ОКИСЛЕНИЕ МАСЕЛ И СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ОКИСЛЕНИЯ

Аннотация. В данной работе была дана характеристика окисление масел и способы измерения и контроля окисления

Введение

Окисление масла - это нежелательный ряд химических реакций с участием кислорода, который ухудшает качество масла. Окисление в конечном итоге приводит к прогорканию масла, сопровождающему неприятные запахи и запахи. Все масло находится в состоянии окисления - его нельзя полностью - но есть способы уменьшить его. Поэтому следует предпринять попытки уменьшить окисление на каждой стадии производства масла.

Окисление - это не одна реакция, а комплекс реакций. Когда масло окисляется, оно производит серию продуктов распада поэтапно, начиная с первичных продуктов окисления (пероксиды, диены, свободные жирные кислоты), затем вторичных продуктов (карбонилы, альдегиды, триены) [1].

Окисление происходит с различной скоростью в зависимости от таких факторов, как температура, свет, доступность кислорода и присутствие влаги и металлов, катионов например (Fe²⁺). Тип масла также влияет на скорость окисления. Морские масла, включая рыбу и мидии, очень чувствительны к окислению из-за большого количества полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), которые они содержат. Эти ненасыщенные жирные кислоты имеют реакционноспособные двойные связи между атомами углерода, тогда как насыщенные жиры не имеют двойных связей, поэтому они окисляются медленнее [2].

Методические подходы к измерению уровни окисления

Измерение уровни окисления включает тестирование первичных и вторичных продуктов распада. Наиболее распространенным тестом является значение перекисного числя (П.Ч.). Тем не менее, очень прогорклые масла могут иметь пониженное П.Ч, поэтому значение анизидинового числа используются, чтобы дать ему характеристику (Рисунок 1). Другими Числами окисления являются: кислотное число; тиобарбитуровая кислота (TBК) и йодное число (ЙЧ) [3].

Характеристика окисления с помощью перекисного числя

Первичные процессы окисления в масле образуют гидропероксиды, уровень которых измеряются с помощью П.Ч. Как правило, чем ниже П.Ч, тем лучше качество масла.

Известно, что П.Ч. уменьшается по мере появления вторичных продуктов окисления (рис. 1). Большинству потребителей требуется П.Ч. меньше 10 в морских маслах, но П.Ч. может составлять всего лишь 2.

Тест П.Ч. является хорошим способом измерения содержания первичных продуктов окисления в свежих маслах. Масла со значительными уровнями перекисей могут по-прежнему не иметь запаха, если вторичное окисление еще не началось. Если окисление происходит более интенсивно, П.Ч. может быть относительно низким, но масло, очевидно, прогоркнет [4].

Анизидиновое число (А.Ч.) и его значение

Вторичная стадия окисления происходит, когда гидропероксиды разлагаются с образованием карбонилов и других соединений, в частности альдегидов. Это дает маслу прогорклый запах. Чем ниже А.Ч., тем лучше качество масла. Большинству потребителей требуются А.Ч.  не менее 30 в морских маслах, но А.Ч.  может быть всего 10.

А.Ч. -тест является хорошим способом измерения уровни вторичных продуктов окисления и должен использоваться вместе с первичным тестом, таким как П.Ч, Значение анизидина рассчитывается по ГОСТ 31756-2012 [5].

Коэффициент тоталього окисление (Totox)

Значение тотальный окисления рассчитывается по формуле: А.Ч + 2 П.Ч, чтобы указать общую степень окисления масла. Чем ниже значение Totox, тем лучше качество масла [3].

Рисунок 1. Окисления масла в зависимости от времени, измеренное по значению перекиси (П.Ч.), значению анизидина (А.Ч.) и тотальное окисление.

Примечание: П.Ч. может со временем уменьшаться, поэтому для оценки всего окисления требуется учет А.Ч. и / или тотальное окисление.

Характеристика процессов с помощью кислотное число

Кислотное число характеризует, сколько жирных кислот отщепляется от их триглицеридов или фосфолипидов. Скорость отщепления свободной жирной кислоты от исходной молекулы показывает степень гидролитического деградации и часто используется в биологических системах в качестве признака стресса. Тест выявляет ферментативную активность микроорганизмов в сырье. Значение тиобарбитуровой кислоты (ТВК). Уровень ТВК применяется в методе исследования вторичных продуктов.

Тест ТВК не подходит для сложных пищевых и биологических систем. Тест не является специфическим и может взаимодействовать с другими не второстепенными компонентами [6].

Методы ингибирования реакции окисления липидов

Несколько различных факторов надо контролировать, чтобы уменьшить уровень окисления, которое происходит в маслах. Они включают следующие факторы:

Температура - фактор № 1, способствующий окислению в масле. Необходимо уменьшать температуру до минимально возможной в течение обработки, доставки и изготовления.

Воздействие кислорода будет катализатором для получения свободных радикалов. Чтобы уменьшить окисление, надо уменьшить площадь соприкосновения масла с воздухом и / или ввести в масло инертный газ (например, N₂) во всех возможных точках.

Свет (УФ) может вызвать окислительный дегенеративный каскад. Для уменьшения воздействия масла на прямой свет, надо использовать коричнев ии черные пластиковые пакеты.

Влага в сочетании с этими другими факторами может ускорить окисление. Надо ограничить воду в масле менее 0,2 %.

Переходные металлы, такие как Fe²⁺ и Си²⁺, могут действовать в качестве прооксидантов. Если возможно, вам может понадобиться заменить оборудование. Необходимо ограничить контакт с металлическими деталями [7].

Объекты исследований

Объектами исследования были:

1. Рафинированное дезодорированное соевое масло "Ладица" производство России (контроль).

2.Нерафинированное оливковое масло с экстрактом базилика, высшее качество 99.9 %"wiberg" производства Германии (опыт).

Методы исследований

Определение кислотного числа по ГОСТ Р 52110-2003.

Берут две конические колбы. В одну колбу взвешивают с точностью до 2г навеску испытуемой пробы масла. Во вторую колбу вносят 50 см³ этилового спирта, 0,5 см³ фенолфталеина и нагревают на водяной бане до кипения. Затем сразу, пока температура спирта выше 70 °С, его осторожно нейтрализуют раствором гидроокиси калия молярной концентрации (КОН)=0,1 моль/дм³ до слабовыраженного, но заметного изменения цвета до розового, устойчивого в течение 15 с. Далее содержимое второй колбы переливают в первую (с навеской), тщательно перемешивают, доводят до кипения и быстро титруют раствором гидроокиси калия или гидроокиси натрия, тщательно перемешивая в процессе титрования. Кислотное число масла, мг КОН/г, вычисляют по формуле:

X = V.K.5,65/ м                                                                 (1)

где 5,611 - масса КОН в 1 см раствора молярной концентрации (КОН)=0,1

моль/дм³

(NaOH)=0,1 моль/дм³, равной 4,0, на 1,4 - отношение молекулярных

масс КОН и NaOH.

K- отношение действительной концентрации раствора гидроокиси калия

или гидроокиси натрия к номинальной.

V- объем раствора гидроокиси калия или гидроокиси натрия молярной

концентрации (КОН)=0,1 моль/дм³, израсходованного на титрование, см³

M- масса навески, г.

Определение перекисного числа по ГОСТ Р 51487-99.

2г масла взвешивают в колбе. В колбу с навеской приливают 10 см³ хлороформа, быстро растворяют пробу, приливают 15 см3 уксусной кислоты и 1 см³ 50-55%-ного раствора йодистого калия, после чего колбу сразу же закрывают, перемешивают содержимое в течение 1 мин и оставляют на 5 мин в темном месте при температуре 15-25°С. Приливают в колбу 75 см³ воды, тщательно перемешивают и добавляют раствор крахмала до появления слабой однородной фиолетово-синей окраски. Выделившийся йод титруют раствором тиосульфата натрия до молочно-белой окраски, устойчивой в течение 5 с, используя раствор молярной концентрации (Na2 S2 O3)=0,002 моль/дм³ , после добавления воды и перемешивания выделившийся йод титруют раствором молярной концентрации (Na2 S2 O3)=0,01 моль/дм³ до заметного снижения интенсивности окраски раствора. Осторожно добавляют крахмал до появления слабой однородной фиолетово-синей окраски.

Оставшийся йод титруют раствором тиосульфата натрия до молочно-белой окраски в конце титрования. Контрольное определение выполняют параллельно с основным определением.  Перекисное число, ммоль (1/2О)/кг, вычисляют по формуле

X= C (V-V0)1000/M                                                          (2)

г д е – V объем раствора тиосульфата натрия, использованный при

определении, см³.

V0- объем раствора тиосульфата натрия, использованный при

контрольном определении, см³.

C- действительная концентрация использованного раствора тиосульфата

натрия, вычисленная с учетом поправки к номинальной молярной

концентрации, моль/дм³.

M- масса навески продукта, г.

Результаты и обсуждение

После определения значения перекисого и кислотного числа соевого масла и контроля оливкового масла с базиликом результаты показаны в таблице 1.

Таблица 1

Значение Перекисного и Кислотного для соевого масла и оливкового масла

Таким образом, сравнивая уровень перекисного и кислотного чисел соевого и оливкового масел, определено, что увеличение значений этих чисел соевого масла было выше по сравнению с оливковым маслом.

Заключение

В заключение можно отметить, что в данной работе была дана характеристке окисления жиров и способы измерения и контроля окисления.

Список литературы:

1. Tirosh,O. A. Lipid peroxidation in a stomach medium is affected by dietary oils (olive/fish) and antioxidants: The mediterranean versus western diet/A. O. Tirosh // Journal of food processing and preservation.- 2015.-Vol. 63.- P.7016–7023.
2. Umesha,S.S. Antioxidants and antioxidant enzymes status of rats fed on n-3 PUFA rich Garden cress (Lepidium Sativum L) seed oil and its blended oils/ S.S. Umesha// Journal of Food Science.-2015.- Vol. 52.- P.1993-2002.
3. Magdalena, M. Oxidative Stability of Selected Edible Oils / M. Magdalena // Division of Fats & Oils and Food Concentrates Technology, Department of Food Technology, Warsaw University of Life Sciences-SGGW.- 2018.- Vol.23.- P.8-12.
4. ГОСТ Р 51487-99. Масла растительные и жиры животные. Метод определения перекисного числа.
5. ГОСТ 31756-2012. Жиры и масла животные и растительные. Определение анизидинового числа.
6. Jana,P. Oxidation of Lipids in Foods/ P. Jana, J. Muhammad //journal.sja.- 2016.- Vol.32.- P.230.238.
7. Eunok, C. Mechanisms and Factors for Edible Oil Oxidation\ C. Eunok, B. David\\ Department of Food Science and Technology, The Ohio State Univ.- 2006.- Vol. 5. P.170-172.