Описанный метод может быть применен количественно путем определения крепости спирта, которая будет удерживать в равновесии каплю исследуемого жира. Поскольку разница между 59,2 и 53,7 составляет 5,5, разница между крепостью используемого спирта и 53,7, деленная на 5,5 (или умноженная на 0,18), даст долю присутствующего олеомаргарина. Например, если шарик удерживается в равновесии при 15° в 57-процентном спирте, образец содержит около 60 процентов олеомаргарина, так как (57 - 53,7) × 0,18 = 3,3 × 0,18 = 0,594 или, скажем, 6/10.
Температура плавления сливочного масла ниже, чем у большинства его жировых фальсификаторов; как указано ранее, она варьирует от 28° до 37°. Определение проводится либо обычным образом с помощью тонкой трубки, либо небольшое количество охлажденного образца прикрепляют к петле платиновой проволоки, помещают вблизи шарика термометра в воду, которую постепенно нагревают до наступления плавления. Блайт приводит следующую таблицу температур плавления различных жиров:
°
Butterine 31·3
Cocoa butter 34·9
Butter (average) 35·8
Beef dripping 43·8
Veal dripping 47·7
Mixed 42·6
Lard, from 42 to 45
Ox fat, from about 48 „ 53
Mutton fat, from about 50 „ 51
Tallow 53·3
Различными авторитетными специалистами были предложены многочисленные качественные реакции для обнаружения посторонних жиров в масле, из которых следующие, пожалуй, иногда бывают полезны. Следует добавить, что ценность этих проб при применении к смесям ограничена и весьма сомнительна.
1. Небольшое количество образца нагревают в пробирке: чистое сливочное масло вспенивается и приобретает буроватый цвет; при наличии посторонних жиров наблюдается лишь небольшое пенообразование, и хотя присутствующий казеин темнеет, сама жидкость остается относительно прозрачной.
2. Если образец, содержащий олеомаргарин, расплавить и сжечь масло на обычной ламповой фитильной горелке, то при гашении пламени будет выделяться отчетливый запах паленого жира. Однако было обнаружено, что образцы настоящего сливочного масла также испускают похожий на жир запах.
3. Расплавленный образец фильтруют и обрабатывают кипящим эфиром; чистый молочный жир растворяется гораздо легче, чем свиное сало и говяжий жир. При добавлении метилового спирта к раствору последние жиры осаждаются, тогда как чистое масло остается в растворе.
4. Если отфильтрованный жир перегонять со смесью спирта и серной кислоты, то дистиллят будет обладать запахом масляного эфира в весьма выраженной степени, в случае если он состоит из масла [27].
5. Процеженный жир обрабатывают раствором карболовой кислоты (1 часть кислоты и 10 частей воды): натуральное сливочное масло растворяется до прозрачного раствора; говяжий, барантий и свиной жир образуют два слоя, причем верхний становится мутным при охлаждении.
6. Если образец состоит из сливочного масла или олеомаргарина и смешан примерно с десятью частями глицерина, а эмульсия подвергнута расщеплению со смесью равных частей эфира и спирта, образуются два слоя раствора без какого-либо осадка твердого вещества между ними; однако если присутствует сало, нутряной жир или крахмал, оно оседает между слоями.
Уже упоминалось, что сливочное масло отличается от некоторых своих жировых фальсификаторов содержанием значительной доли жирных кислот, растворимых в горячей воде, в то время как кислоты, присутствующие в большинстве посторонних жиров, напротив, почти полностью нерастворимы. Оценка относительных количеств растворимых и нерастворимых кислот, содержащихся в жире, поэтому имеет большое значение; действительно, этому определению придается большее значение, чем любому другому. Процессы, наиболее часто применяемые при количественном исследовании молочного жира, — это методы Кеттсторфера, Хенера и Райхерта.
Метод Кеттсторфера [28] основан на том факте, что поскольку молочный жир содержит жирные кислоты с меньшим молекулярным весом, чем те, которые присутствуют в других жирах, он должен содержать больше молекул кислоты и, следовательно, потребует большего количества щелочи для осуществления омыления. Процесс выполняется следующим образом: один или два грамма отфильтрованного жира взвешивают в узком стакане и нагревают на водяной бане примерно с 25 куб. см полунормального спиртового раствора гидроксида калия. Омылению жира способствуют многократным помешиванием; по его завершении стакан снимают с бани, добавляют несколько капель спиртового фенолфталеина в качестве индикатора и избыток использованного едкого кали титруют обратно полунормальной соляной кислотой. Было обнаружено, что для омыления чистого молочного жира требуется от 221,4 до 232,4 миллиграмма гидроксида калия. Ниже приведено количество миллиграммов щелочи, необходимое для омыления одного грамма различных других жиров:
mgr.
Olive oil 191·8
Rape-seed oil 178·7
Oleomargarine 195·5
Beef tallow 196·5
Lard 195·5
Mutton suet 197·0
Dripping 197·0
Принимая 227 миллиграммов за среднее количество гидроксида калия, необходимого для омыления одного грамма чистого молочного жира, была предложена следующая формула для оценки доли примеси в подозрительном образце:
(227 - n) × 3,17 = x,
в которой n представляет собой количество использованных миллиграммов гидроксида калия, а x — процент добавленного чужеродного жира. В Парижской муниципальной лаборатории 221 миллиграмм K(OH) рассматривается в качестве стандарта для омыления одного грамма натурального сливочного масла.
Кокосовое масло, к сожалению, требует цифры (250 мг), значительно превышающей показатель масла, и вполне возможно подготовить смесь этого масла и олеомаргарина, которая при вышеуказанном испытании покажет результат, почти идентичный тому, который дает чистое масло. Процесс Хенера [29], часто используемый для определения нерастворимых жирных кислот, заключается в следующем: около 4 граммов расплавленного и процеженного образца растворяют в 50 куб. см спирта, содержащего в растворе два грамма гидроксида калия, и смесь нагревают до наступления полного омыления. Спирт удаляют выпариванием, остаток растворяют в 200 куб. см воды и осаждают жирные кислоты добавлением разбавленной серной кислоты до явной кисленной реакции. Затем жирные кислоты плавят путем нагревания жидкости и дают ей остыть, после чего нерастворимые кислоты выливают на тарированный фильтр и многократно промывают горячей водой до тех пор, пока смывы перестанут обнаруживать кислотность. Фильтр и содержимое наконец осторожно высушивают и взвешивают. В натуральном сливочном масле доля нерастворимых жирных кислот колеблется в пределах от 86,5 до 87,5 процента; она не должна превышать 88 процентов [30]. Олеомаргарин, свиное сало, бараний, говяжий, а также маковый, пальмовый, оливковый и миндальный жиры содержат около 95,5 процента нерастворимых кислот [31].
Предыдущий процесс также несовершенен тем, что не позволяет обнаружить кокосовое масло, которое дает лишь около 86 процентов нерастворимых жирных кислот, и хотя присутствие какой-либо значительной доли этого масла в сливочном масле, вероятно, указало бы на пониженную температуру плавления смеси, определение растворимых жирных кислот является самым надежным средством его обнаружения. Для этого определения метод Райхерта [32] подходит наилучшим образом. В этом процессе используется то обстоятельство, что количество растворимых кислот в смеси жиров находится в прямой зависимости от доли присутствующего натурального сливочного масла и что если водный раствор омыленного жира разложить кислотой и нагреть до кипения, большая часть растворимых кислот улетучивается с водяными парами и может быть собрана и определена в дистилляте. Детали этого метода в основном сводятся к следующему: 2½ грамма отфильтрованного образца помещают в колбу Эрленмейера вместе с 1 граммом гидроксида калия и 20 куб. см разбавленного (80-процентного) спирта, и смесь нагревают на водяной бане до тех пор, пока не осуществится полное омыление и спирт не удалится полностью. Образовавшееся таким образом мыло растворяют в 50 куб. см воды и разлагают добавлением 20 куб. см разбавленной серной кислоты (1:10). Затем колбу соединяют с холодильником Либиха и содержимое аккуратно перегоняют до тех пор, пока не перейдет 50 куб. см. Дистиллят теперь освобождают от любых нерастворимых кислот, которые возможно присутствуют, путем фильтрования; затем его титруют децинормальным раствором соды, используя несколько капель раствора лакмуса в качестве индикатора. В результате многочисленных испытаний было обнаружено, что натуральное сливочное масло при исследовании по вышеуказанному методу требует от 13 до 15 куб. см децинормального раствора. Ниже приведено количество куб. см, требующееся для различных других жиров:
Lard 0·2
Rape oil 0·25
Kidney fat 0·25
Olive oil 0·3
Sesamé oil 0·35
Oleomargarine 0·7 to 1·3
Cocoa-nut oil 3·70
Д-р Элвин Уоллер [33] видоизменяет описанный выше порядок процедуры, добавляя 50 куб. см воды к содержимому колбы, оставшемуся после первой перегонки, и снова отгоняя 50 куб. см, причем этот процесс повторяют до тех пор, пока конечный дистиллят нейтрализует лишь 0,1 куб. см децинормальной щелочи. Было обнаружено, что для молочного жира первый дистиллят содержит около 79 процентов от общего количества присутствующих летучих кислот. С помощью этой модификации становится возможным различать скорость перегонки летучих жирных кислот различных жиров. Нелетучие кислоты, оставшиеся в колбе, несколько раз промывают водой для удаления присутствующих глицерина и сульфата калия, а затем сушат и взвешивают.
Для оценки процента чистого молочного жира в образце смешанного жира Райхерт использовал формулу: B = 7,3 (m - 0,3), в которой m — количество куб. см раствора соды, израсходованного при титровании.
Барон Гюбль [34] недавно предложил метод испытания сливочного масла, который основывается на том факте, что три ряда жиров (уксусный, акриловый и тетроловый) соединяются в различных пропорциях с галогенами (иодом, бромом и хлором) с образованием продуктов присоединения. Было обнаружено, что иод особенно хорошо подходит для исследования жиров. Стандартный раствор готовят растворением 25 граммов иода в 500 куб. см 95-процентного спирта и добавлением к раствору раствора 30 граммов хлорида ртути в 500 куб. см спирта. Затем реагент стандартизируют с помощью раствора 24 граммов гипосульфита натрия в 1 литре воды. Испытание применяется следующим образом: 1 грамм исследуемого образца вводят в колбу и растворяют в 10 куб. см чистого хлороформа. Затем иодный реагент постепенно добавляют из бюретки, тщательно встряхивая смесь, до тех пор, пока образующееся окрашивание не укажет на то, что избыток присутствует даже после выстаивания в течение примерно двух часов; затем добавляют 15 куб. см 10-процентного раствора иодида калия и 150 куб. см воды, а присутствующий избыток иода определяют с помощью раствора гипосульфита натрия и вычитают из общего использованного количества. Количество поглощенного иода (в граммах) пересчитывают на 100 граммов жира; это называется иодным числом. Исследование многочисленных образцов натурального сливочного масла, олеомаргарина и других жиров, выполненное в лаборатории Молочного комиссара штата Нью-Йорк, дало следующие результаты [35]:
Iodine Number.
Genuine butter from 30·5 to 43·0
Oleomargarine „ 50·9 „ 54·9
Cocoa-nut oil 6·8
Lard 55·0
Mutton fat 57·3
Oleine 82·3
Olive oil 83·0
Pea-nut oil 96·0
Sweet-almond oil 102·0
Cotton-seed oil 108·0
Poppy oil 134·0
Было предложено проводить различие между сливочным маслом и олеомаргарином путем определения доли содержащегося глицерина. Либшюц [36] использует следующий процесс для этой оценки: 10 граммов образца омыляют нагреванием с 20 граммами гидроксида бария до тех пор, пока кристаллизационная вода не будет почти полностью удалена. Затем при постоянном помешивании добавляют спирт; быстро происходит омыление, которое завершается выпариванием массы почти до сухого состояния. Глицерин экстрагируют кипящей водой, раствор фильтруют, а содержащийся барий удаляют с помощью серной кислоты. Фильтрат после сульфата бария затем концентрируют выпариванием, а избыток присутствующей серной кислоты нейтрализуют добавлением небольшого количества карбоната бария. Отфильтрованную жидкость теперь снова выпаривают до небольшого объема, и большая часть присутствующих солей осаждается добавлением абсолютного спирта. После фильтрования спиртовой раствор выпаривают на водяной бане, затем сушат при 100° до достижения постоянного веса. Наконец его озоляют и оценивают долю содержащегося глицерина по понесенной потере в весе. Этот процесс определенно далек от точности, главным образом из-за улетучивания глицерина, происходящего при выпаривании его водных и даже спиртовых растворов. Следующие результаты были получены при обработке натурального сливочного масла и олеомаргарина по вышеуказанному методу:
Per cent. Glycerine.
Butter 3·75
Oleomargarine 7·00
Утверждается, что желатин в последнее время используется в качестве фальсификатора сливочного масла, особенно искусственного масла. Его обнаружение представляет собой определенную сложность. Был предложен следующий метод. Значительное количество подозрительного масла кипятят с водой, раствор процеживают, добавляют каплю уксусной кислоты и немного ферроцианида калия, после чего жидкость кипятят до тех пор, пока образовавшийся осадок не приобретет голубоватый оттенок. Затем раствор фильтруют в горячем виде и фильтрат проверяют на наличие желатина добавлением танниновой кислоты или пропусканием через него газообразного хлора.
Образец, недавно импортированный под названием «консервант для масла», по данным автора, состоял из разбавленного раствора фосфорной кислоты. Однако использование этого агента, по-видимому, не получило широкого распространения [37].
Искусственное окрашивание. Список красителей, которые, как утверждается, добавляются в масло, включает растительные красители: аннато, каротин, фустик, куркуму, бархатцы и шафран; краситель каменноугольной смолы: викторианский желтый (динитрокрезилат калия) и мартиусов желтый (динитронафталат калия), а также минеральный пигмент хром желтый (хромат свинца). Из вышеперечисленных аннато и морковный краситель применяются наиболее часто. М-р Эдуард В. Мартин [38] предложил метод выделения первого, который заключается в растворении масла в сероуглероде и встряхивании раствора с разбавленным раствором гидроксида калия, в котором краситель растворяется; впоследствии он идентифицируется с помощью дальнейших испытаний. Согласно м-ру Р. В. Муру [39], присутствие каротина в масле можно обнаружить путем предварительного взбалтывания раствора жира в сероуглероде со спиртом, который не извлекает этот краситель. При добавлении теперь к смеси капли разбавленного раствора хлорида железа, повторном встряхивании жидкости и последующем отстаивании в течение короткого времени спиртовой раствор растворяет морковный краситель и, если в масле не содержится никакого другого красителя, оставляет сероуглерод бесцветным.
Искусственно окрашенное масло может быть растворено в спирте и испытано со следующими реактивами:
(a) Азотная кислота: зеленоватое окрашивание, шафран.
(b) Раствор сахара и соляная кислота: красное окрашивание, шафран.
(c) Аммиак: буроватое окрашивание, куркума.
(d) Нитрат серебра: черноватое окрашивание, бархатцы.
(e) Выпарить спиртовой раствор до сухого состояния и добавить концентрированную серную кислоту: зеленовато-синее окрашивание, аннато; синее окрашивание, шафран.
(f) Соляная кислота: обесцвечивание с образованием желтого кристаллического осадка, викторианский или мартиусов желтый.
(g) Отделение тяжелого и нерастворимого желтого порошка, хром желтый (см. с. 130).
Микроскопическое исследование. Микроскопическое исследование сливочного масла в последнее время привлекло к себе значительное внимание как средство для обнаружения присутствия посторонних жиров. Натуральное сливочное масло под микроскопом обычно представляет собой скопление шариков жира, причем жировые кристаллы, как правило, отсутствуют. В олеомаргарине наблюдается более кристаллическая структура с грушевидными массами жира и лишь небольшим количеством шариков. Хотя присутствие кристаллов в образце вполне обоснованно может рассматриваться как подозрительное, оно никоим образом не служит прямым доказательством фальсификации, поскольку при определенных обстоятельствах чистое масло может давать те же признаки. При применении микроскопического анализа небольшую часть жира распределяют в виде тонкого слоя на предметном стекле, а затем накрывают покровным стеклом, прилагая довольно легкое давление.
Пластина VI [40] отображает микроскопический вид натурального сливочного масла и олеомаргарина. Можно заметить, что в масле (рис. 1) представлены многочисленные шарики, но отсутствуют кристаллы жира, а имеющиеся кристаллы являются кристаллами соли. В олеомаргарине (рис. 2) видны характерные грушевидные массы жира, сопровождаемые лишь небольшим количеством жировых шариков. Д-р Томас Тейлор (из Министерства сельского хозяйства США) провел подробное исследование микроскопического вида различных жиров при рассмотрении в поляризованном свете. Он считает присутствие своеобразных шаровидных кристаллов и черного креста, обычно называемого андреевским крестом, характерным для натурального сливочного масла [41]. Утверждается, что сало, говяжий и другие жиры демонстрируют иные и в некоторой степени отличительные кристаллические формы. Проф. Вебер [42], однако, утверждает, что смеси сала и говяжьего жира при определенных условиях не могут быть отличимы от масла посредством этого метода исследования. Совсем недавно д-р Тейлор заявил, что отличительное различие между маслом и другими жирами под микроскопом заключается в том, что первое при наблюдении в поляризованном свете через селенит обнаруживает однородный оттенок, тогда как второе показывает призматические цвета. Хотя результаты этих исследований пока еще не могут считаться вполне удовлетворительными или окончательными, они несомненно заслуживают того, чтобы оцениваться как весьма ценный и важный шаг вперед по сравнению с оптическими процессами, применявнимися до сих пор.
ПЛАСТИНА VI.
Рис. 1, Масло × 400.
Рис. 2, Олеомаргарин × 400.
АРТОТИП. Э. БИЕРСТАДТ, Н. Й.
ПЛАСТИНА VII.
Масло × 40. Масло × 40.
Сало × 160. Говяжий жир × 40.