2.3 Лабораторные исследования

Определение кислотного числа. Кислотное число соответствует количеству миллиграммов гидроокиси калия, необходимому для нейтрализации свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г жира. Свободные жирные кислоты накапливаются при гидролизе и окислительной порче жира.

Метод основан на нейтрализации эфирно-спиртового раствора жира гидроокисью калия или натрия. Этиловый эфир применяют для растворения жира, а этиловый спирт – для гомогенизации двух несмешивающихся систем – эфирного раствора жира и водного раствора щелочи. Кроме того, спирт предотвращает гидролиз образующегося мыла. Конец титрования устанавливают по изменению окраски до ярко-розовой по фенолфталеину.

В конической колбе емкостью 150-200 мл взвешивают 3 - 5 г исследуемого жира с погрешностью не более 0,001 г. Жир расплавляют на водяной бане, приливают 50 мл нейтрализованной эфирно-спиртовой смеси и взбалтывают. Добавляют 3 – 5 капель 1 %-ного спиртового раствора фенолфталеина. Полученный раствор при постоянном встряхивании быстро титруют 0,1 Н раствором гидроокиси калия или натрия до появления отчетливой розовой окраски, не исчезающей в течение 1 минуты. Если при титровании жидкость мутнеет, то в колбу добавляют 5 – 10 мл эфирно-спиртовой смеси и взбалтывают до исчезновения мутности или колбу с содержимым слегка нагревают на водяной бане, затем охлаждают до комнатной температуры и заканчивают титрование.

Расчет производят по формуле 1.

(1)

где V – количество 0,1 Н раствора гидроокиси калия или натрия, пошедшего на титрование, мл; К – поправка для пересчета на точный 0,1 Н раствор щелочи; М – масса навески исследуемого жира, г; 5,61 – количество миллиграммов гидроокиси калия или натрия, содержащегося в 1 мл 0,1 Н раствора гидроокиси калия или натрия

Расхождение между результатами двух параллельных определений не должно превышать 0,1.

Оценка результатов. Доброкачественные пищевые жиры должны иметь кислотное число до 2,2.

Реакция с нейтральным красным. Нейтральный красный – это кислотно-основной и окислительно-восстановительный индикатор. Цвет его в кислой среде – красный, в щелочной – желтый, в окисленном состоянии – красновато-фиолетовый, в восстановленном – бесцветный. В процессе порчи жиров накапливается значительное количество кислых продуктов: перекисей, свободных высоко- и низкомолекулярных жирных кислот, углекислоты и др. Большое значение имеют низкомолекулярные жирные кислоты, которые относительно легко диссоциируют и сдвигают рН жира в кислую сторону. Наряду с этим образуются соединения, которые выступают в качестве сильных окислителей: перекиси, гидроперекиси, свободные радикалы, атомарный кислород и др. Они способны переводить нейтральный красный в окисленное состояние, вызывая изменение его цвета.

При добавлении к исследуемому жиру раствора нейтрального красного жир приобретает цвет, который обусловлен степенью его свежести (таблица 1).

В фарфоровую ступку помещают 0,5 – 1,0 г исследуемого жира, заливают 0,01 %-ным раствором нейтрального красного, растирают пестиком в течение 1 минуты. Раствор нейтрального красного сливают, а его остатки смывают водопроводной водой и оценивают окраску жира.

Таблица 1 Показатели свежести животных жиров по реакции с нейтральным красным

Определение перекисного числа (количественный анализ). Перекисным числом называют количество граммов йода, выделенного из йодистого калия перекисями, содержащимися в 100 г жира.

Метод основан на способности перекисей в кислой среде окислять йодистый калий с освобождением молекулярного йода. Содержание последнего определяют титрованием раствором гипосульфита натрия, используя в качестве индикатора - крахмал.

В коническую колбу с притертой пробкой вносят около 0,8 г жира, взвешенного с погрешностью не более 0,0002 г, расплавляют на водяной бане и по стенке колбы, смывая следы жира, приливают по 10 мл хлороформа и ледяной уксусной кислоты. Быстро добавляют 0,5 мл насыщенного свежеприготовленного раствора йодистого калия. Закрывают колбу пробкой, смешивают содержимое колбы вращательными движениями и ставят в темное место на 3 минуты. Затем вливают в колбу 100 мл дистиллированной воды, в которую заранее был добавлен 1 мл 1%-ного раствора крахмала. Титруют 0,01 Н раствором гипосульфита натрия до исчезновения синей окраски.

Для проверки чистоты реактивов проводят контрольное определение (без жира). Реактивы считают пригодными для анализа, если на контрольное определение идет не более 0,07 мл 0,01 Н раствора гипосульфита натрия. Перекисное число (Х) определяют по формуле 2.

(2)

где V – количество 0,01н. раствора гипосульфита натрия, израсходованного на титрование пробы с навеской жира, мл; V₁ - количество 0,01Н раствора гипосульфита натрия, израсходованного на титрование контрольной пробы, мл; М – масса навески исследуемого жира, г; К – коэффициент поправки для пересчета на точный 0,01 Н раствора гипосульфита натрия; 0,00127 – количество граммов йода, эквивалентное 1 мл 0,01 Н раствора гипосульфита натрия, 100 – пересчет на 100 г продукта.

Оценка результатов. Если исследуемый жир имеет перекисное число до 0,03, то его считают свежим; от 0,03 до 0,06 – свежим, не подлежащим хранению; от 0,06 до 0,10 – сомнительной свежести; более 0,10 – испорченным. Разница между результатами параллельных определений не более 0,005.

Качественные реакции на альдегиды. При порче жира образуются простые эфиры (ацеталь), в которых эпигидриновый альдегид связан со спиртом. Под действием кислот ацеталь окисляется с образованием спирта и токсичного эпигидринового альдегида, наличие которого устанавливают по реакции конденсации с многоатомными фенолами (резорцин, флороглюцин), при добавлении которых образуются окрашенные соединения.

Реакция с флороглюцином в эфире (по Крейсу): в пробирку помещают 3-5 г жира, расплавляют его на водяной бане, добавляют такие же объемы концентрированной соляной кислоты (плотность 1,19 г/см³) и 1%-ного раствора флороглюцина в эфире, пробирку закрывают резиновой пробкой и энергично встряхивают. При наличии альдегидов нижний слой в пробирке окрашивается в красный цвет.

Реакция с флороглюцином в ацетоне (по Видману): в пробирке расплавляют 3-5 г жира, добавляют к нему такой же объем 1%-ного раствора флороглюцина в ацетоне и 2-3 капли концентрированной серной кислоты, закрывают резиновой пробкой и встряхивают. При наличии альдегидов содержимое в пробирке окрасится в красный цвет.

Реакция с резорцином в бензоле (по Видману): к 3-5 г расплавленного в пробирке жира добавляют такие же объемы концентрированной соляной кислоты и насыщенного раствора резорцина в бензоле; пробирку закрывают резиновой пробкой и встряхивают. При наличии альдегидов появится красно-фиолетовое окрашивание.

Положительная реакция на эпигидриновый альдегид свидетельствует о порче жира. Такой жир запрещается использовать для пищевых целей.

Люминесцентное исследованиие. Животные и растительные жиры обладают способностью к первичной флуоресценции. Она обусловлена входящими в их состав пигментами, витаминами, ненасыщенными жирными кислотами, полициклическими ароматическими углеводородами и др. При окислительной порче в жирах образуется флуоресцирующих веществ, которые изменяют интенсивность и спектр флуоресценции жиров.

Исследование проводят в темном помещении. В пробирке из бесцветного стекла расплавленный жир помещают под углом 45⁰ в поток ультрафиолетовых лучей люминоскопа. Жир доброкачественный флуоресцирует серо-желтым цветом, сомнительной свежести – слабо-розовым или голубым, испорченный – красно-фиолетовым или фиолетовым.

Шпик можно исследовать без предварительной вытопки. При этом шпик свежий флуоресцирует чисто белым светом, а соединительно-тканые прослойки – ярко-фиолетовым. Шпик подозрительной свежести проявляет тусклое розово-фиолетовое или красно-фиолетовое свечение, недоброкачественный – тусклое коричнево-фиолетовое.

Определение природы желтого окрашивания. Интенсивная окраска жира может быть связана с физиологическими процессами (увеличение концентрации естественных пигментов жира – липохромов – при плохом кормлении животных, накопление в жире пигментов кормового происхождения) или же с различными заболеваниями, в результате которых в жире откладывается желчный пигмент билирубин. Продукты убоя животных с признаками физиологической желтушности жира не опасны для здоровья человека и их можно использовать на пищевые цели. При патологических желтухах желчные пигменты придают мясу, жиру и бульону неприятный запах, горьковатый вкус и подлежат технической утилизации.

Метод определения основан на том, что при нагревании щелочь вызывает омыление жира и освобождение его пигментов. В этиловом эфире билирубин, как более тяжелый, концентрируется внизу, а пигменты кормового происхождения и липохромы – вверху.

В пробирку помещают 2 г измельченного жира и приливают 5 мл 5-% -ного раствора гидроокиси натрия. Смесь подогревают, а затем кипятят в течение 1 минуты. Пробирку встряхивают, охлаждают водопроводной водой до 40 - 50⁰С, осторожно добавляют 2-3 мл этилового эфира и 1-2 капли 96⁰-ного этилового спирта. Содержимое пробирки перемешивают. При наличии билирубина нижний слой эфира окрашивается в желто-зеленый цвет. Пигменты кормового происхождения и липохромы придают верхнему слою эфира желтую окраску.

Определение числа омыления. Числом омыления называют количества миллиграммов гидроксида калия, израсходованного на нейтрализацию свободных и связанных жирных кислот в 1 г жира. Омылением называется реакция воздействия щелочей на жиры, в результате которой получаются глицерин и соли жирных кислот. На значение числа омыления влияет содержание в жире свободных жирных кислот. Если при гидролизе произойдет вымывание глицерина, то значение числа омыления возрастает. Этот показатель служит показателем окислительной порчи жира.

В колбу помещают навеску жира массой 2 г и добавляют 25 мл 0,5 Н раствора гидроксида калия в 90 ⁰-ном спирте и несколько кусочков пемзы. Колбу закрывают пробкой с продетой сквозь нее трубкой длиной около 60 см, помещают в кипящую водяную баню и кипятят в течение 1 часа при периодическом взбалтывании. К прозрачному теплому раствору добавляют 0,5 мл 0,1 %-ного спиртового раствора фенолфталеина и титруют 0,5 Н раствором соляной кислоты до появления стойкого розового окрашивания. Параллельно ставят аналогичный контрольный опыт, но без жира.

Число омыления рассчитывают по формуле 3.

(3)

где 28,05 – количество гидроксида калия, эквивалентное титру 0,5 Н раствора соляной кислоты, мг; а – объем кислоты, израсходованной в контрольном опыте, мг; b - объем кислоты, израсходованной в опыте с жиром, мг; Н – масса навески жира, г.

Оценка результатов. Число омыления доброкачественного жира различных видов животных имеет следующие пределы: говяжий жир – 190 – 200; бараний – 192 – 198; свиной – 193 – 200.