1.1. Применение основных групп физико-химических методов анализа продуктов питания

Анализ свойств пищевых продуктов подразумевает использование широкой гаммы современных физико-химических методов. Данный подход позволяет оценить и познать структуру веществ, входящих в состав исследуемых продуктов, и на этой основе характеризовать с должной степенью объективности их свойства.

Так, чрезвычайно широка область использования для анализа свойств сырья и продуктов питания следующих методов:

– Спектроскопические и спектрофотометрические.

Их использование позволяет с большой точностью проводить качествен-ный анализ макро- и микроэлементов, находить концентрацию веществ.

В частности, для оценки содержания жира, белков, воды применяют метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР), содержание жира в молочных продук-тах определяют с помощью метода ИК-спектроскопии, а также турбидиметрии.

– Хроматографические.

Хроматография, в различных ее модификациях – от тонкослойной (ТСХ) до газожидкостной (ГЖХ) – позволяет вести автоматическую запись жирнокис-лотного состава липидов, аминокислотного состава белков и применяется для определения углеводов, жирных кислот, ароматических соединений.

– Люминесцентные.

В их основе лежит явление люминесценции – свечения атомов и молекул вещества в результате перехода в них электронов из возбужденного состояния в нормальное.

Особенностью метода является большая чувствительность, что дает воз-можность использовать его для диагностики порчи продуктов питания, опре-деления витаминов и других веществ.

– Реологические.

Позволяют получить необходимую информацию о структурно-механичес-ких свойствах пищевого продукта – прочностных, пластических, вязкостных. Они не только характеризуют консистенцию того или иного продукта, но и дают возможность прогнозировать получение продукта с заданной консистен-цией.

– Полярографические.

Используют для определения содержания вредных веществ и токсичных элементов, влияющих негативным образом на жизнедеятельность организма.

Использование названных групп методов исследования ставит перед собой единую цель глубинного и всестороннего изучения свойств, качества и пищевой ценности выпускаемой продукции, вследствие чего удается устано-вить способы и оптимальные режимы ее хранения, сроки использования.

Основная идея применения перечисленных методов исследования свойств сырья и продуктов питания заключается в использовании ресурсов питания с максимальной эффективностью при минимальном негативном воздействии на организм человека.

2. Спектроскопические и спектрофотометрические методы анализа

Спектроскопия – раздел оптики, в котором исследуется зависимость ин-тенсивности (энергии) поглощения, испускания, рассеяния или иного преоб-разования света (излучаемого и поглощаемого возбужденными электронами, целыми молекулами или ее частями) от длины волны.

Физические основы

Химическое соединение, подвергаемое воздействию электромагнитного излучения, может вступать во взаимодействие с излучением. При этом излуче-ние различных длин волн поглощается этим веществом в большей или меньшей степени. Это явление используется в абсорбционной спектроскопии. На практике применяют различные области электромагнитного спектра (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Области электромагнитного спектра

В зависимости от практического применения каждая спектральная область получила свое название (табл. 2.1).

Спектр поглощения получают путем графического изображения зависи-мости степени поглощения от частоты, волнового числа или длины волны излучения.

Области применения наиболее важных спектроскопических методов:

– инфракрасная спектроскопия (ИК) – исследование функциональных групп, структурные исследования основной цепи молекулы;

– ультрафиолетовая (УФ) и видимая спектроскопия – исследование соеди-нений с ненасыщенными связями или поляризуемыми группами;

– спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) – исследование строения молекул, содержащих определенные атомы (Н, С, Р, F и т.д.) ;

Таблица 2.1