OZNACZANIE LICZBY NADTLENKOWEJ I LICZBY KWASOWEJ W WYBRANYCH OLEJACH ROŚLINNYCH

TEORIA

Podczas przechowywania tłuszczów zachodzi wiele niekorzystnych zmian pod wpływem czynników zewnętrznych (temperatura, światło, powietrze) i wewnętrznych (enzymy tkankowe), w efekcie czego następuje psucie się produktu. Wymienić tu można:

Zmiany hydrolityczne - powodowane działaniem warunków zewnętrznych, mikroorganizmów i enzymów tkankowych; prowadzą do uwalniania z glicerydów wolnych kwasów tłuszczowych, jak również rozpad tych kwasów na kwasy o krótszym łańcuchu węglowym.

Zmiany spowodowane działaniem tlenu na nienasycone wiązania przy udziale światła i katalizatorów, np. jonów żelaza; w efekcie dochodzi do powstania nadtlenków, a następnie aldehydów i ketonów. W celu określenia niekorzystnych zmian zachodzących w tłuszczu podczas jego przechowywania wprowadzono tzw. liczby tłuszczowe. Do podstawowych liczb tłuszczowych należą:

Liczba kwasowa (LK) - określa ilość wolnych kwasów tłuszczowych; wyraża się ją jako liczba miligramów wodorotlenku potasu potrzebną do zobojętnienia kwasów tłuszczowych (RCOOH) zawartych w 1 g badanego tłuszczu. Liczba kwasowa jest miarą zawartości wolnych kwasów tłuszczowych, czyli inaczej efektem hydrolizy glicerydów; nie jest wartością stałą dla danego gatunku.

Liczba zmydlenia (LZ) - parametr ten pozwala na określenie średniej masy cząsteczkowej kwasów tłuszczowych; jest to liczba miligramów wodorotlenku potasu potrzebna do zobojętnienia wolnych kwasów tłuszczowych i zmydlenia acylogliceroli zawartych w 1 g badanego tłuszczu.

Liczba estrowa (LE) - świadczy o długości łańcuchów kwasów tłuszczowych wchodzących w skład glicerydów danego tłuszczu; jest tym wyższa, im łańcuchy są krótsze; wyraża się ją jako liczba miligramów wodorotlenku potasu potrzebną do zmydlenia i zestryfikowania kwasów tłuszczowych zawartych w 1 g badanego tłuszczu [1].

Liczba jodowa (LJ) - jest to liczba gramów chlorowca, w przeliczeniu na jod, która przyłącza się w określonych warunkach do podwójnych wiązań kwasów tłuszczowych znajdujących się w 100 g badanego produktu. Liczba jodowa jest miernikiem zawartości w tłuszczu nienasyconych kwasów tłuszczowych.

R-CH2-CH=CH-CH2-R + BrJ → R-CH2-CHBr-CHJ-CH2-R

Liczba nadtlenkowa (LOO) - jest to liczba cm³ mianowanego roztworu tiosiarczanu sodu potrzebna do zmiareczkowania jodu wydzielonego z roztworu jodku potasu w wyniku działania nadtlenków zawartych w 1 g tłuszczu. Parametr ten jest traktowany jako wskaźnik stopnia zjełczenia tłuszczu.

W tabelce zamieszczono zakresy niektórych charakterystycznych liczb dla wybranych olejów roślinnych podawane przez normy

Olej roślinny	Liczba nadtlenkowa	Liczba kwasowa	Liczba jodowa
Olej rzepakowy Olej słonecznikowy Oliwa z oliwek	5,0^1) 5,0^1) 20,0^2)	0,3^1) 0,3^1) 6,6( rafin. 0,6)^2)	136-148^1) 110-126^1) 75-94^2)

1) Norma PN-A-86908: Oleje i tłuszcze roślinne oraz zwierzęce - Rafinowane oleje roślinne.

2) Norma BN-91/8052-01: Oliwy z oliwek.

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest określenie niekorzystnych zmian zachodzących w olejach roślinnych podczas jego przechowywania oraz zapoznanie się z metodyką oznaczania tzw. charakterystycznych liczb kwasowych.

2. Zasada metody

Liczba kwasowa (LK) - liczba miligramów wodorotlenku potasu potrzebna do zneutralizowania wolnych kwasów tłuszczowych zawartych w 1 g oleju roślinnego.

Liczba nadtlenkowa (LOO) - jest to liczba cm³ mianowanego roztworu tiosiarczanu sodu potrzebna do zmiareczkowania jodu wydzielonego z roztworu jodku potasu w wyniku działania nadtlenków zawartych w 1 g tłuszczu.

3. Odczynniki, sprzęt i aparatura

• biureta o pojemności 25 cm³ 1 szt.,

• cylinder miarowy o pojemności 50 cm³ szt.,

• kolba stożkowa z korkiem na szlif o pojemności 250 cm³ 4 szt.,

• pipeta o pojemności 25 cm³ 1 szt.,

• pipeta o pojemności 10 cm³ 2 szt.,

• pipeta Pasteura 3 szt.,

• chloroform cz.d.a zgodnie z PN-ISO 3960:1996

• kwas octowy lodowaty cz.d.a zgodnie z PN-ISO 3960:1996

• jodek potasu KI, roztwór nasycony, zgodnie z PN-ISO 3960:2010

• skrobia zgodnie z PN-ISO 1996

• tiosiarczan sodu 0,01mol/l zgodnie z PN- ISO 3960:1996

• frnoloftaleina zgodnie z PN-EN ISO 660:2010

• wodorotlenek potasu 0,1 mol/l zgodnie z PN-EN ISO 660:2010

• Mieszanina eter dietylowy:etanol 1:1 zgodnie z PN-EN ISO 660:2010

4. Wykonanie ćwiczenia:

4.1 Liczba kwasowa

Odważyć na wadze z dokładnością do 0,01 g próbkę o masie 20,0 g w kolbie stożkowej. Dodać 50 ml zobojętnionej mieszaniny (eter dietylowy-etanol,1:1) i rozpuścić próbkę analityczną przez delikatne mieszanie. Do próbki dodać 2-3 krople fenoloftaleiny jako wskaźnika i miareczkować 0,1 mol/l wodorotlenkiem potasu. Końcowy punkt miareczkowania zostaje osiągnięty, gdy dodanie pojedynczej kropli ługu wywołuje lekką, lecz zdecydowana zmianę barwy, utrzymującą się przez co najmniej 15 s

4.2 Liczba nadtlenkowa (LOO)

Sprawdzenie roztworu KI

Uwaga- Należy upewnić się, że roztwór KI jest nasycony, na co wskazuje obecność nierozpuszczonych kryształków na dnie butelki. Należy również sprawdzić czy nie ma w nim wolnego I₂ dodając 2 krople roztworu skrobi do 0,5 ml roztworu KI i 30 ml roztworu (lodowaty kwas octowy - chloroform, 3:2). W przypadku pojawienia się niebieskiego zabarwienia, którego usunięcie wymaga więcej niż 1 kropli 0,01mol/l roztworu tiosiarczanu sodu, należy roztwór jodku potasu odrzucić i sporządzić świeży poprzez rozpuszczenie14 g KI w 8 ml wody destylowanej.

Oznaczenie

Odważyć na wadze z dokładnością do 0,01 g próbkę o masie 2,5 g i 5,0 g z dokładnością do 0,01 g w kolbie stożkowej na szlif. Dodać 10 ml chloroformu. Rozpuścić szybko próbkę analityczna przez delikatne mieszanie. Dodać pod wyciągiem 15 ml kwasu octowego lodowatego a następnie 1 ml nasyconego roztworu jodku potasu. Kolbę stożkową natychmiast zamknąć korkiem, roztwór bardzo delikatnie mieszać przez 1 min, po czym odstawić dokładnie na 5 minut z dala od światła. Po tym czasie dodać 75 ml wody destylowanej. Zawartość kolby wymieszać energicznie miareczkować wydzielony jod mianowanym roztworem tiosiarczanu sodu wobec kilku kropli skrobi jako wskaźnika. Miareczkować roztworem tiosiarczanu sodu z koloru żółtego do bezbarwnego.

Próba ślepa

Próbę ślepą wykonać równolegle i analogicznie jak oznaczenie tylko bez próbki analitycznej.

5. Opracowanie wyników

Liczba kwasowa

Przybliżoną zawartość wolnych kwasów tłuszczowych (kwasowość) oblicza się ze wzoru:

W_FFA= 0,5 * W_AV

Liczba kwasowa wyrażona jako ułamek masowy, równa jest:

gdzie:

c - stężenie roztworu wodorotlenku potasu użytego do miareczkowania [mol/l]

V - objętość roztworu wodorotlenku potasu użytego do miareczkowania [ml]

M - masa próbki analitycznej [g]

Liczba nadtlenkowa (LOO)

Liczbę nadtlenkową, wyrażoną w milirównoważnikach [mEq/kg] aktywnego tlenu w kilogramie próbki, obliczyć ze wzoru:

gdzie:

V₀ - objętość roztworu tiosiarczanu sodu użytego do miareczkowania próby ślepej [ml]

V ₁ - objętość w roztworu tiosiarczanu sodu użytego do miareczkowania próby badanej [ml]

m - masa próbki analitycznej [g]

6. Interpretacja wyników

Uzyskany wynik odnieść do norm* oraz napisać, o czym mogą świadczyć podwyższone wartości liczny nadtlenkowej i kwasowej w badanych próbkach.

* Norma PN-A-86908: Oleje i tłuszcze roślinne oraz zwierzęce - Rafinowane oleje roślinne.

* Norma BN-91/8052-01: Oliwy z oliwek.

Literatura

1. Tajner - Czopek W., Kita A., 2005 r., Analiza żywności - jakość produktów spożywczych, Wydawnictwo Akademii Rolniczej we Wrocławiu,

2. Sikorski Z. , 2002 r., Chemia żywności, Wydawnictwo Naukowo Techniczne,

3. http://www.chem.ug.edu.pl/analiza/dydaktyka/zywnosc/zywnosc4.pdf

2

Zakład Analityki Żywności i Ochrony Środowiska

---