Определение кислотного числа

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 15Следующая ⇒

Кислотным числом называют количество миллиграммов гидроксида калия, необходимое для нейтрализации свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г жира.

Кислотное число является основным из химических показателей, по которому масла делят на торговые сорта, так как оно возрастает в результате окисления и гидролитического распада молекулы триацилглицерина до свободных жирных кислот. По количеству свободных жирных кислот, содержащихся в жире, можно судить о его свежести, так как в природных жирах их находится мало. При неправильном хранении количество свободных жирных кислот возрастает, и дальнейшее их окисление приводит к появлению пороков вкуса и запаха, а при более глубоком процессе – к непригодности жира для пищевых целей.

Значение кислотного числа для некоторых масел (в мг KOH, не более) приведены в таблице 4.

Метод определения кислотного числа основан на титровании свободных жирных кислот в эфирно-спиртовом растворе жира водным раствором щелочи. Эфир в этой смеси служит растворителем жира, а этиловый спирт применяют для гомогенизации системы, образуемой водным раствором щелочи и эфирным раствором жира в процессе титрования. При отсутствии спирта реакция протекает в гетерогенной среде на поверхности раздела фаз и не доходит до конца. Гомогенизация достигается благодаря тому, что спирт способен хорошо смешиваться с водой и органическими растворителями.

Таблица 4. Кислотное число масел

Наименование масел	Вид и сорт
Рафинированное	Гидратированное	Нерафинированное
Дезодорированное	недезодорированное	высший	1-ый	2-ой	высший	1-ый	2-ой
Подсолнечное	0, 4	0, 4	1, 5	2, 25	6, 0	1, 5	2, 25	6, 0
Кукурузное	0, 4	0, 4	-	-	-	5, 0 (сортов нет)
Соевое	0, 3	-	-	1, 0	1, 5	Нет	2, 0	4, 0
Льняное	0, 7	-	-	-	-	-	2, 5	5, 0
Горчичное	-	-	-	-	-	1, 5	2, 3	6, 0
Рапсовое	0, 40					4, 0
Арахисовое	0, 4	0, 4	1, 5	2, 25	6, 0	1, 5	2, 25	6, 0

Посуда, приборы и оборудование: весы, коническая колба, установка для титрования.

Реактивы: нейтрализованная смесь (диэтиловый эфир и 96%-ного этилового спирта в соотношении 2: 1), 0, 1 М раствор КОН, фенолфталеин.

Выполнение анализа. В коническую колбу вместимостью 100-150 мл отвешивают с погрешностью ±0, 01г около 2 г масла, приливают 25 мл нейтрализованной смеси. Эту смесь предварительно нейтрализуют раствором щелочи в присутствии нескольких капель 1%-ного спиртового раствора фенолфталеина до слабо-розовой окраски. Раствор масла при постоянном помешивании быстро титруют 0, 1 н водным раствором щелочи до слабо-розовой окраски, устойчивой в течение 30 секунд.

Обработка результатов. Кислотное число жира (к.ч.) в мг KOH вычисляют по формуле:

к.ч. = (5, 611 · V · К)/m;

где V – количество 0, 1 н раствора щелочи, израсходованное при титровании, мл; К – поправка к титру для пересчета на точный 0, 1 н раствор щелочи; 5, 611 – количество мг KOH, содержащегося в мл 0, 1 н раствора щелочи; m – навеска масла, г.

Конечным результатом считают среднее арифметическое из двух определений. Расхождение между параллельными определениями должно быть не более 0, 1 мг для сырых и 0, 06 мг для рафинированных масел.

2. Определение числа омыления

Число омыления (ч.о.) показывает количество миллиграммов гидроксида калия, необходимое для омыления глицеридов (связанных жирных кислот) и для нейтрализации свободных жирных кислот, находящихся в 1г жира. По числу омыления в совокупности с другими показателями можно судить о природе жира и его свежести. Число омыления зависит от молекулярной массы жирных кислот глицеридов жира. Чем больше молекулярная масса жирных кислот жира, тем меньше молекул будет в 1г жира и, следовательно, меньше KOH пойдет на омыление. Свободные жирные кислоты увеличивают число омыления, а ди – и моноглицериды его снижают.

Число омыления жиров находится в пределах 170-247 мг KOH. Большие числовые значения соответствуют маслам, содержащим низкомолекулярные жирные кислоты (кокосовое, коровье масла). Числа омыления жиров приведены в таблице 5.

Таблица 5. Число омыления масел и жиров

Вид масла	Число омыления, мг KOH	Вид масла	Число омыления, мг KOH
Подсолнечное	188 – 194	Горчичное	170 – 184
Соевое	180 – 202	Говяжий жир	193 – 200
Хлопковое	191 – 198	Бараний жир	191 – 206
Арахисовое	185 – 206	Свиной жир	193 – 200
Льняное	187 – 198	Костный жир	193 – 198
Кукурузное	186 - 198	Коровье масло	212 – 247
Рапсовое	172 - 175
Оливковое	181 - 188

Сущность метода определения ч.о. состоит в омылении гидроксидом калия и нейтрализации всех жирных кислот, находящихся в навеске жира:

C₃H₅(OCOR)₃ + 3H₂O ↔ C₃H₅(OH)₃ + 3RCOOH

RCOOH + KOH → RCOOK + H₂O

Омыление ведут в избыточном количестве спиртового раствора КОН, являющегося катализатором реакции гидролиза. При этом образуются свободный глицерин и этиловые эфиры жирных кислот. Эти вещества хорошо растворимы в спирте, и при нагревании в процессе омыления обеспечивается гомогенность среды и большая скорость реакции.

По окончании реакции избыток щелочи в горячем мыльном растворе оттитровывают 0, 5 н HCl. Параллельно с анализом масла проводят контрольную пробу со всеми реактивами (без навески жира). Этим определением устанавливается действительный объем 0, 5 н KOH, который взят для омыления. Разница между общим числом миллилитров KOH, взятого для омыления жира, и количеством миллилитров щелочи, которое было оттитровано соляной кислотой, соответствует объему KOH, пошедшего на нейтрализацию всех кислот во взятой навеске жира. Это разница, умноженная на титр кислоты и разделенная на навеску жира, соответствует числу омыления жира.

Посуда и приборы: весы, баня водяная, установка для титрования, круглодонная колба на 250 мл, обратный холодильник

Реактивы: 0, 5 н спиртовой раствор КОН, 0, 5 н раствор HCl, 1% фенолфталеин.

Выполнение анализа. В коническую колбу отвешивают 2-3г масла с точностью до 0, 0001г и приливают из бюретки 25 мл спиртового раствора KOH, присоединяют обратный холодильник, и смесь кипятят на водяной бане в течение 1 часа, периодически взбалтывая. К полученному прозрачному горячему мыльному раствору приливают 0, 5 мл раствора фенолфталеина и немедленно титруют соляной кислотой до нейтральной реакции, т.е. до исчезновения розовой окраски.

В тех же условиях проводят контрольный опыт без масла.

Обработка результатов. Число омыления (ч.о.) в мг KOH вычисляют по формуле:

ч.о. = (V – V₁) · K · 28, 055)/m,

где V – количество 0, 5 н раствора соляной кислоты, пошедшее на титрование контрольной пробы, мл; V₁- количество 0, 5 н раствора соляной кислоты, пошедшее на титрование основной пробы, мл; K – поправка к титру 0, 5 н раствора соляной кислоты; 28, 055 – количество мг едкого кали, соответствующее 1 мл 0, 5 н раствора соляной кислоты; m – навеска масла, г.

Конечный результат выражается как среднее арифметическое из двух определений. Расхождение между параллельными определениями не должно быть более 0, 1 мг KOH.

Определение йодного числа

Под йодным числом понимают количество граммов йода или другого галогена в пересчете на йод, которое может присоединиться к 100 г жира. Йодное число зависит от природы жира и его свежести. Чем больше в жире содержится ненасыщенных жирных кислот, тем выше его йодное число, т.к. с увеличением количества кратных связей в углеродной цепи жирных кислот возрастает количество присоединившегося галогена. Растительные масла, ввиду большего содержания ненасыщенных жирных кислот по сравнению с животными жирами, имеют более высокие значения йодных чисел. В таблице 6 приведены значения йодных чисел различных видов масел и жиров.

Таблица 6. Значения йодных чисел масел и жиров

Вид масла	Йодное число, %	Вид масла	Йодное число, %
Подсолнечное	125 – 145	Бараний	31 – 46
Соевое	120 – 140	Говяжий	32 – 57
Хлопковое	101 – 116	Свиной	46 – 64
Арахисовое	83 – 105	Коровье масло	30 – 50
Льняное	171 – 206
Кукурузное	111 - 133
рапсовое	94 - 106
Оливковое	86 - 88

В процессе окисления жиров, количество ненасыщенных жирных кислот снижается и йодное число уменьшается.

Применяемые методы Гюбля, Гануса, Кауфмана, Вийса, ускоренный метод со спиртовым раствором йода основаны на свойствах ненасыщенных жирных кислот присоединять галогены по месту двойных связей. При этом каждая двойная связь в жирных кислотах может присоединять 2 атома галогена. Для анализа используют соединения галогенов: ICl, BrI, HOI.

Ускоренный метод со спиртовым раствором йода

Жир обрабатывают избытком спиртового раствора йода (полное насыщение двойных связей происходит только тогда, когда количество галогена на 50-60% выше теоретического) в присутствии большого количества воды. В этих условиях раствор йода подвергается гидролизу:

I₂ + H₂O ↔ HI + HIO

Продукты диссоциации йодноватистой кислоты HIO (I и OH) присоединяются по месту двойных связей ненасыщенных кислот:

CH₃-(СН₂)_n-CH=CH-(СН₂)_n-COOH + HIO = CH₃-(СН₂)_n-CHI-CHOH-(СН₂)_n-COOH.

В растворе остается йодоводородная кислота HI, количество которой равно количеству йодноватистой кислоты HIO, израсходованной на замещение двойных связей жирных кислот. Непрореагировавший HI оттитровывают в рабочем опыте (с навеской жира) раствором тиосульфата в присутствии индикатора - крахмала.

2Na₂S₂O₃ + I₂ = 2NaI + Na₂S₄O₆

Для того чтобы узнать количество HIO, присоединившегося к ненасыщенным жирным кислотам исследуемого жира, проводят контрольный опыт (без навески жира) в аналогичных условиях и оттитровывают в растворе весь йод тиосульфатом. Разность между количествами тиосульфата, израсходованного в контрольном и рабочем опытах, будет равно количеству HIO, прореагировавшему с исследуемым жиром.

Приборы и посуда: весы, водяная баня, колба на 500 мл

Реактивы: этиловый спирт, 0, 2 н спиртовой раствор йода, 0, 1 н раствор тиосульфата натрия, 1% раствор крахмала.

Выполнение анализа. Навеску жира, примерно 0, 2 г, растворяют в 15 мл спирта в колбе, нагревая на водяной бане при 50˚ C до полного растворения жира. Охлаждают, добавляют 25 мл спиртового раствора йода и хорошо перемешивают. Приливают 200 мл воды, снова перемешивают и оставляют в темном месте на 5 минут. Затем раствор с избытком непрореагировавшего йода титруют раствором тиосульфата. В конце титрования добавляют 0, 5 мл раствора крахмала и титруют до исчезновения синей окраски. В тех же условиях проводят контрольный опыт (без навески жира).

Обработка результатов. Йодное число (й.ч.) жира определяют по формуле:

й.ч. = ((V – V₁) · 0, 01269 · K · 100)/m,

где V – количество 0, 1 н раствора тиосульфата, пошедшее на титрование контрольной пробы, мл; V₁ – количество 0, 1 н раствора тиосульфата, пошедшее на титрование основной пробы, мл; 0, 01269 – количество йода, эквивалентное 1 мл 0, 1 н раствора тиосульфата, г; m – навеска жира, г; K – поправка к титру для пересчета на 0, 1 н раствор тиосульфата.

Результаты органолептических и физико-химических исследований образца растительного масла заносят в таблице 7 и делают заключение о его качестве.

Таблица 7. Результаты экспертизы растительного масла.

Вид масла	Показатели качества	Характеристика показателей
по стандарту	в результате анализа
	Цвет
запах и вкус
Прозрачность
показатель преломления
кислотное число
число омыления
йодное число

Контрольные вопросы

1. Какие показатели качества растительных масел нормируются стандартом?

2. Как зависит относительная плотность масла от его свежести?

3. Сравните значения показателя преломления растительных и животных жиров по таблице 1 и объясните причины их различий.

4. Почему кислотное число растительного масла является одним из показателей, положенных в основу деления масла на торговые сорта?

5. Как по значению йодного числа можно определить состав и качество жира?

6. Охарактеризуйте факторы, влияющих на качество и сохраняемость растительных масел (сырье, метод извлечения жира и степень очистки).

7. Каким образом влияет на химический состав, пищевую ценность и сохраняемость степень очистки растительных масел?

8. В чем заключается сущность рафинации жиров?

9. Укажите, по каким показателям нерафинированное масло отличается от гидратированных и рафинированных.

10. Изложите правила упаковки, транспортирования, условия и сроки хранения растительных масел.

11. Объясните химическую природу триглицеридов.

12. Какие витамины относятся к жирорастворимым, укажите, какие витамины содержатся в растительных маслах и каково их влияние на пищевую ценность и сохраняемость растительных жиров?

13. Какие процессы протекают при хранении растительных масел и к каким изменениям качества они приводят?

14. Почему растительные масла имеют более высокое йодное число по сравнению с животными жирами?

15. Какие жирные кислоты преобладают в растительных маслах?

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒