Повышение точности измерения содержания перекисных и карбонильных соединений в жирах

• Автор: Здоровенина, Анна Олеговна
• Шифр специальности: 05.18.06, 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 137 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
Жиры животного и растительного происхождения являются одной из важных составляющих частей пищевого рациона человека. Обладая высокой калорийностью, они являются основным источником энергии. Вместе с жирами в организм вводятся необходимые для нормальной жизнедеятельности человека витамины, фосфолипиды и т.д. Длительное отсутствие жиров в пище влечет за собой расстройство функции организма. Жиры являются важным материалом и для технических целей. Они являются основным сырьем в производстве мыла, олифы, лаков и масляных красок, линолеума и целого ряда других изделий.
Жиры подвергаются разнообразных химическим и биохимическим превращениям, результатом которых является изменение вкуса, запаха, цвета, консистенции. Жир, подвергшийся таким изменениям, труднее усваивается организмом, резко снижается их пищевая ценность, а сверх определенного предела изменений жиры становятся непригодными в пищу.
Одним из основных путей порчи жиров является их окисление. Сложные непредельные и полинепредельные алифатические органические вещества, входящие в состав жиров, достаточно легко окисляются атмосферным кислородом и другими окислителями. Окисление жиров протекает при хранении масличных семян, в процессах маслодобывания и переработки, а также во время хранения жировой продукции т.е. на всех стадиях сельскохозяйственного и промышленного производства и в потреблении.

Изменения состава продуктов окисления жиров в процессах переработки

весьма сложны. На разных стадиях производства происходят взаимные

превращения одних продуктов окисления в другие. Так, к примеру, в процессе отбелки и дезодорации при высоких температурах идет интенсивное образование и накопление карбонильных соединений и эпоксидов в результате разложения перекисей и гидроперекисей. При неудовлетворительных условиях дезодорации часть карбонильных соединений остается в масле 1.
Продукты окисления относятся к наиболее нежелательным примесям в жирах. Поэтому важной частью технологического процесса получения и переработки масел и жиров является контроль их содержания. Этот контроль позволяет не только характеризовать качество жирового сырья и продукции, но также оценивать эффективность процессов переработки масел и соблюдение технологических норм что иллюстрирует схема на рисунке 1. Предотвращение окисления необходимо рассматривать как один из важнейших критериев совершенства технологии переработки масел и жиров.
Рис. 1 Взаимосвязь контроля качества масложировой продукции и технологических процессов
Для того, чтобы контроль был эффективным, содержание продуктов окисления нужно измерять достаточно достоверно, точно, воспроизводимо в разных лабораториях, в различных условиях, в продолжении значительных промежутков времени. Т.е., необходимо обеспечить единство измерений в данной области.
В г. вступил в силу Закон о техническом регулировании, который ставит Закон обеспечения единства измерений в один ряд с проблемами безопасности. При этом под единством измерений понимается состояние измерений, характеризующееся тем, что их результаты выражаются в узаконенных единицах, размеры которых в установленных пределах равны размерам единиц, воспроизводимых первичными эталонами, а погрешности результатов измерений известны и с заданной вероятностью не выходят за установленные пределы. В соответствии с этим становится понятно, что задача обеспечения единства измерений в настоящее время очень актуальна и ее решение напрямую влияет на качество выпускаемой продукции и снижает риск выпуска недоброкачественной, бракованной продукции, которая может отрицательно влиять на здоровье людей.
Единство измерений включает следующие аспекты
применение единиц и величин, регламентированных международной
системой единицей
установление показателей точности измерений
метрологическую аттестацию методик выполнения измерений
стандартизацию условий выполнения измерений
введение


Создание и применение таких средств является одним из необходимых условий обеспечения единства измерений. Основной целью исследования является повышение точности измерения содержания гидропероксидов и карбонильных соединений в маслах и жирах. Эти параметры были выбраны в силу нескольких причин. Перекисные соединения являются первичными продуктами окисления. Поглощаемые с продуктами питания, они способны инициировать процессы окисления в организме, они также приводят к деструктивным изменениям в тонком кишечнике, печени, почках и тканях других органов. Кроме того, в последние годы установлено, что холестерин, основной нейтральный липид биомембран, также может подвергаться автоокислению с образованием гидроперекисей. Окисленные производные холестерина широко распространены в пищевых продуктах животного происхождения, особенно подвергающихся сублимации и термической обработке в процессе приготовления пищи. В частности, обнаружено, что продукты автоокисления холестерина, оказывают выраженное цитотоксическое действие на гладкомышечные клетки аорты. Продукты окисления холестерина обнаружены в липопротеинах низкой плотности больных атеросклерозом 8,9. Однако, несмотря на это, данный показатель нормируется только для жиров и масел. Хотя во многих жиросодержащих продуктах есть большое количество ненасыщенных легкоокисляемых кислот табл. Кроме того, не указанны нормативы на содержание перекисных соединений в таких маслах, как касторовое масло и рыбий жир. Согласно ГОСТ на рыбий жир 4 и фармакопеи 2, 3, 5, 6 из химических характеристик регламентируется только кислотное число. Однако работы, проведенные еще в ых годах ХХого столетия Переплетчиком Р. Р. , показали, что кислотное число увеличивается весьма незначительно и достигает порогового значения в течение четырех месяцев. Образующиеся в процессе окисления гидроперекисей ненасыщенные альдегиды и кетоны обладают цитотоксичностью подавляют процессы гликолиза и окислительного фосфорилирования, ингибируют синтез белка и нуклеиновых кислот, окисляют белковые тиолы и дисульфиды 8. Кроме того, именно карбонильные соединения являются основными источниками органолептических изменений масел. Исходя из поставленной цели, в основные задачи данной диссертационной работы входит
1. Оценка современного состояния методов измерения содержания гидроперекисей и карбонильных соединений. Выбор и приведение методов измерения указанных показателей в соответствие требованиям современных стандартов и документов по метрологии. Метрологическая аттестация выбранных методов контроля этих показателей. Впервые определены и сформулированы требования к необходимой точности измерения содержания гидроперекисей и карбонильных соединений в растительных маслах и жирах. Установлены источники погрешности и разработаны адекватные математические модели точности измерения перекисного и анизидинового чисел. Показано, что реакции гидроперекисей различных жиров с йодидоь калия удовлетворительно описываются уравнением кинетики псевдопервогс порядка с близкими параметрами. Установлены необходимые условия проведения анализа температура . С загрузка йодистого калия 1 см3 раствора йодистого калия продолжительность экспозиция в условиях полной светоизоляции минут. Показано, что при соблюдении этих условий диапазон измерения перекисного числа можно расширить до 0,1. Обоснована целесообразность применения и разработан метод измерения содержания карбонильных соединений, основанный на измерении остаточной концентрации ароматического амина через образование ароматического азометинового красителя, поглощающего свет в видимой области. Рекомендован и метрологически аттестован метод измерения перекисного числа со следующими условиями проведения анализа температура . С загрузка йодистого калия 1 см3 раствора йодистого калия продолжительность экспозиция в условиях полной светоизоляции минут. Расширение диапазона измерения перекисного числа до 0,1. Предложен новый метод измерения карбонильного числа, позволяющий повысить достоверность получаемых результатов, что приводит к снижению риска выпуска недоброкачественной продукции.