Способ стабилизации жиров и масел к окислению

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ЖИРОВ И МАСЕЛ К ОКИСЛЕНИЮ(71) Заявитель Учреждение образования Могилевский государственный университет продовольствия(72) Авторы Василенко Зоя Васильевна Смагин Алексей Михайлович Балашенко Марина Владимировна(73) Патентообладатель Учреждение образования Могилевский государственный университет продовольствия(56) СМАГИН А.М. и др. Мжнародна науково-технчна конференця Сучасн технолог та обладнання харчових виробництв. Тез. доп. - Тернопль, 2011. С. 140-141.12261 1, 2009. СМАГИН А.М. -я Международная научно-техническая конференция Техника и технология пищевых производств. Тез. докл. - Могилев, 2007. С. 155. СМАГИН А.М. и др. Известия вузов. Пищевая технология. - 2006. -1. С. 32-33. СМАГИН А.М. и др. Международная научно-практическая конференция Энергоресурсосберегающие технологии переработки сельскохозяйственного сырья. Тез. докл. - Минск,1996. - С. 20. СМАГИН А.М. и др.Научно-техническая конференция МТИ. Тез. докл. Могилев, 1993. - С. 66.(57) Способ стабилизации жира или масла к окислению, при котором в жир или масло вводят препарат из предварительно высушенных и измельченных плодов боярышника или листьев крапивы или одуванчика или горчичного порошка промышленного производства в количестве 2 мас.и при необходимости вводят лимонную кислоту в количестве 0,01 мас. ,отличающийся тем, что используют препарат, полученный путем нагревания подготовленного растительного сырья или горчичного порошка промышленного производства с 96 -ным этиловым спиртом при температуре кипения спирта в течение 30 мин при соотношении массаобъем 13, отгонки этилового спирта и высушивания порошка при 100105 С до постоянной массы. Изобретение относится к способам стабилизации жиров и масел растительного и животного происхождения и может быть использовано в пищевой промышленности и общественном питании. Известен способ стабилизации жиров и масел к окислению путем введения в них синтетических антиоксидантов (бутилоксианизола, бутилокситолуола, пропилгаллата и др.), а также антиокислительных составов на их основе 1. 17903 1 2014.02.28 Однако использование синтетических антиоксидантов существенно ограничено из-за их токсичности, высокой стоимости, избирательности действия, необходимости строгого контроля и т.д. Поэтому большое внимание уделяется поиску натуральных добавок, содержащих природные антиоксиданты. Известен способ стабилизации жиров и масел к окислению путем введения в них измельченного сырого растительного сырья - зелени укропа, петрушки, сельдерея и их смесей 2, моркови, свеклы, рябины красноплодной, шиповника, облепихи 3 и их смесей 4. Недостатком данного способа является то, что при малых концентрациях добавок эффективность их действия незначительна, а увеличение концентрации нецелесообразно по технологическим причинам. Для указанных добавок характерно высокое содержание влаги,что снижает концентрацию в них антиоксидантов и, соответственно, их ингибирующую способность. Для стабилизации жиров и масел при этом необходимо сырое растительное сырье, что из-за сезонности его производства ограничивает круглогодичное применение способа. Наиболее близким к изобретению является способ стабилизации жиров и масел к окислению путем введения в них высушенного и измельченного растительного сырья(плоды боярышника, листья крапивы и одуванчика) или порошков промышленного производства (горчичный порошок) 5. Однако и эта добавка также обладает недостаточно высокими стабилизирующими свойствами. Задачей изобретения является повышение эффективности способа. Поставленная задача решается тем, что в жир или масло вводят препарат из предварительно высушенных и измельченных плодов боярышника или листьев крапивы или одуванчика или горчичный порошок промышленного производства в количестве 2 мас.и,при необходимости вводят лимонную кислоту в количестве 0,01 мас. , согласно изобретению, используют препарат, полученный путем нагревания высушенных и измельченных плодов боярышника, или листьев крапивы или одуванчика, или горчичного порошка промышленного производства с 96 -ным этиловым спиртом при температуре кипения спирта в течение 30 мин при соотношении массаобъем 13, отгонки этилового спирта и высушивания порошка при 100-105 С до постоянной массы. При нагревании измельченного растительного сырья этиловым спиртом из него экстрагируются различные вещества - биофлавоноиды, витамины ,и каротин, органические кислоты и др. Как известно, они обладают выраженными антиокислительными свойствами и тормозят процесс окисления жиров и масел. В необработанном этиловым спиртом растительном сырье эти вещества находятся в связанном состоянии, а в обработанном - в свободном, что и обуславливает более высокую эффективность их действия. Возможно, что при нагревании сухого растительного сырья с этиловым спиртом образуются новые соединения с высокой антиокислительной активностью. Кроме того, обработка этиловым спиртом может способствовать разрушению окислительных ферментов, содержащихся в растительном сырье. Способ осуществляют следующим образом. Высушенное и измельченное растительное сырье или горчичный порошок промышленного производства заливают 96 -ным этиловым спиртом при соотношении массаобъем 13 и нагревают с обратным холодильником при температуре кипения спирта в течение 30 мин. Затем этиловый спирт отгоняют, а порошок высушивают при 100-105 С до постоянной массы. Полученный препарат вносят отдельно или в смеси с лимонной кислотой,растворенной в этиловом спирте, в жир или масло и перемешивают до его равномерного распределения. Эффективность стабилизации жиров и масел предлагаемым способом проверена на свином топленом жире высшего сорта и рафинированном подсолнечном масле. Окисление жиров и масел проводят ускоренным способом путем выдерживания в термостате при температуре 105 С и удельной поверхности контакта жира с воздухом 9 см 2/г 2 17903 1 2014.02.28 в течение 5 ч. Через 5 ч пробы жира или масла вынимают и после охлаждения определяют перекисное число йодометрическим методом. Его выражают в процентах йода. Перекисное число характеризует наличие в жире или масле первичных продуктов окисления (гидроперекисей) и, соответственно, степень их окисления. Эффективность действия фитопрепаратов оценивают по кинетике изменения перекисных чисел и темпу их роста (П.ч.) за 1 ч по формуле П.ч.(х 1 х)/5,где х 1 - перекисное число термостатированного жира или масла,йода х - перекисное число исходного жира или масла,йода. Контрольными образцами служили пробы жира или масла без добавок исследуемых фитопрепаратов. Пример 1. 10 г высушенных и измельченных плодов боярышника заливают 30 мл 96 -ного этилового спирта и нагревают с обратным холодильником при температуре кипения спирта в течение 30 мин. Затем этиловый спирт отгоняют, а полученный порошок высушивают при 100-105 С до постоянной массы. В бюксу диаметром 4,8 см взвешивают 20,01 г свиного топленого жира, вводят 0,040,0001 г полученного фитопрепарата и тщательно перемешивают. Пробы жира выдерживают в термостате при 105 С в течение 5 ч. По истечении указанного времени пробы вынимают, охлаждают и определяют перекисное число жира. Пример 2. 10 г высушенных и измельченных листьев крапивы заливают 30 мл 96 -ного этилового спирта и нагревают с обратным холодильником при температуре кипения спирта в течение 30 мин. Затем этиловый спирт отгоняют, а полученный порошок высушивают при 100-105 С до постоянной массы. В бюксу диаметром 4,8 см взвешивают 20,01 г свиного топленого жира, вводят 0,040,0001 г полученного фитопрепарата и тщательно перемешивают. Пробы жира выдерживают в термостате при 105 С в течение 5 ч. По истечении указанного времени пробы вынимают, охлаждают и определяют перекисное число жира. Пример 3. 10 г высушенных и измельченных листьев одуванчика заливают 30 мл 96 -ного этилового спирта и нагревают с обратным холодильником при температуре кипения спирта в течение 30 мин. Затем этиловый спирт отгоняют, а полученный порошок высушивают при 100-105 С до постоянной массы. В бюксу диаметром 4,8 см взвешивают 20,01 г свиного топленого жира, вводят 0,040,0001 г полученного фитопрепарата и тщательно перемешивают. Пробы жира выдерживают в термостате при 105 С в течение 5 ч. По истечении указанного времени пробы вынимают, охлаждают и определяют перекисное число жира. Пример 4. 10 г горчичного порошка промышленного производства заливают 30 мл 96 -ного этилового спирта и нагревают с обратным холодильником при температуре кипения спирта в течение 30 мин. Затем этиловый спирт отгоняют, а полученный порошок высушивают при 100-105 С до постоянной массы. В бюксу диаметром 4,8 см взвешивают 20,01 г свиного топленого жира, вводят 0,040,0001 г полученного фитопрепарата и тщательно перемешивают. Пробы жира выдерживают в термостате при 105 С в течение 5 ч. По истечении указанного времени пробы вынимают, охлаждают и определяют перекисное число жира. Пример 5. 10 г высушенных и измельченных плодов боярышника заливают 30 мл 96 -ного этилового спирта и нагревают с обратным холодильником при температуре кипения спирта в течение 30 мин. Затем этиловый спирт отгоняют, а полученный порошок высушивают при 100-105 С до постоянной массы. 3 17903 1 2014.02.28 В бюксу диаметром 4,8 см взвешивают 20,01 г свиного топленого жира, вводят 0,040,0001 г полученного фитопрепарата, 0,0002 г лимонной кислоты, растворенной в этиловом спирте, и тщательно перемешивают. Пробы жира выдерживают в термостате при 105 С в течение 5 ч. По истечении указанного времени пробы вынимают, охлаждают и определяют перекисное число жира. Пример 6. 10 г высушенных и измельченных листьев крапивы заливают 30 мл 96 -ного этилового спирта и нагревают с обратным холодильником при температуре кипения спирта в течение 30 мин. Затем этиловый спирт отгоняют, а полученный порошок высушивают при 100-105 С до постоянной массы. В бюксу диаметром 4,8 см взвешивают 20,01 г свиного топленого жира, вводят 0,040,0001 г полученного фитопрепарата, 0,0002 г лимонной кислоты, растворенной в этиловом спирте, и тщательно перемешивают. Пробы жира выдерживают в термостате при 105 С в течение 5 ч. По истечении указанного времени пробы вынимают, охлаждают и определяют перекисное число жира. Пример 7. 10 г высушенных и измельченных листьев одуванчика заливают 30 мл 96 -ного этилового спирта и нагревают с обратным холодильником при температуре кипения спирта в течение 30 мин. Затем этиловый спирт отгоняют, а полученный порошок высушивают при 100-105 С до постоянной массы. В бюксу диаметром 4,8 см взвешивают 20,01 г свиного топленого жира, вводят 0,040,0001 г полученного фитопрепарата, 0,0002 г лимонной кислоты, растворенной в этиловом спирте, и тщательно перемешивают. Пробы жира выдерживают в термостате при 105 С в течение 5 ч. По истечении указанного времени пробы вынимают, охлаждают и определяют перекисное число жира. Пример 8. 10 г горчичного порошка промышленного производства заливают 30 мл 96 -ного этилового спирта и нагревают с обратным холодильником при температуре кипения спирта в течение 30 мин. Затем этиловый спирт отгоняют, а полученный порошок высушивают при 100-105 С до постоянной массы. В бюксу диаметром 4,8 см взвешивают 20,01 г свиного топленого жира, вводят 0,040,0001 г полученного фитопрепарата, 0,0002 г лимонной кислоты, растворенной в этиловом спирте, и тщательно перемешивают. Пробы жира выдерживают в термостате при 105 С в течение 5 ч. По истечении указанного времени пробы вынимают, охлаждают и определяют перекисное число жира. Пример 9. 10 г высушенных и измельченных плодов боярышника заливают 30 мл 96 -ного этилового спирта и нагревают с обратным холодильником при температуре кипения спирта в течение 30 мин. Затем этиловый спирт отгоняют, а полученный порошок высушивают при 100-105 С до постоянной массы. В бюксу диаметром 4,8 см взвешивают 20,01 г рафинированного подсолнечного масла, вводят 0,040,0001 г полученного фитопрепарата и тщательно перемешивают. Пробы масла выдерживают в термостате при 105 С в течение 5 ч. По истечении указанного времени пробы вынимают, охлаждают и определяют перекисное число масла. Пример 10. 10 г высушенных и измельченных листьев крапивы заливают 30 мл 96 -ного этилового спирта и нагревают с обратным холодильником при температуре кипения спирта в течение 30 мин. Затем этиловый спирт отгоняют, а полученный порошок высушивают при 100-105 С до постоянной массы. В бюксу диаметром 4,8 см взвешивают 20,01 г рафинированного подсолнечного масла, вводят 0,040,0001 г полученного фитопрепарата и тщательно перемешивают. 4 17903 1 2014.02.28 Пробы масла выдерживают в термостате при 105 С в течение 5 ч. По истечении указанного времени пробы вынимают, охлаждают и определяют перекисное число масла. Пример 11. 10 г высушенных и измельченных листьев одуванчика заливают 30 мл 96 -ного этилового спирта и нагревают с обратным холодильником при температуре кипения спирта в течение 30 мин. Затем этиловый спирт отгоняют, а полученный порошок высушивают при 100-105 С до постоянной массы. В бюксу диаметром 4,8 см взвешивают 20,01 г рафинированного подсолнечного масла, вводят 0,040,0001 г полученного фитопрепарата и тщательно перемешивают. Пробы масла выдерживают в термостате при 105 С в течение 5 ч. По истечении указанного времени пробы вынимают, охлаждают и определяют перекисное число масла. Пример 12. 10 г горчичного порошка промышленного производства заливают 30 мл 96 -ного этилового спирта и нагревают с обратным холодильником при температуре кипения спирта в течение 30 мин. Затем этиловый спирт отгоняют, а полученный порошок высушивают при 100-105 С до постоянной массы. В бюксу диаметром 4,8 см взвешивают 20,01 г рафинированного подсолнечного масла, вводят 0,040,0001 г полученного фитопрепарата и тщательно перемешивают. Пробы масла выдерживают в термостате при 105 С в течение 5 ч. По истечении указанного времени пробы вынимают, охлаждают и определяют перекисное число масла. Пример 13. 10 г высушенных и измельченных плодов боярышника заливают 30 мл 96 -ного этилового спирта и нагревают с обратным холодильником при температуре кипения спирта в течение 30 мин. Затем этиловый спирт отгоняют, а полученный порошок высушивают при 100-105 С до постоянной массы. В бюксу диаметром 4,8 см взвешивают 20,01 г рафинированного подсолнечного масла, вводят 0,040,0001 г полученного фитопрепарата, 0,0002 г лимонной кислоты,растворенной в этиловом спирте, и тщательно перемешивают. Пробы масла выдерживают в термостате при 105 С в течение 5 ч. По истечении указанного времени пробы вынимают, охлаждают и определяют перекисное число масла. Пример 14. 10 г высушенных и измельченных листьев крапивы заливают 30 мл 96 -ного этилового спирта и нагревают с обратным холодильником при температуре кипения спирта в течение 30 мин. Затем этиловый спирт отгоняют, а полученный порошок высушивают при 100-105 С до постоянной массы. В бюксу диаметром 4,8 см взвешивают 20,01 г рафинированного подсолнечного масла, вводят 0,040,0001 г полученного фитопрепарата, 0,0002 г лимонной кислоты,растворенной в этиловом спирте, и тщательно перемешивают. Пробы масла выдерживают в термостате при 105 С в течение 5 ч. По истечении указанного времени пробы вынимают, охлаждают и определяют перекисное число масла. Пример 15. 10 г высушенных и измельченных листьев одуванчика заливают 30 мл 96 -ного этилового спирта и нагревают с обратным холодильником при температуре кипения спирта в течение 30 мин. Затем этиловый спирт отгоняют, а полученный порошок высушивают при 100-105 С до постоянной массы. В бюксу диаметром 4,8 см взвешивают 20,01 г рафинированного подсолнечного масла, вводят 0,040,0001 г полученного фитопрепарата, 0,0002 г лимонной кислоты,растворенной в этиловом спирте, и тщательно перемешивают. Пробы масла выдерживают в термостате при 105 С в течение 5 ч. По истечении указанного времени пробы вынимают, охлаждают и определяют перекисное число масла. 5 17903 1 2014.02.28 Пример 16. 10 г горчичного порошка промышленного производства заливают 30 мл 96 -ного этилового спирта и нагревают с обратным холодильником при температуре кипения спирта в течение 30 мин. Затем этиловый спирт отгоняют, а полученный порошок высушивают при 100-105 С до постоянной массы. В бюксу диаметром 4,8 см взвешивают 20,01 г рафинированного подсолнечного масла, вводят 0,040,0001 г полученного фитопрепарата, 0,0002 г лимонной кислоты,растворенной в этиловом спирте, и тщательно перемешивают. Пробы масла выдерживают в термостате при 105 С в течение 5 ч. По истечении указанного времени пробы вынимают, охлаждают и определяют перекисное число масла. Результаты испытаний приведены в табл. 1, 2. Из таблиц видно, что препараты, полученные путем специальной обработки сухого растительного сырья этиловым спиртом, являются эффективными стабилизаторами процесса окисления свиного топленого жира и подсолнечного масла. Эффективность действия фитопрепаратов возрастает при введении их в жир или масло совместно с лимонной кислотой. Более активно они тормозят процесс окисления свиного топленого жира, что обусловлено отсутствием в нем собственных антиоксидантов. Предлагаемый способ является экономичным, так как этиловый спирт, необходимый для осуществления способа, можно использовать многократно. Применение предлагаемого способа по сравнению с прототипом позволяет существенно замедлить процесс окисления жиров и масел. Так, при введении фитопрепаратов степень окисления свиного топленого жира по данным значений перекисного числа в предлагаемом способе в 1,44-4,38 раза, а в подсолнечном масле - в 1,07-1,23 раза ниже,чем в прототипе. Аналогичные результаты получены и при введении в жир или масло фитопрепаратов совместно с лимонной кислотой степень окисления свиного топленого жира в предлагаемом способе в 1,38-3,49 раза, а в подсолнечном масле - в 1,06-1,21 раза ниже, чем в прототипе. Применение предлагаемого способа по сравнению с прототипом позволяет значительно повысить устойчивость свиного топленого жира и подсолнечного масла к окислению и,соответственно, увеличить сроки их хранения или использования в технологических процессах производства пищевой и кулинарной продукции. Таблица 1 Эффективность действия фитопорошков при окислении свиного топленого жира(без добавок) Порошок из плодов боярышника- с лимонной кислотой Порошок из листьев крапивы Прототип Предлагаемый способ Темп роста Темп роста Перекисное Перекисное перекисного перекисного число,йода число,йода числа числа 3 4 5 6 2,420 2 3 4 5 6 Порошок из листьев одуванчика 4- без лимонной кислоты 0,247 0,047 0,171 0,032- с лимонной кислотой 0,113 0,021 0,082 0,014 Горчичный порошок 5 - без лимонной кислоты 0,561 0,110 0,128 0,024- с лимонной кислотой 0,293 0,056 0,084 0,015 Примечание перекисное число исходного (не подвергнутого окислению) жира 0,0102 йода. Таблица 2 Эффективность действия фитопорошков при окислении подсолнечного масла Прототип Предлагаемый способ Темп роста Темп роста Перекисное Перекисное перекисного перекисного число,йода число,йода числа числа(без добавок) Порошок из плодов боярышника 2- с лимонной кислотой Порошок из листьев крапивы 3- с лимонной кислотой Порошок из листьев одуванчика 4- с лимонной кислотой Горчичный порошок 5 - без лимонной кислоты- с лимонной кислотой Примечание перекисное число 0,047 йода. 1 0,755 0,142 0,680 0,127 0,704 0,131 0,652 0,121 исходного (не подвергнутого окислению) маслаИсточники информации 1. Эмануэль Н.М., Лясковская Ю.Н. Торможение процесса окисления жиров. - М. Пищевая промышленность, 1961. 2. А.с. СССР 1413127, МПК 11 5/00, 1988. 3. Василенко З.В., Смагин А.М., Стефаненко Н.В. Исследование радиозащитных свойств растительного сырья // Международный аграрный журнал. - 2000. -5. - С. 42-44. 4. Василенко З.В., Смагин А.М., Стефаненко Н.В. Комбинированные пищевые продукты радиозащитного действия // Международный аграрный журнал. - 2000. -5. - С.46-48. 17903 1 2014.02.28 5. Смагин А.М., Балашенко М.В. Влияние фитопорошков на устойчивость жиров и масел к окислению. Тез. доп. Мжнародной науково-технчной конференц Сучасн технолог та абладнання харчових виробництв. - Тернопль, 29-30 верасня 2011. Тернопльск нацональний техчнй унверстет мен вана Пулюя. - Тернопль, 2011. С. 140-141. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 8