Идентификация масел и жиров

Сырьевую принадлежность возможно установить по комплексу органолептических характеристик, физических показателей, качественных реакций и жирнокислотному составу.

Органолептические показатели значимы при определении сырьевой принадлежности и вида растительных масел, пищевых топленых жиров, кулинарных, кондитерских и хлебопекарных жиров. У очищенных (рафинированных) жировых продуктов они теряют свою актуальность.

Физические показатели. Из физических показателей при идентификации растительных масел определяют показатель преломления, плотность, вязкость, температуру застывания; при идентификации пищевых топленых жиров - температуру плавления, температуру застывания, показатель преломления и плотность; при идентификации кулинарных, кондитерских и хлебопекарных жиров - температуры плавления и застывания.

Для оценки этих показателей используются простые физические приборы. Длительность исследования не превышает 10-20 мин, а методы относят к экспрессным.

Показатель преломления. Жидкие растительные масла и топленые животные жиры в расплавленном состоянии обладают способностью преломлять луч света. Причем преломляющая способность масел, полученных из различных масличных культур, и животных жиров неодинакова (табл. 4.1). 

 

 

Плотность при 20 0С, кг/м3

Показатель преломления при 20 0С

Вязкость при 20 0С, Па·с

Температура застывания, 0С

Температура плавления, 0С

Число омыления, мг КОН

Йодное число, % йода

Растительные масла

Подсолнечное

917-920

1,473-1,475

0,0546-0,0598

От -15 до -19

-

186-194

119-145

Кукурузное

914-921

1,471-1,474

0,0657-0,0723

От -10 до -20

-

188-193

117-123

Соевое

921-931

1,174-1,478

0,0532-0,0658

От -15 до -18

От -7 до -8

188-195

124-133

Арахисовое

911-929

1,468-1,472

0,0759-0,0812

От -2,5 до -3

-

188-197

83-105

Горчичное

913-923

1,470-1,474

-0,1170

От -8 до -16

-

170-183

92-123

Оливковое

914-918

1,466-1,471

0,0713-0,0899

От 0 до -6

-

185-196

80-85

Оливковое из ядра косточек

918-920

1,466-1,474

0,0713-0,0899

От 0 до -6

-

 

 

Рапсовое

908-915

1,472-1,476

-

От 0 до -10

-

172-175

94-106

Льняное

926-936

1,480-1,487

0,0527-0,0530

От -16 до -27

-

184-195

174-183

Конопляное

922-932

1,477-1,479

0,0646-0,0649

От -15 до -28

-

190-194

140-143

Хлопковое

918-932

1,472-1,476

0,0592-0,0734

От 5 до -6

10 (осадок)

194-196

103-116

Какао

960

1,4569

 

21,5-27

От -15 до -20

192-196

34-38

Пальмовое

923

1,4545

 

31-41

27-30

196-210

51-57

Пальможаровое

930

1,4516

 

19-24

25-30

240-257

12-16

Кокосовое

925

1,4497

 

19-26

24-27

246-268

8-10

 

Преломляющую способность масел характеризуют величиной показателя преломления (и20), определенного при 20 °С (у топленых животных жиров при 40 °С). Показатель преломления равен отношению синуса угла падения луча к синусу угла преломления. Показатель преломления характеризует не только чистоту жиров, но и степень их окисления; он возрастает при наличии оксигрупп, увеличении молекулярного веса и количества непредельных жирных кислот в жирно-кислотных радикалах триглицеридов.

Определение показателя преломления производят с помощью рефрактометра. Это безразмерная величина. 

Температура плавления. Температура плавления характеризует переход жира из твердого состояния в жидкое. Так как жиры не имеют резко выраженной температуры плавления, их характеризуют по двум показателям: по температуре, при которой жир приобретает подвижность и которую называют температурой плавления, и по температуре полного расплавления, когда жир становится совершенно прозрачным. Температура плавления зависит от соотношения жирных кислот в молекуле триглицеридов.

В производстве пищевых жиров температура плавления является характерным показателем. Она отличает тугоплавкие жиры с температурой плавления выше определенного предела от жиров низкоплавких. Последние лучше усваиваются организмом человека.

Температура застывания. Температура застывания жиров зависит от химического состава и служит характеристикой степени чистоты жиров и жирных кислот.

Относительная плотность. Относительная плотность растительного масла может быть определена как отношение массы определенного объема масла к массе равного объема дистиллированной воды при 20 °С или при помощи ареометра. Относительная плотность - величина безразмерная.

В химии жиров плотность (в кг/м3) принято определять как отношение массы жира при 20 °С к массе того же объема воды при 4 °С.

Плотность жиров характеризует состав жирных кислот, входящих в молекулу триглицерида. Плотность жиров уменьшается с увеличением молекулярной массы и увеличивается с повышением степени ненасыщенности жирных кислот, входящих в состав триглицеридов. Кроме этого, наличие гидроксильных групп в жирно-кислотном радикале, образующихся в процессе окисления, приводит к увеличению плотности. При увеличении содержания свободных жирных кислот, образующихся при гидролизе глицеридов, плотность жиров снижается. Плотность нерафинированных жиров выше, чем рафинированных.

Вязкость. Вязкость масел и жиров, как правило, определяют с применением вискозиметра Оствальда. Измерение вязкости при помощи капиллярного вискозиметра основано на определении времени истечения через капилляр определенного объема жидкости из измерительного резервуара.

Вязкость жиров и масел зависит от молекулярной массы жирных кислот, входящих в состав триглицеридов. С увеличением молекулярной массы жирных кислот вязкость увеличивается и снижается с увеличением числа двойных связей. Вязкость натуральных жиров и масел колеблется в относительно узких пределах, однако этот показатель имеет существенное значение при установлении природной чистоты жира.

Из чисел, определяемых в жирах и растительных маслах, значимыми для экспертизы являются число омыления и йодное число, по величине которых можно также судить и о чистоте и природе жиров.

Число омыления. Число омыления представляет собой число миллиграммов едкого кали, необходимое для омыления глицеридов и фосфатидов и для нейтрализации свободных жирных кислот, входящих в состав 1 г жира.

Этот показатель является характеристикой средней молекулярной массы смеси свободных жирных кислот и кислот, входящих в состав глицеридов исследуемого жира. На величину числа омыления оказывают влияние неомыляемые вещества, свободные жирные кислоты, моно- и диглицериды, а также посторонние примеси.

Йодное число. Йодное число жира - условная величина, представляющая собой число граммов йода, эквивалентное галогену, присоединившемуся к 100 г исследуемого жира, выраженное в процентах йода.

При определении йодного числа жира происходит количественное насыщение двойных связей ненасыщенных кислот жира при комнатной температуре, связывание избытка непрореагировавших галогенов йодистым калием с последующим количественным определением выделившегося свободного йода путем титрования его гипосульфитом натрия в присутствии крахмала.

Йодное число является важнейшим химическим показателем жиров. Оно позволяет судить о степени ненасыщенности жирных кислот, входящих в состав жира. По величине йодного числа судят о преобладании в растительном масле или жире насыщенных или ненасыщенных жирных кислот. Чем выше содержание ненасыщенных жирных кислот, тем выше значение йодного числа. Тугоплавкие жиры имеют низкое значение йодного числа, легкоплавкие - высокое. Этот показатель имеет важное значение при идентификации пищевых топленых жиров. По повышенному значению йодного числа бараньего жира можно предположить, что он фальсифицирован легкоплавким жиром (конским или собачьим). Низкое йодное число свиного жира свидетельствует о добавлении к нему тугоплавкого жира (бараньего или говяжьего).

Качественные реакции на жиры и масла. Качественные реакции на жиры и масла позволяют точно и быстро выявить примеси отдельных видов жиров и растительных масел в исследуемых жировых продуктах. Особенно актуальными они становятся при экспертизе дорогостоящих растительных масел, маргаринов и топленых жиров с целью выявления их ассортиментной фальсификации.

Реакции на наличие гидрогенизированных жиров. Основным способом обнаружения гидрогенизированных жиров является выявление остатка никеля химическими методами или спектрографически.

Косвенно можно различить гидрогенизированные жиры от натуральных, определив в них содержание неомыляемых веществ. В гидрогенизированных жирах их в 2-3 раза больше, чем в натуральных.

Реакция на хлопковое масло. Эта реакция основана на восстановлении азотнокислого серебра и обнаруживает в смеси наличие даже 5% хлопкового масла. Для этого 5 мл жирных кислот, выделенных из испытуемого масла, растворяют в 15 мл 90%-ного спирта, прибавляют 2 мл 3%-ного водного раствора азотнокислого серебра и смесь кипятят в течение 1-3 мин. Жирные кислоты хлопкового масла окрашиваются в темный цвет восстановленным металлическим серебром.

Реакция на кунжутное масло. 0,1 г тонко растертого сахара растворяют в 10 мл соляной кислоты плотностью 1,19. К этому раствору приливают 20 мл исследуемого масла и сильно взбалтывают. При наличии кунжутного масла получается красная окраска.

Реакция на жиры морских животных и рыб. Большие примеси жиров морских животных и рыб к другим жирам можно обнаружить по неприятному запаху, а также по сильной красно-бурой окраске, которую дают эти жиры при смешивании с крепкой фосфорной кислотой и с концентрированными спиртовыми растворами едких щелочей. Однако эти признаки оказываются недостаточными, если содержание жиров морских животных и рыб в смеси других жиров незначительно или если испытуемое вещество содержит эти жиры в полимеризованном или гидрогенизированном виде.

Наиболее быстрым способом определения примесей жиров морских животных и рыб является следующий: 5 мл расплавленного жира растворяют в 10 мл хлороформа и 1,5 мл ледяной уксусной кислоты, затем прибавляют 2,5 мл бромного раствора. Жиры рыб и морских животных дают при этом быстро исчезающую розовую окраску, а по истечении 1 мин появляется зеленая окраска, которая держится довольно долго. Растительные и животные жиры при такой обработке дают желтую или красновато-желтую окраску.

Реакция на масла крестоцветных. Рапсовое, рыжиковое, горчичное и другие масла крестоцветных распознают путем открытия серы, которую они содержат. Для качественного определения серы необходимо 25-30 г исследуемого масла нагревать в течение нескольких минут с 20 мл 10%-ного раствора NaOH. Мыльный раствор отфильтровать через бумажный фильтр. Фильтратом смочить фильтровальную бумагу, пропитанную уксусно-кислым свинцом. Если в масле содержится сера, то фильтровальная бумага почернеет вследствие образования сернистого свинца.

Масла крестоцветных также обладают низким числом омыления (около 175, см. табл. 4.1), из-за наличия в них большого количества высокомолекулярной ненасыщенной эруковой кислоты (табл. 4.6). Более или менее значительные примеси этих масел могут быть выявлены после определения числа омыления, которое должно быть ниже характерного для большинства масел.

Кроме этого, одним из признаков масел крестоцветных является способность мыльных растворов, полученных омылением масла 0,5н спиртовым раствором КОН, застывать при комнатной температуре с образованием лучистых агрегатиков.