Способ определения окислительной стабильности жиров

 

СПО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (l9) (1 !) 4(s)) G 01 И 33/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3582137/28-13 (22) 18.04.83 (46) 15.06.85. Бюл. У 22 (72) В.Н. Ушкалова (71) Тюменский государственный медицинский институт (53) 543.062(088.8) (56) 1. Эмануэль Н.M. и др. Торможение процессов окисления миров. M., Пищепромиэдат, 1961, с. 36-37.

2. Ржехин В.Н. и Сергеев А.Г.

Руководство по методам исследова- . ния, техническому контролю и учету проиэводства в масложнровой промьш)- .. ленности. Л., т. I кн. 2, 1967, .с ° 1021-1022 (прототип). (54)(57) СПО6ОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ СТАБИЛЬНОСТИ ЖИРОВ путем нагревания пробы и насыщения ее кис лородом, о т .л и ч а ю шийся тем, что, с целью ускорения и повышения точности способа для пробы берут

1-5 мл жира в растворе хлорбенэола, процесс насыцения ведут при 55-60 С в присутствии -1-4 мг/мп инициатора— динитрилаэобисиэомасляной кислоты до поглощения пробой обыма кислоро-. да, равного 100 АР с измерением времени, необходимого для поглощения 10 и 100 мм кислорода, при этом в аналогичных условиях обрабатывают равную по величине пробу метилолеата в качестве стандарта и определяют отношения этих значений по формулс о о о о "(=.„м i ) =.„*

«о «оо ло л® ° где, и Г - периоды поглощения

10 мм кислорода для стандарта и мира;

,С Яс и 1«оо- периоды поглощения

100 мР кислорода для стандарта и мира, а для определеяия окислительной стабильности жира сравнивают полученные отношения.

1161874

Изобретение относится к масложировой промышленности.

Известен способ определения стойкости жиров к окислению, в котором жир окисляют в стеклянной ячейке 5 с пористым фильтром в токе кислорода при 100 С, периодически отбирают пробы, в которых анализируют перекиси. В качестве показателя стойкости жиров к окислению используют время достижения перекисйого числа =

0,1Х Т, C)3 .

Недостатки известного способа †° высокая трудоемкость, большой расход жира и низкая .точность. 15

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ определения окислительнбй стабильности жиров путем нагревания пробы и насьпце2Р ния ее кислородом j2).

Недостаток данного способа обусловлен длительностью. процесса и низкой его точностью.

Цель изобретения — ускорение и 25 повышение точности способа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения окислительной стабильности жиров путем нагревания пробы и насьпцения Зр ее кислородом, для пробы берут 1-5 мл жира в растворе хлорбензола, процесс насьпцения ведут при 55-60 С в присутствии 1-4 мг/мп инициатора — динитрилазобисизомасляной кислоты до поглощения пробой объема кислорода, равнрго 100 мм, с измерением времени, необходимого для поглощения 10 и 100 мм кислорода, при этом в.аналогичных .условиях обрабатывают равную по величине пробу метилолеата в качестве стандарта и определяют отношения этих значений по формулам лc l C

"«о ".юо 4S

N- uM .:к и в

" о, " оо по л где ою и с ю — периоды поглощения

10 мм кислорода для стандарта и жира; 5р ло n+ ь1о и оо — периоды поглощения

1ОО

100 ммп кислорода для стандарта и жира, а для определения окислительной стабильности жира сравнивают полу- 55 ченные отношения.

Способ осуществляется следующими.1 образом.

Пробу жира и метилолеата в растворе хлорбензола объемом 1-5 мл параллельно насьпцают кислородом в присутствии 1-4 мг/мл инициатора радикальных процессов, например динитрилазобисизомасляной кислоты, при 5565 С измеряют манометрически количество поглощенного кислорода во времени, строят график этой зависимости, определяют начальные скоросс ти М < и У П, как величины обратные периоду индукции, и максимальные скоФ с рости И,; И м по .наклону линейного участка кинетических кривых окисления жира и стандартного вещества, рассчитывают параметры N» N no формулам н ®м с ) > «1 с, (2) н м

Метилолеат выбран в качестве стандарта на том основании, что он является обязательным для всех жиров, наиболее устойчив к окислению из всех ненасьпценных компонентов жиров, может служить критерием относительной и абсолютной стабильности жиров.

При значениях параметров, равных единице, прогнозируют стабильность жира в течение 800-1000 ч хранения при

20 С на рассеянном свету, для значений N< с 1 И > 1 прогнозируют более высокую стабильность жира при высокой ненасьпценности за счет биоантиоксидантов. В качестве инициатора выбран известный инициатор радикальных процессов — динитрилазобисизомасляной кислоты, выпускаемый промьппленностью. Верхний предел концентраций инициатора обоснован тем, что инициатор разлагается по простому механизму только до концентрации 2,4

«10 моль/л, а затем происходит цепной распад инициатора, рекомбинация образовавшихся радикалов, уменьшение эффективности инициирования. Низший предел концентрации инициатора обусловлен созданием оптимальной скорости окисления в этих условиях.

Выбор температуры 55-65 C обусловлен условиями распада инициатора и соответствует интервалу температур, при которых инициатор эффективно разлагаетая, но газообразные продук«т ты распада не влияют существенно на результаты анализа. Применение растворителя хлорбензола обусловлено необходимостью увеличения растворимос-

1161874 ти инициатора в жирах и эффективности инициирования.

Преимущества предлагаемого способа по сравнению с прототипом с, стоят в снижении температуры анали- 5 за с 80 до 55-65 С, времени анализа с 15-20 до 2 ч, увеличении точности анализа путем фиксирования интегрального показателя суммарного количества поглощенного кислорода манометрически, а не дифференциального покакателя, представляющего собой разницу между количеством образовавшихся и распавшихся перекисей, как в прототипе. 15

Данный способ позволяет фиксировать обе основные стадии окисления жиров, а также устанавливать связь между окислительной стабильностью и ненасьпценностью. Преимущества до- 20 стигают параллельным окислением в одинаковых условиях, в присутствии инициатора, в растворе хлорбензола при 55-65 С пробы жира и индивидуального жироподобного вещества метилоле-25 ата, сравнением начальной и максимальной скоростей окисления. По величине отношения начальных скоростей в пробе жира и метилолеате определяют параметр N<, который характеризует ста-30 бильность жира по сравнению с метилолеатом, по величине отношения максимальных скоростей определяют параметр N, который характеризует ненасыщенность жира по сравнению с ме- З5 тилолеатом.

Преимущество предлагаемого способа состоит также в расширении области применения для сравнения, прогнози-. ° рования окислительной стабильности 40 разных жиров путем сравнения параметров N< и N

Значение N< = 1 свидетельствует о том, что исследуемый жир окисляется с той же скоростью, что и метилолеат. Кроме того, способ позволяет сделать заключение не только об относительной стабильности масла, но и абсолютном ее значении, так как известна стабильность и свойства 50 метилолеата, что нельзя определить. при использовании в качестве стандарта масла неизвестного состава.

Однако только параметр N< не позволяет сделать заключение.о том, какова причина стабильности жира, обусловлена онаналичием биоантиоксидантов или жирнокислотным составом .

Преимущество предлагаемого способа состоит также в том, что введена оценка второго параметра N,, который позволяет выявить причину стабильности жира, установить обусловлена она биоантиоксидантами или только жирнокислотным составом. Значение

N, = 1 свидетельствует о том, вопервых, что изучаемый жир .имеет ненасыщенность метилолеата, во-вторых, что его стаб ьность при И1 = 1 обусловлена только жирнокислотйым составом.

Величина N а 1 означает, что исследуемый жир стабильнее, чем метилолеат, причину высокой стабильности жира в соответствии с предлагаемым способом определяют по значению 0

Значение И > 1 соответствует ненасыщенности жира более высокой, чем у метилолеата, совокупность значений N c 1 и при N ) 1 означает, что исследуемый жир обладает высокой стабильностью при высокой ненасыщенности. Высокая стабильность жира при высокой его ненасьиценности обусловлена наличием в жире биоантиоксидантов. Стабильность жира особенно высока при значениях N f cc 1 и значениях N ) 1. Значения N$ > 1 свидетельствует о стабильности жйра меньшей, чем у метилолеата, что при М с 1 означает отсутствие в жире биоантиоксидантов. Подобным образом можно проанализировать физико-химический смысл разных значений совокупности параметров N< и N,.

Пример 1. Параллельно насыщают кислородом пробы ; по 1 мп свежеприготовлеиного жира сиговых рыб и метилолеата в растворе хлорбензола при 60+0,2 С в присутствии 1 мг/мп, инициатора, манометрически определяют количество поглощенного кислорода во времени, строят график этой зависимости, определяют начальные скорости как величины, обратные периодам индукции, максимальные скорости - по наклону линейного участка кинематических кривых окисления жира и метилолеата (фиг. 1), рассчитывают параметры N 1 и N, по формулам н н

В,= —, «) р М, =, (2)

Ф с где У„и M „— начальные скорости окисления пробы

1161874 стандартного вещества †. метилолеата; !! с

W u W — максимальные скоросА» н ти окисления пробы жира и стандартного вещества — метилолеата.

Получены значения И » и N равные

Ф2 с

0 5 и 4,3 при значениях W > и W >

-6 -6 равных 0,2 10 и 0,4 ° 10 моль/л, с и значениях максимальных скоростей

W н и WÄ 6,5.10ь и 1,5 х !!10 моль/л с. Результаты свидетельствуют о том, что анализируемый жир обладает высокой окислителей»ной стабиль ностью при высокой ненасыщенности, обусловленной биоантиоксидантами. Жир может храниться с высоким качеством при 20 С на рассеянном свету более

1000 ч, т.е. предлага маый способ может быть использован при оценке окислительной стабильности и прогнозировании сроков хранения свежих жиров.

Пример 2, Параллельно насыщают кислородом по 1 мл свежеприготовленного жира сиговых Обского бассейна и метилолеата в растворе хлорбензола при 60+0,2 С в присутствии 2 мг/мл инициатора динитрилазобнсизомасляной кислоты, манометрически определяют количество поглощенного кислорода во времени, строя график этой зависимости, рассчитывают начальные и максимальные скорости окисления жира и метилоЛеата, определяют параметры N и М по формулам (1) и (2).

Получены значения N» и N равг ,ные 0,5 и 4,3 при значениях W q и W равных 0,37.10 и 0,75.10 мо л ь/л с < с и значениях W А, и И„» равных

10, 3. ° 10 и 2, 4 10 6 моль/л с.

Проведено также окисление жира рыб и метилолеата в прйсутствии

1 мг/мл инициатора при 55 и 65 С, получены значения параметров N» и М идентичные значениям параметров, определенных при 60 С, Результаты свидетельствуют о высокой окислительной стабильности жира рыб при высокой ненасыщенности H об идентичности показателей окислительной стабильности при разных концентрациях добавок ! инициатора и разных температурах анализа (пример 1).

Пример 3. Животный жир получен из торговой сети, предварительно

10 чальные и максимальные скорости окисления, определяют параметры N и N

2 по формулам (1) и (2). Получены значения N1 и N, равные 7,5 и 3, t при значениях начальных скоростей, рав15 ных 1,8 и 0,4 моль/л,с при значениях максимальных скоростей, равных

4,6 и 1,5 ° 10 моль/л,с для жира и метилолеата соответственно.

Результаты свидетельствуют о низкой окислительной стабильности жира, необходимости снимать его с хранения, т.е. предлагаемый способ может быть использован при анализе окислительной стабильности, прогнозировании сроков хранения жиров неизвестной истории.

4$

5О

М хранился неопределенное время, Параллельно насыщают кислородом пробы по 1 мл жира и метилолеата в растворе хлорбензола при 60+0,2 С в присуща ствии 1 мг/мл динитрилаэобисизомасI ляной кислоты, манометрически определяют количество поглощенного кислорода во времени, строят график этой зависимости, рассчитывают наПример 4. Препарат "Линетол" из аптечной сети и метилолеат окисляют параллельно в растворе хлорбензола в присутствии 1 мг/мл инициатора при 60+0,2 С, манометрически. определяют количество поглощенного кислорода во времени, строят график этой зависимости, рассчитывают начальные, максимальные скорости, оределяют параметры Н и N, по формулам (1) и (2).

Получены значения 0,8 и 5,7 пара-. метров N1 и N при значениях начальных скоростей 0,33 10 и 0,4 10 моль/л с и значениях максимальных скоростей

8,5 10 и 15-10 моль/л с, Результаты свидетельствуют-о высокой окислительной стабильности фармпрепарата при высокой ненасыщенности, .т.е. предложенный способ может быть применен для анализа окислительной стабильности масляных фармпрепаратов.

Пример 5. Использовали жир рыб с N» и N равными 0,5 и 4,3 (пример 1). Параллельно окисляли жир рыб и метилолеат с добавками

-4

4,7 10 моль/л с 2,6-дитретичнь!й бутил-4-метилфенола ионола, по предложенному способу получены значения

N» и И, для жира с добавками равI

7 ные 0,75 и 5,00. Эффективность добавок на начальной стадии и развитом процессе рассчитывают по отношению параметров N и N в жире с добавками и жире без добавок, получены значения 1,5 и 1,4.

Полученные результаты свидетельствуют о низком эффекте добавок ионола для повышения окислительной стабильности жиров рыб, т.е. предлагаемый способ может быть использован для оценки эффективности ингибитора повышения окислнтельной стабильности жиров.

1161874

На фиг. 2 и 3 приведены калибровочные графики для определения с " и Ищ иэ данных по окислению стан-к дартного вещества — метилолеата, % Указанный в описании объем образца (1-5 мл) используют с целью снижения расхода материалов, расширения области применения способа к трудно доступным, уникальным образцам жиров.

Преимущество предлагаемого способа состоит в сокращении времени в

10 раз, снижении температуры, сокращении пробыв 25-30 раз,повышении точности ирасширении областиприменения. .Ф

I 161874 и

1, лин

1161874

W» Ю, ма/» и»

Фу). Ю

»»»»(».»»» ю й

Составитель Е. Буданцева

Техред О.Ващишнна Корректор С. Шекмар

Редактор М. Келемеш

Заказ 3965/47 . Тирак 897

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Под ис кое

Филиал ППП "Патент", г. Ушгород, ул, Проектная, 4