Способ потенциометрического определения кислотного числа растительного масла

 

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для определения кислотных чисел растительных масел. Данный способ упрощает потенциометрическое определение кислотного числа растительного масла и повышает его безопасность путем замены токсичных летучих неводных растворителей на водно-спиртовой раствор. Способ включает смешивание навески отобранной пробы исследуемого растительного масла с органическим растворителем, измерение величины pH полученной смеси и определение кислотного числа исследуемого растительного масла. Перед смешиванием навески отобранной пробы исследуемого растительного масла с органическим растворителем в последний вводят не более 0,5 см³ стандартного раствора олеиновой кислоты концентрации от 0,03 до 0,08 М, измеряют величину pH полученной смеси, а после смешения навески отобранной пробы исследуемого растительного масла с полученной смесью в нее вводят добавку стандартного раствора олеиновой кислоты концентрации от 0,03 до 0,08 М, измеряют величину pH полученной смеси. Значение кислотного числа исследуемого растительного масла определяют по известной формуле. 11 табл.

Изобретение относится к области пищевой промышленности и может быть использовано для определения кислотных чисел растительных масел.

Известен способ определения кислотного числа масел и жиров, основанный на использовании 10-30-кратного избытка триэтаноламина в спиртоэфирной смеси и определении кислотного числа исследуемого продукта с построением градуировочного графика (А.с. СССР 749886. Способ определения кислотного числа масла в маслосодержащих материалах без титрования. Турьян Я.И., Арутюнян Н.С., Данильчук С.И., др. N 2624764. Заявл. 02.06.78, опубл. 23.07.80. Бюл. 1980. N 27). Его недостатками являются необходимость использования реагента - избытка триэтаноламина, использования токсичного летучего неводного растворителя - спиртоэфирной смеси и необходимость построения градуировочного графика.

Наиболее близким предлагаемому способу является способ определения кислотного числа растительных масел, предусматривающий смешение навески отобранной пробы исследуемого растительного масла со спиртоэфирной смесью, предварительно нейтрализованной по фенолфталеину, измерение величины pH полученной смеси и определение кислотного числа исследуемого масла с использованием модельных растворов (Определение кислотного числа масла методом pH-метрии. Архипович Н. А. , Скрипченко Л.К., Герман Н.С., Луцык В.И., Гончаренко Б.Н. Масложировая промышленность, 1979, N6, с. 16-17). Его недостатками являются необходимость использования токсичного летучего неводного растворителя - спиртоэфирной смеси и необходимость использования модельных растворов.

Целью изобретения является упрощение способа потенциометрического определения кислотного числа растительного масла и повышение безопасности способа потенциометрического определения кислотного числа растительного масла путем замены токсичных летучих неводных растворителей.

Поставленная цель достигается тем, что в заявленном способе потенциометрического определения кислотного числа растительного масла смешивают навеску отобранной пробы исследуемого растительного масла с органическим растворителем, измеряют величину pH полученной смеси и определяют кислотное число исследуемого растительного масла. Перед смешиванием навески отобранной пробы исследуемого растительного масла с органическим растворителем, в последний вводят не более 0,5 см³ стандартного раствора олеиновой кислоты концентарции от 0,03 до 0,08 М, измеряют величину pH полученной смеси, а после смешения навески отобранной пробы исследуемого растительного масла с полученной смесью, в нее вводят добавку стандартного раствора олеиновой кислоты концентрации от 0,03 до 0,08 М, измеряют величину pH полученной смеси. В качестве органического растворителя используют (95-97)% по массе водный 1-бутанол. Значение кислотного числа исследуемого растительного масла определяют по известной формуле (Вакчаенко Т.В., Макарова Л.М., Рувинский О.Е. Метод стандартных добавок в косвенной pH- потенциометрии. Проблемы теоретической и экспериментальной химии. Тез. докл. V Всерос. студ.науч.конф. УрГУ. Екатеринбург, 1995, с. 877).

где Сст- концентрация стандартного раствора кислоты, М; Vст - объем стандартного раствора кислоты, см³; g - масса навески растительного масла; pH₁ - значение pH смеси после первого введения стандартного раствора кислоты; pH₂ - значение pH смеси после введения навески растительного масла; pH₃ - значение pH смеси после последующего введения стандартного раствора кислоты.

Способ основан на том, что зависимость измеряемой величины pH в среде (95-97)% по массе водного 1-бутанола является линейной от десятичного логарифма добавленной олеиновой кислоты с угловым коэффициентом 0,9±0,02 в интервале концентраций олеиновой кислоты от 4·10⁵ М до 1·10^-2М, что соответствует диапазону кислотных чисел от 0,1 до 20. При этом использование значения углового коэффициента, равного 1, при определении значения кислотного числа исследуемого растительного масла по известной формуле, значительно не влияет на результат. Кроме того, (95-97)% по массе водный 1-бутанол является гораздо менее летучим, чем спиртоэфирная смесь, и также образует гомогенную систему при растворении как растительного масла (вплоть до соотношения 1:10), так и олеиновой кислоты.

Таким образом, только совокупность существенных признаков позволяет достичь технический результат, а именно упростить способ потенциометрического определения кислотного числа растительного масла и повысить безопасность способа потенциометрического определения кислотного числа растительного масла путем замены токсичных летучих неводных растворителей.

Предлагаемый способ позволяет анализировать растительное масло с кислотным числом в интервале от 0,4 до 20 мг КОН/г.

Пример 1.

В чистый сухой химический стакан емкостью 50 см³ вносят 20 см³ 95% по массе водного 1-бутанола добавляют 0,5 см³ 0,0320 М стандартного раствора олеиновой кислоты в 95% по массе водном 1-бутаноле и измеряют величину pH полученной смеси. Определяют величину pH на pH-метре: pH₁=7,24. Затем добавляют 0,4544 г исследуемого растительного масла с кислотным числом 1,4 мг КОН/г, определенным по ГОСТу, и измеряют величину pH₂. Получают значение pH₂= 7,12. Затем добавляют 0,5 см³ ·0,0320М стандартного раствора олеиновой кислоты и измеряют величину pH₃. Получают значение pH₃=6,99. Далее определяют значение кислотного числа исследуемого растительного масла по формуле: и получают его значение 1,33.

Пример 2.

Как в примере 1, но добавляют 0,4560 г исследуемого растительного масла с кислотным числом 2,4 мг КОН/г, определенным по ГОСТу, и получают значения pH₁=7,32, pH₂=7,11, pH₃=7,00, и определяют значение кислотного числа 2,52.

Пример 3.

Как в примере 1, но добавляют 0,1 см³ 0,0681 М стандартного раствора олеиновой кислоты и 0,4650 г исследуемого растительного масла с кислотным числом 0,41 мг КОН/г, определенным по ГОСТу, и получают значения pH₁=7,70, pH₂=7,43, pH₃=6,88, и определяют значение кислотного числа 0,42.

Пример 4.

Как в примере 1, но используют 97% водный 1-бутанол по массе и добавляют 0,1 см³ 0,0681 М стандартного раствора олеиновой кислоты и 0,5095 г исследуемого растительного масла с кислотным числом 0,41 кг КОН/г, определенным по ГОСТу, и получают значения pH₁=7,40, pH₂=7,25, pH₃=6,70, и определяют значение кислотного числа 0,43.

Пример 5.

Как в примере 1, но добавляют 0,4800 г исследуемого растительного масла с кислотным числом 4,1 мг КОН/г, определенным по ГОСТу, и получают значения pH₁=7,33, pH₂=6,85, pH₃=6,79, и определяют значение кислотного числа 4,28.

Пример 6.

Как в примере 1, но используют 0,0645 М стандартный раствор олеиновой кислоты, добавляют 0,5033 г исследуемого растительного масла с кислотным числом 4,1 мг КОН/г, определенным по ГОСТу, и получают значения pH₁=6,88, pH₂=6,62, pH₃=6,48, и определяют значение кислотного числа 4,02.

Пример 7.

Как в примере 1, но добавляют 0,5 см³ 0,0681 М стандартного раствора олеиновой кислоты и 0,5114 г исследуемого растительного масла с кислотным числом 12,3 мг КОН/г, созданным с помощью прибавления к рафинированному растительному маслу (с кислотным числом 0,4 мг КОН/г, определенным по ГОСТу) точной навески олеиновой кислоты, и получают значения pH₁=7,01, pH₂=6,25, pH₃=6,15, и определяют значение кислотного числа 11,8.

Пример 8.

Как в примере 1, но добавляют 0,5 см³ 0,0681 М стандартного раствора олеиновой кислоты и 0,1940 г исследуемого растительного масла с кислотным числом 20,1 мг КОН/г, созданным с помощью прибавления к рафинированному растительному маслу (с кислотным числом 0,4 мг КОН/г, определенным по ГОСТу) точной навески олеиновой кислоты, и получают значения pH₁=6,98, pH₂=6,32, pH₃=6,18, и определяют значение кислотного числа 20,2.

Пример 9.

Как в примере 3, но добавляют 0,6 см³ 0,0380 М стандартного раствора олеиновой кислоты и 0,4911 г исследуемого растительного масла с кислотным числом 0,41 мг КОН/г, определенным по ГОСТу, и получают значения pH₁=6,98, pH₂=6,88, pH₃=6,69, и определяют значение кислотного числа 0,80.

Пример 10
Как в примере 3, но добавляют 0,5 см³ 0,0911 М стандартного раствора олеиновой кислоты и 0,4604 г исследуемого растительного масла с кислотным числом 0,41 мг КОН/г, определенным по ГОСТу, и получают значения pH₁=6,87, pH₂=6,83, pH₃=6,59, и определяют значение кислотного числа 0,66.

Пример 11.

Как в примере 7, но добавляют 0,5 см³ 0,0214 М стандартного раствора олеиновой кислоты и 0,4844 г исследуемого растительного масла с кислотным числом 12,3 мг КОН/г, определенным по ГОСТу, и получают значения pH₁=7,24, pH₂=6,05, pH₃=6,03, и определяют значение кислотного числа 24,6.

Как видно из приведенных примеров, объем первой добавки стандартного раствора олеиновой кислоты не должен превышать 0,5 см³, поскольку превышение указанного предела приводит к малой величине разности 9pH₁·pH₂), что ведет к неудовлетворительной величине среднеквадратичного стандартного отклонения S и относительного среднеквадратичного стандартного отклонения Sr, как видно из примера 9 и таблицы 9.

Как видно из приведенных примеров, концентрация стандартного раствора олеиновой кислоты должна быть заключена в указанных пределах, от 0,03 до 0,08 М, поскольку превышение и снижение указанного предела приводит к недопустимо высокой величине среднеквадратичного стандартного отклонения S и относительного среднеквадратичного стандартного отклонения Sr, как видно из примеров 10 и 11 и таблиц 10 и 11.

Как видно из приведенных примеров, концентрация водного 1-бутанола, соответствующая указанным пределам, от 95 до 97% по массе, обеспечивает возможность, позволяет анализировать растительные масла с кислотным числом в интервале от 0,4 до 20 мг КОН/г. Такая концентрация водного 1-бутанола выбрана потому, что при содержании 1-бутанола выше 97% значения pH, измеряемые на pH-метре при помощи стеклянного электрода, становятся невоспроизводимыми, а снижение указанного нижнего предела нежелательно, поскольку при этих условиях меняется величина углового коэффициента градуировочной зависимости величины pH от логарифма концентрации стандартного раствора олеиновой кислоты, что может привести к возникновению значимой систематической погрешности при определении кислотного числа растительных масел, уменьшается растворимость растительного масла, а при содержании 1-бутанола ниже 80% по массе вообще наступает расслоение водно-бутанольной смеси на два слоя несмешивающихся жидкостей: слой водного раствора, насыщенный 1-бутанолом и слой 1-бутанольного раствора, насыщенный водой.

Формула изобретения

Способ потенциометрического определения кислотного числа растительного масла, предусматривающий смешение навески отобранной пробы исследуемого растительного масла с органическим растворителем, измерение величины pH полученной смеси и определение кислотного числа исследуемого растительного масла, отличающийся тем, что перед смешиванием навески отобранной пробы исследуемого растительного масла с органическим растворителем в последний вводят не более 0,5 см³ стандартного раствора олеиновой кислоты концентрации 0,03 - 0,08 М, измеряют величину pH полученной смеси, а после смешения навески отобранной пробы исследуемого растительного масла с полученной смесью в нее вводят добавку стандартного раствора олеиновой кислоты концентрации 0,03 - 0,08 М, измеряют величину pH полученной смеси, причем в качестве органического растворителя используют 95 - 97% по массе водный 1-бутанол.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6