هدف الكشف
تحديد الأحماض الدهنية المتحولة في الدهون والزيوت
ملخص
يتوافق هذا المحلول مع طريقة AOCS الرسمية Cd 14d-99، وهي طريقة سريعة لتحديد المتصاوغات الهندسية العابرة المعزولة في الدهون والزيوت باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه للانعكاس الكلي المخفف. في معظم الدهون والزيوت النباتية الطبيعية، تحتوي المكونات غير المشبعة على روابط مزدوجة معزولة فقط، أي غير مترافقة، في التكوين الهندسي المقابل (cis). قد تتحول هذه الروابط من التكوين الهندسي المقابل إلى التكوين الهندسي العابر (trans) أثناء عمليات الاستخلاص والمعالجة، نتيجةً للأكسدة، أو التحول أثناء التسخين، أو الهدرجة الجزئية. قد تحتوي الدهون الحيوانية والبحرية على كميات قابلة للقياس من المتصاوغات العابرة الطبيعية. يمكن قياس الروابط العابرة المعزولة في الأحماض الدهنية طويلة السلسلة، وإسترات ميثيل الأحماض الدهنية (FAME)، والصابون، وثلاثي أسيل الجليسرول (TAG) باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء. يظهر نطاق امتصاص بحد أقصى يبلغ حوالي 966 سم-1 (10.3 ميكرومتر)، ناتج عن تشوه CH حول رابطة مزدوجة عابرة، في أطياف جميع المركبات التي تحتوي على مجموعة عابرة معزولة.
مبدأ
تُقاس عينة الدهون، أو الدهون المستخلصة منها باستخدام إيثر البترول، مباشرةً باستخدام مطياف الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FTIR) المزود بكاشف للأشعة تحت الحمراء وملحق الانعكاس الكلي المخفف الأفقي (HATR). تُحسب النسبة المئوية للأحماض الدهنية المتحولة في إجمالي الدهون بناءً على معايرة باستخدام منحنى قياسي للأحماض الدهنية المتحولة.
ظروف التشغيل
الأدوات والملحقات
1) الآلة الموسيقية:مطياف الأشعة تحت الحمراء HKL-14 لتحليل محتوى الأحماض الدهنية المتحولة
2) الملحقات: ملحق HATR (الانعكاس الكلي المخفف الأفقي)
معايير الاختبار
1) الدقة: 4 سم-1
2) عدد مرات المسح: 64 3) النطاق الطيفي: 4000-600 سم-1
المواد الكيميائية (ما لم يُنص على خلاف ذلك، يجب أن تكون جميع المواد الكيميائية من النوع التحليلي)
1) إيثر البترول (نطاق الغليان: 30-60 درجة مئوية)
2) كبريتات الصوديوم اللامائية
3) معيار التريولين (نقاء ≥99%)
4) معيار تريلايدين (نقاء ≥98%)
5) الإيثانول المطلق
آحرون
1) ميزان تحليلي (دقة 0.0001 غرام)
2) حمام مائي حراري (100 ± 0.1 درجة مئوية)
3) فرن التجفيف (400 ± 0.1 درجة مئوية)
4) وزن الورق
5) قوارير ذات غطاء لولبي (بنية اللون، 5 مل)
6) الملقط
7) قطن منزوع الدسم
8) الأنابيب الشعرية
تحضير العينة
عينات من الزيوت/الدهون
1) يمكن تحليل عينات الزيت الصافي مباشرة.
٢) تشير عينات الزيت العكرة أو المتكتلة إلى وجود رطوبة أو شوائب. في هذه الحالة، أضف كمية مناسبة من كبريتات الصوديوم اللامائية، وحرك جيداً، ثم قم بالطرد المركزي للحصول على دهون صافية للتحليل.
عينات خالية من الزيوت/الدهون
1) عينات الدهون القابلة للاستخلاص المباشر
قم بوزن كمية مناسبة من العينة المتجانسة (مع ضمان الحصول على 1-2 غرام من الدهون المستخلصة)، وانقعها وحركها مع إيثر البترول، ثم قم بترشيحها من خلال ورق الترشيح في قارورة، وقم بتبخير المستخلص حتى الجفاف باستخدام مبخر دوار عند 30 درجة مئوية للحصول على الدهون.
2) عينات قابلة للاستخلاص غير المباشر للدهون (مثل منتجات الألبان)
بالنسبة للعينات الخالية من الدهون والتي تحتوي على دهون غير قابلة للاستخلاص، يجب استخدام طرق مناسبة بناءً على فئات الطعام لتحديد محتوى الدهون. على سبيل المثال: تُستخدم طريقة استخلاص سوكسلت لتحديد الدهون الحرة؛ وتُطبق طريقة التحلل المائي الحمضي لتحديد الدهون في الأطعمة؛ وتُعتمد طريقة التحلل المائي القلوي لتحديد الدهون في الحليب ومنتجات الألبان والأطعمة المصنعة خصيصًا؛ بينما تُستخدم طريقة جيربر لتحديد الدهون في الحليب الخام والحليب المعقم والحليب المبستر.
الحلول القياسية
قم بوزن X غرام من الترايلايدين و (0.3 - X) غرام من الترايولين بدقة (بدقة 0.0001 غرام) في قارورة بنية اللون ذات غطاء لولبي سعة 5 مل، حيث يتوافق X مع القيم التالية: 0.0150 غرام، 0.0300 غرام، 0.0600 غرام، 0.0900 غرام، 0.1200 غرام، 0.1500 غرام، و 0.1800 غرام.
ستكون نسب كتلة الأحماض الدهنية المتحولة الناتجة في المحاليل القياسية المختلطة كالتالي: 5.00%، 10.00%، 20.00%، 30.00%، 40.00%، 50.00%، و60.00% على التوالي.
التخزين: قم بتجميد المعايير؛ فهي تظل صالحة لمدة 6 أشهر.
إجراءات الاختبار
اختبار العينات
ضع عينة الزيت أو الدهون المستخلصة من عينات غير زيتية في حمام مائي عند درجة حرارة 60 درجة مئوية لإذابتها والحفاظ على هذه الدرجة. اسحب كمية صغيرة من العينة وضعها مباشرةً على بلورة كبريتيد الزنك (ZnSe)، مع التأكد من تغطية سطح البلورة بالكامل. ثم، قم بتسجيل طيف امتصاص الأشعة تحت الحمراء الخاص بها على الفور. يتم تحديد نسبة الأحماض الدهنية المتحولة في الدهون عن طريق تصحيحها باستخدام منحنى قياسي.
المنحنى القياسي
التحضير: اتبع نفس خطوات إجراء اختبار العينة للمحاليل القياسية. باستخدام النسبة المئوية لمحتوى الترايلايدين في المحاليل القياسية كمحور س، ومساحة ذروة الأحماض الدهنية المتحولة المميزة عند 966 سم⁻¹ في طيف الأشعة تحت الحمراء (انظر الشكل 1، طيف الأشعة تحت الحمراء القياسي للترايلايدين) كمحور ص، أنشئ معادلة انحدار خطي أحادي المتغير.
|
الشكل 1: طيف الأشعة تحت الحمراء القياسي لمركب ترايلايدين |
حساب
يتم حساب الكسر الكتلي للأحماض الدهنية المتحولة (X) في العينة باستخدام المعادلة: X = c × k
أين:
X — النسبة المئوية للأحماض الدهنية المتحولة في العينة
ج - النسبة المئوية للأحماض الدهنية المتحولة في الدهون، والمستخرجة من المنحنى القياسي.
k —الكسر الكتلي للدهون في العينة (إذا كانت العينة عبارة عن زيت/دهون نقية، فإن k=1).
نتائج الاختبار
إعداد منحنى المعايرة
تم إنشاء منحنى المعايرة للأحماض الدهنية المتحولة، وتم الحصول على أطياف الأشعة تحت الحمراء القياسية لتركيزات الأحماض الدهنية المتحولة 5.00%، 10.00%، 20.00%، 30.00%، 40.00%، 50.00%، و60.00%، كما هو موضح في الشكل أدناه. تم مسح كل تركيز ثلاث مرات، وتم اعتماد المتوسط الحسابي للقياسات الثلاث كنتيجة نهائية.
|
الشكل 2: أطياف الأشعة تحت الحمراء لعينات قياسية من الأحماض الدهنية المتحولة |
 |
الشكل 3: منحنى معايرة الأحماض الدهنية المتحولة لاختبار HATR |
اختبار العينات
محتوى الأحماض الدهنية المتحولة المعروف (م، %) | و | محتوى الأحماض الدهنية المتحولة المحسوب (س، %) |
21.08 | 3.813 | 22.56% |
29.39 | 4.711 | 29.75% |
48.80 | 7.084 | 48.77% |
ملاحظات: (1) المعادلة الخطية: ص = 0.1249 س + 0.9987. (2) حساب الخطأ النسبي: δ = (س م) / م × 100%
خاتمة
تُظهر النتائج أن هذه الطريقة سهلة التطبيق وتتميز بخطية ممتازة. فمن خلال معالجة الدهون المتحولة ذات التركيزات المعروفة بمعالجة أولية بسيطة وتحليل أطيافها بالأشعة تحت الحمراء، تم حساب محتوى الأحماض الدهنية المتحولة باستخدام منحنى المعايرة القياسي المُعتمد. وتؤكد النتائج أن هذه الطريقة ليست سهلة التطبيق فحسب، بل تُعطي أيضًا قياسات دقيقة، مما يجعلها مناسبة تمامًا لتحديد محتوى الأحماض الدهنية المتحولة في الزيوت والدهون الصالحة للأكل.