Адаптация метода идентификации и количественного определения моно- и диацилглицеринов в растительных маслах

Работа посвящена исследованиям по адаптации и внедрению метода определения моно- и диацилглицеринов в растительных маслах. Актуальность исследований определяется введением с 2025 года нормирования монохлорпропандиолов и глицидола в растительных маслах и некоторых видах масложировой продукции. По данным научной литературы моно- и диацилглицерины, образующиеся в период созревания масличных семян под воздействием фермента – липазы, являются прекурсорами монохлорпропандиолов и глицидола, которые, в свою очередь, по данным всемирной организации здравоохранения, относятся к канцерогенным веществам. Рассмотрены некоторые наиболее вероятные механизмы образования контаминантов из моно- и диацилглицеринов, исходя из которых основным источником глицидиловых эфиров являются диацилглицерины, а источником монохлорпропандиолов – моно-ацилглицерины. Важным фактором, влияющим на скорость и полноту протекания описанных реакций, является присутствие в системе молекул воды, ионов хлора, протонов водорода, а также высокие температуры. Катализаторами таких побочных реакций являются тяжелые металлы, в том числе их соли. Таким образом, для реализации эффективных мероприятий по контролю образования контаминантов  в масле важно иметь полную картину показателей качества исходного сырья и, прежде всего, данные по содержанию моно- и диацилглицеринов, методы определения которых в лабораторной практике РФ отсутствуют.

Целью работы является разработка метода для количественного определения моно- и диацилглицеринов в растительных маслах.

В результате исследований усовершенствована методика подготовки проб, определены калибровочные зависимости с применением внутреннего стандарта, предложена методика идентификации и количественного анализа, основанная на использовании метода газовой хроматографии с пламенно-ионизационным детектором и применением высокотемпературной капиллярной колонки. Проведены работы по верификации и определены метрологические характеристики предлагаемого метода. Метод апробирован на реальных объектах – различных видах растительных масел.

1. Моргунова Е., Бабодей В, Пчельникова А. Глицидиловые эфиры жирных кислот. Мировой тренд в безопасности продуктов питания. Наука, питание и здоровье: сборник научных трудов. Минск: Белорусская наука; 2021: 400-407.

2. Chen H., Tsao C.H., Chang Y.H. et al. Occurrence of thermally induced glycidyl esters and 3-monochloropropane-1,2-diol esters in refined oils and pressed oils manufactured by different processes and associated with human health risks in Taiwan. Food chemistry. 2021; 360: 130053.

3. Cheng W.W., Liu G.Q., Wang L.Q. et al. Glycidyl fatty acid esters in refined edible oils: a review on formation, occurrence, analysis, and elimination methods. Comp. Reviews in Food Sc. and, Food Saf. 2017; 16: 263-281.

4. Далабаев А.Б., Альжаскина Н.Е. Контроль содержания глицидиловых эфиров в масложировой продукции: вызов современности. Инновационные процессы в пищевых технологиях: наука и практика: материалы Международной научно-практической конференции (Москва, 16-17 февр. 2023 г.). М.; 2023: 168.

5. Changxia Sun, Ni Wu, Shunli Kou et al. Occurrence, formation mechanism, detection methods, and removal approaches for chloropropanols and their esters in food: An updated systematic review. Food Chemistry: X 17. 2023; 100529: 1-10.

6. Wenzl T., Lachenmeier D.W., Gkmen, V. Analysis of heat-induced contaminants (acrylamide, chloropropanols and furan) in carbohydrate-rich food. Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2007; 389(1): 119-137.

7. Shimizu M., Vosmann K., Matthus B. Generation of 3-monochloro-1,2-propanediol and related materials from tri-, di-, and monoolein at deodorization temperature. European Journal of Lipid Science and Technology. 2012; 114(11): 1268-1273.

8. Smidrkal J., Tesarova M., Hradkova I. Mechanism of formation of 3-chloropropan-1,2-diol (3-MCPD) esters under conditions of the vegetable oil refining. Food Chemistry. 2016; 211: 124-129.

9. Yu H.W., Muhamad H., Abas F. et al. Effects of temperature and NaCl on the formation of 3-MCPD esters and glycidyl esters in refined, bleached and deodorized palm olein during deep-fat frying of potato chips. Food Chemistry. 2017; 219: 126-130.

10. Rahn A., Yaylayan V.A. Thermal degradation of sucralose and its potential in generating chloropropanols in the presence of glycerol. Food Chemistry. 2010; 118(1): 56-61.

11. Hamlet C.G., Sadd P.A., Gray D.A. Generation of monochloropropanediols (MCPDs) in model dough systems. 1. Leavened doughs. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2004; 52(7): 2059-2066.

12. Destaillats F. et al. Glycidyl esters in refined palm (Elaeis guineensis) oil and related fractions. Part I: Formation mechanism. Food Chemistry. 2012; 131(4): 1391-1398.

13. IARC (World Health Organization: International Agency for Research on Cancer) Glycidol IARC monographs on the evaluation of the carcinogenic risk of chemicals to humans. 2000; 77: 469-486.

14. Sawada S. et al. Proteomic analysis of 3-MCPD and 3-MCPD dipalmitate toxicity in rat testis. Food Chem. Toxicol. 2015; 83: 84-92.

15. Plank C., Lorbeer E. Simultaneous determination of glycerol, and mono-, di-and triglycerides in vegetable oil methyl esters by capillary gas chromatography. Journal of chromatography A. 1995; 697(1/2): 461-468.

16. Goh E.M., Timms R.E. Determination of mono-and diglycerides in palm oil, olein and stearin. Journal of the American Oil Chemists’ Society. 1985; 62(4): 730-734.

17. Соколова Е.В., Султанова Я.М., Ахметова Т.И. Определение моноглицеридов и свободного глицерина в товарном продукте «Моностеарат глицерина» [Электронный ресурс]. Вестник Казанского технологического университета. 2016; 24. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/opredelenie-monoglitseridov-i-svobodnogo-glitserina-v-tovarnom-produkte-monostearat-glitserina (дата обращения: 12.12.2023).

18. McNair H.M., Miller J.M., Snow N.H. Basic gas chromatography. John Wiley & Sons, 2019.

19. РМГ 61-2010 Государственная система обеспечения единства измерений. Показатели точности, правильности прецизионности методик количественного химического анализа. Методы оценки. М.: Стандартинформ; 2013.

20. Риски для здоровья человека, связанные с наличием 3- и 2-монохлорпропандиолов, их эфиров жирных кислот и глицедиловых эфиров жирных кислот в пищевых продуктах. Масла и жиры. 2018; 7/8: 9.