Способ идентификации семян подсолнечника

 

Использование: в масложировой промышленности. Сущность изобретения: способ включает отбор пробы семян подсолнечника, после отбора пробы семян измеряют их температуру, помещают пробу семян в датчик импульсного ЯМР-анализатора, измеряют ядерно-магнитные релаксационные характеристики протонов масла в семенах подсолнечника и вычисляют средневзвешенное значение времени спин-спиновой релаксации (Т _2CB), причем если Т_2CB<1,8·t+19, то семена подсолнечника относят к высокоолеиновым. Технический результат - снижение времени идентификации, упрощение пробоподготовки. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к масложировой промышленности и может быть использовано для идентификации семян подсолнечника на предмет принадлежности их к рядовым или высокоолеиновым сортам и гибридам.

Растительные масла, в том числе и подсолнечное, являются многокомпонентными смесями, основными составляющими которых являются триацилглицерины (ТАГ) различных жирных кислот.

В настоящее время существуют сорта и гибриды семян подсолнечника, масло которых по своему жирнокислотному составу близко к оливковому и может заменить последнее в различных областях его применения. Такие семена подсолнечника, характеризующиеся содержанием в масле олеиновой кислоты в количестве более 70% от общего содержания жирных кислот, считаются высокоолеиновыми.

Известен способ идентификации семян подсолнечника на основе метода газожидкостной хроматографии (ГОСТ 30418-96 "Масла растительные. Метод определения жирнокислотного состава"), включающий отбор анализируемой пробы семян подсолнечника, их измельчение, извлечение из измельченных семян масла путем экстракции серным эфиром, отгонку серного эфира с получением масла, получение метиловых эфиров жирных кислот, их разделение методом газожидкостной хроматографии в хроматографической колонке с получением пиков на хроматограмме и расчет содержания олеиновой кислоты по отношению площади пика метилового эфира олеиновой кислоты к суммарной площади пиков метиловых эфиров всех жирных кислот.

Недостатком указанного способа является длительная и очень сложная пробоподготовка, разрушающий семена анализ и применение большого количества химических реактивов.

Задачей изобретения является создание высокоэффективного способа идентификации семян подсолнечника на их принадлежность к высокоолеиновым сортам и гибридам, позволяющего значительно сократить время осуществления идентификации, исключить разрушение семян, сложную пробоподготовку, а также применение химических реактивов.

Задача решается тем, что в способе идентификации семян подсолнечника, включающем отбор пробы семян подсолнечника, после отбора пробы семян измеряют их температуру (t, °C), помещают в датчик импульсного ЯМР-анализатора, измеряют ядерно-магнитные релаксационные характеристики протонов масла и вычисляют средневзвешенное значение времени спин спиновой релаксации (Т_2CB) в миллисекундах по формуле

где N=3 - число компонент в сигнале ЯМР протонов масла;

А_i - амплитуда сигнала ЯМР протонов i-й компоненты в процентах от общей амплитуды;

T_2i - время спин-спиновой релаксации протонов i-й компоненты, выраженное в миллисекундах (мс),

причем семена подсолнечника относят к высокоолеиновым, если Т_2CB<1,8·t+19.

Измерение ядерно-магнитных релаксационных характеристик протонов масла в семенах подсолнечника осуществляют при температуре 10-40°С.

Специальными экспериментами нами впервые установлено, что молекулы триацилглицеринов (ТАГ) масла, содержащегося в семенах подсолнечника, находятся в различном структурном состоянии:

1 - в виде индивидуальных молекул (первая компонента);

2 - в виде ассоциатов молекул низких порядков в результате межмолекулярного Ван-дер-Ваальсового взаимодействия (вторая компонента);

3 - в виде ассоциатов молекул высоких порядков в результате межмолекулярного Ван-дер-Ваальсового взаимодействия (третья компонента).

На основании экспериментальных данных и математической обработки этих данных нами впервые получено уравнение (Т _2CB)_70%=1,8·t+19 в диапазоне температур от 10 до 40°С для протонов масла в семенах подсолнечника с содержанием олеиновой кислоты 70%. При содержании олеиновой кислоты выше 70%, т.е. в высокоолеиновых гибридах и сортах семян подсолнечника, средневзвешенное значение времени спин-спиновой релаксации протонов масла семян (Т_2CB) всегда меньше граничного значения (Т_2CB)_70%.

На чертеже приведен график температурной зависимости средневзвешенных значений времен спин-спиновой релаксации Т_2CB протонов масла в семенах подсолнечника с содержанием олеиновой кислоты в масле, соответствующем 70%.

Заявляемый способ поясняется следующим примером.

Отбирают три пробы семян подсолнечника, измеряют температуру проб - она соответствовала во всех пробах 23°С. Каждую из проб помещают в датчик импульсного ЯМР-анализатора, измеряют ядерно-магнитные релаксационные характеристики протонов масла. Определяют средневзвешенное значение спин-спиновой релаксации по формуле и получают значение Т_2CB для первой пробы 74,5 мс, для второй пробы - 59,3 мс, для третьей пробы - 65,8 мс.

Граничное значение времени спин-спиновой релаксации при 23°С, соответствующее минимальному содержанию олеиновой кислоты в высокоолеиновых семенах подсолнечника, вычисляют по формуле

(Т_2CB)_70%=1,8·t+19=60,4 мс.

Учитывая, что величина Т_2CB первой пробы 74,5 мс больше (Т_2CB)_70%, отобранные семена подсолнечника относят к рядовым.

Величина Т_2CB второй пробы 59,3 мс, т.е. значение Т_2CB второй пробы ниже величины (Т_2CB)_70%. Таким образом, семена подсолнечника второй пробы относятся к высокоолеиновым.

Величина Т_2CB третьей пробы - 65,8 мс, что выше, чем (Т_2CB)_70%, т.е. семена подсолнечника указанной пробы относятся к рядовым.

Таким образом, из трех исследованных образцов семян подсолнечника семена первой и третьей пробы относятся к рядовым, а второй - к высокоолеиновым семенам

В таблице приведены сравнительные характеристики способов идентификации семян подсолнечника - известного и заявляемого.

Как видно из приведенных данных, время заявляемого способа более чем в 1000 раз меньше, чем известного. Кроме этого, в заявляемом способе полностью исключается применение токсичных, взрывоопасных и пожароопасных химических реактивов, т.е. способ является экологически чистым.

Формула изобретения

1. Способ идентификации семян подсолнечника, включающий отбор пробы семян подсолнечника, отличающийся тем, что после отбора пробы семян измеряют их температуру (t, °C), помещают пробу семян в датчик импульсного ЯМР-анализатора, измеряют ядерно-магнитные релаксационные характеристики протонов масла в семенах подсолнечника и вычисляют средневзвешенное значение времени спин-спиновой релаксации (Т_2CB) в миллисекундах по формуле

где N=3 - число компонент в сигнале ЯМР протонов масла;

А_i - амплитуда сигнала ЯМР протонов i-й компоненты, % от общей амплитуды;

Т_2i - время спин-спиновой релаксации протонов i-й компоненты, мс;

причем если Т _2CB<1,8·t+19, то семена подсолнечника относят к высокоолеиновым.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что измерение ядерно-магнитных релаксационных характеристик протонов масла в семенах подсолнечника осуществляют при температуре 10-40°С.

РИСУНКИ