Методи визначення олії в насінні засновані на його здатності розчинятися в деяких органічних розчинниках, наприклад, в діетиловому ефірі, петролейном ефірі, авіаційному бензині і т. П. Разом з маслом в екстракти потрапляють супутні речовини. Такі екстракти називають Сирим жиром. Існують різні способи визначення сирого жиру, що розрізняються як апаратурним оформленням, так і часом проведення досвіду. Для студентського практикуму, обмеженого в часі, найбільший інтерес представляють експрес - методи. При цьому дуже важлива оцінка достовірності отриманих результатів та їх відтворюваність.
1. МЕТА ТА ЗАВДАННЯ РОБОТИ
Ознайомлення з основними методами визначення загального вмісту ліпідів в насінні олійних рослин.
Освоєння методу визначення сирого жиру по сухому залишку.
2.Краткая ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ щодо методів визначення ЛІПІДІВ В ПРИРОДНИХ ОБ'ЄКТАХ
2.1.Методи визначення загального вмісту ліпідів в насінні олійних рослин
Б) Визначення сирого жиру по сухому залишку методом настоювання. Процес ведуть в екстракційних апаратах з попередніми дводобовим настоюванням в діетиловому ефірі. Кількість жиру, витягнутого з навішування, визначають за різницею між вагою навішування до екстракції і вагою її знежиреного сухого залишку.
В) Варіант методу А) в модифікації С. В.Рушковского полягає в 2-х,
3-х кратної зміни розчинника в попередньої екстракції, яку проводять в широкогорлих посудині в статичних умовах, використовуючи як розчинник харчової бензин. Потім частково знежирені пакети поміщають в патрон апарату Сокслета і витягають залишки масла протягом 2-4 годин етиловим ефіром. Це в значній мірі збільшує ступінь вилучення жиру.
Перевагою методів Б) і В) є їх висока продуктивність,
А також економну витрату розчинника. Джерелом помилок при цьому
Може служити погана попередня просушування насіння і пакетів, провідні
До завищення результатів.
Апарат Сокслета в зібраному вигляді показаний на рис.2.1. Основою його є скляний екстрактор 2, до якого зверху на шлифе приєднаний зворотний холодильник 1, а знизу колба 5 для розчинника і місцелли. (Місцелли - розчин жиру в органічному розчиннику). Екстрактор являє собою скляний циліндр, в нижній частині якого починається сифонная трубка 3. Інший кінець сифонной трубки введений в широку трубку, до якої припаяний циліндр екстрактора 2. Ця широка трубка з'єднується з екстрактором за допомогою трубки 4. З'єднання трьох частин екстракційного приладу переважно здійснювати на шліфах . Апарат Сокслета нагрівають на водяній або піщаній бані з закритими електрообігрівачами.
Рис 2.1. Екстракційний апарат Сокслета.
Екстрагуються матеріал поміщають в паперову циліндричну гільзу, яку вставляють в екстрактор. Довжина гільзи повинна бути такою, щоб у екстракторі край її був на рівні верхньої точки сифона.
Гільзи виготовляють, навертивая в кілька шарів фільтрувальну папір на циліндричну закруглену з одного кінця дерев'яну болванку, діаметр якої на 1-2 мм менше внутрішнього діаметра екстрактора. Папір повинна виходити за краї болванки на величину, приблизно рівну 2/3 діаметра болванки. Ця частина паперу в міру накручення на болванку загинають так, щоб утворилося дно гільзи, куди поміщають трохи знежиреного вати і кількісно переносять подрібнений субстрат так, щоб зверху залишалося незаповнений простір висотою близько 1 см.
Екстрагуються матеріал в гільзі закривають шаром вати, яка запобігає спливання найдрібніших частинок його і, крім того, сприяє рівномірному розподілу розчинника, що стікає в екстрактор з зворотного холодильника. Цією ватою попередньо видаляють залишки жиру і екcтрагіруемого матеріалу з маточки і ступки, в якій він подрібнюється. При цьому користуються спочатку сухою ватою, а потім трохи змоченою розчинником, що застосовуються для екстракції. Цю вату поміщають в гільзу зверху і вільні краї гільзи загинають всередину, закриваючи її.
Колбу екстрактора попередньо висушують і зважують. В екстрактор через холодильник за допомогою невеликої воронки наливають розчинник в такій кількості, щоб їм був покритий знаходиться в гільзі екстрагуються матеріал. У такому вигляді екстракційний матеріал залишають на 6 - 8 годин. Потім в апарат додають стільки розчинника, щоб загальне його кількість в півтора рази перевищувало робочу ємність екстрактора.
Апарат встановлюють на нагрівальне пристосування, пускають воду в холодильник і нагрівають вміст колби. Розчинник, що знаходиться в колбі приладу, кипить, і його пари по трубці 4 надходять у верхню частину екстрактора 2, а потім в холодильник 1. Тут пари конденсуються і конденсат стікає в екстрактор, зрошуючи знаходиться в ньому гільзу з екстрагуються матеріалом. Коли рівень рідини в екстракторі виявляється вище верхньої точки сифона, вона переливається по сифонної в колбу апарата. Нагрівання колби ведуть з такою інтенсивністю, щоб о 1 годині відбувалося 8 - 10 переливань рідини з екстрактора в приймальню колбу. Після 8-10 - годинний екстракції в зазначених умовах беруть пробу на повноту вилучення жиру. Для цього обережно знімають холодильник, а екстрактор з колбою нахиляють в сторону сифона так, щоб міститься в першому з них рідина перелити по сифона в колбу. Потім знімають екстрактор і зливають кілька крапель рідини на годинне скло. Якщо після випаровування ефіру на склі жиру немає, то екстракцію вважають закінченою.
Отриману місцелли кількісно переносять у зважену колбу і відганяють розчинник. Потім колбу з жиром висушують в сушильній шафі при 100 - 105оС до постійної ваги.
* Якщо отримана місцелла виявилася каламутній, то її перед відгонкою розчинника фільтрують через паперовий фільтр у зважену колбу, причому фільтр промивають розчинником щоб уникнути втрат жиру.
* Якщо при пробі на повноту вилучення жиру в місцелли виявляється жир, екстракцію продовжують ще 3 години, після чого знову перевіряють повноту вилучення.
Де А - навішування досліджуваного субстрату; а - маса порожньої колби; а1 - маса колби з жиром.
2.3.Растворітелі, що застосовуються для екстракції жиру
Як розчинник при екстракції користуються діетиловим
(С2Н5ОС2Н5), низькокиплячими (до 60оС) петролейним ефіром або екстракційним бензином, хлороформом (CHCl3), дихлоретаном (C2H4Cl2). Растворяющая здатність хлорпроізводних вуглеводнів вище, ніж у діетилового або петролейного ефірів, однак перші здатні поряд з жиром витягувати супутні речовини, в тому числі пофарбовані. Діетиловий ефір володіє низькою температурою кипіння і легко відганяється, але його істотним недоліком є здатність розчиняти значну кількість води (до 8%)
І ряд супутніх жирам речовин. Петролейний ефір, навпаки, не отримує воду, але володіє більш високою температурою кипіння. Він здатний адсорбуватися жирами, тому для його видалення з місцелли потрібно багато часу.
Якщо яку видобувають із жирової сировини проба жиру призначається для дослідження вмісту в ньому вільних ліпідів різних типів і їх складу, то краще використовувати в якості екстрагента низькокиплячі петролейний ефір. Якщо ж в складі жирової сировини є гідроксикислоти, екстракцію ведуть діетиловим ефіром.
3. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА
3.1. Визначення сирого жиру по сухому залишку методом настоювання
Устаткування, реактиви і досліджувані субстрати:
Насіння соняшнику, льону, ріпаку, гірчиці, коріандру і. т п.
Розчинник: харчової бензин.
Сушильну шафу, електронні ваги, широкогорлих посудину-екстрактор, пакетики з фільтрувального паперу
1) Висушені до абсолютно сухого стану (температура 100 - 105 ° С. 6 год.) Насіння тонко подрібнюють в кавомолці протягом 30 с.
2) Приблизно по 1 г досліджуваного матеріалу (субстрату) поміщають в попередньо висушені, пронумеровані пакетики з фільтрувального паперу і зважують з точністю ± 0,005 г на електронних вагах.
3) Пронумеровані пакетики з пробами поміщають в широкогорлих посудину і заливають розчинником, який повинен покривати пакети на 1,5 -2 см, після чого посудину закривають пробкою.
4) Зміна розчинника. Для повного вилучення ліпідів необхідно проводити зміну розчинника 5 разів, не виймаючи пакетів з посудини. Перші 3 зливання виробляють через добу, останні - через дві доби.
Заняття №2 (2 години з тижневим перервою від попереднього).
5) Витягають пакети з знежиреними навішеннями і висушують спочатку повітряним шляхом під тягою, а потім в сушильній шафі при температурі 100 - 105 ° С до постійної ваги.
6) визначають масу сирого жиру за різницею мас вихідної речовини і сухої речовини після видалення екстракту.
-навішування сухих подрібнених насіння разом з пакетом ............... 1,588 г
-маса сухого пакетика ...................................................... ..0,474 г
-маса пакетика після знежирення .................................... 1,118 г
- маса насіння 1,588 - 0,474 = 1,114 г
-маса масла 1,588 - 1,118 = 0,470 г
-масова частка олії ω = 0,470 / 1,114 = 0,4228 або 42,28%
Увага! Розбіжність у змісті масла в паралельних визначеннях не повинно перевищувати 1%.
1. Порівняйте отримані результати з довідковими даними.
2. Чому екстракція жиру (масла) проводиться декількома порціями розчинника в 5 отворів? Згадайте з курсу фізичної хімії математичні вирази, що зв'язують масу екстрагується речовини з кратністю процесу екстракції.
3. Назвіть можливі причини тривалості процесу екстракції жиру з насіння. Як впливають на швидкість екстракції такі фактори як ступінь подрібнення вихідного матеріалу і температура процесу?
5. Як впливає перегрів в процесі сушіння вихідного матеріалу на повноту вилучення жиру (масла)?
6. Вкажіть позитивні та негативні властивості таких розчинників як діетиловий ефір і петролейний ефір.
1. Методи біохімічного дослідження рослин / А. І.Ермаков, В. В.Арасімовіч, Н. П.Ярош і ін .; під ред. А. І.Єрмакової. -3-е изд. перераб. і дополн. -Л. Агропромиздат. Льон. від. -1987.С.-430.
2. Я. С.Дячкін. Визначення жиру в насінні олійних культур способом настоювання. / Донська дослідно-селекційна станція виїмком / -
3. Б. Н.Тютюнніков. Хімія жирів. М. Харчова промисловість-1966-С.632.