ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

способ определения содержания олеиновой кислоты в масле семян подсолнечника

Классы МПК:G01N24/00 Исследование или анализ материалов с помощью ядерного магнитного резонанса, электронного парамагнитного резонанса или других спин-эффектов
G01N33/03 пищевых масел или жиров
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт масличных культур им. В.С. Пустовойта Российской академии сельскохозяйственных наук (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2008-04-24
публикация патента:

Изобретение относится к области практического применения импульсных ЯМР-спектрометров для эскпрессного определения показателей качества семян масличных культур. Способ включающий отбор пробы анализируемого материала определенного объема, измерение аналитических параметров, соответствующих содержанию жирных кислот в масле пробы, и вычисление по этим параметрам процентного содержания олеиновой жирной кислоты в масле, причем измерение аналитических параметров, соответствующих содержанию жирных кислот в масле пробы, осуществляют на ЯМР-анализаторе, для чего последнюю помещают в датчик импульсного ЯМР-анализатора, регистрируют сумму амплитуд четных сигналов спинового эха на временном интервале 60-80 мс от начала огибающей и сигнал ЯМР, пропорциональный количеству масла в пробе, вычисление же процентного содержания олеиновой жирной кислоты в масле осуществляют по градуировочному уравнению зависимости содержания в масле олеиновой кислоты от значения частного, полученного при делении суммы амплитуд четных сигналов спинового эха на временном интервале 60-80 мс от начала огибающей на величину сигнала ЯМР, пропорционального количеству масла в анализируемой пробе семян, при этом коэффициенты градуировочного уравнения находят при градуировке ЯМР-анализатора по образцам семян с известным содержанием в их масле олеиновой кислоты, найденным по стандартной методике, а градуировку ЯМР-анализатора и измерение аналитических параметров, соответствующих содержанию жирных кислот в масле пробы семян, проводят при одной и той же температуре. Достигается ускорение и упрощение анализа. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 3 ил.

Рисунки к патенту РФ 2366935

способ определения содержания олеиновой кислоты в масле семян   подсолнечника, патент № 2366935 способ определения содержания олеиновой кислоты в масле семян   подсолнечника, патент № 2366935 способ определения содержания олеиновой кислоты в масле семян   подсолнечника, патент № 2366935

Изобретение относится к измерительной технике, а именно, к области практического применения импульсных ЯМР-спектрометров для экспрессного определения показателей качества семян масличных культур, в данном случае для экспрессного определения содержания олеиновой кислоты в масле семян подсолнечника без разрушения анализируемых проб, то есть минуя процедуру извлечения масла из семян. Олеиновая кислота является одной из четырех основных жирных кислот, входящих в состав масла семян подсолнечника. Содержание ее в масле колеблется от 30-34% у сортов подсолнечника с традиционным жирно-кислотным составом и до 89-92% у высокоолеиновых сортов. Повышенное содержание олеиновой кислоты в подсолнечном масле значительно улучшает его потребительские качества. Такое масло не «горит» и не полимеризуется в процессе термообработки, поэтому его стало возможным применять для приготовления мучных кондитерских изделий, во фритюрном производстве и в рыбоконсервной промышленности, где ранее применялось исключительно оливковое масло. Кроме того, высокоолеиновое подсолнечное масло является более стойким по сравнению с низкоолеиновым к воздействию негативных факторов окружающей среды в процессе его хранения. Высокоолеиновые сорта и гибриды подсолнечника получают селекционными методами, выращиваются только в южных регионах и очень требовательны к соблюдению технологии их возделывания. Пониженные температуры окружающий среды в период маслообразования и нарушение технологии возделывания приводят к резкому снижению в масле олеиновой кислоты. Поэтому экспрессный контроль содержания олеиновой кислоты в масле семян подсолнечника необходим на всех этапах их производства, начиная от контроля семенного материала, включая производство, заготовку, хранение и заканчивая запуском семян на переработку на маслодобывающих предприятиях. Экспрессный контроль содержания олеиновой кислоты в масле также необходим для обеспечения селекционного процесса высокоолеиновых сортов и гибридов подсолнечника в селекционных центрах и на сортоиспытательных станциях.

Известен хроматографический метод определения жирно-кислотного состава растительных масел: Межгосударственный стандарт ГОСТ 30418-96 Масла растительные. Метод определения жирно-кислотного состава (прототип). Метод основан на превращении триглицеридов жирных кислот в метиловые эфиры жирных кислот и их газохроматографическом анализе. Метод предусматривает процедуру отбора пробы испытуемого масла, метилирование отобранной пробы масла (приготовление метиловых эфиров жирных кислот), введение метилированной пробы масла в хроматографическую колонку с помощью микропипетки, получение хроматограммы, определение количественного состава жирных кислот и расчет содержания олеиновой кислоты в процентах от суммы всех жирных кислот масла. Среднее время выполнения хроматографического анализа зависит от типа колонки и необходимого качества разделения пиков и составляет для современных хроматографов 15-60 минут без учета времени на пробоподготовку.

Недостатками хроматографического метода определения жирно-кислотного состава масел является: большая длительность и высокая трудоемкость выполнения анализов; необходимость применения ядовитых реактивов (метиловый спирт); необходимость содержания газового хозяйства (водород, азот, воздух).

Настоящим изобретением решается задача уменьшения времени выполнения анализов и снижение их трудоемкости при определении содержания в масле семян подсолнечника олеиновой кислоты.

Цель изобретения - определение аналитических ядерно-магнитных характеристик неразрушенных семян подсолнечника, функционально связанных с содержанием в масле олеиновой кислоты.

Технический результат заявляемого изобретения достигается тем, что в известном методе определения жирно-кислотного состава масел, включающем отбор пробы анализируемого материала определенного объема, измерение аналитических параметров, соответствующих содержанию жирных кислот в масле пробы, и вычисление по этим параметрам процентного содержания олеиновой жирной кислоты в масле, согласно изобретению в качестве анализируемого материала берут семена подсолнечника, измерение аналитических параметров, соответствующих содержанию жирных кислот в масле пробы, осуществляют на ЯМР-анализаторе, для чего последнюю помещают в датчик импульсного ЯМР-анализатора, регистрируют сумму амплитуд четных сигналов спинового эха на временном интервале 60-80 мс от начала огибающей и сигнал ЯМР, пропорциональный количеству масла в пробе, вычисление же процентного содержания олеиновой кислоты в масле осуществляют по градуировочному уравнению зависимости содержания в масле олеиновой кислоты от значения частного, полученного при делении суммы амплитуд четных сигналов спинового эха на временном интервале 60-80 мс от начала огибающей на величину сигнала ЯМР, пропорционального количеству масла в анализируемой пробе семян, при этом коэффициенты градуировочного уравнения находят при градуировке ЯМР-анализатора по образцам семян с известным содержанием в их масле олеиновой кислоты, найденным по стандартной методике, а градуировку ЯМР-анализатора и измерение аналитических параметров, соответствующих содержанию жирных кислот в масле пробы семян, проводят при одной и той же температуре, причем объем пробы семян выбирают из требований ее максимальной представительности и особенностей конструкции датчиков сигналов импульсного ЯМР-анализатора, в частности 25±1,0

см3, а градуировку ЯМР-анализатора и последующее измерение ядерно-магнитных характеристик анализируемых образцов семян проводят при температуре, близкой к комнатной.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом позволяет сделать вывод о том, что заявляемый способ определения содержания олеиновой кислоты в масле семян подсолнечника отличается от известного условиями осуществления действий, а именно: используемым веществом (в прототипе - масло, уже извлеченное из семян, а в заявляемом изобретении - масло, находящееся в семенах) и применяемым оборудованием (в прототипе - хроматограф газовый и все необходимые для него аппаратура, материалы, реактивы, а в заявляемом изобретении - ЯМР-анализатор). Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию патентоспособности НОВИЗНА.

Исследуя уровень техники в процессе проведения патентного поиска по всем видам сведений, общедоступных в печати, мы не обнаружили тождественных заявляемому способу решений для определения содержания олеиновой кислоты в масле семян подсолнечника. Мы пришли к заявляемому техническому решению после проведенных исследований. На основании этого можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию патентоспособности ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИЙ УРОВЕНЬ.

Заявляемое техническое решение соответствует и критерию патентоспособности ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ, так как оно может быть использовано в измерительной технике, а именно для экспрессного определения содержания олеиновой кислоты в масле семян подсолнечника без разрушения анализируемой пробы семян с помощью импульсных ЯМР-спектрометров.

Применение импульсного метода ядерного магнитного резонанса для определения содержания олеиновой кислоты в масле семян основано на том, что с увеличением содержания в масле олеиновой кислоты изменяются его физические свойства, в частности увеличивается вязкость масла, то есть уменьшается подвижность входящих в его состав молекул. Изменение подвижности молекул приводит к синхронным вариациям формы огибающей сигналов спинового эха при исследовании образцов масла с различным содержанием олеиновой кислоты на импульсных ЯМР-спектрометрах. На фиг.1 приведены огибающие сигналов спинового эха для образцов подсолнечных масел одинаковой массы с содержанием олеиновой кислоты 40% (кривая 1) и 80% (кривая 2). Изменения формы огибающей, обусловленные различным содержанием в масле олеиновой кислоты, можно регистрировать, измеряя амплитуду сигналов спинового эха в определенный момент времени или сумму n-го числа сигналов эха на некотором временном интервале. На фиг.2 приведена зависимость амплитуды сигналов ЯМР от количества в масле олеиновой кислоты для образцов масла одинаковой массы. Каждый из сигналов ЯМР представляет собой сумму амплитуд 20-и четных сигналов спинового эха, измеренных на временном интервале 60-80 мс от начала огибающей (фиг.1). На фиг.2 видно, что величина сигнала ЯМР находится в функциональной зависимости от количества олеиновой кислоты в исследуемых образцах масла, что подтверждает принципиальную возможность определения ее количества в семенах подсолнечника на ЯМР-анализаторе. Выбор временного интервала 60-80 мс обусловлен тем обстоятельством, что на этом временном интервале достаточно отчетливо проявляются различия в форме огибающей сигналов спинового эха, обусловленные различным содержанием в масле олеиновой кислоты (рис.1) и имеется возможность определять содержание олеиновой кислоты в масле семян подсолнечника одновременно с определением их масличности и влажности.

Способ осуществляют следующим образом. Отбирают пробу семян подсолнечника определенного объема, в масле которых необходимо определить содержание олеиновой кислоты, отобранную пробу семян помещают в датчик импульсного ЯМР-анализатора и измеряют аналитические параметры, соответствующие содержанию жирных кислот в масле пробы, путем регистрации суммы амплитуд четных сигналов спинового эха на временном интервале 60-80 мс от начала огибающей и сигнала ЯМР, пропорционального количеству масла в пробе, а затем вычисляют процентное содержание олеиновой кислоты в масле по градуировочному уравнению зависимости ее содержания от значения частного, полученного при делении суммы амплитуд четных сигналов спинового эха на временном интервале 60-80 мс от начала огибающей на величину сигнала ЯМР, пропорционального количеству масла в анализируемой пробе семян, при этом коэффициенты градуировочного уравнения находят при градуировке ЯМР-анализатора по образцам семян с известным содержанием олеиновой кислоты в масле, найденным по стандартной методике. Градуировку ЯМР-анализатора и измерение аналитических параметров, соответствующих содержанию жирных кислот в масле пробы семян проводят при одной и той же температуре. При этом объем пробы семян выбирают исходя из требований ее максимальной представительности и особенностей конструкций датчика сигналов импульсного ЯМР-анализатора, в частности 25±1,0 см3, а градуировку последнего и последующее измерение аналитических параметров, соответствующих содержанию жирных кислот в масле пробы семян, проводят при температуре, близкой к комнатной.

ПРИМЕР.

Для определения содержания олеиновой кислоты в масле семян подсолнечника заявляемым способом был использован серийно выпускаемый ЯМР-анализатор АМВ-1006 М. Для его градуировки были отобраны 12 образцов семян подсолнечника с известным содержанием в масле олеиновой кислоты в диапазоне от 30 до 90%. Содержание олеиновой кислоты в них было определено хроматографическим методом в соответствии с ГОСТ 30418-96. Ядерно-магнитные характеристики таких же 12-и образцов (суммы амплитуд n четных сигналов спинового эха на временном интервале 60-80 мс от начала огибающей - сумма S2) были измерены на указанном выше ЯМР-анализаторе и определены исходные данные для получения градуировочного уравнения зависимости количества в масле семян подсолнечника олеиновой кислоты от величины сигнала ЯМР, измеренного на временном интервале 60-80 мс от начала огибающей. Перед измерением ядерно-магнитных характеристик на ЯМР-анализаторе образцы были выдержаны при температуре 25±0,5°С в течение трех часов. Исходные данные для получения градуировочного уравнения зависимости количества в масле олеиновой кислоты от величины сигнала ЯМР приведены в таблице 1.

Таблица 1.
Исходные данные для получения градуировочного уравнения зависимости количества олеиновой кислоты в масле от величины сигнала ЯМР.
Номер образца Содержание олеиновой кислоты в масле, % от суммы кислот S2, отн. ед Аом, отн. ед.S 2/Аом, отн. ед.
129,7 5233558,3 9,37
2 31,0 5508588,6 9,36
3 39,1 5201578,2 9,00
4 61,0 4701567,1 8,29
5 62,4 4530546,2 8,29
6 77,0 4525581,0 7,79
7 83,1 4052533,9 7,59
8 86,0 3467461,4 7,51
9 86,0 4695618,2 7,59
10 86,8 4618610,3 7,57
11 88,0 4016530,0 7,58
12 88,7 3970524,8 7,56

В таблице 2 приведены результаты определения содержания в масле семян подсолнечника олеиновой кислоты на ЯМР-анализаторе АМВ-1006М по предлагаемому способу с использованием в качестве градуировочной характеристики зависимость, приведенную на фиг.3.

Таблица 2.
Результаты сравнительных определений содержания олеиновой кислоты в масле семян подсолнечника, проведенные в соответствии с ГОСТ 30418-96 и по предлагаемому способу
Номер образца S2, отн. ед. Аом, отн. ед. S2/Аом, отн. ед. Содержание олеиновой кислоты в масле, % от суммы кислот способ определения содержания олеиновой кислоты в масле семян   подсолнечника, патент № 2366935 , %
Хроматографический метод (ГОСТ 30418-96) Предлагаемый метод
14149 539,17,70 84,781,8 -2,9
2 3572 472,07,57 87,585,8 -1,7
3 3950 523,47,55 88,786,5 -2,2
4 4377 577,07,59 87,585,3 -2,2
5 3982 527,07,56 89,186,2 -2,9
6 3525 472,07,47 88,989,0 0,1
7 4058 537,47,55 89,086,4 -2,6
8 4627 613,87,54 86,886,8 0,0
9 5181 560,09,25 29,732,7 3,0
10 2590 340,37,61 85,784,5 -1,2
11 5610 596,19,41 30,127,6 -2,5
12 5585 593,99,40 30,627,9 -2,7
13 5195 577,78,99 39,140,9 1,8
14 4369 571,87,64 86,583,5 -3,0
15 5276 584,39,03 40,839,7 -1,1
16 5489 587,59,34 32,529,8 -2,7
17 4702 619,57,59 87,085,1 -1,9
18 4539 599,77,57 83,385,8 2,5
19 4504 583,47,72 78,481,0 2,6
20 4029 534,87,53 84,086,9 2,9
21 4699 565,38,31 60,062,3 2,3
22 4492 545,48,24 62,464,7 2,3
23 3628 454,87,98 74,772,9 -1,8
24 4597 608,77,55 86,886,3 -0,5

Градуировочная характеристика, построенная по полученным данным, приведена на фиг.3. Поскольку образцы семян подсолнечника с известным содержанием в масле олеиновой кислоты имели различную масличность, т.е. в каждой из проанализированных проб семян содержалось различное количество масла, то для получения сравнимых результатов при построении градуировочной характеристики использовалась не сумма S2, а частное от деления суммы S2 на величину сигнала ЯМР, пропорционального количеству масла (Аом) в каждой из проанализированных проб семян.

Для проведения измерений были подготовлены 24 пробы семян подсолнечника с различным содержанием в масле олеиновой кислоты. Объем каждой пробы семян составлял 25 см3. Непосредственно перед измерениями пробы семян были выдержаны в термостате при температуре 25±0,5°С в течение трех часов. В процессе выполнения измерений регистрировались два аналитических параметра - сумма амплитуд четных сигналов спинового эха на временном интервале 60-80 мс (S2) и сигнал ЯМР, пропорциональный количеству масла (Аом) в каждой из проб семян. Для проверки правильности определения содержания олеиновой кислоты в масле предлагаемым способом в каждой из проб семян подсолнечника, проанализированных на ЯМР-анализаторе, был определен жирно-кислотный состав масел хроматографическим методом в соответствии с ГОСТ 30418-96. Из данных таблицы 2 следует, что погрешность определения содержания олеиновой кислоты в масле семян подсолнечника предлагаемым способом не превышает трех процентов, что соизмеримо с погрешностью хроматографического метода и вполне приемлемо для выполнения рутинных измерений.

Совокупность признаков заявляемого способа определения содержания олеиновой кислоты в масле семян подсолнечника позволяет определять аналитические ядерно-магнитные характеристики неразрушенных семян, функционально связанные с содержанием в масле семян олеиновой кислоты, и по ним вычислять процентное ее содержание по градуировочному уравнению, коэффициенты которого определяются при градуировке ЯМР-анализатора по образцам семян с известным содержанием в них указанной кислоты. Для выполнения анализа не требуется применение химических реактивов и не требуется наличия газового хозяйства, снижена трудоемкость выполнения анализа за счет исключения ряда операций, время выполнения анализа уменьшено минимум в 7 раз.

Итак, совокупность существенных признаков заявляемого изобретения обеспечивают достижение поставленной цели и решение поставленной задачи.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ определения содержания олеиновой кислоты в масле семян подсолнечника, включающий отбор пробы анализируемого материала определенного объема, измерение аналитических параметров, соответствующих содержанию жирных кислот в масле пробы, и вычисление по этим параметрам процентного содержания олеиновой жирной кислоты в масле, отличающийся тем, что в качестве анализируемого материала берут семена подсолнечника, измерение аналитических параметров, соответствующих содержанию жирных кислот в масле пробы, осуществляют на ЯМР-анализаторе, для чего последнюю помещают в датчик импульсного ЯМР-анализатора, регистрируют сумму амплитуд четных сигналов спинового эха на временном интервале 60-80 мс от начала огибающей и сигнал ЯМР, пропорциональный количеству масла в пробе, вычисление же процентного содержания олеиновой жирной кислоты в масле осуществляют по градуировочному уравнению зависимости содержания в масле олеиновой кислоты от значения частного, полученного при делении суммы амплитуд четных сигналов спинового эха на временном интервале 60-80 мс от начала огибающей на величину сигнала ЯМР, пропорционального количеству масла в анализируемой пробе семян, при этом коэффициенты градуировочного уравнения находят при градуировке ЯМР-анализатора по образцам семян с известным содержанием в их масле олеиновой кислоты, найденным по стандартной методике, а градуировку ЯМР-анализатора и измерение аналитических параметров, соответствующих содержанию жирных кислот в масле пробы семян, проводят при одной и той же температуре.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что объем пробы семян выбирают исходя из требований ее максимальной представительности и особенностей конструкции датчика сигналов импульсного ЯМР-анализатора, в частности 25+1,0 см3.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что градуировку ЯМР-анализатора и последующее измерение аналитических параметров, соответствующих содержанию олеиновой кислоты в масле пробы семян проводят при температуре, близкой к комнатной.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2366935

patent-2366935.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс G01N24/00 Исследование или анализ материалов с помощью ядерного магнитного резонанса, электронного парамагнитного резонанса или других спин-эффектов

Патенты РФ в классе G01N24/00:
устройство для воздействия инфракрасным излучением на коллагеновый слой кожи человека с визуализацией процесса -  патент 2527318 (27.08.2014)
мрт с гиперполяризационным устройством, использующим фотоны с орбитальным угловым моментом -  патент 2526895 (27.08.2014)
способ дистанционного обнаружения вещества -  патент 2526594 (27.08.2014)
способ оценки качества кварцевого сырья -  патент 2525681 (20.08.2014)
способ оперативного контроля качества нефти и нефтепродуктов -  патент 2519496 (10.06.2014)
импульсная последовательность для измерения параметров самодиффузии методом ядерного магнитного резонанса -  патент 2517762 (27.05.2014)
способ геохимической разведки для геоэкологического мониторинга морских нефтегазоносных акваторий -  патент 2513630 (20.04.2014)
способ дистанционного обнаружения вещества -  патент 2510015 (20.03.2014)
способ определения содержания твердого жира по данным ямр-релаксации -  патент 2506573 (10.02.2014)
способ определения содержания твердого жира по данным ямр-релаксации, прямой метод -  патент 2506572 (10.02.2014)

Класс G01N33/03 пищевых масел или жиров

Патенты РФ в классе G01N33/03:
способ прогнозирования медико-социальной эффективности комплексного лечения больных артериальной гипертонией -  патент 2522389 (10.07.2014)
способ и устройство для количественного определения содержания восков и воскоподобных веществ в рафинированных растительных маслах -  патент 2522239 (10.07.2014)
способ идентификации оливкового масла -  патент 2445619 (20.03.2012)
способ определения содержания олеиновой кислоты в оливковом масле -  патент 2442977 (20.02.2012)
способ определения суммарной антиокислительной активности растительного масла -  патент 2421719 (20.06.2011)
способ определения безопасности растительных масел -  патент 2415417 (27.03.2011)
способ идентификации семян подсолнечника олеинового типа -  патент 2413217 (27.02.2011)
способ идентификации семян подсолнечника линолевого типа -  патент 2413216 (27.02.2011)
способ выделения изопреноидов из жиросодержащего эмульсионного продукта питания -  патент 2377559 (27.12.2009)
способ оценки чистоты растительных масел и устройство для его осуществления -  патент 2366943 (10.09.2009)


Наверх