Газохроматографический анализ жирнокислотного состава сливочного масла как метод определения его подлинности

 

Современный рынок пищевых продуктов предлагает неискушённому потребителю широкий выбор отечественных и импортных продовольственных товаров .Из них наиболее употребляемыми в нашем рационе являются масла и жиры . Разнообразие выставляемой продукции, ”ненавязчивая“ реклама, использование остросюжетной упаковки позволяют потребителю смело отдать предпочтение тому или иному продукту. Вместе с разнообразием пищевых продуктов отечественный рынок отличается отсутствием достоверной информации о них : так использование ярлыков “натуральное”, “экологически чистое”, “без холестерина”, “высшей очистки” и так далее, большей частью является обманом покупателя. Использование современных технологий в масло-жировом производстве затрудняет выявление фальсификатов, поэтому применение классических методов анализа пищевых продуктов уже не позволяет точно и достоверно определять подделки и их состав.

Одним из современных методов определения подлинности жиров и масел является капиллярная газовая хроматография. Хотя сам метод в мировой лабораторной практике является одним из самых эффективных , в России он имеет незначительное распространение . В определении жирнокислотного состава масел и жиров лаборатории используют ставшие уже устаревшими данные , полученные методом газовой хроматографии с использованием набивных колонок . К сожалению данный метод недостаточен для выявления подделок . Современная газовая хроматография в своих работах использует высокоэффективные капиллярные колонки. Информация, полученная с их использованием, позволяет уверенно определять различные фальсификаты.
Лаборатория экспертизы пищевых продуктов НИИПХ имеет значительный опыт в определении жирнокислотного состава масел и жиров. Для научных целей в лаборатории разработана определённая методика пробоподготовки образцов и хроматографического анализа , а использование современного профессионального оборудования поставленного фирмой “VARIAN” позволило в короткий срок решить проблему определения подлинности масел и жиров .

Принцип пробоподготовки основан на щелочном гидролизе триглицеридов до свободных жирных кислот с последующим получением реакцией этерификации метиловых эфиров жирных кислот. Хотя методика имеет некоторые недостатки , их влияние на определение подлинности продукта пренебрежимо мало . Хроматографическое разделение метиловых эфиров жирных кислот проводится на газовом хроматографе VARIAN star 3400CX с пламенноионизационным детектором и с установленной капиллярной колонкой фирмы J&W DB-WAX длинною 30 метров , внутренним диаметром 0,25 мм и толщиною фазы 0,25мкм. Обработка хроматограмм проводится с использованием программного обеспечения VARIAN star 5.3 .

Использование высокоэффективной капиллярной колонки позволило разделить значительное количество жирных кислот и их изомеров . В типичной хроматограмме натурального сливочного масла программа интегрирует в сумме с изомерами 54 жирные кислоты , из них 35 основных от С(4:0) до С (24:1).Найти такое количество стандартов метиловых эфиров жирных кислот и их изомеров не представляется возможным. Поэтому начальная работа по определению жирнокислотного состава масел и жиров проводилась на хромато-масс-спектрометре фирмы VARIAN SATURN 3. Данные хромато-масс-спектрометрии и послужили основой идентификации жирных кислот и их изомеров для рутинной газовой хроматографии.

В практике работы лаборатории по определению жирнокислотного состава выяснилось, что наиболее часто подделываемым продуктом является сливочное масло. По своему полному жирнокислотному составу молочный жир уникален и искусственно неповторим . Даже идеально искусственно приготовленное сливочное масло можно идентифицировать используя капиллярную газовую хроматографию . Обычно такие масла имеют ,на первый взгляд ,а иногда и вкус , много общего с натуральным сливочным маслом . Но эта схожесть только в наличии и соотношении основных “ справочных” жирных кислотах. По данным хромато-масс-спектрометрии , натуральное сливочное масло содержит незначительное количество , около 5 % , жирных кислот и их изомеров ,которые имеются в определённом соотношении исключительно в молочном жире . Их низкая концентрация (от 0.01 до 0.2%) , сложный состав , отсутствие необходимых стандартов, работа на набивных колонках не позволяли отличить некоторые изощрённые подделки . Современный тандем высокоэффективной газовой хроматографии и хромато-масс-спектрометрии позволяет определять молочный жир в искусственных смесях даже если его не более 5%. Излюбленными маслами для подделки натурального сливочного масла являются: подсолнечное, соевое, кукурузное, рапсовое, кокосовое, пальмовое. Обычно в смесях они находятся в свободной или гидрированной форме. Использование гидрированных масел должно быть ограниченно, из-за высокого содержания в них транс-изомеров жирных кислот, которые преимущественно образуются при гидрогенизации .Особую группу занимают топлёные жиры поставляемые в нашу страну из Скандинавских стран . Они имеют сложный изомерный состав с большим содержанием транс-изомеров жирных кислот и содержанием в некоторых партиях эруковой кислоты и её изомеров до 11% .Большей частью это сборные жиры как побочный продукт предприятий ведущих промысел рыбы и морских млекопитающих.. Исходя из нашего опыта, уже через неделю после поступления очередной партии этих жиров в нашу страну, на продовольственных рынках появляются образцы сливочного масла с содержанием в нём до 50% сборного топлёного жира. Более часто в сливочное масло подмешивают растительные масла. Растительные масла по сравнению с натуральным сливочным маслом имеют достаточно скромный жирнокислотный состав . Идентификация и количественное определение их в смесях с сливочным маслом трудная задача если их вводят не более 5% . Идентификация преимущественно растительных смесей , типа RAMA , LETTLE не представляет затруднений . Более модными стали подделки с использованием кокосового , пальмового, соевого и кукурузного масел . Содержание в таких смесях молочного жира не превышает 20-35%.

Более полную информацию о жирнокислотном составе можно получить используя интерактивную графику программного обеспечения VARIAN Star 5.3 . Её использование позволяет в удобной и наглядной форме для пользователя получить сведения о анализируемом масле, сопоставлять хроматограммы базы данных, определить коррелирующие соотношения жирных кислот .

Отметим , что работа с капиллярными колонками требует профессионального программного обеспечения и хроматографического оборудования . В настоящее время на лабораторном рынке исследований масел и жиров появилась потребность определения жирнокислотного состава с изучением содержания и соотношения цис-, транс-изомеров жирных кислот. Решить такую задачу, используя 30 метровый капилляр, невозможно. Для гарантированного разделения цис, транс-изомеров жирных кислот необходим специальный 100 метровый капилляр, с внутренним диаметром 0.25 мм и толщиной плёнки фазы 0.2 мкм . Анализ жирнокислотного состава масел с определением содержания и соотношения цис- ,транс-изомеров жирных кислот в лаборатории НИИПХ проводится на колонке фирмы CHROMPACK CP-Sil 88 for Fames.

Почему нам так интересно знать о содержании цис-, транс-изомеров в маслах? Наши зарубежные коллеги в течение ряда лет изучали влияние потребления жиров с повышенным содержанием транс-изомеров на здоровье человека. Как выяснилось, транс-изомеры жирных кислот не усваиваются в нашем организме естественным биологическим путём. В настоящее время установлена корреляция между повышенным содержанием в пище транс-изомеров с заболеваниями сердечно-сосудистой системы.

В последнее время в лабораторию экспертизы пищевых продуктов НИИПХ стали поступать образцы сливочного масла, жирнокислотный состав которых,по данным полученным на 30 метровом капилляре, соответствовал сливочному маслу ,но имел некоторые особенности. Анализ этих образцов на 100 метровом капилляре фирмы CHROMPACK подтвердил наши подозрения. Особенностью такого рода подделок является использование гидрированных растительных масел (чаще рапсовое и соевое) в определённом соотношении с сливочным маслом. Практически единственным показателем о наличии таких добавок является содержание цис-, транс-изомеров жирных кислот. Использование 30 метрового капилляра с фазой типа ПЭГ позволяет получить гарантированное разделение структурных изомеров жирных кислот. Геометрические изомеры (цис-, транс-) поделить на таких колонках, за некоторым исключением, невозможно. В обычной рутинной хроматограмме сливочного масла полученной на 100 метровом капилляре разделяются 14 цис-, транс-изомеров олеиновой кислоты, которые находятся в определённом соотношении. Для натуральных сливочных масел содержание транс-изомеров олеиновой кислоты колеблется от 2,5% до 3,5% от общего жирнокислотного состава. В не определяемых на 30 метровом капилляре подделках от 4% до 6%, более распространены подделки с содержанием от 6% до 15% транс-изомеров. Маргарины, выработанные из гидрированных растительных жиров содержат свыше 50% транс-изомеров олеиновой кислоты. Исследование гидрированных рапсового и соевого масла показало, что в получаемом продукте преобладают транс-изомеры олеиновой кислоты. По всей видимости, транс-конфигурация молекулы энергетически более выгодна при существующих технологиях гидрирования жиров.

Согласно действующему ГОСТу на сливочное масло, любое добавление растительных жиров в естественном или гидрированном виде не допустимо. Проведённые же исследования образцов сливочного масла в лаборатории экспертизы пищевых продуктов НИИПХ показывают, что из 10 заявленных образцов как натуральное сливочное масло 4 являются подделками. Более неприятные результаты получаются, если вы приобретаете масло, как простой потребитель, на рынке или в магазине, около 7 образцов из 10 являются подделками.

Современной тенденцией производителей сливочного масла является применение, во всевозможных соотношениях, со сливочным маслом растительных жиров. Необходимость употребления таких комбинированных, облегчённых масел усиленно рекламируется. Использование растительных жиров существенно изменяет натуральное сливочное масло, но такое масло более привлекательно и потребитель всё чаще отдаёт ему предпочтение . Но, на наш взгляд , вместе с доступностью такие масла должны содержать полную, достоверную информацию о своём составе, соответствующее название и стоимость. Впрочем и информация о вредности натурального сливочного масла и замене его комбинированным сомнительно аргументирована . Позвольте обеспечить покупателя доступной информацией о приобретаемом продукте, давайте определимся в биологической ценности натурального сливочного масла и его комбинированных аналогов и предоставим эти данные на суд потребителя .

 

Яковлев В.С., Куликовская Т.С., Крапивкин Б.А.

 

С нами можно связаться по e-mail: tom@mte.ru ;
по почте: 101000, Москва, Центр, а/я 525;
по тел.: (095) 299-48-30; факс: (095) 234-16-45