Способ выделения липидов из пищевых продуктов и устройство для его осуществления

 

1. Способ выделения липидов из пищевых продуктов, предусматривакщий отбор пробы, ее измельчение и обработку ацетоном с последующим отделением водно-ацетоновой вытяжки, обработку остатка продукта хлороформом, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени, предварительно перед измельчением устанавливают количество несвязанной влаги в пробе продукта, при этом обработку ацетоном проводят при соотношении объемов несвязанной влаги продукта и ацетона 1:0,7-2,1, обработку остатка продукта хлороформом проводят при соотношении массы продукта и объема хлороформа 1:3-6,О, а выделение липидов осуществляют путем фильтрации хлороформного экстракта. О) N) 09

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОУ О1!

15!! 4 С 01 Ы 33/02

2 07 .А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;".; К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ИЬ.Ьц J „ ф (21) 3595643/28-! 3 (22) 23.05.83 . (46) 23.06.88. Бюл. № 23 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт холодильной промьппленности (72) Г.З.Якубов, Н.Т.Донцова, Г.П.Браверман, И.И.Судзиловский, М.Ш.Гутннк, Т.П.Клнмашова и Я.И.Гербер (53) 664.033(088.8) (56) Fleischwirtschaft 1977, т.57 № 1О, с. 1810 °

Аппарат Сокслета, ГОСТ 8756, 2170.

Авторское свидетельство СССР № 968755, кл. С 01 N 33/02, 1980. (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ЛИПИДОВ ИЗ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) l. Способ выделения липидов из пищевых продуктов, предусматривающий отбор пробы, ее измельчение и обработку ацетоном с последующим отделением водно-ацетоновой вытяжки, обработку остатка продукта хлороформом, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени, предварительно перед измельчением устанавливают количество несвязанной anara в пробе продукта, при этом обработку ацетоном проводят при соотношении объемов несвязанной влаги продукта и ацетона 1:0,7-2,1, обработку остатка продукта хлороформом проводят при соотношении массы продукта и объема хлороформа 1:3-6,0, а выделение липидов осуществляют путем фильтрации хлороформного экстракта. МЫ

1162307

2. Устройство для выделения липидов из пищевых продуктов, содержащее внешнюю емкость для размещения пробы с экстрагентами и внутреннюю емкость, имеющую перфорированное дно, выполненные в виде стаканов с фланцами, приспособление для отжима пробы, включающее укрепленный на винте маховик, и держатели емкостей, один из которых установлен с возможностью вертикального перемещения, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени, приспособление для отжима пробы снабжено штативом для крепления держателей, каждый из которых выполнен в виде полукольца с пазом для фланца емкости, при этом верхний держатель оснащен жестко укрепленной на нем П-образной скобой, Изобретение относится к экспрессному способу .выделения липидов из пищевых продуктов животного и растительного происхождения к устройству для осуществления способа и может найти применение в мясной, рыбной и пищевой промышленности.

Известен способ выделения липидов, основанный на разрушении анализируемых образцов кислотами и щелочами с последующим определением содержания освободившегося жира с помощью жиромеров или экстракцией органическими растворителями. 15

Недостатком этого способа является то, что он дает ориентировочные результаты, возможен контакт работающих с горячими концентрированными кислотами и щелоча1фи, а ткже Возмож";20 но самовозгорание проб.

Для осуществления способа вьщеления липидов из пищевых продуктов применяют различные устройства.

Известно устройство для вьщеления липидов из пищевых продуктов, предусматривающее воздействие кипящими петролейным эфиром и диэтиловым эфиром.

Недостатком этого устройства является неполное вьщеление липидов, загрязнение экстракта нелипидными примесями, образование артефактов, продолжительность анализа. соединенной с винтом, связанный со штативом посредством кронштейна, а фланец внешней емкости выполнен с. лысками для ввода и фиксации емкостей в держателях.

3. Устройство по п.2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что на наружной поверхности внутренней емкости в средней части по периметру последней выполнена канавка с отверстиями для стока экстракта.

4. Устройство по п.2, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью извлечения липидов из пищеву продуктов в пастообразном и порошкообразном виде, внутренняя емкость оснащена фильтрующим элементом, размещенным под перфорированным дном.

Известен также способ выделения липидов из пищевых продуктов, предусматривающий отбор пробы, ее измельчение, обработку ацетоном с последующим отделением водно-ацетоновой вытяжки, обработку остатка продукта хлороформом.

Недостатком способа является продолжительность анализа, поскольку только около 2 ч требуется для расслоения фаз.

Этот способ осуществляют в устройстве для выделения липидов из пищевых продуктов, содержащем внешнюю емкость для размещения пробы с экстрагентами и внутреннюю емкость, имеющую перфорированное дно, выполненные в виде стаканов с фланцами, приспособление для отжима пробы, включающее укрепленный на винте маховик и держатели емкостей, один из которых установлен с возможностью вертикального перемещения.

Недостатками данного устройства являются затруднения нри фильтрации, возникающие при выделении липидов из пастообразных и порошковых пищевых продуктов, трудность в эксплуатации из-за неудобства установки и фиксации емкостей в держателях и последующей их выемки, длительность процесса установки и выемки емкостей; слож1162307 ность конструкции и большая металлоемкость.

Цель изобретения — сокращение времени .выделения липидов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе выделения липидов из пищевых продуктов, предусматривающем ,отбор пробы, ее измельчение и обработку ацетоном с последующим отделением водно-ацетоновой вытяжки, обработку остатка продукта хлороформом, отличительной особенностью является то, что предварительно перед измельчением устанавливают количество несвязанной влаги в пробе продукта, при этом обработку ацетоном проводят при соотношении объемов несвязанной влаги продукта и ацетона I:0,7-1,1, обработку остатка продукта хлороформом проводят при соотношении массы продукта и объема хлороформа 1:3-6,0, а выделение липидов осуществляют путем фильтрации хлороформного экстракта. 25

Поставленная цель в отношении устройства достигается тем, что в устройстве для выделения липидов из пищевых продуктов, содержащем внешнюю емкость для размещения пробы с экстрагентами и внутреннюю емкость, имеющую перфорированное дно, выполненные в виде стаканов с фланцами, приспособление для отжима пробы, включающее укрепленный на винте маховик, и держатели емкостей, один из которых установлен с возможностью вертикального перемещения, отличительной.особенностью является то, что приспособ- 40 ление для отжима пробы снабжено штативом для крепления держателей, каж дый из которых выполнен в виде полукольца с пазом для фланца емкости, :при этом верхний держатель оснащен жестко укрепленной на нем П-образной скобой, соединенной с винтом, связанным со штативом посредством кронштейна, а фланец внешней емкости выполнен с лысками для ввода и фиксации емкостей в держателях.

Кроме того, на наружной поверхнос-. ти внутренней емкости в средней час-, ти по периметру последней выполнена канавка с отверстиями для стока экстракта.

Кроме того, внутренняя емкость оснащена фильтрующим элементом, размещенным под перфорированным дном.

При выделении липидов важным является использование указанных соотношений объемов несвязанной влаги продукта и ацетона (1:0,7-),1), поскольку применение меньших количеств ацетона не оказывает необходимого денатурирующего воздействия на белковолипидную структуру продукта, а также не осуществляет необходимого водоотжимающего. эффекта, с другой стороны, увеличение объемов ацетона более указанных пределов приводит к извлечению липидов и в результате к искажению даннйх анализов.

Если объемы хлороформа ниже граничного значения (соотношение массы продукта и объема хлороформа составляет I 3-6), наблюдается неполное извлечение липидов из-за недостаточных объемов экстрагента.

При применении больших объемов хлороформа наблюдается полное выделение липидов, однако при этом происходит неоправданный перерасход хлороформа.

В табл. 1 и 2 приведены данные по влиянию соотношения объемов воды продукта и ацетона, а также массы продукта и объема хлороформа на потери липидов и их извлекаемость.

Способ осуществляют следующим образом.

К навеске измельченного продукта приливают ацетон (из расчета на 1 объем несвязанной влаги продукта 0,51,1 объема ацетона). Предварительно устанавливают количество несвязанной влаги в пробе продукта различными методами, в том числе высушиванием по

ГОСТ 9793-74 или по таблицам справочника.

Затем полученную смесь перемешивают 5-10 мин, отделяют водно-ацетоновую вытяжку с водой продукта и нелипидными примесями, не содержащую липиды. К остатку продукта добавляют хлороформ из расчета 3-6 объемов растворителя на единицу массы продукта.

Полученные экстракты используют для определения содержания липидов.

Хлороформный экстракт практически не содержит нелипидные примеси и в остатке продукта после экстракции не обнаруживаются сколько-нибудь значи" тельные количества липидов.

На фиг.1 изображено устройство для осуществления способа выделения липидов из пищевых продуктов, вид в

2307 6 сливают для проведения дальнейших исследований.

Пример 1. Для количественного выделения липидов из говяжьего мяса к 10 г измельченной на мясорубI ке мышечной ткани, помещенной в емкость для пробы, вносят 7 мл ацетона из расчета l:0,8 к несвязанной влаге

10 продукта (которую определяют высушиванием по ГОСТ 9793-74), тщательно перемешивают в течение 5 мин, водноацетоновый раствор отделяют с помощью устройства и отбрасывают, добавляют

16 к остатку 20 мл хлороформа и перемешивают 10 мин. Хлороформный экстракт отделяют с помощью устройства для выделения липидов из пищевых продуктов. Первый экстракт сливают в колбу

20 и к остатку продукта добавляют 20 мл хлороформа, перемещают внутреннюю емкость в верхнее положение и вновь перемешивают пробу с экстрагентом

10 мин, и хлороформный раствор (второй экстракт) отделяют аналогичным образом, добавляют 12 mr хлороформа, затем трясут 10 мин и отделяют от остатка. Объединенные экстракты фильтруют в мерную колбу вместимостьюЗО 50 мл, экстракт в мерной колбе доводят до метки хлороформом. Полученный экстракт (из расчета l:5 к весу продукта) не содержит нелипидных примесей.

Для определения массовой доли жира отбирают пипеткой 20 мл хлороформного экстракта и переносят во взвешенную бюксу. Нагревают бюксы с экстрактом на водяной бане до исчезнове40 ния запаха растворителя, выдерживают в сушильном шкафу 20 мин при 103+2 С, охлаждают в эксикаторе над хлористым кальцием до комнатной температуры и взвешивают с точностью до 0,0002 г.

4 Массовую долю липидов (х) в процентах вычисляют по формуле

5 116 аксонометрии; на фиг.2 -«то же, общий вид; на фиг.3 — узел 1 на фиг.2, кольцо с фильтрующим элементом и канавка внутренней емкости; иа фиг.4разрез А-А на фиг.2, изображен фланец с лысками внешней емкости.

Устройство состоит из внешней емкости 1, внутренней емкости 2, маховика 3, укрепленного на винте 4, держателя 5 для внешней емкости и держателя 6 для внутренней емкости, на которой жестко закреплена П-образная скоба 7, связанная с винтом, соединенным со штативом 8 при помощи кронштейна 9, который поджимается рукояткой 10. В кронштейне выполнена резьба, благодаря чему ои составляет с винтом винтовую пару.

Внутренняя емкость выполнена в виде стакана с фланцем и имеет перфорированное дно, а в нижней частиуступ (позицией не обозначен), на котором расположен фильтрующий элемент ll, прижимаемый съемным кольцом

12. Снаружи по образующей внутренней емкости 2 выполнена канавка 13 с отверстиями для стока экстрагента внутрь емкости 2. Внешняя емкость 1 выполнена в виде стакана с фланцем, на котором сделаны лыски (не обозначены) параллельно одна другой, расстояние между ними соответствует размеру зева держателя 5.

Устройство работает следующим образом.

Пробу пищевого продукта с экстрагентами помещают во внешнюю емкость

1, на дно внутренней емкости 2 надевают фильтрующий элемент 11 и зажимают съемным кольцом 12. Затем внутреннюю емкость 2 вставляют во внешнюю емкость 1 и в таком виде их помещают в устройство так, что фланцы емкостей 1 и 2 входят соответственно в держатели 5 и 6, причем емкость 1 вставляют по лыскам, а затем разворачивают, что легко и надежно фиксирует емкости 1 и 2 в устройстве. (m — m,) 50

z = — - — --- — -- 100K, m 20

Устройство с пробой и экстрагентами помещают на определенное время в аппарат для встряхивания (на чертеже не показан), затем поворотом маховика 3 внутреннюю емкость 2 опускают, отжимая пробу, при этом отфильтрованный экстракт выходит из отверстий дна внутренней емкости 2 и стекает из отверстий канавки 13. Фильтрат где m, — вес бюксы с жиром, г;

m — вес пустой бюксы, г;

50 — общий объем экстракта, мл;

m — масса навески, г;

20 — объем экстракта, отобранный для высушивання, мл.

В остатках говяжьего мяса после экстракции содержание липидов не превышает 5% от суммы выделенных веществ.

7 1162307 8

Сходные результаты получены и ма (это соответствует соотношению при анализе свиного мяса, быстроэа- массы продукта и объема хлороформа морожекных готовых блюд с гарнирами 1:6) и вновь перемешивают 10 мин. тестовых изделий, колбас, продуктов Затеи с помощью:устройства отфильтрорастительного происхождения и других. вывают часть хлороформного экстракта

Подтверждением полноты и чистоты и определяют содержание липидов в извлечения липидов из пищевых продук- продукте, как указано в примере I. тов,являются результаты тоикослойной Содержание липидов в 100 г мяса хроматографии полученных экстрактов, Ig определяют по формуле изложенные в табл. 3. шо

Из табл. 3 видно что наибольшее

9 . = --,----Ч . 1003

m 20 и практически одинаковое выделение количества нейтральных липидов и фос- где m,, т, и m — то же, что и m,, m, фолипидов достигается только двумя 15 m в примере 1; Ч вЂ” объем хлороформноспособами: способу согласно изобре- го экстракта, содержащего остаточные тению и способу по Блай и Дайеру. количества ацетона (62 мл). При соСходный вывод можно сделать и из дан- поставлении результатов анализов пиных определения содержания суммы ли- щевых продуктов в условиях, описанпидов, приведенных в табл. 4 ° 20 ных в примерах 1 и 2, получены пракП р н м е р 2. (Ускоренное опреде- тически одни и те же. Результаты. Од ление содержания липидов в говяжьем нако в примере 2 продолжительность мясе). анализа в 3 раза меньше чем в примеК 10 г измельченной на мясорубке ре 1. мышечной ткани, помещенной во внеш- 25 Настоящее изобретение поэволяе нюю емкость УстРойства, добавляют B 2-4 раза сократить время и за а

5 мл ацетона (что соответствует соот- реактивов на проведение ан за оно ношению несвязанной влаги воды про- требует всего 9 и 7 (ускоренным опредукта и ацетона I:0,7), перемешивают делением) стадий вместо 11 cTQ ий по

10 мин, отжимают с помощью Устройст- 30 прототипу и 14 стадий по класс ва водно-ацетоновую вытяжкУ, к остат- му способу, что упрощает а ку продукта добавляют 60 мл хлорофор вышает производительность труда.

Таблица

Влияние соотношения воды, продукта и ацетона на потери липидов и выход липндов Ри экстракции хлороформом при

i соотношении массы продукции и объема хлороформа 1:6 (говядина) Выход липндов при экстракции хлороформом из остатка пробы, обработанной ацетоном Х от истинного содержания липидов

Потери липидов с отбрасываемой

Объем

Соотноше ние объе

Опыт

Масса

Объем ацетона, затраченного на обработк пробы мл анализируемой пробы,г воды, содер" жащейся в 10г мов воды и ацетон водно-ацетоновой фа зой, 7 от суммы липидов продукта,мл

99,4!

4,9! 10,7

1:1,1

1:0,66

1:0,44

0,4

7,7

0,3

99,7

1О

4,6

0,2

92,0

3,1

0,04

61,7

8,5

1: I 21

97,1

1О

14 0

1:2

3,7

94,2

1162307

Таблица 2

Влияние соотношения массы продукта и объема хлороформа на выход липидов после предварительной обработки продукта ацетоном при соотношении объема воды и ацетона 1:1

Опыт

Масса

Объем

Выход липидов

7. от истинноакали" зируемо" пробы, г

Примечание го содержания липидов

99,4

I:4,2

99,5

1:6

Неоправданный перерасход хлороформа (в среднем на 777) 1:6

99,5

80

Неоправданный перерасход хлороформа (в среднем на 166Z) 99,5

1:12

120

1:3

l0

1:2

85,4

61:4

10

10

Таблица 3

Содержание фракций линидов в хлороформных растворах, лолученных с номощьв,экстракционных и бутурометрнческих методов (средние эначения ив 3 оцределений) Содерщание фракций, мг!г растворенных веществ

Иетоды пособ о иао

ease

Иетод

Вабкова с хлорно кислотой

Говядина (мыиечная ткань) Эфиры холестнрина

2 i!

31 I

2t I

2i I

640 и 3! 4681 l4

682+I6

646 j I 7

651+ l9

570х I8

Три глице рнаы

Свободные нирные кислоты

263 3

3f 1 зт1

34+ 5

2 I

26t 4

28х 3

Холестерин хлороформа, затраченного на выде ление ли пидов, Экстракния хлорофором н 9тачол в фильтр щей воро

ГОСТ

23042-78

Соотношение массы продукта и объема хло роформа (граничные значения

1:3-6) Вутирометрический метод с се ной кислото

"методичес укаэания л научению к честна тув мяса и лод ного яира убойных св

И,ВАСХИИИ, 1978 ссичес метод вй и Дай в моднфицин ВНИИ э щуря сная ин трия С

5, И, 2.12

1162307

Продолжеиие табл.3

СОДЕРнаиИЕ фраКцнй, мтlг растворенных невеста

Методы тод бкова хлорно слотой

Ф х

Ilk 2

13с 2

Моноглицернды

Фосфолип иды

I 80 !. 10

27ОТ 9

7в 2

273к 11

О.

Н елипидные примеси (рас-. четные количества ),2

52 2

4,5

4 ° 8

23,7

3фиры холестерина

3й l

830к 15 80! к 19

О 0

21 I

846 е. I8

840 l l 444к 12

Три глицериды

834% !7

Свободные

Вирные кнслОты

26е4

412

9е4

3й l

8ФЗ

Холестерин

Моноглице рицы фосфолициды!

8й 3

21й 4

Эк2

732

37х 5

892 9

90а 7

Неидеитифицированная фракция

179И4

Нелнпндные врнмеси (расчетные количества), 2

I3i3

ll 5

36 7

497

4,6

18,8

e - содеркание фракции липндов не определялось

Зхстракии хлороформ и этанод в фильтр ей воро

ГОСТ

23042-78

Бутирометрвческий метод с с иой кисло

"методиче указания изучени» чества ту» мяса и по ного вира убойных с

М,ВАСХИНМ

1978

28,4 32 ° 3

Котлеты л»бительские

1)62307

14

Таблица 4

Содержание липидов, установленных в цифровых продуктах классическим способом согласно изобретению

Продукт

Липиды, г/1,00 г продукта

Способ

Говядина, образец, 1

1,91 + 0,04 1,88 « 0,05

2,58+ 0,07 2,45 0,06 то же 2

Свинина, обра" зец 1

2,44 «+ 0,07 2,57+ 0,07

3,21 и 0,09 3, 17 1 0,08 то же 2

Говядина тушеная 5,84+ 0,1 5,97 0,09

Тефтели полуфабрике ты

5,90+ 0,08 6,05+ 0,10

Гарниры: рисовая каша 0,81 + 0,02 0,84 + 0,02 гречневая каша 3,81 + 0,06 3,74 + 0,07

Котлеты лю" бительские

11,5 + 0,10 12,8+ 0,13

Классический метод Блай и Дайера согласно изобретению

1162307

Корректор А.Обручар

Техред М.Морген-

Редактор Н.Сильнягина

Заказ 3401

Подписное

Тираж 847

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4