Визначення йодного числа ліпідів – МАНЛаб


Визначення йодного числа ліпідів

Автор Шаповалов Євгеній
Науковий співробітник НЦ «Мала академія наук України». Сфера наукових інтересів: екологія, біотехнологія, аналітична хімія, загальна хімія, органічна хімія, біохімія, харчова експертиза, фізіологія харчування. Переможець Всеукраїнського конкурсу студентських наукових робіт за напрямом «Хімічні технології» (2014 р.), ІІ місце у конкурсі найкращих дипломних робіт за напрямом «Біотехнологія» (2014 р). Автор посібників по використанню цифрових вимірників на уроках хімії та біології

Завдання роботи:

  1. Ознайомитися з теоретичними відомостями про ліпіди.
  2. Ознайомитися з функціями ліпідів для організму людини.
  3. Отримати теоретичні знання про якості ліпідів.
  4. Отримати уявлення про йодне число ліпідів.
  5. Ознайомитися з методикою визначення йодного числа.
  6. Навчитися проводити дослідження проби ліпідів на йодне число в лабораторних умовах.

Обладнання:

Апаратура:

  1. Ваги.
  2. Водяна баня.

Лабораторний посуд:

  1. Колби конічні.
  2. Бюретки для титрування.
  3. Піпетки.
  4. Циліндри мірні.
  5. Мірні колби.
  6. Медичні склянки з-під пеніциліну (бюкси скляні).

Реактиви:

  1. C2H5OH, 96%-й етиловий спирт.
  2. I2, 0,2 н. розчин йоду в спирті.
  3. Na2S2O3, 0,1 н. розчин натрій тіосульфат.
  4. 0,5%–й розчин крохмалю.
  5. Досліджуваний об’єкт.

 

Теоретична частина

Ліпіди – це група органічних речовин, що входять до складу живих організмів і характеризуються нерозчинністю у воді та розчинністю в неполярних розчинниках, таких як діетилетер, хлороформ та бензен. Це визначення об’єднує велику кількість сполук, різних за хімічною природою, зокрема таких, як жирні кислоти, воски, фосфоліпіди, стероїди та багато інших.

Функції ліпідів у живих організмах:

  1. Є формою запасання енергії.
  2. Фосфоліпіди та стероїди входять до складу біологічних мембран.
  3. Інші ліпіди, що містяться в клітинах у менших кількостях, можуть бути:
    1. Коферментами.
    2. Світлопоглинаючими пігментами.
    3. Переносниками електронів.
    4. Гормонами.
    5. Вторинними посередниками під час внутрішньоклітинної передачі сигналу.
    6. Гідрофобними «якорями», що утримують білки біля мембран.

Люди та інші тварини мають спеціальні біохімічні шляхи для біосинтезу та розщеплення ліпідів, проте деякі з цих речовин є незамінними і мусять надходити в організм із їжею, наприклад ω-3 та ω-6 ненасичені жирні кислоти.

На рисунку зображені структурні формули представників основних класів ліпідів, згори вниз: стероїди (холестерол), жирні кислоти (олеїнова кислота), ацилгліцериди (триацилгліцерид, що складається із залишків олеїнової, стеаринової та пальмітинової кислот та гліцерину), фосфоліпіди (фосфатидилхолін).

Жирні кислоти – це карбонові кислоти, молекули яких містять від чотирьох до тридцяти шести атомів карбону. У складі живих організмів було виявлено більше двохсот сполук цього класу, проте значного поширення набули близько двадцяти. Молекули всіх природних жирних кислот містять парну кількість атомів карбону (це пов’язано з особливостями біосинтезу, який відбувається шляхом додавання двокарбонових одиниць), переважно від 12 до 24. Їхні вуглеводневі ланцюжки зазвичай не розгалужені, зрідка вони можуть містити трикарбонові цикли, гідроксильні групи або відгалуження.

Залежно від наявності подвійних зв’язків між атомами карбону всі жирні кислоти поділяються на насичені, які їх не містять, та ненасичені, до складу яких входять подвійні зв’язки. Найпоширенішими з насичених жирних кислот в організмі людини є пальмітинова (C16) та стеаринова (C18).

Йодне число – кількість грамів йоду, потрібного для насичення ненасичених жирних кислот, що містяться в 100 г жиру. Дає уявлення про ступінь ненасиченості жиру, про здатність до висихання, прогіркання та інші зміни, що відбуваються при зберіганні та переробці жирів. Чим більше в жирі ненасичених жирних кислот, тим вищим є йодне число. Зменшення йодного числа є показником псування жиру.

Принцип методу

Полягає в тому, що ненасичені жирні кислоти приєднують галогени за місцем подвійних зв’язків. Механізм реакції взаємодії ненасичених жирних кислот із йодом:

Йод, що не прореагував, відтитровують 0,1 н. розчином натрій тіосульфату:

J2 + 2Na2S2O3 → 2NaJ + Na2S4O6

Приготування реактивів

  • 96%-й етиловий спирт

Використовуйте хімічно чистий або аптечний септол (96%).

  • 0,2 н. розчин йоду в спирті

25,4 г йоду перенесіть у мірну колбу на 1 л і розчиніть у 96%-му етиловому спирті.

  • 0,1 н. розчин натрій тіосульфату

25 г натрій тіосульфату Na2S2O3∙5H2O розчиніть у свіжопрокип’яченій охолодженій дистильованій воді, додайте 0,2 г натрій карбонат (Nа2СО3) і доведіть об’єм до 1 л.

  • 0,5%–й розчин крохмалю

У стаканчику на 100 мл до 0,5 г розчинного крохмалю додайте 10 мл дистильованої води; влийте цю зваж у 90 мл киплячої дистильованої води. Розчин перемішайте й охолодіть.

Хід роботи

Увага: для дослідження необхідно провести холостий дослід (зі спиртом замість досліджуваної проби), починаючи з кроку № 6.

1. Налийте в бюкс приблизно 10 мл рослинного жиру.

2. Зважте бюкс із рослинним маслом на аналітичних вагах і запишіть результат.

3. Перелийте 4 краплі рослинного жиру в конічну колбу.

4. Повторно зважте бюкс та за формулою розрахуйте масу проби:

mпроби= m– m1,

де mпроби – маса проби;

m0 – маса бюкса з рослинною олією до відбору проби;

m1 – маса бюкса з рослинною олією після відбору проби.

5. У колбу з пробою додайте 25 мл спирту.

5.1. Якщо проба важко розчиняється, її підігрівають на водяній бані.

6. Додайте 12,5 мл спиртового розчину йоду та перемішайте.

7. Додайте 100 мл дистильованої води.

8. Закрийте колбу пробкою та інтенсивно струсіть, після чого зачекайте 5 хв.

9. Проведіть титрування проби розчином натрій тіосульфату до слабко-жовтого забарвлення.

10. Додайте 4 краплі крохмалю.

11. Продовжіть титрування до зникнення синього кольору.

12. Результат запишіть і проведіть розрахунки за формулою, наведеною нижче.

Додаткові дослідницькі роботи: 

  1. Дослідіть тваринний та рослинний жир на йодне число.
  2. Дослідіть свіжий рослинний жир та жир, що неправильно зберігався і втратив свої якості, на йодне число.

Аналіз даних

Йодне число (ЙЧ) обчислюють за формулою:

,

де А і В – кількість 0,1 н. розчину натрій тіосульфату, витраченого відповідно на титрування контрольної і дослідної проб, мл;

0,0127 – кількість грамів йоду, еквівалентна 1 мл 0,1 н. розчину натрій тіосульфату;

n – наважка жиру, г;

100 – коефіцієнт перерахунку у відсотки.