Исследование жиров

Для характеристики жиров используют определения, получившие название чисел или констант жиров. К ним относятся кислотное число, число омыления, ацетильное число, йодное число и др. Ниже приводится определение некоторых констант жира, с которыми чаще всего приходится сталкиваться в практике.
Все нижеперечисленные работы проводятся с жирами животных и птиц.

Кислотное число

Кислотным числом называется количество миллиграммов едкого кали, которое необходимо затратить для нейтрализации свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г жира.
Жиры состоят из нейтрального жира и очень небольшого количества свободных жирных кислот. При длительном хранении жира, особенно жира-сырца, количество свободных кислот увеличивается.
Коническую колбочку емкостью 100 мл взвешивают на технических весах с точностью до 0,01 г, сначала пустую, затем с жиром. Навеска жира составляет около 2 г.
Жир расплавляют, погружая колбочку в горячую воду, и вливают из цилиндрика 20 мл спирто-эфирной смеси, предварительно нейтрализованной по фенолфталеину до бледно-розовой окраски. После полного растворения жира жидкость титруют 0,1 N раствором едкой щелочи (NaOH или КОН) до розовой окраски, устойчивой в течение 5—10 сек.
Кислотное число рассчитывают по формуле

где: К. ч. — кислотное число;
V — количество 0,1 N раствора едкой щелочи в мл;
g — навеска исследуемого жира в г.
Опыт ставят с параллельным определением.
Спиpто-эфирную смесь готовят путем смешивания спирта и эфира в отношении 1:2. Добавляют фенолфталеин и щелочью, лучше спиртовой, нейтрализуют.

Качественная реакция на наличие свободных жирных кислот

Проба проводится с индикатором нейтральным красным, способным изменять окраску в зависимости от кислотности среды.
Пробу свиного топленого жира (примерно 0,5—1 г) помещают в маленькую фарфоровую ступку, заливают раствором нейтрального красного и после тщательного растирания пестиком сливают раствор нейтрального красного (оставшиеся капли жидкости, если они мешают наблюдению, смывают водой).
После такой обработки свиной жир приобретает одну из следующих окрасок:
- желтая с зеленоватым оттенком или желтая — свежий жир;
- от желтой до светло-коричневой — старый жир, но пригодный для использования в пищу;
- от желто-коричневой до коричневой — жир сомнительной пищевой пригодности;
- от коричневой до красной — испорченный.
Для проведения реакции применяют свежеприготовленный 0,01%-ный раствор нейтрального красного на водопроводной воде (pH 7,0—7,2).
Реакцию можно проводить и с другими животными жирами, но при этом получаются менее четкие результаты.
Ta или иная окраска жира после обработки зависит от наличия высокомолекулярных и низкомолекулярных жирных кислот; окраска изменяется более резко в присутствии ничтожных количеств низкомолекулярных кислот.

Качественная реакция на наличие низкомолекулярных жирных кислот

Наличие низкомолекулярных кислот указывает на окислительный распад жира. Индикатор ализариновый красный чувствителен к низкомолекулярным жирным кислотам и не чувствителен к высокомолекулярным, растворенным в органическом растворителе.
По изменению окраски ализаринового красного судят о глубине окислительной порчи.
В пробирку из нещелочного стекла, например молибденового, помещают 2,5 г свиного жира, взвешенного на технических весах с точностью до 0,1 а. Пробирку ставят на водяную баню. В расплавленный жир вливают 5 мл бензина (бензин при встряхивании с раствором ализаринового красного не должен изменять его окраску) и 2,5 мл раствора индикатора, окрашенного в интенсивно-розовый цвет. Закрывают пробкой, энергично встряхивают и наблюдают окраску водного слоя.
При неизменившейся окраске индикатора жир очень хороший, при бледно-розовой — хороший, при желтой — с признаками окислительной порчи.
Приготовление раствора ализаринового красного. 1. Запасный раствор индикатора готовят растворением ализаринового красного в дистиллированной воде, концентрация 0,1%. Раствор устойчив при хранении.
2. Рабочий раствор индикатора готовят разбавлением запасного раствора дистиллированной водой в отношении 1:50. К этому раствору добавляют 0,025 N раствор едкого натра до интенсивно розовой окраски (на 250 мл раствора индикатора требуется примерно 0,5 мл 0,025N раствора едкого натра). Рабочий раствор индикатора устойчив при хранении в посуде из нещелочного стекла.

Ферментативный гидролиз жира

В жировой ткани при хранении, даже при низкой температуре, значительного развития достигают автолитические процессы, происходящие под действием липазы жировой ткани и приводящие к расщеплению жира на глицерин и жирные кис лоты.
Ферментативное расщепление жира удобно наблюдать при помощи липазы поджелудочной железы, под действием которой в короткий период (2—3 часа) достигается значительный гидролиз животного жира.
Топленый свиной жир (можно применить говяжий и бараний жир) исследуют на общую кислотность по реакции с нейтральным красным. Если получится желто-зеленая окраска или желтая, то кислотность жира невелика и жир можно применить для работы. При получении коричневой или красной окраски жир не пригоден для работы.
15 г топленого жира помещают в фарфоровую ступку, добавляют 2—3 мл водной вытяжки из поджелудочной железы, предварительно нейтрализованной, быстро растирают жир с липазой в однородную массу и в отобранной пробе проводят реакцию с нейтральным красным.
Содержимое ступки переносят в химический стаканчик, который ставят в водяную баню при 37°. Периодически массу перемешивают стеклянной палочкой.
По прошествии 30 мин. отбирают пробу и делают реакцию с нейтральным красным. Наблюдают за изменением окраски. Пробы отбирают несколько раз. Окраска жира после обработки нейтральным красным сначала получается желтой, затем, с увеличением времени гидролиза, коричневой и, наконец, красной (иногда оранжево-красной). Одновременно ставят контрольный опыт (без добавления фермента).
На основании работы делают вывод, что при участии ферментов гидролиз протекает интенсивно.

Йодное число

Эта константа позволяет судить с степени непредельности жира.
Йодным числом называют количество граммов йода (или другого галоида в пересчете на йод), которое может присоединиться к 300 г жира.
Наиболее простой метод определения йодного числа основан на реакции между йодноватистой кислотой и непредельными жирными кислотами, содержащимися в жирах как в свободном, так и в связанном состоянии

Навеску жира, примерно 0,4 г, помещают в колбочку и растворяют в 40 мл спирта (лучше безводного) при нагревании в водяной бане при 50°. Охлаждают, добавляют 20 Мл 2,5%-ного спиртового раствора йода и хорошо перемешивают. Вливают 200 мл воды, снова перемешивают и через 5 мин. титруют 0,1 N раствором гипосульфита. В конце титрования добавляют 0,5 мл 1%-ного раствора крахмала и продолжают титровать до исчезновения голубой окраски.
Таким же образом делают контрольный опыт, только не добавляют жир.
Йодное число определяют по формуле

где: а — количество 0,1N раствора гипосульфита, пошедшее на титрование контрольной пробы, в мл;
б — количество 0,1 N раствора гипосульфита, пошедшее на титрование основной пробы, в мл;
е — навеска жира в г;
0,0127 — количество йода, эквивалентное 1 мл 0,1 N раствора гипосульфита, в г.
Приготовление раствора йода. 25 г йода растворяют в 1 л 96%-ного спирта.

Перекисное число

Перекисным числом называют количество граммов йода, выделенного из йодистого калия перекисями, содержащимися в 100 г жира. Чаще всего его определяют йодометрически.
В коническую колбу с притертой пробкой емкостью 300 мл помещают навеску топленого жира, взвешенную на аналитических весах. Навеска берется в пределах 0,5—1 г.
Жир расплавляют, погружая колбу в горячую воду; по стенке, смывая следы жира, вливают из цилиндрика 10 мл хлороформа и из другого цилиндрика 10 мл ледяной уксусной кислоты. Быстро вливают 0,5 мл 50%-ного свежеприготовленного раствора йодистого калия, закрывают колбу пробкой, одновременно переворачивают трехминутные песочные часы, колбу ставят в темное место. По прошествии 3 мин. в колбу вливают 100 мл дистиллированной воды и 1 мл 1 %-ного раствора крахмала и титруют 0,01 N раствором гипосульфита до исчезновения синей окраски. Отмечают количество миллилитров гипосульфита, пошедшее на титрование.
Для проверки чистоты реактивов проводят контрольное определение, отличающееся от основного только тем, что оно делается без жира. Перекисное число рассчитывают по формуле

где: П. ч. — перекисное число, выраженное в % йода;
а — количество 0,01 N раствора гипосульфита, пошедшее на основной опыт, в мл;
б — количество 0,01 N раствора гипосульфита, пошедшее на контрольный опыт, в мл;
е — навеска жира в г;
0,00127 — количество йода, эквивалентное 1 мл 0,01 N раствора гипосульфита, в г.

Качественная реакция на перекиси

Перекиси в жире можно обнаружить при помощи фермента пероксидазы, например пероксидазы крови.
B пробирку помещают примерно 2 г жира, расплавляют в теплой воде, добавляют пять капель свежей крови (или раствора технического альбумина), пять-десять капель 5%-ного спиртового раствора гваяковой смолы, 3—5 мл дистиллированной воды и встряхивают. В зависимости от содержания в жире перекисей появляется более или менее интенсивная голубая окраска.
В качестве окисляемого субстрата можно применять не только гваяковую смолу, но также свежий 0,2%-ный спиртовой раствор бензидина, смесь бензидина с α-нафтолом, 3,5-дихлор-4,4-диоксифенилендиамин.