PROIECT "ANALIZE SPECIFICE ULEIULUI"

COLEGIUL DE INDUSTRIE ALIMENTARA "ELENA DOAMNA"

PROIECT

"ANALIZE SPECIFICE ULEIULUI"

Metoda are la baza determinarea cu ajutorul simturilor (vaz, miros si gust) a urmatorilorindici de calitate: aspect, consistenta, culoare, gust si miros.

Aceasta analiza se executa:

in incaperi luminoase (lumina naturala)

in incaperi fara mirosuri straine

la 20^o C

Aspectul si consistenta.

Aspectul uleiurilor se observa prin transparenta, asupra unui strat de 100mm inaltime, intr-un pahar cu diametrul de 50mm. Se va observa daca uleiul este tulbure, emulsionat sau daca contine impuritati mecanice. Tulbureala trebuie sa dispara prin incalzire la 60^oC.

Aspectul corespunzator uleiurilor comestibile este : (la 60^oC) lichid limpede, fara suspensii si sediment.

In cazul uleiurilor solidificate, examinarea consistentei se face la temperatura normala, iar prezenta impuritatilor mecanice se cerceteaza in stare topita.

Impuritatile mecanice se separa prin filtrare si se indica natura lor.

Culoarea se examineaza introducand uleiul in pahare din sticla incolora cu diametrul de 50mm. Aprecierea se face in cazul uleiurilor slab colorate in strat de 100mm, iar in cazul uleiurilor inchise la culoare in strat de 50mm. Examinarea se face in lumina refractara si reflectata.

Culoarea corespunzatoare uleiurilor comestibile este : galbena pana la galbena-roscat. Uleiul de rapita si uleiul de salata au culoarea galbena pana la galbena-verzuie.

Mirosul si gustul Mirosul se examineaza fie prin incalzirea probei la 50^oC pe baia de apa, fie frecand o mica cantitate din proba in palma. Gustul se apreciaza prin degustarea unei mici cantitati, din proba, la temperatura obisnuita, facand diferentierea intre gustul specific semintei din care provine uleiul, gustul de ulei hidrogenat sau gustul de alterat.

Mirosul si gustul corespunzator uleiurilor comestibile : trebuie sa fie placut, fara gust sau miros strain (amar, ranced). Pentru uleiul de rapita si de soia se admite un miros slab specific

Determinarea indicelui de saponificare.

PRINCIPIUL METODEI : indicele de saponificare reprezinta numarul de miligrame de hidroxid de potasiu necesare pentru saponificarea unui gram de produs.

Prin saponificare sub actiunea hidroxidului alcalin, esterii acizilor grasi cu glicerina hidrolizeaza, punand in libertate glicerina si acizii grasi, care se transforma in sapunuri. Indicele de saponificare variaza cu tipul de ulei, in functie de acizii grasi care intra in compozitia substantei grase respective.

REACTIVI NECESARI :

Hidroxid de potasiu 0,5 n

Acid clorhidric 0,5 n

Benzen sau toluen

Fenolftaleina, solutie alcoolica 0,1%

MODUL DE LUCRU :

Ø         Se cantaresc 2g din produsul filtrat si uscat si se introduce intr-un vas Erlenmeyer, in care se adauga 20ml benzen sau toluen si 25ml solutie de hidroxid de potasiu 0,5 n.

Ø         Se pregateste in paralel o proba-martor, care contine aceeasi cantitate de reactivi, insa fara produsul de analizat.

Ø         Ambele vase se prevad cu refrigerent ascendent si se fierbe continutul lor pe baia de apa, timp de 30min. Dupa fierbere, probele se titreaza in stare fierbinte, in prezenta fenolftaleinei, cu solutie de acid clorhidric 0,5 n.

CALCUL:

In care:

V - volumul de acid clorhidric 0,5n folosit la titrarea probei martor, in ml ;

V₁ - volumul de acid clorhidric 0,5n folosit la titrarea probei de analizat, in ml ;

M - masa produsului luat in analiza, in g ;

28,052 - mg hidroxid de potasiu corespunzatori la 1 ml acid clorhidric 0,5n.

Determinarea indicelui de aciditate

PRINCIPIUL METODEI : indicele de aciditate reprezinta cantitatea de hidroxid de potasiu, in miligrame, necesara pentru a neutraliza acizii grasi liberi dintr-un gram de produs.

Aciditatea libera a uleiurilor si grasimilor este un indice important, care se datoreste acizilor grasi liberi ce se gasesc in produsul respectiv.

Grasimile, fiind substante neutre, trebuie sa aiba o aciditate libera foarte mica. In cazul cand aciditatea libera este crescuta, aceasta denota un proces de rancezire prin hidroliza.

Aciditatea libera a uleiurilor poate di exprimata in acid oleic sau sub forma indicelui de aciditate.

REACTIVI NECESARI : Hidroxid de sodiu sau potasiu 0,1n si 0,5n

Alcool-eter 1:2, neutralizat

Fenolftaleina, solutie alcoolica 1%

MODUL DE LUCRU :

Ø         Se dizolva o cantitate de produs cuprins intre 2 si 10 g, in 50-150 ml amestec alcool-eter, intr-un pahar Erlenmeyer. Se titreaza amestecul cu hidrixid de sodiu sau de potasiu 0,1n, in cazul uleiurilor si grasimilor cu o aciditate sub 15%, sau 0,5n cand aciditatea produsului analizat depaseste 15%.

Ø         Titrarea se executa sub agitare, in prezenta de fenolftaleina, pana la aparitia unei coloratii roz, persistenta timp de un minut.

Ø         In cazul uleiurilor de culoare inchisa se inlocuieste fenolftaleina cu albastru de alcalii 6B (alkaliblau), solutie alcolica 0,2%. Dacatitrarea se executa in prezenta acestui indicator, ea se conduce pana la virajul indicatorului in verzui.

CALCUL:

Aciditatea libera exprimata in acid oleic se calculeaza cunoscand ca 1 ml hidroxid de sodiu sau potasiu 0,1n, folosit la titrare, corespunde la 0,0282 g acid oleic :

In cazul indicelui de aciditate 1ml hidroxid de sodiu sau de potasiu 0,1n corespunde la 5,6104 mg hidroxid de potasiu.

In care:

V- volumul de hidroxid de sodiu sau potasiu 0,1n folosit la titrare in ml ;

F - factorul solutiei de hidroxid de sodiu sau potasiu ;

M - masa produsului luat in analiza, in g.

Determinarea indicelui de iod (metoda Hanus)

PRINCIPIUL METODEI : prin indice de iod se intelege cantitatea de halogen, exprimata in grame iod, aditionata la 100g produs.

Metoda se bazeaza pe proprietatea acizilor nesaturati, care intra in compozitia uleiurilor si grasimilor, de a aditiona halogeni la dubla legatura.

Cunoscand indicele de iod al unui ulei sau a unei grasimi, se obtine un indiciu asupra gradului de nesaturare al acestuia. Prezenta acizilor nesaturati confera acestor produse anumite proprietati (sicativitate, sensibilitate la actiunea aerului), influentand defavorabil rezistenta lor la o depozitare mai indelungata.

REACTIVI NECESARI :

Iodura de potasiu 10%

Tiosulfat de sodiu 0,1n

Solutie Hanus : 13g iod si 2,8ml brom la 100ml acid acetic glacial

Cloroform

Amidon, solutie 1%

MODUL DE LUCRU :

Ø         Inainte de efectuarea determinarii, produsul se filtreaza printr-un filtru cutat care contine sulfat de sodiu anhidru, cu scopul indepartarii umiditatii si a impuritatilor.

Ø         Se cantareste o cantitate de 0,15 - 2,5 g produs, in functie de indicele de iod presupus, intr-un vas Erlenmeyer cu dop slefuit, unde se mai adauga 10ml cloroform si 25ml solutie Hanus, masurata cu biureta.

Ø         Cantitatea de produs ce se cantareste, in functie de indicele de iod presupus, se alege astfel :

Ø         Paralel se pregateste o proba martor cu aceleasi cantitati de reactivi, insa fara produs.

Ø         Vasele se inchid cu dop, se agita si apoi se tin in intuneric timp de 30- 60 min. Dupa acest interval, se adauga in fiecare 10ml iodura de potasiu si 100ml apa distilata, titrand repede sub agitare cu solutie de tiosulfat de sodiu, pana la culoarea galbena pal. Se adauga 1ml solutie de amidon si se continua titrarea pana la disparitia culorii albastre, datorita prezentei iodului.

CALCUL :

In care:

V - volumul de tiosulfat de sodiu folosit la titrarea probei martos, in ml ;

V₁ - volumul de tiosulfat de sodiu folosit la titrarea probei de analizat, in ml ;

M - masa produsului luat in analiza, in g ;

0,01269 - g iod corespunzator la 1ml tiosulfat de sodiu 0,1n.

Identificarea apei.

In cazul cand apa este in cantitati ce depaseste limitele prevazute de standarde, se pune in evidenta prin aspectul tulbure al uleiurilor. Incalzind intr-o eprubeta uleiul care contine apa, apare emulsia, spuma sau se aud pocnituri slabe.

Identificarea sapunului.

Se face cu ajutorul urmatorilor reactivi :

Albastrul de bromfenol, solutie 0,5%

Acid clorhidric concentrat

Fenolftaleina, solutie alcoolica 1%   

Sapunul poate aparea in uleiuri in urma rafinarii cu alcalii. Prezenta sapunului poate fi pusa in evidenta prin amestecarea produsului cu apa intr-o eprubeta, in care caz se formeaza o emulsie si prin adaos de albastru de bromfenol apare o coloratie albastra-violeta. Dupa adaugare a catorva picaturi de acid, emulsia se sparge, lichidul se stratifica, iar coloratia vireaza in galben.

Prezenta sapunului mai poate fi pusa in evidenta si in modul urmator : se fierb 50ml apa distilata cu cateva picaturi de fenolftaleina intr-un pahar Erlenmeyer de 250ml. Apa trebuie sa ramana incolora ca dovada a absentei substantelor alcaline.

Se adauga apoi 5-10 g ulei de analizat si se mai fierbe inca 5min, dupa ce s-au adaugat cateva bucatele de portelan poros, pentru a asigura o fierbere linistita.

Dupa fierbere, vasul se aseaza pe un fond alb, se adauga cateva picaturi de fenolftaleina si se lasa sa se raceasca. Colorarea stratului apoi in roz, dupa racire, se datoreste prezentei sapunului.

Determinarea densitatii relative

Densitatea se poate determina cu:

Areometrul in cazul produselor lichide;

Balanta Mohr-Westphal, in cazul produselor lichide;

Picnometrul, in cazul produselor lichide, semisolide si solide.

1.Determinarea densitatii relative cu areometrul:

APARATURA:

Areometre sau termoaerometre cu lungime totala de maximum 500mm, etalonate pentru urmatoarele intervale de densitate:

0,6100,700

0,6800,770

0,7500,810

0,8200,910

0,8001,000

Termometre de la 0.50^oC

Cilindru de sticla de dimensiuni corelate cu cele ale areometrului utilizat (in general 1000 cm² ).

PREGATIREA PROBEI:

Uleiul de analizat se mentine la temperatura camerei pana ce ajunge la o temperatura care sa nu difere cu mai mult de ±0,5^o C de aceea a mediului ambiant, apoi se introduce in cilindrul curat si uscat.

MODUL DE LUCRU:

Ø      Cilindrul cu uleiul de analizat se aseaza pe o placa perfect orizontala, prevazuta cu suruburi de calare.

Ø      Spuma eventual formata la suprafata se sparge cu o bagheta incalzita, fara a atinge suprafata produsului.

Ø      Areometrul sau termoaerometrul, curat si perfect uscat, tinut de capatul superior, se introduce cu grija in ulei fara a atinge peretii cilindrului.Dupa ce oscilatiile au incetat, se citeste, la nivelul inferior al meniscului, densitatea uleiului la temperatura la care se face determinarea.Se indroduce apoi termometrul pentru citirea temperaturii uleiului (sau se citeste direct pe termoaerometru).

CALCUL:

In care:

Daca temperatura densitatii este mai mare decat 20^o C, valoarea 0,00069 ∆t' se adauga, iar daca temperatura este mai mica de 20^oC, valoarea 0,00060 ∆t' se scade.

Daca etalonarea areometrului este facuta la ±4^oC, valoarea densitatii relative se imparte la densitatea apei la 20^oC care este 0,998.

Rezultatele a doua determinari nu trebuie sa difere intre ele cu mai mult de: 0,002 pentru acelasi aparat si acelasi operator si 0,003 pentru aparate diferite si operatori diferiti.

2.Determinarea densitatii relative cu balanta Mohr-Westphal:

APARATURA:

Balanta Mohr-Westphal

PREGATIREA PROBEI:

Se tempereaza la temperatura ambianta proba de analizat cilindrul si plutitorul.

MODUL DE LUCRU:

Ø      Plutitorul se cufunda in cilindrul gol, curat si uscat, iar balanta se regleaza astfel incat acul parghiei sa coincida cu acul indicator al suportului.

Ø      In cilindru de sticla se toarna produsul de analizat, lasandu-l sa curga in lungul unei baghete de sticla, pana la cuprinderea plutitorului cu circa 15mm sub nivelul lichidului.Prin acesta, echilibrul balantei se schimba.Pentru restabilirea echilibrului, se asaza pe bratul lung a balantei calaretii, incepand cu cel mai mare.

Ø      Se introduce apoi termometrul in lichid, se lasa 23 minute si se citeste temperatura precum si gradatia corespunzatoare fiecarui calaret.

Ø      Ordinea notarii este de la calaretul cel mai mare spre calaretul cel mai mic.Daca unul din calareti lipseste, locul lui se noteaza cu 0.

Pentru calculul densitatii relative la 20^oC se aplica formula:

In care:

Rezultatele a doua determinari nu trebuie sa difere intre ele cu mai mult decat urmatoarele valori: 0,002 cu acelasi aparat si acelasi operator si 0,001 cu aparate diferite si operatori diferiti

Determinarea vascozitatii cu vascozimetrul Engler

PRINCIPIUL METODEI : vascozitatea exprimata in grade Engler ( ⁰E ) reprezinta raportul dintre timpul de scurgere al unui anumit volum de ulei si timpul de scurgere al aceluiasi volum de apa distilata la 20⁰C .

VASCOZIMETRUL ENGLER (fig.1)

Baia de incazilre

Rezervor

Capacul rezervorului

Agitator manual

Suportul termometrului

Termometre

Tub de scurgere

Tija de inchidere

Trepied

Arzator

Vas de culegere

Vascozimetrul Engler se compune dintr-un vas cilindric de alama, aurit in interior, sau din otel inoxidabil. Vasul este prevazut la fund cu un orificiu de scurgere calibra.

Vasul are un capac prevazut cu doua orificii. Printr-unul se introduce un termometru, iar prin celalalt o tija din lemn sau material plastic, care inchide orificiul de scurgere.

Acest vas este asezat intr-un alt vas cu diametrl mai mare, care serveste ca termostat, putand fi umplut cu apa de o anumita temperatura. Uniformitatea mai rapida a temperaturii lichidului de termostatare este asigurata de un agitator. Pentru masurarea temperaturii si acest vas este prevazut cu un termometru.

Vascozimetrul este sustinut pe trei picioare, prevazute cu suruburi de calare, cu ajutorul carora poate fi asezat perfect orizontal.

Lichidul ce se scurge din aparat prin orificiul calibrat, in timpul determinarii, se masoara cu un balon special din sticla cu repere la 100 si 200 ml.

Timpul de scurgere se masoara cu ajutorul unui cronometru

MODUL DE LUCRU :   

Ø   Inainte de efectuarea determinarii, vascozimetrul, termometrele si tija sa fie perfect curatate.

Ø   Produsul se filtreaza printr-o sita cu ochiuri de 0,3mm si se incalzeste la temperatura necesara determinarii. Se umple apoi vasul interior cu lichidul de analizat, pana cand varfurile reperelor devin abia vizibile. Se potriveste aparatul cu ajutorul suruburilor de calare, uemarind ca varfurile reperelor sa fie deopotriva iesite la suprafata lichidului. Vasul vascozimetrului se acopera cu capacul si se introduc termometrele

Ø   Spatiul dintre vasul exterior si interior se umple apa adusa la temperatura necesara determinarii. Pentru a grabi uniformizarea temperaturii, se agita lichidul din vas, apasand usor pe tija si rotind capacul. Lichidul de termostatare se agita cu ajutorul agitatorului.

Ø   Dupa ce s-a atins temperatura necesara si s-a mentinut constanta timp de 5 min, se asaza sub vascozimetru vasul de culegere si se incepe determinarea.

Ø   Se ridica tija si se porneste cronometrul. Cele doua operatii trebuie efectuate simultan. Pentru a evita spumarea, recipientul se asaza in asa fel incat lichidul ce se scurge sa atinga peretele vasului. Cand nivelul lichidului scurs atinge 200ml, se opreste cronometrul.

CALCUL: Vascozitatea exprimata in grade Engler ( ⁰E )se calculeaza cu ajutorul relatiei:

in care:

t - timpul de scurgere a 200 ml produs, in sec ;

C - timpul de scurgere a 200 ml apa distilata la 20⁰C, in sec ;

Valorile lui C sunt cuprinse intre 50 si 52 sec.

Determinarea indicelui de refractie

Indicele de refractie al uleiurilor se determina cu refractometrul Wollny-Zeiss.

Determinarea punctului de topire prin alunecare

PRINCIPIUL METODEI : punctul de topire se determina la uleiurile solidificate prin hidrogenare, ca si la grasimile solide.

MATERIALE NECESARE :

Tub capilar cu diametrul interior de 1-1,2mm si lungimea de 60mm

Termometru de la 0 la 100⁰C si diviziuni de 0,5 grade.

MODUL DE LUCRU :

Ø      Intr-o fiola cu capac se topesc 20g produs, in etuva la 70⁰C. Dupa topire produsul se filtreya, folosind o palnie cu manta de incalzire.

Ø      Se introduce tubul capilar in masa de grasime topita, in asa fel ca sa se umple circa 10mm din lungimea lui si apoi se raceste, asezandu-l in gheta maruntita timp de 5 min. Tubul capilar se ataseaza la termometru cu ajutorul unui inel de cauciuc, astfel ca partea umpluta cu produs sa fie spre partea inferioara, cu deschiderea in dreptul rezervorului cu mercur.

Ø      Termometrul se introduce intr-un pahar Berzelius in care se gaseste apa racita la 8⁰C, astfel ca tubul capilar sa fie cufundat in apa pe o portiunr de 40mm. Apa din pahar se incalzeste treptat, ca temperatura sa creasca cu 2⁰C pe minut.

CALCUL :

Se noteaza temperatura la care coloana de grasime incepe sa alunece in sus, impinsa de apa care poate patrunde prin orificiul inferior al tubului capilar.

Determinarea continutului de apa si substante volatile prin uscare

PRINCIPIUL METODEI: Pentru a efectua acesta determinare se intaresc 10-15g ulei intr-o capsula tarata si se usuca in etuva la temperatura de 105⁰C, timp de o ora.

MODUL DE LUCRU :

Dupa racire in exicator, capsula se cantareste si se repeta operatia de uscare timp de 30min, dupa care se raceste si se cantareste din nou. Operatia se repeta pana la atingerea unei greutati constante.

CALCUL: Se face pe baza relatiei:

In care:

M₂ - masa capsulei cu produs inainte de uscare, in g;

M₁ - masa capsulei cu produs dupa uscare, in g;

M - masa de produs luat in analiza, in g;

Determinarea substantei grase totale

PRINCIPIUL METODEI : Substantele grase totale se pot determina prin extractia cu un solvent, dupa ce s-a eliberat intreaga cantitate de grasime prin fierbere in mediul acid.

REACTIVI NECESARI :

Acid clorhidric 25%

Clorura de sodiu 10%

Eter etilic

Metiloranj, solutie 0,2%

MODUL DE LUCRU :

Ø         Intr-un balon de 250ml prevazut cu refrigerent ascendent, se cantaresc 3-5g produs, se adauga 50ml apa distilata, seaciduleaya puternic cu acid clorhidric in prezenta de metiloranj si se fierbe continutul pana la disparitia emulsiei si separarea substantelor grase la suprafata.

Ø         Se lasa continutul balonului sa se raceasca, apoi se toarna prin refrigerent 50ml eter etilic, se agita si se trece totul intr-o pilnie de separare. Dupa separarea straturilor se scurge stratul apos, iar stratul eteric se spala cu o solutie de clorura de sodiu, pana cand nu mai prezinta reactie acida.

Ø         Solutia eterica se trece cantitativ intr-un balon tarat si se supune distilarii. Dupa indepartarea eterului, continutul balonului se usuca in etuva la 105⁰C pana la masa constanta, atunci cand intre doua cantariri succesive diferenta este mai mica de 0,002g.

CALCUL :

In care:

M₁ - masa substantelor grase extrase, in g;

M - masa produsului luat pentru determinare, in g.