Пищевая химия: учебник для студентов вузов

Лабораторная работа 1. Экстракция липидов из биологического материала

Выбор метода экстракции во многом зависит от химической природы липидов. Для предотвращения окисления кратных связей процесс экстракции необходимо вести в атмосфере инертного газа с использованием растворителей, свободных от перекисных соединений. Рекомендуемая температура экстракции не должна превышать комнатную. Экстракты липидов не упаривают досуха, а полученный сухой остаток сразу же растворяют в подходящем растворителе.

При экстракции липидов существует вероятность их деградации под действием собственных ферментов, поэтому для инактивации липаз и фосфатаз к экстрагенту добавляют спирт (метиловый или изопропиловый). Однако смеси растворителей, содержащих спирт, извлекают наряду с липидами и нелипидные компоненты (сахара, аминокислоты, минеральные соли). В этом случае от нелипидных компонентов экстракты липидов очищают при помощи колоночной хроматографии, диализа или промывкой водой.

Экстракция липидов из животных тканей

Наиболее эффективной экстракции можно добиться с использованием однофазной системы растворителей – хлороформ–метанол–вода (1:2:0,8). Полученный экстракт разбавляют одним объемом воды и хлороформа. Образующаяся при этом двухфазная система имеет следующий вид: нижний слой – раствор хлороформа – представляет собой практически свободный от загрязнений липидный экстракт. В верхний слой – смесь воды и метанола (1:0,9) – переходят водорастворимые нелипидные примеси.

Ход анализа. Навеску свежей куриной печени (6–7 г) поместить в гомогенизатор, залить 3 мл дистиллированной воды, добавить 30 мл смеси хлороформ–метанол (1:2) и гомогенизировать в течение 2 минут при комнатной температуре. Полученный гомогенат перенести в центрифужную кювету и центрифугировать в течение 10 минут при скорости 3000 об/мин. Надосадочную жидкость декантировать, а осадок количественно перенести в гомогенизатор с использованием 38 мл смеси хлороформ–метанол–вода (1:2:0,8). Экстракцию повторить при аналогичных условиях. Гомогенат вновь разделить на центрифуге.

Объединенные надосадочные жидкости перенести в делительную воронку, куда добавить 20 мл хлороформа и 20 мл воды. Воронку закрыть пробкой и содержимое аккуратно перемешать, не допуская образования эмульсии. Дождаться полного разделения двухфазной смеси и отделить нижний хлороформный слой. Растворитель отогнать на ротационном вакуумном испарителе при температуре не выше 35 оС в атмосфере инертного газа. Остаток растворить в 10 мл хлороформа.

Экстракция липидов из растительных тканей

Для извлечения липидов из фотосинтезирующих (например, листья шпината) и нефотосинтезирующих (например, морковь) растительных тканей для инактивации ферментов анализируемый материал гомогенизируют в смеси хлороформ – метанол.

Ход анализа. Навеску предварительно нарезанного растительного сырья (100 г) поместить в гомогенизатор, залить 300 мл смеси хлороформ – метанол (1:2 по объему). Смесь гомогенизировать в течение 2 минут при комнатной температуре. Полученный гомогенат отфильтровать на воронке Бюхнера при небольшом вакууме. Осадок с фильтра количественно перенести в гомогенизатор и повторно гомогенизировать с использованием 300 мл смеси хлороформ – метанол (1:2) и 80 мл дистиллированной воды. Гомогенат отфильтровать и промыть осадок на фильтре 150 мл смеси хлороформ – метанол (1:2).

Полученные фильтраты объединить и перенести в делительную воронку, в которую заранее добавить смесь из 250 мл хлороформа и 290 мл дистиллированной воды. Делительную воронку закрыть пробкой и содержимое аккуратно перемешать, не допуская образования эмульсии. Дождаться полного разделения двухфазной смеси и отделить нижний хлороформный слой. Хлороформный слой разбавить бензолом и сконцентрировать на ротационном вакуумном испарителе при температуре не выше 35 оС в атмосфере инертного газа. Остаток растворить в 25 мл хлороформа.

Более стабильные ферменты, например липазы бобовых, сахарной свеклы, денатурируют путем кратковременного кипячения в воде или изопропиловом спирте в течение 1–2 минут.

Ход анализа. Навеску свеженарезанных бобовых листьев (около 100 г) залить 300 мл горячего изопропилового спирта. Смесь гомогенизировать в течение 2 минут при комнатной температуре. Горячий гомогенат отфильтровать на воронке Бюхнера при небольшом вакууме. Осадок промыть на фильтре 200 мл горячего изопропилового спирта и перенести в гомогенизатор. Осадок вторично гомогенизировать в 200 мл смеси хлороформ-изопропиловый спирт (1:1), отфильтровать и промыть осадок на фильтре сначала смесью хлороформ-изопропиловый спирт (1:1), а затем хлороформом. Объединенные фильтраты сконцентрировать на ротационном вакуумном испарителе при температуре не выше 35 оС в атмосфере инертного газа. Остаток растворить в 25 мл хлороформа.

Необходимые реактивы, посуда, оборудование:

§хлороформ, метанол, изопропиловый спирт;

§круглодонные колбы, обратные холодильники, делительные воронки, пипетки, воронки Бюхнера;

§ротационный вакуумный испаритель, водяная баня, аналитические весы, гомогенизатор, центрифуга (3000 об/мин).