Лекция 9 – 1. Физико-химические методы исследования состава

Лекция 9 – 1. Физико-химические методы исследования состава

И свойств пищевого сырья и продуктов

 

 

Определение массовой доли влаги, золы, белка, жира, титруемой кислотности в пищевом сырье и продуктах.

Оптические характеристики пищевых объектов. Теория и практика рефрактометрии. Примеры применения рефрактометрии для определения пищевой и биологической ценности животного и растительного сырья.

Виды люминесценции. Физические основы метода. Интенсивность и квантовый выход люминесценции. Применение люминесценции для оценки доброкачественности пищевого сырья. Идентификация и люминесцентный анализ пищевого сырья.

Классификация электрохимических методов анализа. Основы потенциометрических определений. Ионоселективные электроды. Определение некоторых ионов, макро- и микроэлементов с использованием ионометрии. рН-метрия. Правила приготовления исследуемых растворов. Буферные смеси. Примеры потенциометрических определений.

 

При изучении данного подраздела рекомендуется повторить материал по изучавшимсяранее базовым дисциплинам, в частности физике и аналитической химии.

 

Определение содержания жира

 

Липиды широко распространены в природе и вместе с белками и углеводами составляют основную массу органических веществ всех живых организмов, являясь обязательным компонентом каждой клетки.

 

Липиды не растворимы в воде (гидрофобны), хорошо растворимы в органических неполярных растворителях (бензине, диэтиловом эфире, хлороформе и др.).

 

По химическому строению липиды являются производными жирных кислот, спиртов, альдегидов, построенных с помощью сложноэфирной, простой эфирной, фосфоэфирной, гликозидной связей.

 

Липиды делятся на две основные группы – простые и сложные липиды. К простым нейтральным липидам, не содержащим атомов азота, фосфора и серы, относят производные высших жирных кислот и спиртов, глицериды, воски, эфиры холестерина, гликопептиды и другие соединения.

 

Молекулы сложных липидов содержат в своем составе не только остатки высокомолекулярных карбоновых кислот, но и фосфорную или серную кислоту.

 

Жиры являются важными компонентами пищевого сырья, полуфабрикатов и готовых пищевых продуктов, во многом определяя их пищевую и биологическую полноценность и вкусовые качества.

 

Большинство методов количественного определения жира основано на его извлечении органическими растворителями и последующем определении количества жира в экстракте. Для извлечения жира применяют растворители с низкой температурой кипения, удаление которых из жира не представляет затруднений. Чаще всего используют серный или петролейный эфир, хлороформ, дихлорэтан. Петролейный эфир имеет преимущество перед другими растворителями, поскольку извлекает меньше веществ, сопутствующих жирам. На экстрагирующую способность жира влияет наличие в нем посторонних примесей, в частности воды.

Полнота извлечения жира из пищевых объектов растворителями зависит от характера и степени взаимодействия липидов с другими компонентами продукта, содержания в нем влаги, структуры, соотношения растворителя и жиросодержащего материала, а также продолжительности экстрагирования. Более полно липиды извлекаются бинарными смесями растворителей с разными полярными свойствами, например смесью хлороформа с метанолом и хлороформа с этанолом.

 

Вода, содержащаяся в тканях, препятствует диффузии жира из материала в растворитель, поэтому прибегают к обезвоживанию материала перед экстракцией. Измельченные пробы рекомендуется перед экстракцией растирать с песком.

 

Наряду с высушиванием при повышенной температуре применяют способ, при котором пробы исследуемого материала растирают с нейтральными водоотнимающими веществами, например безводным сульфатом натрия, а также обезвоживание материала настаиванием или кипячением со спиртом. Чаще всего жир определяют методом Сокслета. Устройство экстрактора Сокслета показано на рис. 1. (см. лаб. образец)

 

 

 

Рис.1. Устройство экстрактора Сокслета:

 

1 – растворитель; 2 – колба для кипячения экстрагента; 3 – трубка для паров растворителя; 4 – патрон из пористого материала; 5 – сухая смесь; 6 – сифон; 7 – слив сифона; 8 – шлифовой переходник (в случае необходимости);

9 – обратный холодильник; 10, 11 – патрубки для холодной воды

 

Содержание жира (в процентах) вычисляют по формуле

 

ωж	m 2 m 1	100,
m

где m ₁ – вес колбы до экстракции, г; m ₂ – вес колбы после экстракции, г; m –навеска исследуемого продукта,г.

 

 

Методом Сокслета извлекают не только липиды, но и сопутствующие им вещества (фосфатиды, стерины, свободные жирные кислоты, красящие вещества), поэтому определяемый таким образом жир называют «сырым жиром».

 

Полученный экстракт используют для количественного определения жира, кислотного и перекисного чисел.

 

Для экстракции липидов с последующим хроматографированием экстрактов применяют метод Фолча, который основан на экстракции липидов из тканей хлороформ-метаноловой смесью. Данный метод позволяет выделить как полярные, так и неполярные липиды и полностью сохранить фракцию фосфолипидов. Полученный экстракт липидов используют для исследования фракционного состава липидов и их жирно-кислотного состава.

 

Метод количественного определения липидов по Сокслету основан на взвешивании жира, извлеченного растворителем из сухой навески исследуемого образца в экстракторе Сокслета. Навеска воздушно-сухого вещества в этом случае составляет от 3 до 5 г.

Рефрактометрический метод применяют для определения жиров в мучных кулинарных, сдобных булочных и мучных кондитерских полуфабрикатах и изделиях, овощных полуфабрикатах, консервированных продуктах.

 

Метод основан на том, что при растворении жира показатель преломления растворителя снижается пропорционально содержанию жира. По разности между показателями преломления чистого растворителя и раствора жира определяют массовую долю последнего.

Лекция 9 – 1. Физико-химические методы исследования состава