для чего определяют кислотное число

Контрактное производство

Косметических средств, БАД к пище, фасовка пищевой продукции.

Растительные масла представляют собой один из видов широко применяемых пищевых жиров для производства косметических средств и биологически активных добавок к пище на контрактном производстве «КоролёвФарм».
Сырьём, которое используется для изготовления растительных масел, являются плоды различных масличных культур и семена зерновых культур. В семенах масличных растений жирные масла могут накапливаются в таких больших количествах, что становится возможна переработка семян в промышленных масштабах для получения масел. К большой группе масличных растений относят в основном возделываемые растения, которых насчитывается более 100. В общемировом производстве для изготовления растительных масел используются семена подсолнечника, сои, хлопчатника, рапса, льна, арахиса, кунжута, горчицы и др. Используется так же и мякоть различных плодовых: орехов, маслин, лещины, кокосовых и масличных пальм. Применяются технологии использования отходов производств пищевой промышленности: это зародыши семян кукурузы, пшеницы, овса и многих других зерновых культур. Ценные масла для косметической промышленности получают из косточковых: абрикосов, слив, вишни и т. п.

Ценные растительные масла в широком ассортименте применяются при производстве косметических средств и биологически активных добавок к пище на контрактном производстве КоролёвФарм.

Появление дефектов и способы их предотвращения.

При неблагоприятных и не соответствующих условиях хранения масел, под воздействием атмосферного кислорода и интенсивного светового потока, при повышенной температуре хранения в складских помещениях, растительные масла претерпевают различные изменения, которые приводят к снижению качественных показателей масел и даже к их порче, в результате чего образуются вещества, которые оказывают на организм человека негативное воздействие.

Существуют вещества, которые обладают свойствами затормозить процесс окисления, например: токоферол (витамин Е), из группы ретинолов (витамин А), а из группы фосфатидов, наиболее эффективен лецитин. Эти вещества называют ещё естественными антиоксидантами, присутствие антиоксидантов в маслах может существенно замедлить процесс окисления.

В соответствии с НД различные масла имеют различное кислотное число.
Кислотное число определяется как физическая величина. Оно равно количеству гидроокиси калия (измерение в мг), которое необходимо для проведения нейтрализации свободных жирных кислот, а так же сопутствующих триглицеридам веществ, которые могут быть нейтрализуемы щелочью и содержатся в 1 грамме растительного масла.

Из чего следует, чем выше кислотное число, тем больше использовано гидроокиси калия для нейтрализации.

В физико-химической лаборатории контрактного производства КоролёвФарм определение кислотного числа осуществляется по ГОСТ: ГОСТ Р 50457-92 Масла растительные.

Определение кислотного числа и кислотности.

Сущность метода определения кислотного числа. Определенную массу растительного масла растворяют в растворителе или в смеси определённых растворителей с дальнейшим титрованием свободных жирных кислот раствором гидроокиси.

В коническую колбу помещают навеску масла, взвешенную с определенной точностью. После чего в колбу добавляют нейтрализованную смесь и проводят перемешивание до полного растворения растительного масла. Далее к смеси добавляют индикатор, который способен изменять окрашивание раствора при определенных условиях, и быстро проводят титрование раствором гидроокиси, при этом постоянно перемешивают содержимое колбы.

Процесс титрования производят до момента, пока раствор не поменяет свое окрашивание от желтого или красноватого до зеленовато-бурого или светло-синего. Для достижения точности измерения проводят несколько раз и за результат принимают среднеарифметическое значение полученных данных.

Кислотное число рассчитывается по формуле:

Работы проводят с соблюдение техники безопасности, аккуратно и осторожно.

Для продления срока годности масел и предотвращения быстрого окисления в складском комплексе контрактного производства КоролёвФарм растительные масла помещают в емкости, закаченные азотом, что препятствует контакту с воздухом.

Источник

Для чего определяют кислотное число

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Методы определения кислотного числа

Vegetable oils. Methods for determination of acid value

ОКС 67.200.10
ОКСТУ 9109

Дата введения 2004-06-01

1 РАЗРАБОТАН Государственным научным учреждением «Всероссийский научно-исследовательский институт жиров» (ВНИИЖ)

ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 238 «Масла растительные и продукты их переработки»

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 7 июля 2003 г. N 241-ст

3 Настоящий стандарт гармонизирован с международным стандартом ИСО 660-96 «Жиры и масла животные и растительные. Определение кислотного числа и кислотности» в части разделов 4 и 5

4 ВЗАМЕН ГОСТ Р 50457-92 (ИСО 660-83) в части растительных масел

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на растительные масла и устанавливает методы определения кислотного числа.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

ГОСТ 12.1.019-79 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты

ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

ГОСТ 4233-77 Натрий хлористый. Технические условия

ГОСТ 4328-77 Натрия гидроокись. Технические условия

Источник

Определение кислотного числа

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

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:

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

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

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:

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

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:

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

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.

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?

Источник

КИСЛОТНОЕ ЧИСЛО

масса едкого калия КОН (в мг), необходимая для нейтрализации 1 г органического вещества.

Характеризует содержание в веществе свободных кислот. Равно разности между числом омыления и эфирным числом; также определяется по следующей формуле: К.ч. = (5,61 х V) / a, где V – объем (в мл) 0,1 н спиртового раствора КОН, пошедшего на титрование, а – навеска вещества (в г).

Кислотное число применяют при анализе сырья, (например, растительных масел) и пленкообразующих веществ (например, алкидных смол).

Кислотное число в значительной степени характеризует качество жира. Оно указывает на относительное содержание в нем свободных жирных кислот. При неправильном хранении жира содержание свободных жирных кислот значительно возрастает. Этот процесс наблюдается при хранении влажного жира и при хранении его в плохо вычищенных емкостях, особенно при повышенной температуре. Кислотное число характеризует степень очистки минеральных масел и отчасти их стабильность в процессе эксплуатации и хранения. Этот показатель не характерен для масел с присадками, так как в присутствии некоторых из них увеличивается кислотное число и в тоже время повышается стабильность масел при длительной эксплуатации и хранении.

При определении кислотного числа восков и смол в качестве растворителя используют смесь ксилола (бензола) и абсолютного спирта.

Внимание специалистов лакокрасочной промышленности привлекают кислотные числа смол как константы, удобные для практического пользования; но определение содержания гидроксилов в алкидных смолах осложняется необъяснимыми явлениями. Это происходит потому, что в химии модифицированных алкидных смол возможны разнообразные побочные реакции, которые в большинстве случаев практически не удается разграничить, даже проведя многочисленные анализы и измерения.

Для алкидных смол кислотное число обычно составляет 20–100, для пчелиного воска – 62–70, для растительного масла – 1–10.

На данный момент нет содержимого, классифицированного этим термином.

Источник

Пищевая химия: учебник для студентов вузов

Лабораторная работа 6. Определение кислотного числа

Кислотное число характеризует присутствие свободных жирных кислот в жире и выражается количеством гидроксида калия (мг), необходимым для нейтрализации свободных жирных кислот и нейтрализуемых щелочью сопутствующих триацилглицеридам веществ, содержащихся в 1 г жира (мг КОН/г жира).

Значение кислотного числа характеризует глубину гидролитического распада жиров и определяет товарный сорт, доброкачественность пищевых жиров, нормируется ГОСТом и техническими условиями. Например, масло, полученное из зрелых семян, имеет низкое содержание свободных жирных кислот, а содержание свободных жирных кислот в масле из незрелых семян – высокое.

Кислотное число изменяется в зависимости от глубины очистки масла. Для нерафинированных масел значение кислотного числа выше, чем рафинированных.

Кислотные числа
подсолнечного масла

рафинированного гидратированного высшего сорта

гидратированного 1-го сорта

гидратированного 2-го сорта

нерафинированного высшего сорта

нерафинированного 1-го сорта

нерафинированного 2-го сорта

Величина кислотного числа для рафинированных растительных масел не должна превышать 0,4 мг КОН/г жира (ГОСТ Р 50457–92 (ИСО 660–83). «Масла растительные. Определение кислотного числа и кислотности»).

Для характеристики свежести молочного жира, в отличие от других животных жиров, используют понятие кислотности, которая выражается в градусах Кеттстофера и не должна превышать 4,0 о К (ГОСТ 52971–2008. «Масло топленое и жир молочный. Технические условия»).

В зависимости от значения кислотного числа пищевой топленый жир (свиной, говяжий, бараний, конский), полу­ченный от убойного скота, подразделяют на жир высшего и первого сорта. Значение кислотного числа топленого жира высшего сорта – не более 1,1 мг КОН/г жира; первого сорта – не более 2,2 мг КОН/г жира. (ГОСТ 25292–82. «Жиры животные топленые пищевые».) Жир от охлажденных и замороженных тушек всех видов птицы с кислотным числом до 1 мг КОН/г жира считают свежим; не свежим считают куриный жир от охлажденных тушек с кислотным числом 1,0–2,5 мг КОН/г, гусиный – 1,0–2,0 мг КОН/г, утиный и ин­дюшиный – 1,0–3,0 мг КОН/г. Жир от мороженых тушек всех видов пти­цы с кислотным числом 1,0–1,6 мг КОН/г считают сомнительной свежести. Для жиров морских млекопитающих и рыб, предназначенных для производства пищевых продуктов, кислотное число не должно превышать 4,0 мг КОН/г (ГОСТ 8714–72 «Жир пищевой из рыб и морских млекопитающих»).

При несоблюдении условий и сроков хранения жиров кислотное число увеличивается, что обусловлено главным образом гидролизом триацилглицеридов. Гидролиз происходит под действием ферментов микроорганизмов, высоких температур, влажности, света и других факторов. В результате гидролиза высвобождаются жирные кислоты, содержание которых определяется через показатель кислотного числа.

В связи с тем, что свободные жирные кислоты окисляются быстрее, чем связанные, нарастание кислотного числа ускоряет процессы как химического, так и ферментативного окислительного прогоркания ненасыщенных жирных кислот. С другой стороны, окисление свободных ненасыщенных жирных кислот липооксигеназами способствует повышению кислотного числа. Однако повышенное кислотное число не всегда служит признаком порчи жира. Часто жиры с высоким кислотным числом не бывают прогорклыми, в то же время кислотное число прогорклых жиров может быть небольшим.

Метод определения кислотного числа основан на кислотно-основном титровании масла гидроксидом калия в присутствии фенолфталеина.

Пробу масла растворяют в нейтрализованной смеси этанола и диэтилового эфира (1:2). Этиловый спирт используют не только для растворения, образующегося в процессе титрования мыла, но и для устранения обратной реакции – гидролиза мыла. Титрование можно вести не только спиртовым раствором щелочи, но и водным. В этом случае объем титранта (водный раствор гидрооксида калия) не должен превышать объема этилового спирта, взятого для растворения масла, более чем на 20%, для предотвращения гидролиза образующегося в процессе анализа мыла.

Количество титранта, расходуемое при определении кислотного числа нерафинированных растительных масел, идет на нейтрализацию не только жирных кислот, но и других титруемых веществ, присутствующих в маслах. Например, фосфатидов или госсипола в хлопковом масле. В связи с этим истинное кислотное число таких масел, обусловленное наличием собственных свободных жирных кислот, не может быть определено прямым титрованием.

где КЧ – кислотное число масла, определенное титрованием, мг КОН/г;
С Ф – массовая доля фосфатидов в масле, %;
С Г – массовая доля госсипола в масле, %;
0,32; 2,17 – средние числа нейтрализации фосфатидов и госсиполла, соответственно деленные на 100, мг КОН/г.

По истинному кислотному числу можно рассчитать содержание свободных жирных кислот ( ЖК, %) в жире:

где М – средняя молекулярная масса жирных кислот;
56,11 – молекулярная масса гидроксида калия;
1000 – коэффициент пересчета в граммы;
100 – коэффициент пересчета в проценты.

где 282,47 – молекулярная масса олеиновой кислоты;
0,5034 – коэффициент пересчета на олеиновую кислоту.

Необходимые реактивы, посуда, оборудование :

§ 0,01 н, 0,1 н растворы гидроксида калия, нейтрализованная спиртово-эфирная смесь (1:2), 1-й спиртовой раствор фенолфталеина;

§ колбы для титрования, пипетки, бюретки, мерные цилиндры, капельницы;

Источник