1.CELE I ZADANIA ANALIZY ŻYWNOŚCI Jest to dyscyplina stosowana w nawiązaniu do wiadomości z fizyki, chemii, elem. fizycznej, biochemii i innych przedmiotów podstawowych. Winna zawierać gruntowny zwięzły przegląd podstawowych met. ozn. skł. żywn. i określania jej ważniejszych cech fiz. i fizykochem. Dyscyplina ta podaje-teoretyczne zasady ogólnej analizy surowców, półfabrykantów i gotowych środków żywn. *omawia podst. ważniejszych met.;*wyjaśnia ważniejsze reakcje chem, lub zjawiska fizykochem.; * zwraca uwagę na właściwą interpretacje wyników ZADANIA ANALIZY ŻYWNOŚCI 1) Ocena ilosciowego składu surowców i prod. spoż. -podstawa ozn. wart. odżyw. prod. 2) Umożliwia utrzymanie określonej jakości prod. (standaryzacja) wytworzonych na skalę przemysł. (ocena skł. surowca, kontrola procesu technol. kontrola skł. produktu- zgodność z normą) 3)Podstawa rozliczenia surowca w skupie i przetwórstwie. 4)Ochrona konsumenta przed żyw. szkodliwą. 5)Umożliwia spełnienie wymogów jakościowych importera. 6)Pomoc przy opracowaniu nowych technologii.
2.ZDEFINIOWAĆ POJĘCIE PRECYZJI I DOKŁADNOŚCI POMIARU Precyzja metody- to miara zgodności (lub rozrzutu) wyników otrzymanych w identycznych warunkach przy wielokrotnej analizie tego samego produktu. Miarami statycznymi precyzji są obliczane odchylenia standardowe i wariacje: duży rozrzut (niska precyzja) mały rozrzut (wysoka precyzja) Dokładność metody- różnica między wynikiem oznaczenia (lub średnia arytmetyczna oznaczeń) a wartością rzeczywistą.niska dokładność (niska precyzja); wysoka dokładność (wysoka precyzja) Błąd absolutny- to różnica między wartość. mierzoną, a wartością rzeczywistą. Dokładność metody wyrażamy w postaci błędu absolutnego (x-u) lub ((x-u)/u)*100% błędu względnego Precyzja- to rozrzut wyników, to ocena powtarzalnoś. met.(wyników) pomiaru.
ZASADY WYBORU METODY POMIARU Należy wybierać zawsze met. charakteryz. się wysoką precyzją i wysoką dokład. Na drugim miejscu stawiam met. charakter. się wysoką precyzją, bo niską dokładność można skorygować. Niska precyzja wymaga ponownego wielokrotnego powtórzenia ozn., wymaga to dużo czasu i kosztów odczynnika. Najgorsze są met. charakter. się niską precyzją. Jeśli muszą tę met. stosow. to, aby uzyskać poprawny wynik to muszą ją stosow. kilka, kilkanaście razy RODZAJE BŁĘDÓW POMIARU I SPOSOBY ICH LIKWIDACJI. Wyniki każdego pomiaru są obarczone błędem- w zależności od przyczyny, błędy dzielimy na:1)Błędy przypadkowe (losowe)- niezależnie od pomiary. Mają wartość dodatnią lub ujemną, nie dają się korygować. Stąd wartości średnie uzyskane z kilku pomiarów są dokładniejsze niż pojedyncze wyniki (średnia arytmet. zmniejsza błąd). 2)Błędy systematyczne- to takie których wartość przy wielokrotnym wykonywaniu pomiaru tej samej wielkości w tym samych warunkach nie ulega zmianie lub zmienia się w funkcji jakiegoś parametru, np.: w raz ze zmianami ilości oznaczonego składnika. Najczęstsze przyczyny to wadliwe przyrządy pomiarowe. a) stałe- wyniki pomiarów różnią się od wartości rzeczywistej o stałą (dodatnią lub ujemną) wartość niezależna od wartości mierzonej, przez wykonanie próby ślepej, (zerowej-likwidacja). Próba ślepa-wszystko tak samo tylko nie substrat,ale zamiast tego woda destyl. Likwidacja- przez dodanie lub odjęcie stałej wartości, często także przez wykonanie próby ślepej (zerowej). b) zmienne- wyniki pomiarów różnią się od rzeczywistych o zmienną wartość(+lub-) zależną od poziomu ozn. skład. Jeśli zachowana jest proporcionalność, to liniowy błąd zmienny, (stosowanie mnożnika poprawkowego)- likwidacja 3)Błędy grube- wynik różni się znacznie od wartości rzeczywistej. Przyczyna to pomyłka (odmierzania-odczytu). Eliminacja- wykonywanie pomiarów przynajmniej w dwóch powtórzeniach. Błędy grube należą w zasadzie do błędu losowego.mnożnik poprawkowy= miano posiadane / miano
4.RODZAJE PRÓBEK- Pobieranie-próbki produktu, która ma być przedmiotem badań jest podstawą uzyskania dobrych wyników i prawidłowości wniosków wyciąganych na tej podstawie. Dla poszczególnych grup środ. żyw. lub dla niektórych prod. istnieją odrębne przepisy pobierania próbek, ujęte w normy, które należy przestrzegać .Dlatego próbka musi być reprezentatywna- winna odzwierciedlać skład całej partii. Mysi spełniać wiele warunków. Próbka pierwotna- część partii produktu, pobrana jednorazowo z jednego miejsca produktu luzem lub z jednego opakowania jednostkowego Próbka jednostkowa- część partii produktu, powstała z połączenia wszystkich próbek pierwotnych z jednego opak. jednostk Próbka ogólna- część partii produktu , powstała z połączenia próbek pierwotnych lub jednostkowych. Próbka laboratoryjna- powstaje przez dokładne wymieszanie próbki ogólnej. Jest to materiał poddawany analizie laboratoryjnej. Próbka labor. powinna być tak dobrana, aby jej skład odpowiadał przeciętnemu składowi całej dostawy lub partii towaru. - Należy z nią postępować tak, aby nie uległa żadnym późniejszym zmianom, co najmniej do ukończenia analizy. - Zależnie od wielkości danej partii towaru pobiera się jedną próbkę lub więcej. Duże partie dzieli się na mniejsze i z każdej z nich pobiera się do analizy oddzielną średnią próbkę. Próbka laboratoryjna-to zwykle pomniejszona w/g określonych zasad próbka ogólna. Wielkość- zależna od zakresu analizy. Przed analizą próbki labolator. powinny być ogrzane do temp, pokojowej lub poddane specjalnym zabiegom przygotowawczym np: mleko należy ogrzać do temp, 40ႰC, wymieszać i ostudzić do temp, pokojowej. Próbka- mareriał poddany analizie. Próba- to test. LICZBA PRÓBEK PIERWOTNYCH ZALEŻY OD:- wielkości partii prod.; - stopnia jednorodności produktu; - założonej precyzji oznaczeń. LICZBĘ PRÓBEK PIERWOTNYCH USTALA SIĘ: - na podstawie obliczeń statycznych - na podstawie tabel M- liczba jednostek partii. - wg. wzoru K=0,7√ M K- liczba próbek pierwotnych.
Próbki pierwotne- pobiera się za pomocą specjalnego sprzętu - zgłębniki (stałe lub zmienne); - rurki pobiernicze (ciecze); - czerpaki.Prod. żyw. nie są z natury jednorodne dlatego próbki należy pobierać wnikliwie- skrupulatnie. W skutek nieprawidłowego pobierania próbek nawet przy dobrym wykonaniu analizy wyniki nie dadzą wiernego obrazu składu dla całej partii badanego produktu. Pobieranie próbki należy rozpocząć od ogólnych oględzin całej partii towaru (wzrokowo biorąc pod uwagę wygląd zew.barwę) z możliwie większej liczy miejsc , szybko i sprawnie w miejscu zabezpieczonym od kurzu , przewiewu, działania promieni słonecznych. Należy wystrzegać się pobierania prod. z warstw leżących pod powierzchnią lub z powierzchni. Próba powinna być pobierana ze wszystkich warstw z boków i środka opakowania Pobieranie sposobem losowym: wg. tablic liczb przypadko. lub na „ślepo”. Podczas pobierania próbki średniej należy zwrócić uwagę na to, aby była zachowana zasada proporcjon. ilości próbki w stosunku do ogólnej ilości prod. Próbka pozostawiona przez pewien czas może stać się niejednorodna. Produkty świeże ,płynne lub sypkie można łatwo zmieszać, trudności są przy prod. łatwo rozwarstwiających się. Próbki psujące- przechowywać w t. 0-2ႰC. Produkty ciekłe- produkty płynne . Pozostawione przez pewien czas tracą swą jednorodność rozwarstwiając się. Próbki płynów najlepiej pobierać w „ruchu” podczas przelewania. Próbki pierwotne - pobiera się ciecz w różnych odstępach czasu w jednakowych ilościach . Pr. pierwotne zlać do suchego i czystego naczynia o odpowiedniej pojemności. Dokładnie wymieszać i pobrać czerpakiem część cieczy do suchej odpowiedniej wielkości butelki. Wielkość próbki zależy od celu i zakresu ozn.
Przechowywanie konserwowych próbek -próbki dostarczane do laborat. należy badać bezzwłocznie , zwłaszcza jeżeli są to prod. szybko psujące się . W przypadku późniejszej analizy- próbki przechowywać w temp, 0-2ႰC ; -jeżeli próbki muszą być przechow. przez dłuższy czas należy je dodatkowo zakonserwować odpow. środkiem konserw, (mleko, śmietana, świeże soki owocowe). Są to produkty, w których drobnoust. mogą w b. krótkim czasie spowodować zmiany fiz. chem.; -podczas przechow. nie można próbek narażać na ogrzanie, wilgoć, prom, słon. Próbki konserw. środk. chem. nie zawsze nadają się do wszystkich ozn. należy zast. taką met. analizy, kt. pozwoli przeprowadzić badania prób. zakonserwow. Naczynia do przechowywania i pobierania próbek: - tworzywa nie wchodzące w reakcję z próbką (szkło, tworzywa sztuczne) - odpowiedni kształt i wielość np. na ciecze zwykłe butelki i gumowy korek, inne produkty; - słoiki z szeroką szyjka i szczelnym zamknięciem - na opakowaniach -trwała etykieta z opisem : *nazwa produktu ,*data produkcji i pobrania próbki ; *masa próbki, *nazwisko pobierającego.
5.SPOSOBY POMIARU GESTOŚCI; GĘSTOŚĆ BEZWZGL.- stosunek masy do gęstości d=m/v [q/cm3] Gęstość ciała jest wielkością stałą zależna od temp. i ciśń. Pod wpływem zmian temp. lub ciśn. gęstość ciała zmienia się. GĘSTOŚĆ RZECZYWISTA( absolutna)- porównanie gęstości ciała badanego z gęstością wody przyjętej za wzorzec. Gęstość wody w temp, 4ႰC przyjęto jako 1g/mol [kg/m3]=[g/cm3] dt=m/mw GĘSTOŚĆ WZGLĘDNA -ozn. gęstość badanego ciała w temp, w stosunku do gęstości wody w tej samej temp. dtu=dtt*dtw du- gęstość rzeczywista dtt- gęstość względna , dw- woda w temp. tႰC. właściwego2). d. 1) Areometr- szklana rurka:góra część wydłużona, dolna część wygięta w postaci bańki i zawiera balast (śrut, rtęć). Areomrtr ma termometr, powinien zamykać się w cieczy pionowo. Działanie areometru opiera się na zasadzie prawa Archimedesa, ma stałą masę o objętości wypieralnej cieczy. Dokładność: około 0,0005 wiąże się z błędem skalowania. Miara czułości areometru v/d=v/s+h-1/d, d-gęstość; h- głębok. zanurzenia trzpienia w cieczy. *areometr Gaj-Lussaca; * Ballinga lub Baixa- cukromierze * Baume'- solomierz; * Trauesa- alkoholomierz Ad.2) Piknometryczna zasada ozn. gęstości opiera się na def., gęstości. Sprowadzając masę do wartości masy w próżni, można obliczyć gęstość skorygowaną. Błąd rzędu 0,001-oznacza gęstości cieczy piknometrem jest b. dokładne do 5 znaku po przecinku. Im objętość piknometru jest większa tym ozn. jest dokładniejsze. Temp. powinna być stała do około 0,1ႰC. Największe błędy wynikają z trudności utrzymania stałej temp. Ad.3) Ozn. gęstości wagą hydrostatyczną. Waga Westhala mająca ramię z przeciwciężarem podzielone z jednej strony na 10 równych części jest zaopatrzone w pływak ze szkła z wtopionym ciężarkiem. Objęt. cieczy wypartej pływakiem musi być taka sama , dlatego zanurzenie pływaka w cieczy powinno być całkowite. Największy (ciężarek) ma ciężar równy ciężarowi H2O wypartej przez pływak. Inne ciężarki są mniejsze i ich ciężary maja się w stosunku do konika jedności jak 1:10 ,100:1000.
6. KWASOWOŚĆ MIARECZKOWA (zasada doboru wskaźnika, sposób wyrażania kwasowości miareczkowej) Rzeczywisty odczyn prod. żyw. zależy od: stęż. jonów H+ lub OH-, który można wyrazić tzw. wykładnikiem wodorowym pH i jest to kwasow. czynna. Kwasowość lub zasadowość produktu może być wyrażona ilością zasady lub kwasu potrzebnego do zobojętnienia zaw. w nim związków reagujących kwaśno (lub zasadowo) wobec określonego wskaźnika- kwas. miareczkowa. Kwasowość produktów płynnych lub półpłynnych ozn. się przez bezpośrednie miareczkowanie mianowaną zasadą w określonych warunkach. Kw. produktów gęstych lub stałych ozn, się w sporządzonych wyciągach wodnych lub rurach w określonych warunkach . Kwasowość miareczkowa - miara zaw. skł. o charakterze kwaśnym w analizowanej próbce . Są to: * kwasy organ. *kwaśne sole, *białka o charakterze kwaśnym , *CO2, *bezwodniki kwasowe. Końcowy punkt miareczkowania przypada w środow. zasadowym. Stosow. wskaźnik końca miareczkowania musi zmieniać barwę powyżej pH =8(8,9). Sposób wyrażania kwasowości miareczkowej *Mleko i prod. mleczarski- zużycie zasady musi odpowiadać %-ej zawar. i kw. mlekowego w produkcie. *Tłuszcz-kwasowość może być wyrażana liczbą kwasową, która oznacza ilość mg KOH potrzebną do zobojętnienia kwasów zawartych w 1 g tłuszczu. Czasami kwasow. tł. wyraża się w przeliczeniu na kw.olejowy. Kwasow. w % kw. olejow. otrzym. się przez pomnożenie liczby stopni kwasow. przez 0,2823
7.PRZEBIEG OZN. KWASOWOŚCI PRODUKTÓW CIEKŁYCH ,na przykł, mleka, wyciagów wodnych na przykł, twarogu, ozn. kw. tłuszczu. Ozn. kwasow. ma duże znaczenie w ocenie surowców i prod. żyw. Stopień kwasow. surowców jest często czynnikiem decydującym o sposobie prowadzenia proc. technologicz. Rozróżnia się kwasowość potencjalną i czynną(rzeczywistą, aktualną). Kwasow. surowców i prod.przem. spoż. uwarunkowana jest występ. kw. organicznego, bezwodników kw., aminokwasów NaOH- używane do miareczkowania musi mieć określone miano .Jako wskaźnika używa się przeważnie roztw. fenoloftaleiny zmieniającego barwę w zakresie pH 8,0-9,0 . Na podstawie ilości mianowanego roztw. NaOH zużytego do miareczkowania próbki oblicza się kwasowość badanego prod. wyrażając wynik w postaci różnych umownych stopni lub przeliczając ilość roztw. NaOH na kw. organ., który jest w badanej próbce w przewodzie. Kwasowość wyraża się w tzw. normalnych stopniach kwasowości ,jest to liczba cm3 1M ługu sodowego zużyta do zmiareczkowania 100g ,prod. Wyraża się tak kwasowość-ziaren zbóż, -przetw. zbożowych ,-piwa, -drożdży * Kwasowość mleka - wyraża się w ႰSH(Soxhleta-Henkela) jako ilość cm3 0,25 M NaOH w odniesieniu do 100 cm3 W przypadku nie których produktów oprócz kw. ogólnej miareczkowej oznacza się także kw. lotną spowodowaną obecnością kw. lotnych w produk. O kw. lotnej decyduje gł. kw. octowy ,w przyp. kiszonek kw. masłowy. Kw. lotna -wyraża się ilością cm3 1M NaOH zużyte do miareczkowania lotnych kwasów zaw. w 100 g prod. albo przelicza się na zaw. kw. octowego .Oznaczanie kwasowości mleka wg. Soxhleta-Henkela-do kolby stożkowej o pojemności 150cm3 wlewa się 50 cm3 mleka -dodaje się 2 cm3 2% roztworu alkoholowego fenoloftaleiny -miareczkuje 0,25 M NaOH , aż do uzyskania trwałego różowego zabarwienia Otrzymany wynik mnożymy przez 2.Czyli ilość cm3 ługu 0,25 M zużyta do zobojętnienia kw. zawartych w 100 cm3 mleka daje zawartość mleka w ႰSH. 1ႰSH odpowiada 0,0225% kwasu mlekowego .
Oznaczenie kwasowości. tłuszczu.-do kolby stożkowej o poj. 100ml odważa się 10 g tłuszczu -rozpuszcza się go w 50 ml obojętnej mieszaniny (1:1)-miareczkuje 0,1 M NaOH wobec fenoloftaleiny Kw. tłuszczu wyraża się w stopniach.1Ⴐ-odpowiada ilości zużytych ml 0,1M NaOH lub KOH do zobojętnienia kwasów zawartych w 1,000g tłuszczu. Kw. tłuszczu może być wyrażona tzw. liczba kwasową, która ozn. ilość mg KOH potrzebną do zobojętnienia kwasów zawartych w 1g tłuszczu POMIAR pH - metody kolorymetryczne i potencjometryczne Ozn. kw. czynnej sprowadza się do mierzenia stężenia jonów H+ w roztworze. Stężenie jonów H+ wyraża się ilością gramrównoważników H+w 1lit. roztw. Metoda potencjometryczna ozn. PH W metodzie tej mierzy się wysokość potencjału danego roztworu m.in. od pH roztw. Jest to met. najbar. dokładna , nie jest obciążona błędem. ELEKTROMETRYCZNE OZN. STĘŻ. JONÓW H+ -sprowadza się do pomiaru siły elektromotorycznej, czyli różnicy potencjałów dwóch elektrod- pomiarowej i wzorcowej.Elektr. pomiarowa zanurzona jest w badanej cieczy o nieznanym potencjale. Elekt. Porównawcza zanurzona jest w r-rze. standardowym, którego potencjał w danej temp. jest wielkością stałą. Po zanurzeniu siły elektromot. ogniwa z różnicy potencjałów obl. się potencjał pół ogniwa, którego elektroda jest zanurz. w badanej cieczy i obl. się wart. pH r-ru. Kolorymetryczne oznaczenie pH Polega na porównaniu barwy wskaźn. organ., która zależy od stęż. jonów H+. Wykorzystuje się zmienną intensywność zabarwienia pewnych związ. pod wpływem różnego stęż. jonów wodorowych środ. -Wskaźnik powinien zaw. kation lub anion barwy, w zależności od tego czy jest to kwas czy zasada . - Jony H+, OH- nie mają własnej barwy . Aby wskaźnik mógł w danym środ. zaw. barwę, cząsteczka powinna mieć barwę inną niż jony, a zmiana stęż. H+, OH- podczas miareczkowania musi zaw. silny wpływ na dysocjację wskaźnika
Zasady pomiaru kolorymetrycznego pH: Badanie wstępne przeprowadza się stosując wskaźnik o możliwie szerokim zakresie zmiany barwy odpowiadającym szerokiemu zakresowi pH (tzw. wskaźnik uniwersalny). Wskaźnik taki pozwoli zorientować się co do przybliżonej wartości pH. Do ustalenia pH używa się wskaźników o wąskiej strefie zmiany barwy . Zwykle sporządza się całe serie roztworów wskazników odpowiadającym sukcesywnym wartością pH. PH określa się przez porównanie z serią wzorów WSKAŹNIKI: *fenoloftaleina , *czerwień metylowa , *błękit tymolowy * oranż metylowy ,*lakmus *czerwień fenolowa
9. OGÓLNE ZASADY OZN. ZAW. WODY MET, SUSZENIA Zaw.H2O w prod. żyw. podlegać wahaniom podczas obróbki lub przechowyw. Woda wolna - wyst. gł. w cieczach ustrojowych jako rozpuszcz. subst. organ. i mineral.wypełnia wolne przestrzenie nie podlega zjawiskom kapilarnym . Woda związana - może wiązać się w produkcie w b. różny sposób . Rozróżnia się : *wodę higroskopijną, powlekająca b. cienką warstwą pow. wolne prod. (woda zaadsorbowana),* wodę kapilarną ,występuje w naczyniach włoskowatych, *wodę krystaliczną, * wodę związaną chemicznie. Zaw. wody w prod. żywn.- taka ilość wody, która można w nim ozn. jakąkolwiek z dostępnych dla danego produktu właściwych metod. s.s =100- zawartość wody (%) W procesie suszenia termicznego zostają w jakimś stopniu
-usunięte wraz z wodą inne subst. lotne; -woda nie jest usuwana w całości.Ulatniają się: *alkohole, *niektóre kwasy, *estry, *gazy, *aldehydy, *ketony. Termiczne suszenie subst. zachodzi wówczas gdy ciśn. pary wodnej w badanym prod. jest większe od ciśn. atmosf. w otoczeniu produktu.
Tą różnicę ciśnień można zwiększyć przez: -podwyższenie temp. subst. suszonej; -usuwanie wilgoci z powietrza w obecności substancji obniżenie ciśnienia w suszarce, względnie ciśn. atmosf. W czasie suszenia usuwa się z prod. wodę wolną i słabo związ. zwykle nie usuwa się wody krystalicznej i związ. chem. bez wywołania zmian w składzie produktu suszonego. Suszenie nie powinno spowodować zmian skł. stałych prod. powinno trwać do osiągnięcia „stałego ciężaru” .Uważa się za zakończone, gdy następujące po sobie dwa kolejne ważenia subst. suszonej nie wykazują większej różnicy niż 1 mg. stały ciężar osiąga się przez zastos. niskiej temp. suszenia. Ubytek wody- największa różnica ciężarów produktów przed suszeniem, a substancje po suszeniu. Czas suszenia: 3-6 godz. W celu skrócenia czasu suszenia stosuje się: -szybszy obieg powietrza w suszarce; -przewiew przegrzanym powietrzem lub gazem obojętnym; -mieszanie prod. z cieczami zmniejszające napięcie powierzchniowe zmniejszenie ciśnienia. Produkt po wysuszeniu należy przechowywać w ekstraktorze i ważyć dopiero po osiągnięciu temp. otoczenia. %wody=a*100/ b; s.s=100%-a*100/ b a- ubytek wody, b- odważka produktu.
PRZYGOTOWANIE PRÓBKI DO OZN. WODY: Stopień rozdrobnienia prod. wpływa na zaw. wody zaadsorbowanej na powierzchni, jak również na szybkość odparowania wody podczas suszenia. Podczas rozdrobnienia próbki należy uważać, aby nie następować podwyższenie temp. produktu i wysychania. Czynność (mielenia, rozcierania)powinna być przeprowadzana szybko i sprawnie, a próbkę po rozdrobnieniu należy bezwłocznie warzyć i suszyć, albo zabezpieczyć przed wysychaniem, jeżeli nie może być bezpośrednio ważona. Suszenie z zastosowaniem próżni (obniżona temp.) Podwyższenie temp. służy do przyśpieszania odparowania i zerwania silniejszych wiązań między wodą, a skł. s.s. prod. suszonego .Przyspieszenie suszenia może być spowodowane obecnością w suszarce subst. chłonących wodę z równoczesnym podnoszeniem temp. suszenia.Met. suszenia próżniowego stos. się w przypadku prod. mało odpornych na działanie temp. SUSZENIE PROMIENIAMI PODCZERWIENI Promienie sięgają w głąb subst. suszonej ogrzewając ją od wewnątrz przez absorpcję energii promieniowania. Stosując równocześnie próżnię, całkowite wysuszenie subst. można osiągnąć w ciągu 10-20 min. Nie wywołując istotnych zmian w składnikach badanego prod. Temp. osiągana w otoczeniu subst. suszonej:60-70ႰC.Wewn subst. ok.100ႰC.
10. OZNACZENIE ZAW. WODY METODĄ FISCHERA Met. Fischera- polega na reakcji jodu z wodą w obecności bezwodnika H2SO4. Bezwodnik kw. siarkowegoႮSO2 redukuje jod w r-rze metanolu i pirydyny stechiometrycznie jedynie w obecności wody. H2O+SO2=H2SO3 ; H2O+H2SO3+J2=H2SO4+2HJ -Obecność pirydyny jest konieczna dla zobojęt. nadmiaru kw. jeśli bowiem zawartość kw. przekroczy 0,05% reakcja jest odwracalna. -Zawartość wody można ozn. bezpośrednio odczynnikiem Fischera lub miare- czkując nadmiar wprowadzonego odczynnika Fischera za pomocą r-ru metanolu zawierającego znaną ilość wody. Met. ta jest prosta, ale jej wykonanie wymaga wiele ostrożności i skrupulatności (trzeba zapobiec możliwości wpływu wilgoci z otoczenia na odczynniki i aparaturę). Met.tą ozn. się wodę rzeczywiście zaw. w prod. Nadaje się do ozn. wody w produkt. zawier.jej mało (poniżej 0,5%), jak w subst. tł. lub w prod. nieodpornych na działanie temp.
-Do miareczkowania używa się mikrobiuret typu DERONA. -Przy ozn. zaw. wody met. Fischera uzyskuje się wyniki nieco wyższe w porównaniu z met. suszarkową. Suszenie nie usuwa całej ilości wody zawart. w margarynie pomimo osiągania stałego ciężaru subst. suszonej. I % wody= ta/ 10p Ⴎ dla subst. rozpuszczalnej w metanolu t- miano odczynnika Fischera, a- ilość ml odczynnika Fischera, p- odważka subst. badanej w [g] .-Do kolbki do miareczkowania odmierza się biuretą 2 ml. metanolu bezwodnego i wprowadza badaną subst.o masie p. Po wymieszaniu miareczkuje się wodą i odczynnikiem Fischera. II % wody= at- nt`/ 10p Ⴎ dla subst. nierozpusz. w metanolu n- ilość metanolu zawierającego wodę o mianie -Do kolby wprowadzić bezwodny metanol i subst. badaną wlać w nadmiarze odczynnik Fischera. Kolbę zostawić na 15 min. Bez dostępu światła i wilgoci, mieszając co pewien czas. Nadmiar odczynnika Fischera, miareczkuje się metanolem z wodą, aż do zniknięcia czerwonobrązowego zabarwienia
11OZN.ZAWART. WODY MET. DESTYLACJI AZEOTROPOWEJ. Woda jest wydzielana z prod. badanego przez destylację azeotropową jakiegoś rozpuszcz.dodanego do prod., ale nie mieszającego się z wodą, lecz tworzą z nią mieszaninę azeotropową o stałej temp. wrzenia. Po skropleniu się par azeotropu przez oziębienie, wydzielona woda może być zmierzona objętośc. Używane rozpuszczalniki: nie mogą rozpuszczać wody, ani nie mogą rozpuszczać się w wodzie. Najczęściej stosuje się: KSYLEN, TOLUEN, BENZEN. Met. nadaje się szczególnie do ozn. wody w tł. może być również stosow. do innych prod. pod warunkiem, że badany prod. nie zaw. mniej wody niż 0.5% i nie więcej niż 40%.Met. ta pozwala ozn. rzeczywistą wodę zawartą w prod. WYKONANIE OZNACZENA 1) Do kolby wprowadza się kilka ziaren pumeksu , 100 ml toluenu 20-100g badanego prod. (na wysuszonej bibule lub papierze filtracyjnym); 2) Wydzielającą się wodę skrapla się w chłodnicy i spada do kalibrowanej próbówki - odbieralika. Gdy ilość wody w kalibrowanej probówce nie powiększa się destylację należy kontynuować jeszcze przez 5 min. Po czym wyłączyć źródło ciepła i pozostawić do swobodnego oziębienia się wodą zebraną na ściankach chłodnicy (kropel); 3) Spłukuje się rozpuszcz, do probówki;4) Objętość wody odczytuje się w temp. 15-20 C i oblicza wynik w stosunku do ilości produktu wziętego do obliczenia;5)Czas trwania ozn. nie przekracza 30min. 6) Met. wymaga dość dużych ilości badanej próbki, gdyż mierzenie zbyt małych ilości wody pociąga za sobą dość znaczny błąd.
7)Gdy prod.żyw.zaw. sład. mogące wiązać wodę, met. ta nie może być stosow.
12.SZYBKIE MET. OZN. ZAWARTOŚCI WODY Pomiar przewodnictwa elektrycznego 1) Badaną próbkę wprowadza się do obwodu elektr, 2) Przy wzroście zaw.wody wzrasta przewodnictwo elektr. a maleje opór elektr.3) Met. prosta, szybka, proste urządzenie, wyniki mają duży błąd.(+-1%) W praktyce w skupie zboża tak się mierzy zaw. wody . Rezygnuje się z dokładności na koszt szybkości POMIAR STAŁEJ DIELEKTRYCZNEJ - Stała dielektryczna jakiejś subst. jest mierzona stosunkiem pojemności elektr, kondensatora z daną subst. między jego okładkami do pojemności elektr, tego kondensatora, gdy między okładkami jest próżnia
- Zmiana wilgotności badanej subst. powoduje zmianę pojemności elektr, kondensatora. Istnieje więc zależność między pojemnością elektr, kondens, (stałą dielektr,subst.)a zaw. wody w badanym produkcie. - aparaty budowane na tych zasadach służą do ozn. zaw. wody jedynie w produkcie dla którego została wycechowana skala aparatu . Na wyniki oznaczenia wody na podstawie stałej dielektr, wplywaja : - temp. prod.; -sposób naładowania kondens. produktem; - właściw. skł. prod. ; - stanu równow. wilgotności między różnymi częściami próbki produkt. Aby otrzymać wyniki powtarzalne należy przeprowadzić badanie zawsze w tej samej temp. , produkt badany powinien mieć zawsze ten sam stopień rozdrobnienia, taki sam stopień nawilgocenia w całej masie.
MET. AREOMETRYCZNE I REFRAKTOMETRYCZNE 1) Densymetryczne metody- pomiar gęstości ; można dokładnie ozn. zaw. wody roztworów jednorodnych (np. roztwór sacharozy w wodzie ). Mierząc gęstość z tabel odczytuje się zaw. sacharozy w % . 100% sacharozy = % wody lub specjalnym gęstościomierzem np. Walinga * roztwór NaCl w H2O - mierząc dowolnym sposobem gęstość, temp.zaw. soli odczytuje się z tablic lub solomierzem np. Baume`. kiedy jest kilka składników wyznaczamy zaw. % ekstraktu . Mając % ekstraktu można obliczyć % zaw. wody. 100% - % ekstraktu = % wody. jest to met. szybka, wystarczy mieć gęstościomierz, cylinder miarowy 2) Refrakcja - współczynnik załamania światła . Mając współ. załamania światła, z tabel odczytujemy % zaw. składnika 100- % składnika = % wody Jeśli jest kilka składników Ⴎ ozn. zaw. ekstraktu Pomiar współ. należy wykonywać w temp. przewidzianej w met. (temp. ma wpływ na wielkość współczynnika )
13. OZNACZENIE ZAWARTOŚCI AZOTU MET. KJEIDAHLA. Najbardziej dokładna met. ozn. zaw. subst. azotowych w prod. spożyw. Polega na spalaniu badanej subst. org. w stężonym kw. siarkowym w temp. wrzenia tego kw. 1) Badana subst. ulega utlenieniu do CO2+H2O, a zaw. w niej azot wydziela się w postaci amoniaku tworząc w środow. kwasu siarkowego sól amonową 2H2SO4Ⴎ2SO2+ 2H2O+O2 R COOHNH3+O2Ⴎx CO2+y H2O+NH3 2NH3+H2SO4Ⴎ(NH4)2SO4 2) Proce spalania przyspiesza się przez dodatek subst. katalizujących Hg, Cu, Se, HgO, P2O5,H2O2, CuSO4, HgSO4,subst. podnoszących temp. wrzenia kwasu; K2SO4, Na2SO4. Działanie subst. katalitycznych: przenoszenie tlenu z kw. siarkow. na zw. Org Utlenianie zw. Organicznych Hg +H2SO4ႮHgO + SO2 + H2O; 4HgOႮ2Hg2O + O2; Hg2OႮHgO + Hg 3) W obecności siarczanów: potasowego i miedziowego spalanie zachodzi bez strat azotu, ale trwa długo. Mieszanina selenowa skraca czas spalania do 0,5 h. Ale następują pewne straty azotu. Straty można zmniejszyć dodając tlenek rtęci, kompleks rtęciowo- amonowy jest odporniejszy na utlenianie. 4) Wydzielanie amoniaku- za pomocą mocnej zasady dodanej w nadmiarze i oddestylowaniu go do odbieralnika z mianowanym roztw. kw. solnego lub siarkow. odmierzonego w nadmiarze (NH4)2SO4+2NaOHႮNa2SO4+2Na3+2H2O; NH3+HClႮNH4Cl 5) Gdy stosuje się dodatek rtęci podczas spalania, nastąpi obniżenie zaw. Azotu W celu całkowitego utlenienia amoniaku należy przed destylacją dodać do kolby destylacyjnej nieco sproszkowanego cynku. Zn+2NaOHႮZn(Ona)2+H2; (NH2Hg)2SO4+2H2Ⴎ(NH4)2SO4+2Hg 6) Zaw. odbieralnika zmiareczkować 0,1 mol/dm3 roztw. wodorotlenku sodu 7) Odejmując ilość zużytego mianowanego roztw. wodorotlenku sodu od ilości odmierzonego kw. do odbieralnika otrzymujemy objętość kw. związanego z amoniakiem wydzielonym w części próbki pobranej do destylacji. 1 cm3 0,1 mol/dm3 roztworu kw. solnego (kw. siarkowego 0,005 mol/dm3) związanego z amoniakiem odpowiada 10401 mg. azotu.- z ilości mianowanego kw. związanego z amoniakiem oblicza się % zaw. azotu w pobranej do analizy próbce. - % zaw. białka ogól. w mleku oblicza się mnożąc % zaw. azotu przez 6,38. - zaw. białka ogóln. W mleku = 3,2%
14. SZYBKIE METODY OZN. ZAW. BIAŁKA W MLEKU. METODY KOLORYMETRYCZNE Nie które barwniki wiążą się ilościowo z białkami , ilość związanego barwnika w ilości białka. Czerń amidowa-barwnik dwufazowy pochodny kw.8- amino-1- naftalo-3,6-dwusulfonowego posiada 2 gr sulfonowe, czynne zdolne do reakcji z grupami kationowymi białek. W środ. kw. poniżej pH punktu izoelektr. cząsteczki białka występ. jako wielowartościowe kationy, które mają się łączyć z czynnymi aminami barwników tworząc związ. nierozpuszczalny. Czerń amidowa dodana w nadmiarze do badanego materiału (w śr. kw.o pH poniżej punktu izoelekt.) zostaje wytrącony z białka w postaci nierozpuszcz. kompleksu w ilości ~ do zaw. Oznaczenie: 1.Do kolby z mlekiem dodać czerń abidowa 2.Kolbe zamknąć i wytrząsać 30 sek. Sączyć przez pofałdow. sączek z bibuły 3.Przesącz pobrać do kuwety I oznaczyć absorpcję fotokolorymetrem przez dł.fali 500 nm. wobec wody destylowanej .Oblicza się % zaw. białka. METODA MIARECZKOWO- FORMOLOWA Polega na blokowaniu wolnych gr. aminow. białka aldehydem mrówkowym i miareczkowaniu wolnych gr. karboksylow. zasadą. Wolne gr. aminowe mogą wchodzić w reakcję z formoldehydem tzw. związ. metylenowe z wydzieleniem wody
z chwila powstania zw. metylenowych następuje przewaga gr. karboks. Wzrost ten ~ zawartości białka w mleku. Ilość zasady użyta do zmiareczkowania w określonej ilości mleka, wzrostu kwasowości spowodowanego zablokowaniem formoldehydem gr. aminowych pomnożona przez odpowiedni współ, daje % zaw. Białka .Oznaczenie 1. Barwny roztwór porównawczy: w kolbie mleko+ nasycony roztw. szczawianu potasu+ 5% roztw. siarczanu kobaltu- wymieszać. 2. Próba właściwa: mleko+ 2% roztwór fenoloftaleiny +nasycony roztwór szczawianu potasu- wymieszać, po 2min. miareczkować. r-ur. NaOH o stęż. 0.143 mol./dm3 do uzyskania zabarwienia jak roztw. porównawczy. 3. Następnie dodać 40% roztw. formaliny (zobojętniony NaOH wobec fenolof.) po 2 min. miareczkować ponownie 0.143 mol roztw. NaOH. 4. Ilość cm3 roztw. NaOH zużytego do miareczkowania próby po dodania formaliny daje % zaw. białka ogólnego.
15. OZN. ZAW. TŁUSZCZU W MLEKU MET. GERBERA Polega na uwolnieniu tł. od białka za pomocą H2SO4, dodaniu alkoholu izoamylowego, wydzielaniu tł. przez odwirowanie i odczytanie jego % zaw. ze skali tłuszczomierza. Należy do met. objetościowych. Stosowany do ozn. tłuszczu w mleku w przetw. ml. ,mięsie i przetw. mięsnych. Kwas siarkowy- rozpusz. otoczki kuleczek tł.rozp.kazeinę i inne białka mleka. Alkohol izyamylowy- ułatwia proces wydzielania tł. i sprzyja przy wirowaniu, rozgraniczenie fazy wodnej i tłuszczowej. OZNACZENIE: 1.Do tłuszczomierzy, do mleka odmierzyć pipetą 10 cm3 H2SO4 ostrożnie wprowadzić 11 cm3 mleka, tak aby powstaly 2 niezniszczone warstwy płynów, dodać 1 cm3 alkoholu amylowego. 2. Tłuszczomierz zatkać korkiem, zmieszać- rozpuszczając białka 3. Tłuszczomierz wstawić do wirownicy - 5 min.przy 100-1200 obr/min. 4. Po wyjęciu z wirownicy - wirować 5 min do łaźni wodnej o temp. 65C 5. Wyjąc z łaźni wodnej owinąć ściereczką i przekręcając korek ustawić dolny poziom słupka tłuszczu na kresie 0 i odczytać zaw. tł. wg, dolnej krawędzi menisku. Wynik odczytać z dokł. do 0,05%, wykonać 2 równoleg. oznaczenia. INTERPRETACJA wyników: Za wynik przyjąć śred. arytm. dwóch oznaczeń nie różniących się więcej niż 0,05%. Met. Gerbera tak obarczona jest systematycznym błędem zmiennym zależnym od zaw. tł. w mleku. Przy zaw. tł. 1,75%- daje wyniki zgodne z met. Roesego-Gottlieba . Met. Gerbera została zmodyfikowana: - do oznaczenia pobiera się nieco mniejszą ilość mleka np. 10,75 cm3 przy nie zmienionej ilości kw. i alkoholu i oryginalnym tłuszczomierzu; lub - zmiana konstrukcji tłuszczomierza (można zwiększyć obj. jaka zajmuje 1% tł. w skali ) z oryginalnej wartości 0,125 cm3 na 0,128.
16.OZN. ZAW. TŁ.- METODAMI OBJĘTOŚCIOWYMI Polega na rozpuszcz. ciał białkowych badanego prod. odpowiednim rozpuszcz. w specjalnym tłuszczom.( butyrometrach) wydzieleniu subst. tł. za pomocą innego odpowiedniego rozpuszcz.Mierzenie wydzielonego tł. w skali tłuszczom.Wydzielana subst. tł. nie jest czystym tł. - zaw. ciała obce . Met. butyrometryczne : empiryczne, niezbyt dokładn. proste, szybkie wykorzystywanie, możliwość stosow. w masowych oznacz. OZNACZENIE TŁ. W ŚMIETANIE METODĄ KOEHLERA Śm. ma więcej tł. niż mleko i ma inną konsyst. stos. się więc tłuszczomierze ze skalą od 0-40%. Śmiet. się waży (nie odmierza) w celu dokładniej. wyników. OZNACZENIE: 1) Do tłuszczomierza Koehlera odmierzyć H2SO4, pipetą dodać śmietanę. Pipetę opłukać wodą, która wpływa do tłuszczomierza. Wynik będzie dokładniejszy im dokładniej zostanie odmierzona i spłukana śmietana. 2) Następnie dodaje się alkohol amylowy, zatyka korkiem, wiruje, podgrzewa, wynik odczytuje się w temp. 65C. Zaw. tł. w śmietanie 8-40%. OZN. TŁ, W SERACH: 1) 3g sera odważyć i odważką wprowadzić do tłuszczomierza, zalewa się H2SO4 i wstawia się do łaźni wodnej o temp. 70C .2) Wstrząsa do rozpuszcz, sera (ok. 50 min) dodaje alkohol amylowy - miesza. Po czym zalać H2SO4 3)Ogrzać w łaźni wodnej i wiruje 5 min. z pręd. 1000 obr/min. Odczytać zaw. tł. w temp. 65C OZN. TŁ, W MIĘSIE: Stosuje się tłuszczomierze do śmietany o podziałce od 0-50% 1) Przez lejek wprowadzić do tłuszczomierza rozdrobnione mięso, tak aby szyjka tłuszczomierza pozostała czysta.2) Następnie przez lejek wprowadzić H2SO4 zatknąć korkiem i wprowadzić do łaźni wodnej o temp. 70C na 10-20 min.3) W czasie podgrzewania wstrząsnąć tłuszczomierz Gdy zaw. będzie ciemnym klarownym płynem bez kłaczków tluszczomierz wyjąć z łaźni, otworzyć i dodać 1 cm3 alkoholu amylowego, zatkac korkiem, wirować w wirownicy Gerbera przez 5 min.4) Po odwirowaniu wyjąć tłuszczomierz korkiem do dołu i odczytać % zaw. tł. Zaw. tł. w wyrobach wędliniarskich 10-50 %.
17.EKSTRACYJJNE MET. OZN. I ZAW. TŁ. EKSTRAKCYJNE - wagowe, refaktometryczne, densymetryczne (należą do metod wzorcowych) Polegają na wydzieleniu badanej próbki subst. tł. za pomocą ropuszcz. i ozn. jej wagowo.W prod. pochodzenia rosl. i zw. bezpośrednia ekstrakcja tł. rozpuszczalnikiem jest utrudniona( niedokładne wyniki).Z powodu otoczek białkowych wokół kuleczek tł. , konieczna jest wówczas rozp. tych białek lub rozluźnienie struktury tkanki umożliwiającej ekstrakcje tł. , dlatego przed ekstrakcją stosuje się hydrolizę próbki kwasową lub zasadową. MET. SOXHLETA -bezpośrednia ekstr. ciągła z wysuszonej rozdrob. próbki. MET. WEIBULLA - STOLDA - ekstrakcja w aparacie Soxhleta po hydrolizie próbki za pomocą HCL MET. ROESE - GOTTLIEBA - ekstrak. po hydrolizie za pomocą amoniaku. ME. WEIBULLA- STOLDA - ekstr. po hydrol. HCL- do ozn.zaw.tł.w serach. MET. SOXHLETA- stos. do ekstr. tł. z nasion oleistych, prod. zboż. , piekarskich, miesa, przet. Mięsnych, przet. Rybnych. 1. Subst. bad. odpowiednio rozd. i uprzednio wysuszona , umieszcza się w aparacie Soxhleta do ekstr. w specjalnej gilzie z materiału porowatego lub z bibuły filtracyjej, na kt. z górnej części aparatu z chłodnicy ścieka skraplający się rozpuszczalnik. 2.Ekstr. odbywa się w obiegu cyklicznym okresowo. Jest zakończona gdy z naczynka ekst-go. kropla cieczy nie pozostawia na płytce szklanej po odparowaniu śladów tł. 3.Z roztw. tł. zebranego w kolbce ekstraktora odpędza się rozpuszczalnik. 4. Tł. suszy się w temp. 102- 105ႰC do stałej masy. 5. Subst. tł. w kolbce waży się po wystudzeniu i z masy otrzymanej subst. tł. oblicza sie zaw. tł. w badanej próbie.
MET. ROESE- GOTTLIEBA- zasada ozn. polega na uwolnieniu tł. z połączeń białkowych za pomocą zasady amonowej, wyekstrahowaniu mieszaniną eterów i po odparowaniu rozp.,okresleniu zaw. subst. tł. wagowo. Odczynniki muszą być wolne od subst. tłuszczopodobnych. Amoniak : * rozp. Białka, * zrywa wiązania tł.- białkowe, * niszczy otoczke kuleczek tł. Alkohol : * działa odwadniajaco, * ułatwia rozp.się tł. , * mieszanie się eteru z faza wodną, * zapobiega pienieniu mieszaniny podczas wstrząsania Eter etylowy : * rozp. tł. i inne subst. znajdujące się w roztworze wodnym. Eter naftowy : * wydziela wodę z eteru etylowego równocześnie z rozp. w niej sub. nietłuszczowymi. Met. daje b. dokł. wyniki do 0,01 %. Najdokładniejsza met. do ozn. zaw. tł. w mleku. Służy do ozn. zaw. tł. w mleku św. i normalnym. Nie nadaje się do ozn. tł. w prod. fermentacyjnych i zaw. wolne kw. tł. , kt. mogłyby z amoniakiem tworzyć mydła rozp. 1. Do zlewki odmierzyć pipetą 10cm3 mleka, zważyć z dokł. 0,001g 2.Przelac do cylindra miarowego 100 cm 3 , dodać 2 cm 3 amoniaku wstrząsnąć do rozp. białek mleka.3.Dodać 10 cm 3 alkoholu 25cm3 eteru etylowego, 25 cm3 eteru naftowego.4. Odstawić na 1 h .5. Po oddzieleniu warstwy eterowej odczytać jej obj. z dokład. 0,5 podziałki skali cylindra. 6. Do kolby płaskodennej dodać eterowego roztw. tł.7.Kolbe z r-em. umieścić na łaźni wodnej i po połączeniu z chłodnicą oddestylować mieszaniną eterów.8.Kolbę z pozostałością suszyć w suszarce w temp. 105ႰC- 1h.9. Ostudzić w ekstraktorze- zważyć. 10. Suszenie powtarzać do najniższej masy.
MET. WEIBULLA- STOLDTA- Hydroliza subst. wiążących tł. Oznaczanie : 1.Odważoną próbkę prod. zalewa się wodą i stężonym HCL.2. Ogrzewa w łaźni wodnej przez kilkanaście min. podnosić temp. cieczy do wrzenia. 3.Wrzenie cieczy podtrzymuje się przez 20- 30 min przy ciągłym mieszaniu zawartości zlewki.4. Po zdjęciu zlewki z płytki dodaje się gorącej wody, mieszając sączy.5. Tł. zebrany na sączku przemyć ciepła wodą.6. Sączek z tł. suszy się i przenosi do aparatu Soxhleta, ekstrahuje się tł. bezwodnym eterem etylowym lub naftow. Wynik obl. się z masy wydzielonego tł.: z próbki badanej pod wpływem hydrol. białek i węglow. następuje całkowite wydzielenie tł. . MET. SPEKTRALNE- ozn. zaw. tł. - poleg. na mierzeniu światła przepuszczonego przez sub. w stosunku do dł. światła padającego.
MET. TURBIDIMETRYCZNE-(pomiar zmętnienia)Zasada : Promienie świetlne światła widzialnego przechodząc przez rozcieńczoną emulsję mleka ulegają częściowemu rozproszeniu ~ do zaw. tł. Oprócz ilości tł. na stopień rozproszania światła istotny wpływ wywierają : wielkości i kształt kuleczek tł. oraz współczynnik załamania światła tł. W systemach zautomatyzowanych MILKO-TESTER można wyróżnić etapy : 1) Ogrzewanie próbki mleka do 40ႰC.2) Dozowani ( odmierzanie) próbki mleka i rozp. w stosunku 1: 10.3) Mieszanie mleka z rozpuszcz. ( rozp. białek i otoczek kuleczek tł) 4) Homogenizacja. 5)Pomiar stopnia rozproszania światła.
6)Odczyt zaw.tł. na wskaźniku cyfrowym.
MET.Spektralne w podczerwieni- oparte na pomiarze absorbcji światła podczerwonego o określonej dł. fali. Wykorzystywana przy pomiarach za pomocą analizatorów w podczerwieni. Met. szybka, ale b. droga.1.Bliskiej 2.Dalekiej Zasada działania analizatora mleka w podczerwieni : polega na pomiarze ilości zaabsorbowanego światła przez : *gr. karboksy. wiąz. estrowych acyloglicerolu przy dł. fali 5,73ၭm lub przez wiązanie C-H przy dł. fali 3, 48ၭm przy ozn. zaw. tł. * gr.amidowe wiazań peptyd. białek przy dł. fali 6,46ၭm przy ozn. zaw. białek* gr. hydroksylowe laktozy przy dł. fal 9,61ၭm przy ozn. zaw. laktozy. * spektralne metody również do badania cukrów- gr. hydroksylowe cukrów
19.OZN.ZAW.CUKRÓW MET.AREOMETRYCZN. I REFRAKTOMET. MET. AREOMET. (densymetryczna)- opiera się na zależności między gęst. roztw., a stęż. w zaw. w nim cukru. Polega na mierzeniu gęst. roztw. cukru. Wykorzystujemy specjalne gęstościomierze, kt. skale są skalibrowane w wartościach % cukru.
Wyniki dokładne lub b. dokładne - w przypadku roztw. pojedyńczych cukrów. Mniejsza dokładność- jeśli mieszanina cukrów lub niewielka ilość innych zw. rozp. (wyrarzane w formie % ekstraktu) Piknometryczne ozn. zaw. Ekstraktu Ekstrakt- stanowia zw. rozp. w wodzie : cukry proste, dwucukry, trójcukry, dekstryny, skrobia, niektóre hemicelulozy Ekstrakt w sokach oznacza się w przesączu, dzemach - przeciery, marmolady, w przesączach roztworów, kompotach - dokładnie się miesza, sączy przez karbowany sączek i gęstość oznacza się w temp. 20-15ႰC MET. REFRAKTOMETRYCZNA- polega na pomiarze współ. zał. światła. Wykorzystuje się zależność między współ. załamania światła roztw. a stęż. cukru w danym roztw. Przy pomocy tablic wartość współ.przelicza się na zaw. cukru. Współ. refrakcji ozn. się w t. 20ႰC, w przypadku innej temp. należy wprowadzić poprawkę. Na każdy stopień powyżej 20ႰC należy dodać 0, 00013.Na każdy poniżej 20ႰC odejmujemy 0,00013, odchylenie temp. 5ႰC Wyniki dokładne lub b. dokładne przy pomiarze roztworów wodnych pojedyńczych cukrów; mniejsza dokładność - mieszaniny cukrów
20.CHEMICZNE MET. ZAW. CUKRÓW Wykorzystuje się właściw.redukujące cukrów wynikające z tytułu obecności wolnych gr.aldehud.lub ketonowych. Wł. redukujące mają: cukry proste; dwucukry - maltoza, laktoza; cukry złożone-należy podać uprzednio hydrol.do cukrów prostych. Utleniacz stosowany w stosunku do cukrów: -zasadowy r. soli miedziowej;- żelazocjanek potasu; - jod; - sole rtęciowe i srebrowe ; - kw. Pikrynowy METODA BERTRANDA- wyjorzystuje się wł.redukujące cukrów w stosunku do jonów miedziowych w środowisku zasadowym. 1)Mieszamy CuSO4 i winian sodowo potasowy i NaOH odczyn. Bertranda.
CuSO4+ 2NaOH= Na2SO4+ Cu(OH)2 2)Wytworzony miedziowinian sodowo- potasowy reaguje z cukrem o wł. redukujących. Reakcja nie jest stechiometryczna. 3)Po dodaniu płynu Bertranda następuje utlenienie miedzi jednowartościowej do dwuwartościowej. Jon żelazowy (Fe+3) redukowany jest do (Fe+2) Cu2O+Fe2(SO4)3+H2SO4=2CuSO4+2FeSO4+H2O. 4)Ozn. ilości zredukowanego jonu żelaza przeprowadza się poprzez miareczkowanie mianowanym r-rem. KMnO4
2KmnO4+10FeSO4+8H2SO4=K2SO4+5Fe(SO4)3+8H2O+2MnSO4 5)Z ilości cm3 KMnO4 zużytego do miareczkowania oblicza się ilość Cu lub Cu2O i z tabilc odczytuje się ilość odpowiadającego cukru. METODA WILSTATTERA Laktozę ozn. się w mleku całkowicie odbiałczonym i pozbawionym soli wapniowych.Ciała białkowe wytrąca się za pomocą r-ru. siarczanu miedziowego (r. Fehlinga I).Fluorek sodowy powoduje wytrącenie soli wapniowych.Wklarownym przesączu ozn. się cukier mlekowy 1.Met. opiera się na zasadzie utleniania.Jod w obecności zasad utlenia gr. aldehyd. cukru. R-CHO+J2+3NaOH=R-COONa+2NaJ+2H2O 2. Jod i zasadę dodaje się w nadmiarze. Pozostały po utlenieniu cukrów NaOJ w śr. kwaśnym reaguje NaJ wydzielając jod. NaOJ+NaJ+2HCL=2NaCL+H2O+J2 3. Wydzielony jod miareczkuje się mianowanym roztw. 0,1M tiosiarczanu sodu w obecności 2 cm3 1% r-ru. Skrobi. Z ilości jodu zużytego do utleniania cukru oblicza się jego zaw.
Różnica między ilością tiosiarczanu sodu zużytego do miareczkowania próby ślepej, a ilością tiosiarcz. sodu p. właściwej wskazuje na ilość jodu reagującego z cukrem.
METODA FEHLINGA
1.Odbiałczanie i klarowanie próbki.2.Miareczkowanie badanym klarownym roztw. 20 ml płynu Fehlinga (10 ml Fehl. I + 10 ml F. II) na gorąco do zaniku barwy niebieskiej, tj. zaniku jonów miedziowych.3. Obliczenia miana odczynników Fehlinga na podst. obj. cukru o znanym stężeniu.4. Znając miano roztw. Fehlinga - oblicza się zaw. cukrów redukujących w badanej próbce. METODA LANE-EYNONA Zmodyfikowana met. Fehlinga, wprowadzili dodatkowo wskaźnik oksydoredukcyjny w postaci błękitu metylowego. Z chwilą gdy wszystkie jony Cu ulegają redukcji następuje redukcja błękitu metylowego do formy lekko bezbarwnej. Przejawia się to ostrą zmianą barwy z błękitnej na bezbarwny r-ur. R-ur. musi być bezbarwny. R-ry. barwne ozn.met. Bertranda. schemat ozn. 1)Odbiałczanie i klarowanie. 2)Sączenie.3)klarowny przesącz + Bertrand I + Bert II - ogrzewać ( gotować 3 min), schłodzić.4)Oddzielić ilościowo Cu2O sączenie przez sączek z porowatego szkła,przenoszenie i płukanie gorącą wodą.5)Rozpuszczanie oddzielonego Cu2O w Bert III.6) Miareczkowanie na gorąco 0,1 m KMnO4 do trwałego różowego zabarwienia.7) Na podst. ilości zużytego do miareczkowania KmnO4 obliczyć ilość Cu2O (Cu lub CuO). 8) Na podstawie wyniku z p. 7 z tablic odczytać ilość cukru. 9) Obliczyć % cukru w próbce.
21.OZN.ZAW. CUKRÓW MET. POLARYMETRYCZNĄ Ozn. zaw. cukrów met. polarymetryczną:polega na pomiarze kąta skręcenia płaszczyzny światła spolaryzowanego.W met. tej wykorzystuje się zależność między kątem skręcania płaszczyzny światła spolaryzowanego, a stężeniem cukru. Wielkość kąta skręcania zależy od: - rodzaju ozn. cukru; - gr. warstwy przez którą przechodzi promień świetlny. ၡ=[ၡ]20D*l*c c- stęż. ozn. cukru; l- dł. rurki polarymetrycznej.
Skręcalność właściwa tj. < o jaki skręca płaszczyzna światła spolaryzowanego roztwór stężeniu 1g/cm3 przy grubości warstwy 1 dcm przy zast. światła sodowego w temp. 20 C. Obliczamy stężenie cukru [C] Warunkiem przeprowadzenia pomiaru jest: przygotowanie wodnego roztw. cukru. R-ur. musi być klarowny, bezbarwny oraz nie powinien zawierać innych subst. optycznie czynnych mogących wpłynąć na wynik oznaczenia. Do klarowania roztworów stosuje się zasadowy lub obojętny 1. Octan ołowiawy; 2. Żelazocjanek potasu; 3. octan cynku POLARYMETRYCZNE OZN. ZAW. LAKTOZY WG HARRISONA-Polega na wytrąceniu białka mleka na pomocą r-ru. azotanu rtęciowego i ozn. w klarownym przesączu po2 h.< skręcania płaszczyzny światła spolaryzowania.1. Do kolby miar. odmierzyć 50 cm3 mleka + 20 cm3 H2O destylowanej + 10 cm3 10% r. azotanu rtęciowego. 2. Mieszamy i dopełniamy wodą destl. 3. Po 10 min. gdy ciała białkowe wytrącą się przesączyć przez suchy fałdowany sączek do kolby Evlenmayera. 4.Po 2 h. napełniamy rurkę polarymetru przesączem i polarymetrujemy w polarymetrze kołowym Zeissa w temp. 20 C odczytujemy < skręcenia. Zastosowanie:- przemysł cukierniczy - ozn. sacharozy w sokach lub cukrze wykorzyst. się polarymetry o skali wyrażającej % sacharozy lub ze skalą międzynarodową. Met.ta jest wykorzystywana do ozn.: sacharozy- w cukrze surowym; fruktozy- w miodzie; skrobi - w suszu ziemiaczanym; pektyn- w marmoladach; glikogenu - w mięsie
22. LICZBA JODOWA TŁ.(def. ozn. cel) Liczba jodowa wyraża się ilością g. jodu wiążącą się ze 100g tł. Każdy tł. zawiera pewną ilość nienasyconych kw. tł., które w miejscu podwójnego wiązania łatwo przyłączają chlorowce (jod) na jedno podwójne wiązanie przypada jedna cząsteczka jodu. -HC=CH- +J2Ⴎ-HCJ-JCH-Oznaczenie: 1. Do kolby 500 ml odważa się tł. ok. (0,6g - 0,7g) lub oleju ok. (0,1g - 0,15g) dodaje 10 ml chloroformu oraz z biurety 25 ml bromku jodowego. 2. Miesza i odstawia na 1 h. w ciemnym miejscu. 3. Dodaje się 15 ml 10% r-ru. KJ + 15 - 30ml H2O nadmiar jodu odmiareczkowuje 0,1 M tiosiarczanem sodowym. 4. Pod koniec miareczkowania (ciecz ma kolor pomarańczowo - żółty) dodać kilka skrobi - wskaźnik, miareczkuje do całkowitego odbarwienia płynu. 5. Wykonać równocześnie próbę ślepą. 1 ml 0,1M Na2S2O3 odpowiada 0,012692 g. LJ=(a-b)*1,2692 / g a- ilość siarczanów w pr. ślepej; b- w p.właściwej; g- odważka tł.
STAŁA LJ- tł. rośl. 25-48- tł. masł.;48-64- margaryna, tł.zw.;8-10 tł.kokosow.
23.LICZBA NADTLENKOWA TŁ. (def. ozn. ) Liczba nadtlenków - ilość mg tlenu związ. z tł. w postaci nadtlenku, przypadająca na 1 g tł. Wykazuje stopień utlenienia tłuszczu. Oznaczenie wg. LEA: 1. Do grubościennej próbki odważyć 1g sklarowanego tł. dodaje się 1g sproszkowanego jodku potasowego. 2.Mieszamy 2:1 lodowatego kw. octowego i chloroformu. 3. Ozn. wykonać przy sztucznym świetle. 4. Powietrze znajdujące się w próbce usuwa się przepuszczając przez CO2 lub N2 za pomocą rurki umieszczonej w korku. 5. Zaw. próbki ogrzewa się do zagotow. 6. Wyjmuje z otworu korka szklaną zatyczkę, a próbówkę wstawia do wrzącej wody w celu usunięcia chloroformu i gazów. 7. Gdy płyn podniesie się do góry otwór zatyka się ponownie, zaw. próbki oziębia się i zlewa do kolby stożkowej zawierającej 150ml 1% r. jodku potasowego KJ. 8. Próbkę popłukuje się x 2 małą ilością tego samego r-ru i miareczkuje przy sztucznym świetle 0,002 M tiosiarczanem sodowym w obecności 1ml 0,5% r-ru skrobi -wskaźnika. 9. Podczas miareczkowania zaw. kolby należy silnie wstrząsnąć, by uwolniony jod przeszedł do warstwy wodnej. Reakcja jest skończona po odwodnieniu się wodnej warstwy płynu. Końcowy wynik wyraża się ilością zużytych ml 0,002M tiosiarczanu sodowego odpow. 0,016 mg tlenu. LN= (b-a)*0,016
24.OZN. ZAW. POPIOŁU(przebieg ozn. w zależności od zaw. chlorków) Popiół - prod. powst. po całkowitym spaleniu subst. organ. w prod. żywn. w takich warunkach w jakich nie wyst. rozkład chlorków i utlenianie się chloru. Podczas działania temp. przy spalaniu prod. połączenia organ. i zw. miner. ulegają dużym zmianom. Chlorki powinny pozostać bez zmian, ale w temp. < 550 C mogą się rozkładać i powodować straty popiołu. Dokładność i szybkość spalania zależą od: -składu produktu; -stosunku ilościowego zasad i kw.- lotności sol Trudniej spalają się subst. kwaśne niż zasadowe ( produkty płynne przed spaleniem suszymy).Podczas spalania nie przekraczać 800 C - nadmierne straty popiołu. W celu zmniejszenia strat chlorków stosuje się dodatek. zw. zasadowych (octan magnezowy). Produkty ciekłe - ozn. Popiołu 1.Odparowanie wody w łaźni wodnej. 2. Spalanie podsuszonej subst. Substancje bogate w białko: spalają się trudno 1. Spalamy stopniowo ( najpierw 400 C, potem 800 C). 2. Po wysuszeniu popiół wraz z nierozpuszczoną resztą ważymy. Produkty spoż. zaw. chlorki 1. Spalanie dwukrotne - temp. 400 C - po wystąpieniu popiołu - temp. 800 C spalanie pozostałości. Przebieg oznaczenia a) prod. o małej zaw. chlorków 1. Produkty płynne - odparować wodę o konsyst. co najmniej półstałej. 2. zwęglić na palniku gazowym (czarny kolor). 3. wyprażyć w piecu do białego koloru 4. ostudzić i zważyć b) produkty o znacznej ilości chlorków p. 1 i 2 jak wyżej. 3. prażyć w temp. 400 C. 4. po ostudzeniu tygiel przemywać gorącą wodą dest. przenosząc jego zaw. na bezpopiołowy sączek, zachować przesącz. 5. sączek z osadem włożyć do tygla i spalić do białego popiołu w temp. 800 C. 6. po ostudzeniu tygla porcjami wlewać przesącz i odparować wodę, po odparowaniu całego przesączu dosuszyć do stałej masy w temp. 130. Zalecane temperatury prażenia przy oznaczeniu popiołu 1. 525 - owoce, warzyw. mięso; 2. 550- prod. mleczarskie, ryby; 3. 600 - nasiona zbóż, pasze. Szybkość spalania zależy od rodzaju materiału. Trudno spalają się materiały silnie kwaśne, zaw. dużo białka i soli.
25.MET.OZN. ZAW. CHLORKÓW Chlorki- są dodawane do prod. żywn. jako subst smakowe ( sól kuchenna) lub jako środek konserwujący.Zaw. chlorków ozn. jako jon chlorkowy, następnie przelicza i wyraża jako NaCL. Chlor i chlorki w prod. żyw. ozn. wagowo i objętościowo przez argenometryczne miareczkowanie azotem srebrowym lub przez merkurymetryczne miareczkowanie azotem rtęciowym. Chlor i chlorki mogą być ozn. w bezpośrednim miareczkowaniu lub pośrednio np. w popiele po spaleniu badanej subst. Cl- +Ag+=AgClႯ w argenometrze 2Cl- +Hg2+=HgCl2Ⴏ w merkurymetrze. Metoda mokra chromian potasowy (prod. mięsne, koncentraty spoż.) dwuchlorofluoresceina w śr. obojętnym zmienia barwę płynu po dodaniu znacznego nadmiaru odczynnika. Źródłem błędów jest powst. zw. srebrnobiałkowych bądź kodoidalnego srebra. W wielu przypadkach usunięcie ciał białkowych jest możliwe przez spalenie wówczas chlor oznacza się w popiele. Straty chloru powstają w skutek ulatniania się chlorków pod wpływem temp. spalania i wymiany chem. Jeżeli spalanie jest konieczne można częściowo uniknąć strat chloru dodając odpowiednie zw. zasadowe (NaOH+, KNO3, Na2CO3). Chlorki miareczkuje się bezpośred.AgNO3 w śr.oboj. w obecności chromianu potasowego -wskażn.
Po całkowitym wytrąceniu się chlorków AgNO3 reaguje z chromianem 2AgNO3+K2CrO4=Ag2CrO4+2KNO3 1 ml 0,1M AgNO3 odpowiada 3,55 ml Cl; 5,85 mg NaCl.Ilość chlorków lub chloru (wyrażone jako NaCl)) oblicza się z ilości azotu zużytego do ich związania.
26.OZN.FOSFORU MET. KOLORYMETRYCZNĄ - wyniki dostatecznie dokładne. W produktach żywn. wapń i fosfor występ. w połączeniach nieorgan. i organ. np. w mleku są związane w kompleksie kazeino - wapniowo - fosforanowym. Występ. w sokach, zw. organ. rozpuszcz. i nierozpuszcz. Najczęściej ozn. się ogólną ilość wapna i fosforu zaw. w prod. dlatego należy przeprowadzić wszystkie sole tych pierwiastków w formy rozpuszczalne. Najprostrzy sposób mineralizacja próbki produktu na sucho i mokro. Fosforan może być ozn. w postaci fosforomolildenianu w zmineralizowanej subst. i następnie ozn. kolorymetrycznie jako błękit molibdenowy Oznaczenie: 1. 5ml toztworu rozcieńcza się w 50 ml wody. 2. 2 ml r-ru odpipetowuje się do 25 ml kolbki pomiarowej dodaje 10 ml wody i 2 ml r-ru molibdenianu amonowego. 3. Po wymieszaniu dodaje się 5 ml odczynnika hydrochinowego i dopełnia kolbkę wodą - do kreski. 4. Pozostawić na 90 minut. W płynie określa się ekstrakcję w elektrofotokolorymetrze. Jednocześnie przeprowadza się próbkę ślepą - skorygować wyniki. Zaw. fosforu oblicza się za pomocą krzywej porównawczej, którą wykreśla się na podstawie ekstrakcji roztworu
27.OZNACZENIE ZAWARTOŚCI WAPNIA (dowolna met.) Oznaczenie z popiołu jako CaO. 1) Popiół z 25 g mleka rozpuszcza się w kilku ml stężonego HCL przenosi do kolby. pomiarowej i dopełnia wodą. 2) 50 ml tego roztw. rozcieńcza się w zlewce dodaje 10 ml 10% r-ru chlorku amonowego. 3) Płyn doprowadza się do pH 4,5 - 5,5 amoniakiem w obecności czerwieni metylowej. 4) Zaw. zlewki podgrzewa się do zagotow. i wapń wytrąca się na gorąco 5% szczawianem amonowym jako szczawian wapniowy. 5) Zaw. zlewki pozostawia się na 4 h. w spokoju, po czym sączy na sączku bezpopiołowym. 6) Powstały szczawian wapniowy przemywa się na sączku wodą z małą ilością szczawianu amonowego, aż do całkowitego wypłukania HCL. 7) Wilgotny szczawian wapniowy spala się łącznie z sączkiem w tygielku, początkowo na małym płomieniu palnika Bunsena a następnie praży w t. 900 C. 8) Prażenie prowadzi się pod przykrywką by uniknąć strat w postaci CaO (które mogą zajść z wydzielającym się CO2). Po wyprażeniu gorący tygielek z CaO wstawia się do ekstraktora próżniowego. Po zważeniu tygielka ilość wapnia w mleku wyraża się w % lub mgCaO w 100 ml mleka. W celu skontrolowania tygielek wypraża się ponownie i jeżeli nie ma różnicy mas wynik prażenia jest zadowalający.