Аналіз складу та якості жирів

14 глава                                                                 

АНАЛІЗ СКЛАДУ ТА ЯКОСТІ ЖИРІВ

Основні жири, що застосовуються в харчовій промисловості і побуті? коротко описані в попередніх розділах. Для  більшості жирів відомі граничні значення показників ïх складу та якості, якi входять до відповідних стандартiв і якi являють собою осередненi характеристики жирів, обумовлені складом ацилгліцеринів жирів, жирних кислот і певною мірою структурою останніх, а також складом речовин, супутніх ацилгліцеринам у жирах.

Деякі з цих характеристик називають “числами”, значення яких залежить від складу і вмiсту жирних кислот (наприклад, числа омилення, ефірне, йодне, гідроксильне тощо). Така ж сама основа характеристик, що не мають специфичних назв (густина, температура плавлення і твердіння, питома вага, рефракція тощо). Вмiст у жирах супутніх ацилглiцеринам речовин виражають у відсотках від маси жиру, а іноді - в перерахунки на специфічні функціональні групи атомів чи якогось одного атома в молекулах відповідних речовин.

Порівняння значень таких показників, одержаних експериментально, зі стандартними дає можливість оцінити якість відомого жиру, а в деяких випадках ідентифікувати невідомий жир.

У даному виданнi наведенi лише основні напрямки аналізу і дослідження жирів. Методики визначення показників складу і якості жирів, а також більш складні завдання. що вiдносяться дослідження складу та структури жирів і їх похідних, описані у спеціальних посібниках.

14.1. ХIМIЧНI ПОКАЗНИКИ СКЛАДУ I ЯКОСТI (ПСЯ) ЖИРIВ ТА ЖИРНИХ КИСЛОТ

При проведенні таких технологічних процесів, як рафінація, омилення (миловаріння), гідроліз жирів, виробництво СЖК вимагається визначення “чисел”, КЧ, ЧН, ЧО, і ЕЧ.

Для визначення цих “чисел” найчастіше використовують хімічні методи, в основі яких лежить взаємодія гідроксиду калію з ацилглiцеринами, жирними кислотами або їх складними ефірами.

Кислотне число (КЧ) характеризує наявність вільних кислот у жирі. Це число, наприклад, використовується для розрахунку кількості гідроксиду натрію при рафінації чи інших процесах.

Число нейтралізації (ЧН) показник для жирних кислот, вилучених з жирів чи СЖК.

Число омилення (ЧО) застосовується для розрахунку гідроксидів при омиленні, також може бути використане для ідентифікації жиру.

Ефірне число (ЕЧ) показує кількість складних ефірів гліцерину та жирних кислот, розраховується відніманням кислотного числа від числа омилення:

ЕЧ = ЧО - КЧ

Йодне число (ЙЧ) характеризує ступiнь ненасиченості жиру та жирних кислот. Часто застосовується при проведенні рiзнихтехнологічних процесів, наприклад, пiд час гідрогенізаціï жирів, виробництва майонезу, а також для ідентифікації жирів і жирних кислот.

Роданове число застосовується рідко, головним чином для аналізу висихаючих масел.

Йодне число визначається кількістю йоду у відсотках, що приєднується по подвійних зв’язках дослiджуваноï речовини.

В основі хімічних методів лежить приєднання галогенреагентів до ненасиченої сполуки. При цьому дотримуються таких умов проведення реакції, за яких відбуваються тільки реакції приєднання і неможливi реакції заміщення у метиленових та метильних групах.

Найчастіше це методи Гюбля, Гануса і Кауфмана. Для жирів, ацили яких містять супряжені подвійні зв’язки, застосовують методи Вобурна і Маргошеса.

Орієнтовне і швидке визначення йодних чисел здiйснюється рефрактометричним методом, оскiльки установлена наступна емпірична залежність між показниками заломлення і йодним числом:

, де ИЧ- йодне число; n_D²⁰  - середній показник заломлення при 20 ⁰С.

Цей метод застосовують тільки для світлих жирів з кислотними числами не вище 2,25 і тих, що не містять ацилів гідроксикислот, циклічних кислот і супряжених подвійних зв’язків.

Гідроксильні та карбонільні числа рідко застосовують для характеристики жирів, бо в ацилах природніх жирів відсутні ці функціональні групи, за винятком деяких жирів (рицинове, ойтисикове масла).

Однак окислені жири, а також синтетичні жирні кислоти містять гідрокси- і карбонільні сполуки. Також гідроксильне число використовують для характеристики вищих спиртів, якi застосовують у виробництві синтетичних миючих засобів.

Існує багато методів визначення гідроксильного числа, але в основу їх усіх покладена реакція етерифікації гідроксильних груп оцтовою кислотою в присутності піридину. Часто в реакційну суміш додають хлорну кислоту, вона виконує роль каталізатора.

Вищі спирти можна визначити інфрачервоною спектроскопією за смугою поглинання при n = 3630-3640 см^-1.

Карбонільне число (СОЧ) звичайно визначають за реакцією взаємодії карбонільних сполук з гідроксиламіном. Існує кілька вариантів цієї методики. Найчастіше застосовують як реагент хлористоводневий гідроксиламін, витрату якого визначають титруванням гідроксидом калію виділеної соляної кислоти:

NOH

||

R₁COR₂   +   NH₂OH×HCl  ®     R₁CR₂  + H₂O

Однак візуальне титрування часто буває утрудненим, тому його проводять колориметрично. У цьому разі взаємодією з гідроксиламіном проводять у луговому середовищі, потім одержані оксііміни (оксами) взаємодією з хлорним залізом (FeCl₃) переводять у комплексні сполуки і при l = 520 нм колориметром визначають кількість такого комплексу.