Лабораторная работа №9 Идентификация растительных и животных жиров методом газожидкостной хроматографии
Цель работы: Ознакомление с методикой пробоподготовки образцов растительных и животных жиров для ГХ анализа, идентификация жиров по жирнокислотному составу.
Оборудование, материалы и реактивы: жиры, метилат натрия, метанол, гексан, весы аналитические, стакан химический, мерная колба на 25 мл, мерные пипетки на 1 и 5 мл, пробирки, стеклянные воронки, фильтровальная бумага.
Условия проведения хроматографического анализа: кварцевая капиллярная колонка: длина – 100 м, диаметр – 0,25 мм, нанесенная фаза – цианопропилфенилполисилаксан. ПИД детектор, газ-носитель – азот, объем вводимой пробы – 1 мкл. Начальная температура термостата колонок – 140°С 4 мин, затем программированный подъем температуры со скоростью 3 °С/мин до 180°С – изотермический режим в течение 40 мин. Программированный подъем температуры со скоростью 3 °С/мин до 240°С – изотермический режим – 25 мин.
Липиды – органические вещества нерастворимые в воде, но растворимые в бензхоле, эфире, ацетоне. Данное определение имеет два недостатка: во-первых, вместо четкой химической характеристики класса, говорится о физических свойствах, во-вторых, не все липиды растворимы в перечесляемых растворителях. В результате чего, к липидам часто относят жирорастворимые витамины, стерины и другие соединения. Мы будем относить к липидам вещества с четко выраженной химической структурой: липиды – жирные кислоты и их производные. Жирные кислоты – алифатические карбоновые кислоты R-COOH.
Классификация липидов по химическому строению представлена на рис. 1.13.
Простые липиды – жирные кислоты, а также соединения, содержащие одну длинную углеводородную цепь с функциональной группой, образованной из карбоксильной, или утратившие карбоксил.
1. Жирные кислоты принято классифицировать по степени ненасыщенности:
- насыщенные (16:0 пальмитиновая, 18:0 стеариновая)
- моноеновые (18:1n-9 олеиновая)
-
полиеновые (18:2n-6
линолевая,18:3n-6
γ-линоленовая, 20:4n-6
арахидоновая)
Все простые липиды, формулы которых представлены ниже биогенетически связаны с жирными кислотами.
2. Спирты R-CH2OH
3. Альдегиды R-CHO
4.Углеводороды RH
5. Сфингозиновые основания R-CH(OH)-CH(NH2)-CH2OH
Сложные липиды. Нейтральные липиды могут быть разделены на 5 классов: триглицериды, воски, эфиры стеринов, N-ацилэтаноламиды, церамиды.
Полярные липиды также можно классифицировать на 5 классов по наличию в молекуле гетероатома и (или) остатка моносахарида: фосфолипиды, гликолипиды, полярные липиды класса 3, фосфогликолипиды, мышьяколипиды.
Натуральные растительные масла содержат высокий уровень триглицеридов высших жирных кислот, фосфатидов, растительных стеринов, токоферолов. Самое ценное в растительных маслах — это наличие в них жирных кислот с двумя и более ненасыщенными связями в молекуле — линолевой кислоты С18:2, имеющей в цепи 18 атомов углерода и 2 ненасыщенных связи, и линоленовой кислоты С18:3 с тремя двойными ненасыщенными связями. Эти кислоты не образуются в организме, а поступают в него только с пищей, причем в основном только с растительными маслами. Жирные кислоты с большим числом атомов углерода и двойными связями служат исходным строительным материалом для клеточных мембран и для биосинтеза веществ – посредников, регулирующих обменные процессы (простагландинов и лейкоцитов). Мембраны, в свою очередь, упорядочивают процессы обмена веществ и энергии в организме.
Ход работы:
1. Приготовление раствора метилата натрия в метаноле концентрации 2 моль/дм3.
Приготовление раствора метилата Na для получения метиловых эфиров жирных кислот выполняется в соответствии с ГОСТ 30418-96.
Взвесить 2,7 г метилата натрия в стаканчик для взвешивания. Результат записать в граммах до второго десятичного знака.
В мерную колбу вместимостью 25 см3 налить 10-12 см3 абсолютного метанола, в него всыпать навеску метилата натрия. После перемешивания раствор охладить до комнатной температуры и долить абсолютным метанолом до метки. Хранить раствор в холодильнике.
2. Приготовление метиловых эфиров жирных кислот.
П
робу
испытуемого масла хорошо перемешать.
В стеклянную пробирку взять пипеткой
2-3 капли масла, растворить их в 1,9 см3
гексана. В раствор ввести 0,1 см3
раствора метилата натрия в метаноле
концентрации 2 моль/дм3.
После интенсивного перемешивания в
течение 2 мин реакционную смесь необходимо
отстоять 5 мин и отфильтровать через
бумажный фильтр. Готовый раствор хранить
в холодильнике не более двух суток.
3. Хроматографический анализ метиловых эфиров жирных кислот.
Включить хроматограф «Кристалл 5000.1». Задать режим программирования температуры колонки для проведения анализа.
4. Идентификация растительных и животных жиров.
Идентификацию жирных кислот осуществить по характеристикам удерживания хроматограммы эталонной смеси жирных кислот (рис.2).
Методом внутренней нормировки выполнить количественную обработку полученных хроматограмм. Заполнить таблицу 6.
Таблица 1.6.
Качественный и количественный анализ жирных кислот
№ |
t΄уд |
t΄удэталона |
Жирная кислота |
С, % масс. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По качественному и количественному составу жирных кислот сделать вывод о приналежности образца к тому или иному жировому сырью.
Приложение 1
Состав подсолнечного масла
ЖК |
Обычное значение |
Диапазон колебаний |
Миристиновая С14:0 |
0,1 |
До 0,2 |
Пальмитиновая С16:0 |
7,0 |
От 5,6 до 7,6 |
Пальмитолеиновая С16:1 |
0,1 |
До 0,3 |
Стеариновая С18:0 |
4,5 |
От 2,7 до 6,5 |
Олеиновая С18:1 |
18,7 |
От 14,0 до 39,4 |
Линолевая С18:2 |
67,5 |
От 48,3 до 74,0 |
Линоленовая С18:3 |
0,1 |
До 0,2 |
Арахиновая С20:0 |
0,4 |
От 0,2 до 0,4 |
Гадолеиновая С20:1 |
0,1 |
От 0 до 0,2 |
Бегеновая С22:0 |
0,7 |
От 0,5 до 1,3 |
Эруковая С22:1 |
- |
От 0 до 0,2 |
Лигноцериновая С24:0 |
- |
От 0,2 до 0,3 |
Состав рапсового масла
ЖК |
Обычное значение |
Диапазон колебаний |
Миристиновая С14:0 |
0,1 |
До 0,2 |
Пальмитиновая С16:0 |
4,1 |
От 2,5 до 6,0 |
Пальмитолеиновая С16:1 |
0,3 |
До 0,6 |
Стеариновая С18:0 |
1,8 |
От 0,9 до 2,1 |
Олеиновая С18:1 |
60,9 |
От 50,0 до 66,0 |
Линолевая С18:2 |
21,0 |
От 18,0 до 30,0 |
Линоленовая С18:3 |
8,8 |
От 6,0 до 14,0 |
Арахиновая С20:0 |
0,7 |
От 0,1 до 1,2 |
Гадолеиновая С20:1 |
1,0 |
От 0,1 до 4,3 |
Бегеновая С22:0 |
0,3 |
До 0,5 |
Эруковая С22:1 |
0,7 |
До 1,0 |
Лигноцериновая С24:0 |
0,2 |
До 0,2 |
Состав оливкового масла
ЖК |
Обычное значение |
Диапазон колебаний |
Миристиновая С14:0 |
- |
До 0,1 |
Пальмитиновая С16:0 |
9,0 |
От 7,5 до 20,0 |
Пальмитолеиновая С16:1 |
0,6 |
От 0,3 до 3,5 |
Маргариновая С17:0 |
- |
До 0,3 |
Маргаролеиновая С17:1 |
- |
До 0,3 |
Стеариновая С18:0 |
2,7 |
От 0,5 до 5,0 |
Олеиновая С18:1 |
80,3 |
От 55,0 до 83,0 |
Линолевая С18:2 |
6,3 |
От 3,5 до 21,0 |
Линоленовая С18:3 |
0,7 |
До 0,9 |
Арахиновая С20:0 |
0,4 |
До 0,6 |
Гадолеиновая С20:1 |
- |
От 0,1 до 0,4 |
Бегеновая С22:0 |
- |
До 0,2 |
Лигноцериновая С24:0 |
- |
До 0,3 |
Состав пальмового масла
ЖК |
Обычное значение |
Диапазон колебаний |
Лауриновая С12:0 |
0,2 |
От 0,1 до 1,0 |
Миристиновая С14:0 |
1,1 |
От 0,9 до 1,5 |
Пальмитиновая С16:0 |
44,0 |
От 41,8 до 46,8 |
Пальмитолеиновая С16:1 |
0,12 |
От 0,1 до 0,3 |
Стеариновая С18:0 |
4,5 |
От 4,5 до 5,1 |
Олеиновая С18:1 |
39,2 |
От 37,3 до 40,8 |
Линолевая С18:2 |
10,1 |
От 9,1 до 11,0 |
Линоленовая С18:3 |
0,4 |
От 0,4 до 0,6 |
Арахиновая С20:0 |
0,4 |
От 0,2 до 0,7 |
Состав кокосового масла
ЖК |
Обычное значение |
Диапазон колебаний |
Капроновая С6:0 |
0,5 |
От 0,4 до 0,6 |
Каприловая С8:0 |
7,8 |
От 6,9 до 9,4 |
Каприновая С10:0 |
6,7 |
От 6,2 до 7,8 |
Лауриновая С12:0 |
47,5 |
От 45,9 до 50,3 |
Миристиновая С14:0 |
18,1 |
От 16,8 до 19,2 |
Пальмитиновая С16:0 |
8,8 |
От 7,7 до 9,7 |
Стеариновая С18:0 |
2,6 |
От 2,3 до 3,2 |
Олеиновая С18:1 |
6,2 |
От 5,4 до 7,4 |
Линолевая С18:2 |
1,6 |
От 1,3 до 2,1 |
Арахиновая С20:0 |
0,1 |
До 0,2 |
Гадолеиновая С20:1 |
Следы |
До 0,2 |
Состав свиного жира
ЖК |
Обычное значение |
Диапазон колебаний |
Каприновая С10:0 |
0,1 |
- |
Лауриновая С12:0 |
0,1 |
- |
Миристиновая С14:0 |
1,5 |
От 0,5 до 2,5 |
Миристолеиновая С14:1 |
- |
До 0,2 |
Пентадекановая С15:0 |
0,1 |
До 0,1 |
Пальмитиновая С16:0 |
26,0 |
От 20,0 до 32,0 |
Пальмитолеиновая С16:1 |
3,3 |
От 1,7 до 5,0 |
Маргариновая С17:0 |
0,4 |
До 0,5 |
Маргаролеиновая С17:1 |
0,2 |
До 0,5 |
Стеариновая С18:0 |
13,5 |
От 5,0 до 24,0 |
Олеиновая С18:1 |
43,9 |
От 36,0 до 62,0 |
Линолевая С18:2 |
9,5 |
От 3,0 до 16,0 |
Линоленовая С18:3 |
0,4 |
До 1,5 |
Арахиновая С20:0 |
0,2 |
До 1,0 |
Гадолеиновая С20:1 |
0,7 |
До 1,0 |
Эйкозадиеновая С20:2 |
0,1 |
До 1,0 |
Эйкозатетраеновая С20:4 |
- |
До 1,0 |
Бегеновая С22:0 |
- |
До 0,1 |
Состав говяжьего жира
ЖК |
Обычное значение |
Диапазон колебаний |
Лауриновая С12:0 |
0,1 |
До 0,2 |
Миристиновая С14:0 |
3,2 |
От 1,4 до 7,8 |
Миристолеиновая С14:1 |
0,9 |
От 0,5 до 1,5 |
Пентадекановая С15:0 |
0,5 |
От 1,5 до 1,0 |
Пальмитиновая С16:0 |
24,3 |
От 17,0 до 37,0 |
Пальмитолеиновая С16:1 |
3,7 |
От 0,7 до 8,8 |
Гексадекадиеновая С16:2 |
- |
До 1,0 |
Маргариновая С17:0 |
1,5 |
От 0,5 до 2,0 |
Маргаролеиновая С17:1 |
0,8 |
До 1,0 |
Стеариновая С18:0 |
18,6 |
От 6,0 до 40,0 |
Олеиновая С18:1 |
42,6 |
От 26,0 до 50,0 |
Линолевая С18:2 |
2,6 |
От 0,5 до 5,0 |
Линоленовая С18:3 |
0,7 |
До 2,5 |
Арахиновая С20:0 |
0,2 |
До 0,5 |
Гадолеиновая С20:1 |
0,3 |
До 0,5 |
Эйкозатетраеновая С20:4 |
- |
До 0,5 |
Состав кукурузного масла
ЖК |
Обычное значение |
Диапазон колебаний |
Миристиновая С14:0 |
0,1 |
До 0,1 |
Пальмитиновая С16:0 |
10,9 |
От 8,0 до 19,0 |
Пальмитолеиновая С16:1 |
0,2 |
До 0,5 |
Марнариновая С17:0 |
0,1 |
- |
Стеариновая С18:0 |
2,0 |
От 0,5 до 4,0 |
Олеиновая С18:1 |
25,4 |
От 19,0 до 50,0 |
Линолевая С18:2 |
59,6 |
От 34,0 до 62,0 |
Линоленовая С18:3 |
1,2 |
От 0,1 до 2,0 |
Арахиновая С20:0 |
0,4 |
До 1,0 |
Гадолеиновая С20:1 |
- |
До 0,5 |
Бегеновая С22:0 |
0,1 |
До 0,5 |
Лигноцериновая С24:0 |
- |
- |
Состав арахисового масла
ЖК |
Обычное значение |
Диапазон колебаний |
Миристиновая С14:0 |
0,1 |
До 0,1 |
Пальмитиновая С16:0 |
11,1 |
От 8,3 до 14,0 |
Пальмитолеиновая С16:1 |
0,2 |
До 0,2 |
Маргариновая С17:0 |
0,1 |
- |
Маргаролеиновая С17:1 |
0,1 |
- |
Стеариновая С18:0 |
2,4 |
От 1,9 до 4,4 |
Олеиновая С18:1 |
46,7 |
От 36,4 до 67,1 |
Линолевая С18:2 |
32,0 |
От 14,0 до 43,0 |
Линоленовая С18:3 |
- |
До 0,1 |
Арахиновая С20:0 |
1,3 |
От 1,1 до 1,7 |
Гадолеиновая С20:1 |
1,6 |
От 0,7 до 1,7 |
Бегеновая С22:0 |
2,9 |
От 2,1 до 4,4 |
Эруковая С22:1 |
- |
До 0,3 |
Лигноцериновая С24:0 |
1,5 |
От 1,1 до 2,2 |
Ацетэруковая С24:1 |
- |
До 0,3 |
Состав соевого масла
ЖК |
Обычное значение |
Диапазон колебаний |
Миристиновая С14:0 |
0,1 |
До 0,2 |
Пальмитиновая С16:0 |
10,6 |
От 8,0 до 13,3 |
Пальмитолеиновая С16:1 |
0,1 |
До 0,2 |
Маргариновая С17:0 |
0,1 |
- |
Стеариновая С18:0 |
4,0 |
От 2,4 до 5,4 |
Олеиновая С18:1 |
23,3 |
От 17,7 до 26,1 |
Линолевая С18:2 |
53,7 |
От 49,8 до 57,1 |
Линоленовая С18:3 |
7,6 |
От 5,5 до 9,5 |
Арахиновая С20:0 |
0,3 |
От 0,1 до 0,6 |
Гадолеиновая С20:1 |
- |
До 0,3 |
Бегеновая С22:0 |
0,3 |
От 0,3 до 0,7 |
Эруковая С22:1 |
- |
До 0,3 |
Лигноцериновая С24:0 |
- |
До 0,4 |