Способ определения содержания токоферола в жирах или жиросодержащих продуктах

 

Изобретение относится к масложировой промышленности и пищевой химии. Из пробы продукта получают спиртовый раствор токоферола путем эмульгирования пробы в этаноле, охлаждения эмульсии до температуры не ниже температуры застывания жира, выдерживания при данной температуре до полного разделения фаз эмульсии и последующего отделения спиртового раствора токоферола. Измеряют в спиртовом растворе по любому известному методу содержание токоферола. Кроме того, устанавливают величину коэффициента K_p распределения концентраций токоферола в системе жир : этанол. Расчет содержания токоферола в пробе ведут по следующей формуле: Т = с(V + mMK_p) : m, где с - содержание токоферола в спиртовом растворе, мг/мл; V - объем спиртового раствора, мл; m - масса пробы, г; М - массовая доля жира в анализируемом продукте. Это обеспечивает повышение точности определения и упрощение его.

Изобретение относится к масложировой промышленности и пищевой химии.

Известен способ определения содержания токоферола /витамина E/ в растительных маслах, при котором растительное масло омыляют, продукт омыления промывают водой, затем неомыляемую фракцию трижды экстрагируют эфиром, экстракт промывают водой до нейтральной реакции, промытую эфирную вытяжку обезвоживают сернокислым натрием, профильтровывают и из фильтрата отгоняют эфир, а полученный сгущенный раствор неомыляемой фракции липидов подвергают разделению путем тонкослойной хроматографии на пластинках Силуфол, в системе растворителей этиловый эфир:гексан=1:1, после разделения пробы на компоненты пластинки Силуфол обрабатывают реактивом Эммери-Энгеля, выделяют окрашенные участки силикагелевого слоя, содержащие токоферол, элюируют окрашенные комплексы токоферола этанолом и определяют концентрацию токоферола колориметрически /ГОСТ 30417-96. Масла растительные. Методы определения массовых долей витаминов A и E/.

Недостатком способа является сложность процедуры выделения токоферола и его окрашенных комплексов из анализируемой пробы, что снижает точность анализа.

Наиболее близким по технической сущности является способ определения токоферола, при котором пробу жира омыляют в спиртовом растворе гидроокиси калия, затем нейтрализуют продукт омыления соляной кислотой, экстрагируют неомыляемые вещества этиловым эфиром в присутствии воды /однократно при соотношении спиртовый продукт омыления:вода:эфир = 1:2:2 и дважды при соотношении 1:1:1/, после чего эфирные экстракты соединяют, 4-кратно промывают водой, затем из эфирного экстракта удаляют большую часть эфира отгонкой, остальную - испарением без нагревания, полученный осадок растворяют в абсолютном этаноле и проводят определение содержания токоферола по Эммери-Энгелю /Кудрявцева Л. А. Витамин E и методы его определения: Уч. пособие для ветеринарных врачей. - М., 1970. С. 26-28/.

Способ имеет следующие недостатки. Процедура выделения неомыляемой фракции липидов, содержащей токоферол, и перевода токоферола в спиртовый раствор, используемый для колориметрического определения токоферола по Эмммери-Энгелю, многоступенчата и сложна. Это снижает точность определения. Средняя ошибка определения составляет от 10 до 24%, в зависимости от содержания токоферола в пробе. Сложность и продолжительность процедуры разделения липидных фракций затрудняет проведение массовых анализов.

Задачей изобретения является повышение точности определения содержания токоферола в жирах и жиросодержащих продуктах и упрощение способа определения.

Это достигается тем, что в способе определения содержания токоферола в жирах или жиросодержащих продуктах, включающем получение из пробы продукта спиртового раствора токоферола и расчет содержания токоферола в пробе, спиртовый раствор токоферола получают путем эмульгирования пробы в этаноле, охлаждения эмульсии до температуры не ниже температуры застывания жира, выдерживания при данной температуре до полного разделения фаз эмульсии и последующего отделения спиртового раствора токоферола, измеряют в спиртовом растворе по любому известному методу содержание токоферола - с, кроме того, устанавливают величину коэффициента распределения концентраций токоферола в системе жир:этанол - K_p, выраженного как соотношение концентраций токоферола в жире, мг/г, и в спиртовом растворе, мг/мл, а расчет содержания токоферола в пробе ведут по следующей формуле: T = c (V +mM K_p):m, где c - содержание токоферола в спиртовом растворе, мг/мл; V - объем спиртового раствора, мл; m - масса пробы анализируемого продукта, г; M - массовая доля жира в анализируемом продукте, в долях единицы.

Использование спиртового экстракта токоферола, полученного непосредственно из анализируемого продукта, без разделения его липидной части на фракции омыляемых и неомыляемых липидов, существенно сокращает число аналитических операций, упрощает способ определения содержания токоферола и снижает погрешность анализа.

В системе жир: этанол токоферол распределяется в соответствии с концентрационным коэффициентом распределения K_p, являющимся величиной постоянной при данной температуре. Так, например, в системе подсолнечное масло: этанол при температуре 0...-2^oC коэффициент K_p составляет 6,970,13.

При низкой температуре, близкой к нулю, триглицериды нерастворимы в спирте, что позволяет получать спиртовые растворы токоферола, свободные от триглицеридов, препятствующих колориметрическому определению токоферола. Таким образом, отпадает необходимость отделения токоферолов от омыляемой фракции липидов, в состав которой входят триглицериды.

На холоду происходит четкое разделение фаз в спиртожировой эмульсии, жиры образуют дискретную фазу, что позволяет легко и быстро отделить спиртовой раствор токоферола, например, с помощью фильтрации. Нижний предел температуры охлаждения спиртожировой эмульсии ограничен температурой застывания жира, поскольку при застывании жировой фазы затрудняются диффузионные процессы при установлении равновесия концентраций токоферола в системе жир:этанол. В неравновесной системе величина коэффициента распределения отлична от истинной, что исключает использование предлагаемого способа расчета содержания токоферола.

В спиртовом растворе токоферол может быть определен любым известным методом, например, методом Эммери-Энгеля. При расчете содержания токоферола в продукте учитывают концентрацию токоферола как в спиртовом растворе, так и в жировой фазе разделившейся эмульсии, при этом в жировой фазе токоферол не определяют непосредственно, а вычисляют его концентрацию на основании коэффициента распределения. При расчете суммарного содержания токоферола в жировой фазе учитывают массовую долю жира в анализируемом продукте - M.

Коэффициент распределения концентраций токоферола в системе жир:этанол устанавливают для каждого вида жира. При анализе жиросодержащих продуктов используют коэффициент распределения, полученный для того вида жира, который содержится в данном продукте.

Концентрация этанола, а также температура в системе жир:этанол на стадии разделения фаз эмульсии должна быть одинакова как при установлении K_p, так и при определении содержания токоферола в анализируемых продуктах. При соблюдении этого условия K_p устанавливается однажды и далее используется во всех анализах данного вида жира или содержащих его продуктов.

Способ применим к жирам, растительному масличному сырью и продуктам его переработки. При анализе твердых жиросодержащих продуктов, где жиры находятся как в свободной, так и в связанной форме, стадия эмульгирования может включать предварительное прогревание анализируемой пробы в этаноле.

Способ осуществляется следующим образом.

Устанавливают K_p для жира, содержащегося в анализируемой пробе. Пробу жира, не содержащего токоферола, вносят в пробирку с притертой пробкой, приливают точно измеренное количество спиртового раствора токоферола известной концентрации, закрывают пробирку пробкой, встряхивают до получения тонкой однородной эмульсии и помещают в холодильник с известной температурой, превышающей температуру застывания жира. Выдерживают пробирку в холодильнике в течение времени, необходимого для полного разделения эмульсии. Затем быстро отделяют спиртовую фазу фильтрацией через бумажный фильтр, не допуская нагревания пробирки и попадания жировой фазы в спиртовую. В спиртовой фазе определяют токоферол известным колориметрическим методом, например, методом Эммери-Энгеля. Коэффициент распределения K_p рассчитывают по формуле K_p = V(C₁-C₂):mC₂, где V - объем спиртового раствора токоферола, добавленного к пробе жира, мл; C₁ - концентрация токоферола в спиртовом растворе, добавленном к пробе жира, мг/мл; C₂ - то же в спиртовом растворе, полученном после разделения фаз эмульсии;
m - проба жира, г.

После установления величины K_p приступают к определению содержания токоферола в анализируемом образце продукта. При анализе жиров пробу жира помещают в пробирку с притертой пробкой и приливают точно измеренное количество этанола. Далее поступают так, как описано выше. Содержание токоферола в жире рассчитывают по формуле
T = c(V+mMK_p):m,
где c - содержание токоферола в спиртовом растворе, мг/мл;
V - объем спиртового раствора, равный объему добавленного спирта, мл;
m - масса пробы жира, г;
M - массовая доля жира в анализируемом образце продукта;
K_p - коэффициент распределения, выраженный как соотношение концентраций токоферола в жире, мг/г, и в спиртовом растворе, мг/мл.

При анализе твердых жиросодержащих продуктов или сырья пробу материала помещают в пробирку, приливают точно измеренное количество этанола, закрывают пробирку пробкой с обратным холодильником и помещают в баню с температурой 80-82^oC, где выдерживают 10-20 мин. Затем пробирку охлаждают до комнатной температуры, вынимают пробку с обратным холодильником, при необходимости добавляют этанол до исходного объема, после чего пробирку закрывают притертой пробкой и ставят в холодильник для разделения фаз в эмульсии, образовавшейся при нагревании материала в этаноле. Далее поступают так же, как в предыдущем случае.

Пример 1. Пробу подсолнечного масла массой 0,5 г помещают в стеклянную пробирку с притертой пробкой, добавляют 10 мл 95% этанола, встряхивают до образования однородной эмульсии и помещают в холодильник с температурой -2^oC. После разделения фаз в пробирке спиртовый раствор токоферола отделяют фильтрацией через бумажный фильтр. В спиртовом растворе проводят определение токоферола по методу Эммери-Энгеля. Содержание токоферола в растворе составляет 0,02 мг/мл. Ранее установленная величина K_p в системе подсолнечное масло:этанол равна 6,97. Содержание токоферола в пробе составляет:
T = 0,02 (10 + 0,5 1 6,97) : 0,5 = 0,54 мг/г.

Пример 2. Пробу тонко измельченного ядра подсолнечника, массой 0,1 г, помещают в пробирку, приливают 10 мл 96% этанола, закрывают пробирку пробкой с обратным холодильником и выдерживают в бане при температуре 82^oC в течение 15 мин. Охлаждают пробирку до комнатной температуры, вынимают пробку, добавляют этанол до исходного объема, закрывают пробирку притертой пробкой и ставят в холодильник с температурой 0^oC. После разделения фаз в эмульсии отделяют спиртовой раствор фильтрацией через бумажный фильтр и проводят определение токоферола по методу Эммери-Энгеля. Содержание токоферола в спиртовом растворе составляет 0,18 мг/мл. Масличность использованного материала равна 60%, то есть M = 0,6. Содержание токоферола в пробе составляет
T = 0,18 (10 + 0,1 0,6 6,97) : 0,1 = 18,75 мг/г.

Предлагаемый способ позволяет существенно упростить и сократить продолжительность процедуры определения содержания токоферола в жирах и жиросодержащих продуктах, снизить ошибку определения до величины не более 2%, повысить точность определения не менее чем в 5 раз.

Формула изобретения

Способ определения содержания токоферола в жирах или жиросодержащих продуктах, включающий получение из пробы продукта спиртового раствора токоферола и расчет содержания токоферола в пробе, отличающийся тем, что спиртовой раствор токоферола получают путем эмульгирования пробы в этаноле, охлаждения эмульсии до температуры не ниже температуры застывания жира, выдерживания при данной температуре до полного разделения фаз эмульсии и последующего отделения спиртового раствора токоферола, измеряют в спиртовом растворе по любому известному методу содержание токоферола, кроме того, устанавливают величину коэффициента K_р распределения концентраций токоферола в системе жир : этанол, выраженный как соотношение концентраций токоферола в жире (мг/г) и в спиртовом растворе (мг/мл), а расчет содержания токоферола в пробе ведут по формуле
T = c (V + mM K_р) : m,
где с - содержание токоферола в спиртовом растворе, мг/мл;
V - объем спиртового раствора, мл;
m - масса пробы анализируемого продукта, г;
M - массовая доля жира в анализируемом продукте, в долях единицы.