Жирные масла как растительного, так и животного происхождения, представляют собой смесь моно-, ди- и триглицеридов (сложных эфиров глицерина и жирных кислот), свободных жирных кислот, стеринов, витаминов и других соединений.
Стерины присутствуют в значительных концентрациях в маслах (жирах) животного происхождения и, в меньших концентрациях, в растительных маслах. Хочется отметить, что холестерин является маркёром масел (жиров) животного происхождения, а растительные масла могут иметь в своём составе только фитостерины. Все стерины играют важную роль в биохимических процессах, являясь предшественниками в синтезе в организме человека стероидных гормонов.
Мажорными компонентами в составе жирных масел являются эфиры жирных кислот и глицерина (липиды). Состав и соотношение жирных кислот в продукте отражает его качество. Жирные кислоты масел представляют собой линейную цепочку углеродных атомов с кислотной группой на конце, при этом число углеродных атомов всегда чётное (нечётное число углеродных атомов и разветвленная цепь характерны только для микроорганизмов). Жирные кислоты могут быть как насыщенными (не иметь двойных связей -С-С-), так и ненасыщенными (содержать связи -С=С-). Ненасыщенные жирные кислоты намного легче вступают в процессы биосинтеза и поэтому являются более ценными, но, одновременно, легче подвергаются перекисному окислению, что приводит к ускорению порчи масла при хранении.
Часто можно видеть названия омега-3, омега-6, омега-9. В химических названиях жирных кислот первый углеродный атом от кислорода обозначается первой буквой греческого алфавита (альфа), второй – бета, третий – гамма и т.д., но последний атом цепочки всегда обозначается последней буквой – омега. Таким образом, название омега-3 будет подсказывать, что двойная связь находится у третьего с конца атома углерода.
Для проведения жирнокислотного анализа применяют метод газо-жидкостной хроматографии. Метод газо-жидкостной хроматографии позволяет определить качественный и количественный состав жирных кислот.
Анализ выполняется по различным нормативным документам:
- ГОСТ 30418-96 Масла растительные. Метод определения жирнокислотного состава – выполняется методом газовой хроматографии;
- ГОСТ 30623-2018 Масла растительные и продукты со смешанным составом жировой фазы. Метод обнаружения фальсификации;
- ГОСТ 32915-2014 Молоко и молочная продукция. Определение жирнокислотного состава жировой фазы методом газовой хроматографии;
- ГОСТ 31663-2012 Масла растительные и жиры животные. Определение методом газовой хроматографии массовой доли метиловых эфиров жирных кислот;
- ОФС.1.5.2.0002.15 Масла жирные растительные.
Растительные масла, в отличие от животных масел, имеют меньшее разнообразие по представленным в них жирным кислотам. Однако для растительных масел есть определённые диапазоны количественного содержания мажорных и минорных жирных кислот.
Согласно ГОСТ 30623 Обнаружение фальсификации, растительные масла подразделяют на 8 групп:
1. Растительные масла, содержащие низкомолекулярные жирные кислоты – более 2% (лауриновая группа): кокосовое; пальмоядровое.
2. Растительные масла, содержащие высокомолекулярные кислоты – более 2%: рапсовое массовой долей эруковой кислоты более 5%; горчичное массовой долей эруковой кислоты более 5%; сурепное массовой долей эруковой кислоты более 5%.
3. Растительные масла, содержащие линоленовую кислоту от 2 до 20% (линоленовая группа): рапсовое массовой долей эруковой кислоты не более 5%, горчичное массовой долей эруковой кислоты не более 5%; сурепное массовой долей эруковой кислоты не более 5%; соевое; пшеничное.
4. Растительные масла массовой долей пальмитиновой кислоты более 17%: хлопковое; пальмовое; какао.
5. Растительные масла с максимальной массовой долей олеиновой кислоты: подсолнечное высокоолеиновое; рисовое; оливковое; арахисовое; кориандровое; персиковое; сливовое; абрикосовое; миндальное.
6. Растительные масла с близкими массовыми долями олеиновой и линолевой кислот: кунжутное; вишневое.
7. Растительные масла с наибольшей массовой долей линолевой кислоты: кукурузное; подсолнечное; виноградное; сафлоровое; арбузное; томатное; тыквенное; кедровое.
8. Растительные масла с содержанием линоленовой кислоты более 20%: льняное; рыжиковое.
Так, например, для подсолнечного масла содержание линолевой кислоты 48,3-77%, пальмитиновой кислоты 5- 7,6% (ГОСТ 1129-2013), а для пальмового масла 6,5-12% и 39-46,8% (ГОСТ 31647-2012), соответственно. Или, для чистого масла облепихи характерно приблизительно равное содержание пальмитиновой и пальмитолеиновой кислот (в сумме около 60%), но пальмитолеиновая кислота является маркером облепихового масла, поэтому любая попытка смешать его с другим маслом или получить масляный экстракт из плодов облепихи приведёт к снижению концентрации пальмитолеиновой кислоты в исследуемом образце.
Среди растительных масел можно отдельно выделить еще амарантовое масло – оно содержит сквален (squalene, CAS 111-02-4). В научно-исследовательском центре возможно его качественное и количественное определение в амарантовом масле по ISO 24363:2023.
Жирнокислотный состав животных масел более разнообразен, например, в рыбьем жире спектр жирных кислот сдвинут в сторону кислот с большей длиной цепи, но с большим количеством двойных связей. Если для растительных масел число двойных связей не превышает трёх, то в животных жирах не редко можно встретить от 4 до 6 ненасыщенных связей на молекулу жирной кислоты.
Примеры работ, выполненных в лаборатории:
Каждый пик на хроматограммах – это жирная кислота, идентификация проводится с использованием масс-спектрометрического детектора по библиотекам NIST. Как видно из рисунка, жирнокислотный состав растительных масел и животных жиров может существенно различаться.
В таблицах представлены жирные кислоты, наиболее часто встречающиеся в маслах и жирах.
Насыщенные жирные кислоты (кликните, чтобы увидеть таблицу):
| Условное обозначение (Shortland) | Наименование кислоты (IUPAC name) | Тривиальное название |
| 4:0 | Бутановая кислота | Масляная кислота |
| 6:0 | Гексановая кислота | Капроновая кислота |
| 8:0 | Октановая кислота | Каприловая кислота |
| 10:0 | Декановая кислота | Каприновая кислота |
| 12:0 | Додекановая кислота | Лауриновая кислота |
| 14:0 | Тетрадекановая кислота | Миристиновая кислота |
| 16:0 | Гексадекановая кислота | Пальмитиновая кислота |
| 18:0 | Октадекановая кислота | Стеариновая кислота |
| 20:0 | Эйкозановая кислота | Арахиновая кислота |
| 22:0 | Докозановая кислота | Бегеновая кислота |
| 24:0 | Тетракозановая кислота | Лигноцериновая кислота |
Мононенасыщенные жирные кислоты (кликните, чтобы увидеть таблицу):
| Условное обозначение (Shortland) | Наименование кислоты (IUPAC name) | Тривиальное название (Common name) | Омега (Omega) |
| 10:1 | 9-Деценовая кислота | Капролеиновая кислота | |
| 12:1n-3 | 9-Додеценовая кислота | Лауролеиновая кислота | 3 |
| 14:1n-5 | 9-Тетрадеценовая кислота | Муристолеиновая кислота | |
| 16:1n-7 | 9-Гексадеценовая кислота | Пальмитолеиновая кислота | |
| 18:1n-9 | 9-Октадеценовая кислота | Олеиновая кислота | 9 |
| Транс- 9-Октадеценовая кислота | Элаидиновая кислота | ||
| Транс- 11-Октадеценовая кислота | Ваценовая кислота | ||
| 20:1n-11 | 9-Эйкозеновая кислота | Гадолеиновая кислота | |
| 22:1n-9 | 13-Докозеновая кислота | Эруковая кислота | 9 |
| Транс-13-Докозеновая кислота | Брассидовая кислота | ||
| 24:1n-9 | 15-Тетракозеновая кислота | Нервоновая кислота | 9 |
Полиненасыщенные жирные кислоты (кликните, чтобы увидеть таблицу):
| Условное обозначение (Shortland) | Наименование кислоты (IUPAC name) | Тривиальное название (Common name) | Омега (Omega) |
| 18:2n-6 | 9,12-Октадекадиеновая кислота | Линолевая кислота | 6 |
| 18:3n-3 | 9,12,15-Октадекатриеновая кислота | Альфа-Линоленовая кислота | 3 |
| 18:3n-6 | 6,9,12-Октадекатриеновая кислота | Гамма-Линоленовая кислота | 6 |
| a | 5,9,12-Октадекатриеновая кислота | Пиноленовая кислота | |
| a | Транс-5,9,12-Октадекатриеновая кислота | Колумбиновая кислота | |
| 18:4n-3 | 6,9,12,15-Окталекатетраеновая кислота | Стеаридоновая кислота | 3 |
| 20:3n-9 | 5,8,11-Эйкозатриеновая кислота | 9 | |
| 20:3n-6 | 8,11,14-Эйкозатриеновая кислота | Дигомо гамма линоленовая кислота | 6 |
| 20:4n-6 | 5,8,11,14-Эйкозатетраеновая кислота | Арахидоновая кислота | 6 |
| 20:5n-3 | 5,8,11,14,14-Эйкозапентаеновая кислота | Тимнодоновая кислота | 3 |
| 22:5n-3 | 7,10,13,16,19-Докозапентаеновая кислота | Докозапентаеновая кислота | 3 |
| 22:6n-3 | 4,7,10,13,16,19-Докозагексаеновая кислота | Цервоновая кислота | 3 |
Кроме того, для масел возможно определение смежных показателей – кислотного и перекисного числа.
- ГОСТ 31933-2012 Масла растительные. Методы определения кислотного числа. Кислотность (кислотное число) жира отражает количество свободных жирных кислот, содержащихся в нем изначально в небольших количествах. Свободные кислоты накапливаются в жире при его естественном гидролизе. Чем более неблагоприятны и продолжительны условия хранения, тем больше накапливается свободных жирных кислот. Кислотное число (КЧ) характеризует свежесть и доброкачественность жира. КЧ рассчитывают как количество щёлочи, израсходованное при нейтрализации определённого количества жира до нейтрального значения рН. Возрастание кислотного числа в процессе хранения также свидетельствует о протекании реакций перекисного окисления, что приводит к «прогорканию» масла. Для каждого жира этот показатель совершенно разный.
- ГОСТ Р 51487-99 Масла растительные и жиры животные. Метод определения перекисного числа. Перекисное число характеризует содержание перекисей в жире. Жирные кислоты, входящие в состав жиров, при длительном хранении окисляются кислородом воздуха с образованием промежуточных перекисных соединений, поэтому по накоплению перекисей можно судить о начальной стадии окислительной порчи.