовления растительных масел используются семена подсолнечника, сои, хлопчатника, рапса, льна, арахиса, кунжута, горчицы и др. Используется так же и мякоть различных плодовых: орехов, маслин, лещины, кокосовых и масличных пальм. Применяются технологии использования отходов производств пищевой промышленности: это зародыши семян кукурузы, пшеницы, овса и многих других зерновых культур. Ценные масла для косметической промышленности получают из косточковых: абрикосов, слив, вишни и т. п.
Ценные растительные масла в широком ассортименте применяются при производстве косметических средств и биологически активных добавок к пище на контрактном производстве КоролёвФарм.
Появление дефектов и способы их предотвращения.
Со временем в процессе хранения в растительных маслах происходят процессы, которые приводят к существенному снижению их качественных показателей. О происходящих процессах свидетельствует один из контролируемых показателей качества – кислотное число. Глубина этих процессов зависит от многих факторов, основными являются условия хранения растительных масел: температура и относительная влажность воздуха, которые поддерживается в складских помещениях, доступ атмосферного кислорода, а так же воздействие света. Одним из определяющих значений является исходное качество масел, которые закладываются на хранение - наличие различных примесей, состояние тары и материала из которого она изготовлена.
При неблагоприятных и не соответствующих условиях хранения масел, под воздействием атмосферного кислорода и интенсивного светового потока, при повышенной температуре хранения в складских помещениях, растительные масла претерпевают различные изменения, которые приводят к снижению качественных показателей масел и даже к их порче, в результате чего образуются вещества, которые оказывают на организм человека негативное воздействие.
При гидролизе растительных жиров возможно накопление промежуточных и конечных продуктов распада. В результате окисления в жирах происходит накопление пероксидов, альдегидов и других соединений. Определение этих веществ в продукте говорит о том, что в нём происходит глубокое разложение жира. В результате этих процессов - гидролиза и окисления, жиры приобретает неприятный прогорклый или салистый вкус.
Существуют вещества, которые обладают свойствами затормозить процесс окисления, например: токоферол (витамин Е), из группы ретинолов (витамин А), а из группы фосфатидов, наиболее эффективен лецитин. Эти вещества называют ещё естественными антиоксидантами, присутствие антиоксидантов в маслах может существенно замедлить процесс окисления.
Это основной показатель качества масел и жиров, так как характеризует степень гидролиза липидов, поскольку в природных маслах и жирах количество свободных кислот незначительно. Гидролиз протекает в процессе хранения при доступе кислорода и сопровождается окислением в первую очередь жирных кислот.
Чем меньше кислотное число, тем меньше вероятность образования канцерогенов в масле при несоответствующих требованиям условиях хранения.
В соответствии с НД различные масла имеют различное кислотное число
.
Кислотное число определяется как физическая величина. Оно равно количеству гидроокиси калия (измерение в мг), которое необходимо для проведения нейтрализации свободных жирных кислот, а так же сопутствующих триглицеридам веществ, которые могут быть нейтрализуемы щелочью и содержатся в 1 грамме растительного масла.
Из чего следует, чем выше кислотное число , тем больше использовано гидроокиси калия для нейтрализации.
В физико-химической лаборатории контрактного производства КоролёвФарм определение кислотного числа осуществляется по ГОСТ: ГОСТ Р 50457-92 Масла растительные.
Определение кислотного числа и кислотности.
Сущность метода определения кислотного числа . Определенную массу растительного масла растворяют в растворителе или в смеси определённых растворителей с дальнейшим титрованием свободных жирных кислот раствором гидроокиси.
В коническую колбу помещают навеску масла, взвешенную с определенной точностью. После чего в колбу добавляют нейтрализованную смесь и проводят перемешивание до полного растворения растительного масла. Далее к смеси добавляют индикатор, который способен изменять окрашивание раствора при определенных условиях, и быстро проводят титрование раствором гидроокиси, при этом постоянно перемешивают содержимое колбы.
Процесс титрования производят до момента, пока раствор не поменяет свое окрашивание от желтого или красноватого до зеленовато-бурого или светло-синего. Для достижения точности измерения проводят несколько раз и за результат принимают среднеарифметическое значение полученных данных.
Кислотное число рассчитывается по формуле:
Где: 56,1 - масса КОН в 1 см. куб. раствора молярной концентрации (КОН - гидроокиси калия) = 1 моль/дм. куб (1 н.), мг, при использовании NaOH - гидроокиси натрия; получают арифметической операцией - умножением расчетной массы гидроокиси натрия (NaOH) в 1 см. куб. раствора молярной концентрации (NaOH) = 1 моль/дм. куб. (0,1 н.), равной 4,0 на 1,4 - отношение молекулярных масс NaOH и КОН.
К - обозначает отношение фактической концентрации растворов гидроокиси калия (КОН) или гидроокиси натрия (NaOH) к номинальной.
V - объем гидроокиси натрия (NaOH) или раствора гидроокиси калия (КОН) молярной концентрации (КОН или NaOH) = 1 моль/дм. куб, израсходованного на титрование, см. куб;
m - масса навески.
Работы проводят с соблюдение техники безопасности, аккуратно и осторожно.
Для продления срока годности масел и предотвращения быстрого окисления в складском комплексе контрактного производства КоролёвФарм растительные масла помещают в емкости, закаченные азотом, что препятствует контакту с воздухом.
Определение кислотного числа масла основано на взаимодействии кислот, извлеченных Из масла этиловым спиртом, с едким калием в присутствии индикатора нитразмнового желтого.
Для проведения анализа в измерительный цилиндр с притертой пробкой емкостью 100 мл налить 20 мл спиртового раствора индикатора, затем в этот же цилиндр с помощью шприца налить испытуемое масло в количестве, определяемом по таблице 1. в зависимости от максимально допустимого кислотного числа, установленного для данного сорта масла.
После этого цилиндр закрыть пробкой и встряхивать в течение 1 минуты.
Зеленая и синяя окраска верхнего (спиртового) слоя указывает на то, что кислотное число-масла не превышает допустимой нормы. Желтая окраска спиртового слоя указывает на то, что кислотное число масля превышает норму.
Необходимо выяснить пригодность масла турбинного для дальнейшей эксплуатации. Кислотное число этого масла не должно превышать 1 мг КОН на грамм масла.
Из табл. 1 видно, что для испытания необходимо взять 2 мл масла. После взбалтывания пробы масла с индикатором спиртовой слой окрасился в желтый цвет, следовательно, кислотное число масла превышает норму.
При необходимости определения численного значения кислотного числа анализ проводится следующим образом:
в измерительный цилиндр налить 20 мл спиртового раствора индикатора. Затем с помощью шприца ввести первую дозу масла, соответствующую предельному значению кислотного числа масла (см. табл. 1);
цилиндр закрыть пробкой, пробу взболтать и рассмотреть отслоившийся спиртовой слой. Если цвет слоя не изменился, то долить в цилиндр такое количество масла, чтобы его объем в сумме с первой дозой равнялся объему, соответствующему следующему (меньшему) значению кислотного числа по табл. 1. Если цвет спиртового слоя не изменился и в этот раз, то долить в цилиндр такое количество масла, чтобы весь его объем в цилиндре был равен объему, соответствующему следующему значению кислотного числа и т.д. методом последовательных приближений, пока цвет индикатора не изменится. При изменении цвета -по табл. 1 определить численное значение кислотного числа с учетом объема взятого масла.
Для анализа получено масло МС-20 из маслосистемы двигателя. Предельно допустимое кислотное число, при котором необходима замена масла, равно 0,5 мг КОН на грамм масла. Из табл. 1 видно, что для пробы. необходимо 4 мл масла.
После взбалтывания пробы с индикатором цвет последнего не изменился. Прилить еще 1 мл масла и так до тех пор, пока цвет не изменится.
Предположим, что при наличии 9 мл масла в цилиндре спиртовой слой окрасился в желтый цвет. Значит кислотное число масла равно 0,20 мг КОН/г масла,
Доливать масло нужно в количествах, ири которых будут соблюдены интервалы в объемах масла, указанные в табл. 1. Но для более точного определении можно доливать постоянно по 1 мл масла. При этом значение кислотного числа вычисляется методом интерполирования.
Приготовление индикатора.
Спиртовой раствор нитразинового желтого и едкого кали готовят следующим образом: к 1 л 96% -ного этилового спирта добавляют 7-10 мл 0,5 % водного раствора нитразинового желтого (в 100 мл воды растворяется 0,5 г нитразинового желтого), после чего спирт окрашивается в желто-оранжевый цвет. Затем туда же добавляют по каплям 0,05 спиртовой раствор едкого кали.
Часть полученного нейтрализованного раствора спирта наливают в мерную колбу емкостью 1 литр и туда же добавляют такое количество 0,05 N раствора едкого кали, чтобы в нем содержалось 80 мг едкого кали (28,57 мл 0,05 N раствора едкого кали) и доливают оставшимся спиртом до метки 1 литр, взбалтывая.
Раствор индикатора расфасовывают по 100 мл в пластмассовые бутылочки со специальной укупоркой.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Кислотным числом (к. ч. ) называется число миллиграммов гидроксида калия, необходимое для нейтрализации свободных карбоновых кислот, которые содержатся в 1 г анализируемого вещества.К. ч. определяют титрованием навески вещества стандартным раствором щелочи, обычно гидроксида калия:
RCOOH + KOH RCOOK + H 2 O.
В зависимости от природы исследуемого вещества титрование проводят в спиртовой или водной среде.
к. ч. для следующих условий:
концентрация стандартного раствора KOH(титранта) - 0,1 н;
вместимость бюретки для стандартного раствора KOH- 50 см 3 (цена деления - 0,1 см 3).
В две чистые сухие конические колбы с притертыми пробками вместимостью 100 см 3 помещают навески, содержащие 0,0015÷0,0035 г-экв кислоты. Взвешивают навески на аналитических весах с точностью до 0,0002 г. В колбы приливают по 15 см 3 подходящего растворителя (при анализе водонерастворимых кислот - этилового или изопропилового спирта, в случае водорастворимых кислот - воды) и перемешивают содержимое до полного растворения навесок. Если растворение идет медленно, допускается кратковременное (~10 мин) нагревание проб на кипящей водяной бане. После растворения навесок добавляют индикатор (2 капли тимолового синего - в случае водонерастворимых кислот , 1 капля фенолфталеина - в случае водорастворимых) и проводят титрование 0,1 н раствором гидроксида калия (в случае водонерастворимых кислот предпочтительно использовать спиртовой раствор щелочи ). Конец титрования определяют по изменению окраски раствора (от желтой в кислой среде до голубой в щелочной - для тимолового синего, от бесцветной до слаборозовой - для фенолфталеина).
Параллельно проводят холостой опыт.
Использование других количественных условий анализа требует пересчета навески. Расчет методики титрования приведен ранее на примере бромного числа.
Кислотное число (к. ч. ) рассчитывают по формуле:
где V - объем 0,1 н раствора КОН, пошедший на титрование анализируемого вещества, см 3 ;V хол - объем 0,1 н раствора КОН, пошедший на титрование холостой пробы, см 3 ; 56,1056 - молекулярная масса КОН, г/моль;c - концентрация стандартного раствора КОН, г-экв/л;К - поправка к концентрации раствора КОН;g - навеска анализируемого, вещества, г.
Эфирное число и число омыления
Эфирным числом (э. ч. ) называется число миллиграммов гидроксида калия, необходимое для омыления эфирных групп в 1 г анализируемого вещества.Э. ч. имеет такое же значение для характеристики сложных эфиров, какое имеет кислотное число для характеристики органических кислот.
Эфирное число определяют обратным титрованием избытка гидроксида калия раствором соляной кислоты после омыления эфиров:
RCOOR + KOH RCOOK + ROH,
KOH + HCl KCl + H 2 O.
Определению э. ч. обычно предшествует определениек. ч. Как правило, определениек. ч. иэ. ч. проводят с одной и той же навеской анализируемого вещества. Сначала титруют пробу щелочью по соответствующему индикатору, определяяк. ч. Затем проводят гидролиз (или алкоголиз) содержащегося в пробе сложного эфира при нагревании в присутствии заведомого избытка раствора гидроксида калия. Титрованием стандартным раствором соляной кислоты определяют остаточное количество щелочи и рассчитываютэ. ч.
Ниже приведена методика определения э. ч. для следующих условий:
концентрация стандартного раствора KOH - 0,1 н;
вместимость бюретки для стандартного раствора KOH - 50 см 3 (цена деления - 0,1 см 3);
концентрация стандартного раствора HCl - 0,1 н;
вместимость бюретки для стандартного раствора HCl - 50 или 25 см 3 (цена деления - 0,1 см 3).
В две чистые сухие конические колбы с притертыми пробками вместимостью 100 или 250 см 3 помещают навески, содержащие 0,0012÷0,0020 г-экв сложного эфира. Взвешивают навески на аналитических весах с точностью до 0,0002 г. В колбы приливают по 15 см 3 растворителя (этилового или изопропилового спирта - в случае водонерастворимых веществ, воды - в случае водорастворимых), добиваются растворения навесок, добавляют индикатор (2 капли тимолового синего - в случае водонерастворимых веществ, 1 капля фенолфталеина - в случае водорастворимых) и нейтрализуют пробы 0,1 н раствором гидроксида калия (в случае водонерастворимых кислот предпочтительно использовать спиртовой раствор щелочи), определяяк. ч. по изменению окраски раствора (от желтой в кислой среде до голубой в щелочной - для тимолового синего, от бесцветной до слаборозовой - для фенолфталеина).
К нейтрализованным пробам добавляют 1,5–2-кратный избыток щелочи (25–50 см 3 раствора гидроксида калия), присоединяют к колбам обратные воздушные холодильники и нагревают пробы на кипящей водяной бане в течение 1 ч. После охлаждения содержимого щелочь, не вступившую в реакцию, титруют 0,1 н раствором соляной кислоты до обратного перехода окраски индикатора.
Параллельно проводят холостые измерения: прямое титрование растворителя и обратное титрование смеси нейтрализованного растворителя с рабочим объемом щелочного раствора.
По данным прямого титрованиярассчитываютк. ч. Э. ч. рассчитывают по данным обратного титрования с использованием формулы:
,
где V - объем 0,1 н. раствора HCl, пошедший на титрование анализируемого вещества, см 3 ;V хол - объем 0,1 н. раствора HCl, пошедший на титрование холостой пробы, см 3 ; 56,1056 - молекулярная масса КОН, г/моль;c - концентрация стандартного раствора HCl, г-экв/л;К - поправка к концентрации раствора HCl;g - навеска анализируемого, вещества, г.
Другой вариант методики предполагает раздельное определение к. ч. и числа омыления (ч. о. ). При определениич. о. к навескам сразу добавляют щелочь в заведомом избытке к суммарному содержанию кислотных и эфирных групп, омыляют их, нагревая на кипящей водяной бане, и титруют избыточную щелочь аналогично вышеприведенному описанию.Ч. о. рассчитывают аналогичноэ. ч. :
,
а э. ч. определяют по разности:
э. ч. =ч. о. –к. ч.
Кислотное число, или кислотность жира - количество миллиграммов гидроксида калия, необходимое для нейтрализации всех свободных жирных кислот, содержащихся в одном грамме жире. Кислотное число - весьма важный показатель свойств и состояния жира, так как оно может легко увеличиваться при хранении, как жира, так и пищевых продуктов, богатых жиром. Является показателем гидролитической порчи.
В жирах почти всегда имеются свободные жирные кислоты, причем в растительных жирах их концентрация обычно выше, чем в животных жирах.
В процессе созревания семян содержание свободных жирных кислот уменьшается. Поэтому кислотное число используют для оценки степени зрелости семян. На первых этапах созревания семян кислотное число обычно составляет 30-40 мг КОН на 1 г масла, что свидетельствует о низкой скорости синтеза жиров. К концу созревания семян кислотное число снижается до 1,5-2,5. кроме того, содержание кислот резко повышается при прорастании семян вследствие гидролиза жиров.
Принцип метода. Заключается в титровании 0,1 н раствором гидроксида калия жира, растворенного в нейтрализованной смеси спирта и эфира (1:2): RCOOH + KOH ® RCOOK + H 2 O.
По количеству раствора щелочи, пошедшей на нейтрализацию кислот, судят о величине кислотного числа.
Оборудование, реактивы. 1) Баня водяная. 2) Холодильник обратный. 3) Растительное масло. 4) Бюретки. 5) Спирт этиловый. 6) Эфир медицинский. 7) Гидроксид калия, 0,1 н раствор. 8) Фенолфталеин, 1%-ный раствор. 9) Тимолфталеин, 1%-й раствор.
Ход работы
В чистую сухую коническую колбу емкостью 250 мл помещают 3-5 г растительного масла, добавляют 30 мл смеси спирта и эфира (1:2), предварительно нейтрализованной по тому индикатору, который используют для титрования. В полученный раствор приливают 1 мл 1%-го спиртового раствора фенолфталеина и титруют 0,1 н водным раствором гидроксида калия до появления слабо-розового окрашивания.
При исследовании темно-окрашенных жиров в качестве индикатора используют 1% раствор тимолфталеина, который в щелочной среде приобретает синюю окраску.
Вычисление результатов. Кислотное число жира Х (в мг КОН на 1 г жира) рассчитывают по формуле:
где V – объем 0,1 н раствора гидроксида калия, израсходованного на
титрование, мл;
К – коэффициент пересчета на точный 0,1 н раствор гидроксида
m – масса исследуемого жира, г;
5,61 – количество гидроксида калия, соответствующее 1 мл 0,1 н
раствора гидроксида калия, мг.
За окончательный результат принимают среднее арифметическое значение результатов двух параллельных определений.
Содержание жирных кислот в масле можно выражать также не кислотным числом, а количеством свободных кислот в процентах от веса масла. Условно расчеты ведут на свободную олеиновую кислоту, которая является одной из ниаболее распространеных кислот, входящих в большинство растительных масел. Для этого кислотное число умножают на коэффициент 0,503. Этот коэффициент получают из следующего уравнения:
% кислотное число = 
,
где 282,3 –молекулярный вес олеиновой кислоты;
56,11– молекулярный вес КОН;
100 – пересчет на процентное содержание;
1000 – пересчет милиграммов в граммы.
Loading...