автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Идентификация состава и свойств пищевых жиров с целью определения натуральности коровьего масла

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МАСЛОДЕЛИЯ И СЫРОДЕЛИЯ

« На правах рукописи

1 О Ф£В да УДК 637.2.07

КРАШКИНА ИННА ВЛАДИМИРОВНА

ИДЕНТИФИКАЦИЯ СОСТАВА И СВОЙСТВ ПИЩЕВЫХ ЖИРОВ С ЦЕЛЬЮ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАТУРАЛЬНОСТИ КОРОВЬЕГО МАСЛА

Специальность 05.18.04. - технология мясных, молочных и рыбных

продуктов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на "соискание ученой степени кандидата технических наук

УГлич 1997

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательско институте маслоделия и сыроделия.

Научный руководитель -лауреат Государственной премии, докто

технических наук, профессор Ф.А.Вышемирский

Научный консультант - кандидат технических наук Панов В.П.

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор,

почетный академик Санкт-Петербургской академии холода и .пищевых технологий Гршцёнко А. Д.

кандидат технических наук Толкачев А.Н.

Ведущее предприятие -• ОАО "Ярмолпрод"

Защита состоится %?" 199§ г. на заседании специали-

зированного Совета К.020.¿8.Ох Всероссийского научно-исследовательского института маслоделия и сыроделия.

Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью учреждения, просим направлять по адресу: 152620,. г.Углич, Ярославской области, Красноармейский бульвар, 19, ВНИИМС, Ученому секретарю специализированного Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " С "¿Ц&фи? 1996? г.

Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат технический наук В.Ф.Роздова

- 1 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В последние годы в нашей стране и за рубежом активизированы исследования по разработке и широкому внедрению ассортимента аналогов коровьего масла с добавками немолочных жиров, в основном растительных и их композиций. Направлено это на улучшение биологической ценности сливочного масла и повышение эффективности его производства. Вместе с тем отсутствие методов контроля немолочных жиров в коровьем масле создает условия для утаивания информации об использованном немолочном жире, т.е. повод для фальсификации.

Поэтому разработка методов, позволяющих обнаруживать наличие немолочных жиров в коровьем масле и определять их количество является актуальной как для расширения ассортимента сливочного масла, так и предотвращения его фальсификации.

Цель работы - научно обосновать возможность создания и разработать методы обнаружения и определения количества растительных, животных и других жиров в коровьем масле.

Рабочая гипотеза работы основана на предположении, что создание методов определения немолочных жиров в коровьем масле возможно при использовании показателей, контрастно характеризующих отличительные особенности состава и физико-химических свойств молочного и немолочных жиров, их отдельных фракций.

Основные задачи исследований :

- изучить теоретические аспекты создания методов обнаружения и определения количества немолочных жиров в коровьем масле;

- исследовать на модельных смесях влияние добавок немолочных жиров к молочному на изменение его состава и свойств, органолепти-ческих показателей;

- систематизировать отличительные показатели различных пищевых жиров и молочного для использования наиболее характерных из них в качестве основы для разработки методов обнаружения и определения количества немолочных жиров в молочном;

- разработать методы для обнаружения добавок немолочных жиров и определения их количества в коровьем масле и его аналогах с комбинированной жировой фазой.

Научная новизна работы заключается:

- в установлении критериев натуральности молочного жира, изучении закономерности изменения состава и свойств смесей молочного жира с различными пищевыми жирами;

- обосновании научной базы для разработки методов обнаружения

к определения количества посторонних жиров в коровьем масле (сливочном и топленом).

Практическая значимость В результате проведенных исследований

- установлены специфичные показатели, характеризующие индивидуальные особенности состава и свойств молочного и немолочнш жиров;

- разработаны методики обнаружения и определения количества немолочных жиров в сливочном и топленом масле.

Результаты исследований представлены на научно-технической конференции "Научные основы прогрессивных технологий хранения и переработки сельхозпродукции для создания продуктов питания человека" (Углич, 1995 г.), научно-производственной конференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов и стажеров (Саратов,1996 г.), Всероссийской НТК "Прогрессивные экологически безопасные технологии хранения и комплексной переработки сельхозпродукции для создания продуктов питания повышенной пищевой и биологической ценности" (Углич, 1996г.), международной научно-практической конференции "Энергоресурсосберегающие технологии переработки сельскохозяйственного сырья" (Минск, 1996 г.), НПК "Образование в условиях реформ: опыт, проблемы, научные исследования" (Кемерово, 1997 г.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 9 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, библиографии 308 наименований и 10 приложений. Основное содержание изложено на 154 стр. машинописного текста, в том числе 28 таблиц , 22 рисунка.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении кратко обоснованы актуальность, цель, научная новизна' и практическая значимость работы.

В обзоре литературы приведена информация об особенностях состава и физико-химических свойств молочного и промышленных видов пищевых (немолочных) жиров; по разработкам методов обнаружения немолочных жиров в смесях с молочным и определения их количества; рассмотрен ассортимент аналогов коровьего масла с добавками немолочных жиров.

Организация работы. Экспериментальная часть работы выполнена во ВНИИМС. Схема проведения эксперимента представлена на рис. 1.

Объекты исследования: молочный жир и сливочное масло; натуральные и модифицированные растительные и животные жиры, которые

Изучение теоретических аспектов создания мето-—(Т)^дов определения немолочных жиров в коровьем масле _

Г" Состав и свойства

Методы исследования состава и свойств

Методы контроля

. Исследование влияния до--(2)-^бавок немолочных жиров к молочному на изменение его состава и свойств

И С С Л Е Д О

в

А И Й

Анализ и систематизация показателей фивико-химических свойств, органо-лептической оценки, состава исследуемых жиров и их смесей_

Разработка методик качественного и количественного определения немолочных жиров в коровь-¡ем масле_

. Молочный жир, немолочные жиры и их модельные смес-и

Сливочное масло, немолочные жиры и их модельные смеси _

Выбор показателя-основы для разработки методов

Молочный жир

Немолочные жиры

Натуральности

молочного

Комбинированной жировой фазы продуктов_

Теоретическая посылка для разработки методов_

Физико-химические показатели Число рефракции (показатель прелошгения)

Температура плавления и отвердевания

Оптическая плотность в ближних УФ-, ИК-, видимой областях спектра

Число Рейхеота-Мейссля

Число омыления

Химический состав Неомыляемые вещества

Жирные кислоты

Органолептические показатели (вкус и залах, консистенция, цвет)

Обнаружения немолочных жиров в коровьем масле

Определения количества немолочных жиров_

Подготовка к проведению измерений_

Проведение анализа

Обработка результатов

Пропись методик

I

со

1

Рис. 1. Схема проведения эксперимента

потенциально пригодны для фальсификации коровьего масла и при производстве его аналогов; модельные смеси молочного жира (крестьянского масла) с немолочными в соотношении от О до 100 %.

Методы исследования, В работе использованы общепринятые и оригинальные физико-химические методы анализа. Повторность опытов трехкратная.

Математическую обработку экспериментальных данных проводили на персональном компьютере с использованием стандартных программ.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТАВА И СВОЙСТВ МОДЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ МОЛОЧНОГО

ЖИРА С НЕМОЛОЧНЫМИ ПИЩЕВЫМИ ЖИРАМИ Теоретические аспекты создания методов обнаружения и определения количества немолочных жиров в коровьем масле. Основой для разработки планируемых методов могут служить показатели, характеризующие отличительные особенности состава и физико-химических свойств молочного и немолочных жиров. При этом сделано заключение о невозможности создания одного универсального метода, простого, с удовлетворительными метрологическими характеристиками. Признана целесообразность разработки трех целевых методик: для оперативного контроля содержания известных немолочных жиров, используемых в производстве аналогов коровьего масла; обнаружения факта фальсификации, т.е. установления наличия в сливочном (топленом) масле'добавок любых немолочных жиров; арбитражного для определения количества неизвестных немолочных жиров в коровьем масле. Установлены метрологические характеристики предполагаемых к разработке методов.

Изучение возможности обнаружения в сливочном масле (молочном жире) немолочных жиров на основе органоделтической оценки. Экспертная оценка вкуса, запаха, цвета и консистенции сливочного (топленого) масла - первоочередной этап при сертификационных испытаниях его качества и установлении натуральности. Информативными являются показатели вкуса и запаха. Эффективнее обнаруживаются в сливочном масле (молочном жире) добавки немолочных жиров с выраженными специфическими особенностями вкуса и запаха. Порог обнаружения таких жиров, как рыбий (РЖ), говяжий (ГЖ), свиной (СЖ), переэтерифицирован-ный (ПЖ1) жиры, саломас (См), нерафинированные и недезодорированные рапсовое (РМ2) и подсолнечное (ПМ2) масла составляет менее 10 (рис.2). Жиры, обезличенные в отношении вкуса и запаха, такие как кокосовое (КМ), рафинированные рапсовое (РМ1) и подсолнечное (ПМ1) масла, "Хилол" (Хл) - Голландия, имели порог чувствительности более

10 X.

ки к:

а е о о IV

о £! ч

С О П.

РЖ ?Ш Ш2

Л <з к о л о ч

СЖ " < Ш1 1Ж1 Р1Д К!? Ш2 е я и р =

Рис. 2, Порог чуьстзктаяънпсгк неатодочкж яиров в модедьнУх ешзспх с молочши жиром (I) к ствотш долгом (2) по

ПСЕЙЙ*.Т5ДЖ4 'Гчг/С'л и зчп.чхя.

Молочная плазма сливочного масла не оказала "маскирующего" эффекта при наличии в модельных смесях немолочных жиров, более того она подчеркивала наличие в нем нехарактерных особенностей вкуса и запаха.

Органолептическая оценка - простой, доступный, но не определяющий метод обнаружения немолочных жиров в коровьем масле, т.к. порог обнаружения (по вкусу и запаху) в сливочном (топленом) масле немолочных жиров зависит от многих факторов: природы и способов производства жиров, способностей экспертов-дегустаторов и др. Поэтому органолептическую оценку можно использовать только как дополнительную информацию при предварительном отборе исследуемых образцов для последующих (окончательных) испытаний.

Изучение физико-химических свойств модельных смесей молочного и немолочных (пищевых) жиров. Основная цель этих исследований - установить показатель-основу для разработки методов обнаружения и определения количества немолочных жиров в сливочном (топленом) масле. При этом использованы физико-химические показатели 8-ми, наиболее распространенных и потенциально пригодных для производства аналогов коровьего масла и его -фальсификации, пищевых жиров (говяжьего, свиного, рыбьего, перезтерифицированного, саломаса; подсолнечного, рапсового и кокосового масел) в модельных смесях с молочным в диапазоне от 0 до 100 %.

По полученным экспериментальным данным установлена регрессионная зависимость температуры плавления, чисел рефракции, омыления и Рейхерта-Мейссля, показателя преломления, оптической плотности модельных смесей и содержащихся в них неомыляемых веществ от соотношения молочного и немолочного жиров, которая выражалась уравнением

вида У=А+Вх. Графические зависимости представлены на рис. 3.

Для температуры застывания и оптической плотности жиров и их модельных смесей в видимой и ближней ИК-области спектра (при длинах волн 350-1100 нм) характерно отсутствие аддитивности. В связи с чем эти показатели не рассматривались в качестве критериев при разработке вышеобозначенных методов.

Рассчитаны метрологические характеристики физико-химических показателей при определении немолочных жиров в молочном (табл. 1).

Таблица 1.

Метрологические характеристик физико-химических свойств исследованных жиров (Р=0,95)

Метрологические характеристики

предел оп- случайная Оценка на

ределения, погрешность соответст-

7с, немолоч- определе- вие исход-

Обозначе- ного жира ния, % не- ным требо-

N Наименование ние немо- молочного ваниям для

п показателя лочного (не более жира оператив-

п жира (не более ного мето-

3 %) ± 2 X) да

1 Температура Ш1,РМ1,ПЖ1

плавления , °С РЖ,См, СЖ,КМ 5,1-14,1 ±(3,6-10,0) Неудовл.*

2 Число рефракции РЖ, ПМ1, РЖ

при 40 °С,усл.ед См, ПЖ1 1,0-2,5 ±(0,7-1,8) Удовл. *

КМ, ГЖ, СЖ 3,5-7,1 ±(2,5-5,0) Неудовл.

3 Показатель пре- РЖ, РМ, Ш1 1,8-2,5 ±(1,3-1,8) Удовл.

ломления при 1Ш1, см, км 3,7-4,8 ±(2,6-3,4) Неудовл.

40 °С, усл. ед. ГЖ, СЖ 10,4-12,3 ±(7,4-8,7) То же

4 Оптическая плотность :

жиров при РМ, ГЖ, СЖ 14,1 ± 10,0 . Неудовл.

X = 231-233 нм , ПМ1, ПЖ1, 18,8-22,6 ±(13,3-16,0) То же

усл. ед. Си, РЖ 37,6-70,5 ±(26,7-50,0) - // -

неомыляемых ве- РМ1.ПМ1, РЖ 16,5-18,0 ±(11,7-12,8) Неудовл.

ществ при ПЖ1, см 21,2-25,4 ±(15,0-18,0) То же

Х=220 нм.усл.ед. СЖ, ш 28,2 ± 20,0 - // -

5 Число омыления, РМ1,ПЖ1,1Ш

мг КОН См,СЖ,ГЖ,РЖ 5,9-7,9 ±(4,2-5,6) Неудовл.

6 Число Рейхерта - РМ1,ПЖ1,1Ш

Мейссля, % См,СЖ,ГЖ,РЖ 2,0-2,7 ±(1,3-1,8) Удовл.

Из исследованных показателей физико-химических свойств, как видно из табл. 1., только число рефракции, показатель преломления и число Рейхерта-Мейссля пригодны по метрологическим характеристикам

* неудовл. - неудовлетворительно, удовл. - удовлетворительно.

о

<ч

к

X а> к; го ей

4 С

се

о< >>

05

а ш с

Я £

38

36

34 32

30

28

26 ^

л

^

о о х е* о

3 «

о •

<0 сс

я I

г""' Г) 7

4

6

1,0 0,8

0,6 0,4

0,2 0

®

&

к ей

Сь **

ф

о |=?

о

к

70 60 50

ее <ц

§ 40 >>

4 8

I/

5 $ бУ

л 2

3

ДЧ; ' V ¡4 1

е/

©

ч

х х а> «ч

250 240

220

§ 200

о

х оо кК и

х ь

ХТ 3

180

6

I 7_

2, 3, 5,8^ Г

*'

®

I

ей ь

о* ~ а -

со к

Р-, ч

о

о о Чй о аз

Р"

28

20

10

0

4,£ I, у ^3,0

'.V Л

©

е//ео л>/л> ю/ео ес/уо №/о

с//сс гфе чо/со н/?г> </'фо

Массовая доля немолочного/молочного жиров в модельных смесях, #

Зис. 3. Влияние состава модельных смесей жиров(молочного и немолочного) уа: температуру плавления (а), число рефракции при 40 °С {б), оптическую.плотность смесей при длине волны ¿31233 нм (в;, и содержащихся в них неомкляемнх веществ при""" ' 4 число омыления (д), число Рейхерта-

длине волны 220 нм (г мейссля (е).

Модельные смеси молочного жиоа: ГШ, 4 - РЯ, 5 - См, 6 - КМ, 7 ■

I - с Пх, 2 -СЖ, 8 - ПМ1.

РМ1,

г - 8 -для разработки оперативного метода. Показатель числа Рейхерта-Мейс-сля при этом позволяет определять (на уровне 3 ± 2 %) добавки всех исследованных немолочных жиров.

Исследование особенностей химического состава молочного, немолочных жиров и их модельных смесей (массовой доли неомыляемых веществ и жирных кислот). Одновременно изучена возможность использования эффекта цветных реакций - результат взаимодействия, содержащихся в жирах компонентов с насыщенным раствором резорцина в бензоле в присутствие азотной кислоты. Объекты исследований - молочный и немолочные жиры, указанные в табл.1, и оливковое масло, в составе которого преобладает олеиновая кислота ~ 90 %, а также кулинарный жир и маргарин "Сливочный" *, которые могут использовать для фальсификации коровьего масла.

Установлена принципиальная возможность использования особенностей жирно-кислотного состава молочного жира для разработки метода обнаружения в нем немолочных жиров.

Состав молочного жира, по сравнению с другими исследованными жирами, характеризуется определенным содержанием отдельных жирных кислот и соотношений между ними, что использовано в качестве показателя для установления его натуральности.

В качестве характерных показателей молочного жира были выбраны 6 основных жирных кислот (составляющих в сумме до 90 %): лауриновая (С12:о). миристиновая (Са4;о). пальмитиновая (Сйб.-о). стеариновая (С18.-о). олеиновая (Сха^) и линолевая (С18.-2).

По данным газо-хроматографического анализа 138-ми образцов молочного жира установлено, что содержание лауриновой, пальмитиновой, стеариновой и олеиновой кислот в составе молочного жира подчиняются нормальному закону распределения случайных величин; миристиновой и линолевой кислот - логнормальному закону . Определены параметры распределений основных жирных кислот, которые использовали для установления их доверительных границ (табл.2).

• Как видно из табл.2., содержание основных жирных кислот в молочном жире колеблется в сравнительно большом диапазоне, что значительно снижает чувствительность и достоверность обнаружения в нем немолочных жиров.

Поэтому более перспективно в качестве критериев натуральности молочного жира использовать соотношения основных жирных кислот. При

* использовали жировую фазу маргарина

Таблица 2

Содержание в молочном жире основных жирных кислот (Р=0,95)

Наименование кислот Параметры распределения Доверительные границы натуральности молочного жира (Р=0,95), %

Среднее значение массовой доли кислоты, % Стандартное отклонение

Лауриновая Миристиновая Пальмитиновая Стеариновая Олеиновая Линолевая 3,03 10,83 (2,382) 27,65 10,28 26,52 3,42 (1,230) 0,73 (0,166)" 4,53 1,98 3,59 (0,338) 1,8 - 4,2 8,2 - 14,2 20,2 - 35,1 7,0 - 13,5 20,6 - 32,5 2,0 - 6,0

этом выбран комплекс соотношений кислот Ci6:0/С12: о, Cíe.-0/С12.- о, Ci8:i/Ci4;0, Cia;2/Ci4:0 И (Ci8:I+C18: 2/С12: 0+Ci4: 0+Cl6: O+CiS:o). учитывающий специфические особенности молочного и немолочных жиров: длину углеродной цепи, степень насыщенности, групповые (характерные для определенной группы жиров) показатели.

Отношения Ci6:o/Ci2:0 и Cia: 0/С12: о характеризуют специфические особенности жирно-кислотного состава по длине углеродной цепи, С18: i+C-18:2/С12: o+Ci4: 0+С16:0+С18: о - по степени насыщенности; отношения С18:1/C14: о и Ci8: 2/С14: о специфичны для ряда растительных жиров и жировых композиций на их основе.

Выбор соотношений кислот осуществлялся таким образом, что бы их численные значения для молочного жира были ниже, чем у жиров немолочного происхождения (исключение составляют кокосовое и паяьмо-ядровое масла, у которых указанные значения ниже, чем в молочном).

Установлен характер и параметры распределений соотношений жирных кислот для молочного жира, гистограммы которых представлены на рис. 4.

Соотношения жирных кислот Ci6:0/С12: о> Ci8: 0/С12.-о, Ci8:i/Ci4;o, Ci8:2/Ci4:0 б молочном жире подчиняются логнормальному закону распределения случайных величин (при высоком уровне согласованности эмпирического и теоретического распределений). Экспериментальная кривая логнормального распределения (в отличие от нормального) имеет значительную асимметрию; она характеризуется более крутым передним фронтом и большим эксцессом. Распределение отношений

* в скобках приведены параметры логнормального распределения

,4 '0,5 Q,è 0,7 0,0 Значения соотношений щрнвх кислот

3 4 5 6 7 Значения со отношений жрных кислот

Ркс. 4. Гистограммы распределений соотношений «ирнвх кясгот з молочко!-? ккре: Cjp.g /Cj¿.q, 6} Стд.д /Cj4;o, з) С16:0 /С12:0>- г) С18:0 /С12:0; Д) CÎ8:I + Gtq.o /

/CI2:0 * С14;в + С1б:0

CIc:S.

попу&яьвое распределение - а), б), в). г), логяорняяьное

распределение - д).

суммы ненасыщенных жирных кислот к насыщенным (С18:1+С18:2УС12:о+ +С-Х4: о+Сгб: 0+С18: о) подчиняется нормальному закону,

С учетом полученных экспериментальных данных установлены доверительные границы соотношений жирных кислот в молочном жире (табл. 3), являющиеся критериями его натуральности; выход за них свидетельствует о фальсификации.

Таблица 3.

Характерные показатели натуральности молочного жира

Показатели натуральности Среднее значение показателя Доверительные границы показателя (Р=0,95)

Cíe-, 0/С12:0 9,2 5,9 - 14,4

Ci8: о/С 12: 0 3,5 2,1 - 6,0

Ci8:1/C14:о 2,4 1,6 - 3,7

Ci8:2/С14:0 0,28 0,17 - 0,47

£ненас. /Енас. 0,58 0,44 - 0,71

Зависимость соотношений основных жирных кислот от состава модельных смесей молочного и немолочных жиров носит экспоненциальный характер и описывается уравнением вида У = ЕХР(А+Вх). Указанная зависимость наиболее характерна для смесей молочного жира с растительными маслами, в частности с оливковым (рис. 5 "а"), Значения соотношений жирных кислот в котором значительно превышают (до 2800 раз) аналогичные показатели для молочного жира.

Зависимость соотношений жирных кислот смесей молочного жира с кокосовым маслом при его добавке от 0 до 10 Z и от 10 до 100 % описывается уравнением прямой линии. Зависимость соотношения кислот С16:o/Ci2: о от состава смесей жиров молочного и кокосового в диапазоне от 0 до 100 % иллюстрируется рис. 5 "б". Характерной особенностью указанной зависимости является резкое снижение соотношения при добавке к молочному жиру кокосового масла от 0 до 10 % и последующее плавное снижение - от 10 до 100 %. Такая особенность характерна для соотношения кислот C18:o/C±z:о, для других соотношений кислот она выражена более умеренно.

По экспериментальным данным определены средние значения массовой доли немолочного жира в молочном, обнаруживаемые данным методом (табл. 4). Подобную оценку можно сделать и для кокосового масла с использованием функции У=А+Вх.

Выбраны наиболее чувствительные для обнаружения немолочных жиров в молочном соотношения жирных кислот: свиного, рыбьего жиров и кокосового масла - Ci6:o/Ci2:o» говяжьего жира - Ci8:0/Ci2:0» кули-

8

0 &

1 ~

О й.

&

•чо ¿о/го мо/о

О

£

от го/ю то (0/чо м/го 1<*/о

Массовая доля недолочнсго/мэлочного щров в модельных

смесях> %'

Рис. 5. Изменение соотношений .тарных кислот в зависимости с*? состава, моделышх смесей :глров (мелочного и нфшлочкых).

Модельные смеси жигочного жира: а) с с-гивковаи маслом, 6} кокосоеш маслом. , л

Соотношения зшрнйх кислот: х - ^ ~ ъ18:0/

С12:С» 3 ~ С18:2'/С14:0' 4 " С16:Р/С14:0' 5 " С16:2'гС18:Р

С12:0+С14:0+С15:(Г"18:0.

С 7

Таблица 4.

Количество немолочного жира, содержащегося в смеси с молочным, определяемое по соотношениям жирных кислот

Жир немолочного происхождения Массовая доля немолочного жира в молочном, обнаруживаемое по соотношениям кислот, %

^16:0 С12: 0 С18:0 С12: 0 С-18:1 С14: 0 С18: 2 Са4: 0 Ененас./Енас.

1 2 3 4 5 6

Говяжий жир 16,3 15,2 26,5 25,8 42,2 Свиной жир 16,6 18,7 21,1 17,0 18,6 Кулинарныи жир 17,8 29,0 14,5 10,8 13,2^ Рапсовое масло 48,2 >50,0 9,0 8,4 6,7

* минимальная добавка немолочного жира, определяемая в модельной смеси с молочным по конкретному соотношению жирных кислот

Продолжение табл. 4.

2 3 4 5

Подсолнечное масло

Оливковое масло Переэтерифициро-ванный жир Маргарин "Сливочный" Рыбий жир Кокосовое масло

12.5 15,1 22.6 25,9 7,7 13,3 6,0* 8,1 7,1 7,7

27,7 >50,0 16,8 14,5* 28,2

42,3, 38,8 13,5* 23,8 4,4* 5,0 19.6 >50,0 >10,0 11,7* >50,0 >10,0 13,9 31,7 >10,0

б

нарного и переэтерифицированного жиров, маргарина, подсолнечного масла - Cíe:2/Ci4;о, оливкового и рапсового масел - Cíe.- í+Cie: 2/ /С12:o+Ci4: o+Ci6: o+Ci8: о- Этим соотношениям соответствует минимальный уровень обнаружения указанных немолочных жиров в молочном (отмечен в табл. 1 звездочкой).

Статистической обработкой полученных данных найден уровень обнаружения исследованных немолочных жиров в молочном, который колеблется в диапазоне 10,7 ± 4,3 % (для растительных масел не превышает 8 %). Эти данные использованы для разработки метода определения натуральности молочного жира.

Исследования по разработке арбитражного метода определения количества немолочных жиров в коровьем масле. В качестве основы метода использовано соотношение чисел Рейхерта-Мейссля и йодного, имеющее дифференциально различные значения для молочного немолочных жиров. Молочный жир обладает самым высоким значением числа Рейхерта-Мейссля и низким значением йодного числа, а большинство немолочных жиров - наоборот. Использование комбинации указанных химических чисел обеспечивает получение высоких метрологических характеристик (предела и точности) определения немолочных жиров в коровьем масле планируемым методом.

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОБНАРУЖЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА НЕМОЛОЧНЫХ ЖИРОВ В КОРОВЬЕМ МАСЛЕ.

В результате выполненных исследований разработаны методики контроля количества немолочных жиров при выработке аналогов коровьего масла с комбинированной жировой фазой (оперативная) и определения натуральности молочного жира. Первая методика метрологически аттестована и внесена в отраслевой реестр (Свидетельство N 2-02-024-97), а вторая подготовлена к аттестации. Методика арбитражного контроля немолочных жиров в коровьем масле находится в ста-

дии разработки. Основные характеристики методов приведены в табл.б.

Таблица 6.

Сравнительные характеристики методик определения натуральности

коровьего масла

Характеристики методик Наименование методик

оперативная определения натуральности арбитражная

Сущность Область применения Уровень обнаружения, % немолочного жира Определение чисел Рейхерта-Мейссля Контроль содержания немолочных жиров (известных) в масле с комбинированной жировой фазой 3,0 ± 2,0 Идентификация группового жирно-кислотного состава Установление наличия примесей немолочных жиров в сливочном и топленом масле при подозрении его на фальсификацию 10,7 ± 4,3 Установление соотношений чисел Рейхерта-Мейссля и йодного Определение количества немолочных жиров в коровьем масле 5,0 ± 2,0

ВЫВОДЫ

1. Комплексными исследованиями жиров (молочного, немолочных, их смесей) доказано наличие функциональной зависимости между их составом и физико-химическими свойствами. Выявлены специфичные показатели отдельных групп жиров, использование которых позволяет разработать методы обнаружения в коровьем масле немолочных жиров и определить их количество.

2. Наличие в сливочном масле (молочном жире) немолочных жиров возможно установить органолептически - по вкусу и запаху. Однако из-за сравнительно высокого порога их обнаружения, субъективности и индивидуальных способностей экспертов-дегустаторов, других факторов (природы жира, степени его обработки и пр.) этот метод не может служить объективным показателем оценки. Его эффективно использовать в качестве дополнительного показателя.

3. Установлена линейная зависимость между числами рефракции, омыления, Рейхерта-Мейссля, оптической плотностью, другими физико-химическими свойствами и составом смесей жиров (молочного и немолочного), что свидетельствует об аддитивности этих показателей.

Характерные различия чисел Рейхерта-Мейссля молочного и немо-

лочных жиров использованы в качестве критерия при разработке метода определения количества известных немолочных жиров в сливочном (топленом) масле и его аналогах.

4. Исследованы закономерности распределения в натуральном молочном жире массовых долей основных жирных кислот и их соотношений, рассчитаны их доверительные границы (при Р=0,95).

Доказано, что в качестве показателей, характеризующих индивидуальность молочного жира, можно использовать массовые доли основных жирных КИСЛОТ (Ci2: О, Ci4: о, С±б:0, Cíe." О» Cie:l, Cl8: г) И ИХ соотношений (Ci6: 0/С12: О» Ci8: 0/Cl2: О, Cis." 2/С14: 0. Cía; l/C¡l4: 0, Cl8:2+Ci8:l/Cl2:0+Cl4:0+Cl6: O+CiS: O)•

Установлено, что при добавлении к молочному жиру немолочных (кроме кокосового масла) увеличивающиеся значения соотношений жирных кислот, подчиняются экспоненциальной зависимости вида У=£ХР(А+ВХ) при высоком уровне корреляции. В случае добавления кокосового масла значения соотношений жирных кислот уменьшаются, что в диапазоне добавок от 0 до 10 % описывается линейной зависимостью У=А+ВХ.

5. Сложность состава и свойств контролируемых объектов исследований (сливочного, топленого масла, их аналогов) и многоцелевой характер создаваемых методов позволяет сделать заключение:

- о невозможности разработки одного универсального метода определения в них немолочных жиров (простого в исполнении и с высокими метрологическими характеристиками);

- целесообразности создания трех целевых методов: оперативного, обнаружения факта фальсификации и арбитражной.

6. Оперативный метод основан на измерении чисел Рейхерта-Мейс-сля анализируемых жиров (молочного, немолочных, их смесей) с последующим использованием расчетной формулы или калибровочного графика. Предназначен для контроля содержания немолочных жиров (известных), используемых при выработке аналогов коровьего масла. Метод метрологически аттестован и внесен в отраслевой реестр (Свидетельство N 2-02-024-97).

7. Метод обнаружения фальсификации коровьего масла (сливочного, топленого) разработан на основе дифференциального различия жирно-кислотного состава молочного и немолочного жиров. Предназначен для использования в центрах (лабораториях) испытания качества при проведении идентификации продукции по программе сертификационных испытаний. Методика находится в стадии метрологической аттестации с

- 16 -

целью внесения в отраслевой реестр.

8. Арбитражный метод предназначен для установления в масле (сливочном, топленом) количества немолочных (любых) жиров. Основан на определении соотношения чисел Рейхерта-Мейссля и йодного, величина которого в молочном жире значительно превышает аналогичную для немолочных, жиров. Метод - в стадии оформления.

9. Разработанные методы имеют важную, для страны народно-хозяйственную и социальную значимость:

- позволяют установить натуральность сливочного (топленого) масла и благодаря этому предупредить поступление в реализацию фаль-сификантов (коровьего масла);

- способствуют развитию новой группы продуктов-аналогов масла на основе комбинирования состава жировой фазы;

- создают предпосылки для увеличения и повышения эффективности производства, улучшения качества отечественной продукции и защиты прав потребителя.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Вышемирский Ф.А., Краюшкина И.В., Смурыгина Н.В., Панов В.П. Смирнова О.И. Критерии натуральности коровьего масла//Научные основы прогрессивных технологий хранения и переработки сельхозпродукции для создания продуктов питания человека. Тез. докл. научн.-техн. конф, 9-12 октября 1995. - Углич, 1995. С.76.

2. Краюшкина И.В., Смурыгина Н.В. Сравнительные исследования физико-химических показателей немолочных жиров и их модельных смесей с молочным//Тезисы докладов научно-производственной конференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов и стажеров. 27-28 марта 1996. Ч. II. - Саратов, 1996. С.17.

3. Вышемирский Ф.А., Краюшкина И.В., Смурыгина Н.В., Панов В.П. Определение немолочных жиров в коровьем масле//Прогрессивные экологически безопасные технологии хранения и комплексной переработки сельхозпродукции для создания продуктов питания повышенной пищевой и биологической ценности. Тез. докл. второй Всероссийской научн.-техн. конф. 1-4 октября 1996. 4.1. - Углич, 1996. С. 108.

4. Краюшкина И.В., Смурыгина Н.В., Вышемирский Ф.А., Панов В.П. Вопросы фальсификации жировой фазы коровьего масла//Энергоресурсос-берегающие технологии переработки сельскохозяйственного сырья. Тез. докл. междунар. • научн.-практ. конф. 9-11 октября 1996. 4.1. -Минск, 1996. С. 50.

5. Вышемирский Ф.А., Краюшкина И.В., Смурыгина Н.В., Панов В.П.

Разработка метода обнаружения немолочных жиров в сливочном и топленом масле//Энергоресурсосберегающие технологии переработки сельскохозяйственного сырья. Тез. докл. междунар. научн.-практ. конф. 9-11 октября 1996. 4.1. - Минск, 1996. С. 50.'

6. Панов В.П., Смурыгина Н.В., Вышемирский Ф.А., Краюшкина И.В. Метод определения немолочных жиров в коровьем масле с комбинированной жировой фазой//Образование в условиях реформ: опыт, проблемы, научные исследования. Материалы Российской научн.-практ. конф. 1997. 4.1. - Кемерово, 1997. С. 67.

7. Силин В.М., Краюшкина И.В. Контроль натуральности коровьего масла//0браэование в условиях реформ: опыт, проблемы, научные исследования. Материалы Российской научн.-практ. конф. 1997. 4.1. -Кемерово, 1997. С. 67.

8. Панов В.П., Смурыгина Н.В., Краюшкина И.В., Гордеева Е.Ю., Силин В.М., Витушкина Л. П. Критерии натуральности молочного жи-ра//Тр. ин-та/Всероссийский научн.-техн. ин-т маслоделия и сыроделия. Углич, 1997. Вып. 60. С. 60-66.

9. Вышемирский Ф.А., Краюшкина И.В., Смурыгина Н.В., Панов В.П. Некоторые аспекты определения натуральности жировой фазы коровьего масла, ее модификации и предупреждения фальсификации. - Обзорная информация. - М.: Arpo НИКТЭИ ПП, 1997. - 48 с. (в печати)

Подливме » печать 05.01.98 Форма* Ь0х8±/Н> Объ*м I у.я.л. Imjwt-iaa ________________Л***! М ¿__

Угличская гквографкя Ромальхозакадвккя