Перекисное число

Перекисное число — это химический показатель, характеризующий содержание в жирах и маслах первичных продуктов окисления — пероксидов (перекисей) и гидропероксидов. Численно выражается в миллимолях активного кислорода на килограмм жира (ммоль/кг) или в граммах йода, выделенного из йодида калия в результате реакции с пероксидами, на 100 граммов жира (г I₂/100 г). Перекисное число является одним из ключевых критериев оценки свежести и степени окислительной порчи липидов, определяя пригодность жиросодержащих продуктов к употреблению и их срок хранения.

Химическая сущность

Перекисное число отражает концентрацию пероксидных соединений, которые образуются в результате окисления ненасыщенных жирных кислот под действием кислорода воздуха. Процесс протекает по радикальному цепному механизму: кислород присоединяется по месту двойной связи, образуя гидропероксидную группу (-OOH). Эти соединения химически нестабильны и легко распадаются с образованием вторичных продуктов окисления — альдегидов, кетонов, спиртов и кислот, которые придают прогорклый вкус и запах.

Метод определения основан на реакции пероксидов с йодидом калия (KI) в кислой среде: \[ ROOH + 2KI + 2H^+ \rightarrow ROH + I_2 + 2K^+ + H_2O \] Выделившийся молекулярный йод (I₂) титруют раствором тиосульфата натрия (Na₂S₂O₃) в присутствии индикатора крахмала. Количество израсходованного тиосульфата эквивалентно содержанию пероксидов.

Методы определения

Йодометрический метод (ГОСТ 34118-2017)

Наиболее распространённый и стандартизированный метод. Навеску жира растворяют в смеси ледяной уксусной кислоты и хлороформа (или изооктана), добавляют раствор йодида калия, выдерживают в темноте, после чего титруют выделившийся йод. Результат выражают в миллимолях активного кислорода на килограмм (ммоль/кг) или в граммах йода на 100 граммов (г I₂/100 г).

Метод с использованием титрования в присутствии крахмала

Является модификацией йодометрического метода, где крахмал добавляют перед окончанием титрования для точного определения точки эквивалентности по исчезновению синей окраски.

Инструментальные методы

• Потенциометрическое титрование — автоматизированное определение конечной точки титрования по изменению электродного потенциала.
• Спектрофотометрический метод — основан на измерении оптической плотности комплекса йода с крахмалом или окрашенного продукта реакции пероксидов с ферротиоцианатом.
• Хемилюминесцентный метод — регистрирует свечение, возникающее при реакции пероксидов с люминолом.

Нормативные значения

Нормативы перекисного числа устанавливаются национальными и международными стандартами для различных видов жиров и масел. В Российской Федерации требования регламентируются Техническим регламентом Таможенного союза ТР ТС 024/2011 «Технический регламент на масложировую продукцию», а также ГОСТами на конкретные виды продукции.

Типичные предельные значения для растительных масел (в ммоль/кг):

• Масла холодного отжима (Extra Virgin) — не более 10 ммоль/кг (для оливкового масла Extra Virgin — не более 20 ммоль/кг по международным стандартам).
• Рафинированные масла — не более 10 ммоль/кг.
• Жиры для промышленной переработки — не более 10–20 ммоль/кг в зависимости от назначения.

Для животных жиров (свиной, говяжий) нормы жёстче — не более 10 ммоль/кг. Для сливочного масла — не более 10 ммоль/кг, для топлёного масла — не более 6 ммоль/кг.

Значение в пищевой промышленности

Перекисное число является одним из основных показателей, контролируемых при производстве, хранении и реализации масложировой продукции. Высокое значение свидетельствует об активном окислении, что может указывать на:

• Нарушение условий хранения (доступ кислорода, повышенная температура, воздействие света).
• Длительный срок хранения.
• Использование некачественного сырья.
• Неправильную технологию рафинации.

В розничной торговле продукция с превышением норматива считается небезопасной и подлежит изъятию из оборота, так как потребление прогорклых жиров может вызывать расстройства пищеварения и накопление в организме токсичных соединений.

Факторы, влияющие на перекисное число

Положительная динамика (увеличение)

• Температура — ускорение окисления при повышении температуры (правило Вант-Гоффа: скорость реакции удваивается при повышении на 10 °C).
• Свет — особенно ультрафиолетовое излучение, инициирующее образование свободных радикалов.
• Кислород — доступ воздуха ускоряет окисление.
• Катализаторы — ионы металлов переменной валентности (железо, медь), которые ускоряют разложение пероксидов.
• Влажность — способствует гидролизу триглицеридов и последующему окислению.

Отрицательная динамика (снижение)

• Антиоксиданты — природные (токоферолы, каротиноиды) или синтетические (бутилгидроксианизол, бутилгидрокситолуол) замедляют окисление.
• Хранение в темноте — защита от света.
• Герметичная упаковка — ограничение доступа кислорода.
• Низкая температура — замедление химических реакций.

Ограничения показателя

Перекисное число не является абсолютным критерием качества, так как пероксиды — нестабильные соединения. В процессе хранения они могут распадаться, поэтому низкое перекисное число не всегда гарантирует свежесть продукта — возможно, окисление уже прошло стадию образования пероксидов и перешло в фазу накопления вторичных продуктов. В таких случаях дополнительно определяют анизидиновое число (характеризует содержание альдегидов) и общее число окисления (Totox — сумма перекисного и анизидинового чисел, умноженного на 2).

Применение в других отраслях

Помимо пищевой промышленности, перекисное число используется:

• В косметологии — для оценки качества масел, входящих в состав кремов, шампуней, косметических масел.
• В фармацевтике — для контроля стабильности лекарственных препаратов на жировой основе (суппозитории, мази).
• В производстве биотоплива — для оценки окислительной стабильности растительных масел, используемых в качестве сырья для биодизеля.
• В лакокрасочной промышленности — для контроля окисления высыхающих масел.

Источники

1. ГОСТ 34118-2017 «Масла растительные. Метод определения перекисного числа».
2. ТР ТС 024/2011 «Технический регламент на масложировую продукцию».
3. Руководство по методам анализа качества и безопасности пищевых продуктов / Под ред. И. М. Скурихина. — М.: Брандес, 2000.
4. Химия жиров: учебное пособие / А. А. Шмидт, В. В. Клюев. — М.: Пищевая промышленность, 2015.
5. Official Methods of Analysis of AOAC International. — 21st ed., 2019.