Лабораторная работа №10. Анализ группового состава пищевых жиров и масел.

Пищевые жиры и масла состоят в основном из триацилглицеринов (триглицеридов) различного состава, строения, степени непредельности и небольшого количества сопутствующих веществ, молекулярно- и коллоиднорастворимых в глицеридах.

Пищевая ценность жиров и продуктов, полученных на их основе, зависит от жирнокислотного и глицеридного состава жира и наличия в нём комплекса физиологически активных веществ, таких как фосфолипиды, жирорастворимые витамины, каротиноиды и др.

Высока физиологическая ценность высоконепредельных эссенциальных жирных кислот, входящих в состав ацилглицеринов: линолевой, линоленовой и арахидоновой. Олеиновая кислота не обладает физиологической активностью, она является синергистом по отношению к линолевой кислоте.

Количество сопутствующих веществ невелико, но они влияют на качество жиров и масел и на их технологические свойства.

Химический состав липидов, выделенных из пищевого продукта, исследуется по схеме, представленной на рис. 1.

В каждом конкретном случае выбирается тот набор анализов, который позволяет получить интересующую исследователя информацию. Наиболее трудоёмкой частью является разделение липидов на отдельные группы. На всех стадиях анализа широко используются хроматографические методы разделения.

Хроматография является одним из наиболее эффективных и универсальных физико-химических методов разделения и количественного анализа сложных смесей веществ, в частности липидов

Липиды

Состав жирных кислот

ТСХ аналитическая

Идентификация по свидетелям и цветным реакциям

Состав ТАГ по числу атомов углерода

Препаративная ТСХ

ТАГ

ЖК

ДАГ

МАГ

ПЛ

Состав жирных кислот (VI)

Состав сильных производных ДАГ и МАГ

ГЖХ МЭ ЖК

(I)

(II)

ГЖХ

ГЖХ

ГЖХ

ГЖХ

ГЖХ МЭ

ГЖХ МЭ

ГЖХ МЭ

ГЖХ МЭ

(IV)

(V)

(V)

(III)

Определение группового состава липидов денситометрией

Рис. 1. Схема анализа липидов:

где ГЖХ – газожидкостная хроматография;

ТСХ – тонкослойная хроматография;

МЭЖК – метиловые эфиры жирных кислот;

ТАГ – триацилглицерины;

ДАГ – диацилглицерины;

МАГ – моноацилглицерины;

ПЛ – полярные липиды.

Все хроматографические методы основаны на различном распределении веществ между двумя несмешивающимися фазами. Одна из фаз неподвижная, другая подвижная, непрерывна фильтруется через неё. Роль неподвижной фазы могут выполнять твёрдые тела или жидкости, нанесённые в виде плёнки на частицы инертных твёрдых тел. В качестве подвижной фазы используют жидкость или газ.

Простейшая классификация видов хроматографии составлена в соответствии с выбранным типом подвижной или неподвижной фазы (рис. 2).

ХРОМАТОГРАФИЯ

Жидкостная хроматография (ЖХ)

Газовая хроматография (ГХ)

Жидкостно-жидкостная хроматография (ЖЖХ)

Жидкостно-адсорбционная хроматография (ЖАХ)

Газо-адсорбционная хроматография (ГАХ)

Газожидкостная хроматография (ГЖХ)

Рис. 2. Классификация видов хроматографии.

Хроматографические методы анализа позволили значительно расширить исследования во всех областях липидологии.

Материалы и реактивы: пищевые масла и жиры (подсолнечное, пальмовое масла, какао – масло, кондитерский жир, саломасы различных марок), этанол, ацетилхлорид, хлороформ, дистиллированная вода, гексан, диэтиловый эфир, уксусная кислота ледяная, 5%-ный раствор фосфорно-молибденовой кислоты в этаноле, хроматографические пластины «Силуфол», фильтрованная бумага.

Приборы и химическая посуда: весы лабораторные, газовый хроматограф, денситометр, термостат, хроматографическая камера с прошлифованной крышкой, колба круглодонная одногорлая вместимостью 100 см³, цилиндры мерные вместимостью 25 см³, обратный холодильник, прямой холодильник (Либиха), насадка Вюрца, аллонж, делительная воронка вместимостью 250 см³, приёмная колба, термометр, микрошприц.

Цель работы: с помощью методов тонкослойной и газожидкостной хроматографии провести сравнительный анализ пищевых масел и жиров и выявить отличия в их групповом (фракционном) и жирнокислотном составе.

Определение группового состава пищевых жиров и масел.

Методика выполнения анализа. Анализ группового состава пищевых жиров и масел выполняется в соответствии с методикой приведённой в лабораторной работе «Экстракция липидов из пищевого объекта и определение их группового состава», разделе «Определение группового состава липидов».

Результаты анализа группового состава исследуемых образцов пищевых жиров и масел приводят в табл. 3.4.

Таблица 3.4

Групповой состава исследуемых образцов пищевых жиров и масел.

№№ п/п	Группы липидов	Относительное содержание групп липидов в исследуемых образцах, %
		Исследуемые образцы жиров и масел
		образец №1	образец №2	образец №3
1	Полярные липиды (глико- и фосфолипиды)
2	Моноацилглицерины
3	1,2-диацилглицерины 1,3-диацилглицерины
4	Свободные жирные кислоты
5	Триацилглицерины
6	Эфиры стеаринов, углеводороды

Определение жирнокислотного состава пищевых жиров и масел методом газожидкостной хроматографии.

При исследовании состава жирных кислот липидов разделению на хроматографической колонке газового хроматографа подвергают их метиловые или этиловые эфиры, которые получают переэтерификацией липидов и метилированием (этилированием) жирных кислот.

Методика выполнения анализа. Для получения эфиров жирных кислот в круглодоной колбе вместимостью 100 см³ взвешивают 50мг исследуемых пищевых жиров или масел, растворяют в 10 см³ хлороформа, добавляют в колбу 10 см³ спирта и 0,1 см³ ацетилхлорида (работать под тягой!). Колбу присоединяют к обратному холодильнику и реакционную массу нагревают в течение 1 часа на слабом пламени горелки. По истечении этого времени горелку отключают, реакционную массу охлаждают, переносят в делительную воронку, добавляют 20 см³ хлороформа и 10 см³ дистиллированной воды. Нижний хлороформенный раствор собирают в круглодонную колбу и удаляют хлороформ на приборе для простой перегонки при температуре водяной бани 70^ОС.

Полученные эфиры жирных кислот разбавляют 1 см³ гексана и 1 мкл (10^-6 см³) полученного раствора вводят в газовый хроматограф. Результаты анализа фиксируются на записывающем приборе в виде хроматограмм.

Число пиков на хроматограмме соответствует числу высокомолекулярных жирных кислот в исследуемом образце пищевого масла или жира.

Расчёт хроматограмм осуществляется методом внутренней нормализации при котором концентрацию компонентов C₁ анализируемой смеси рассчитывают по формуле:

где S_i – геометрическая площадь соответствующего пика.

После расчёта хроматограмм составляют табл. 3.5 для сравнения жирнокислотного состава исследуемых образцов пищевых жиров и масел.

Таблица 3.5

Жирнокислотный состав исследуемых образцов пищевых жиров и масел.

№№ п/п	Жирные кислоты	Относительное содержание, %
		образец №1	образец №2	образец №3
1	С12:0 Лаурионовая кислота
2	С14:0 Миристиновая кислота
3	С16:0 Пальмитиновая кислота
4	С18:0 Стеариновая кислота
5	С18:1(9-цис) Олеиновая кислота
6	С18:1(9-транс) Элаидиновая кислота
7	С18:2(9-цис,12-цис) Линолевая кислота (ω-6 кислота)
8	С18:3(9-цис,12-цис,15-цис) Линоленовая кислота (ω-3 кислота)
9	С20:0 Арахиновая кислота
10	С22:1(13-цис) Эруковая кислота

После окончания работы проводят сравнительную оценку группового и жирнокислотного состава пищевых жиров и масел. В выводах подчёркивают выявленные отличия.