
- •П.Б. Разговоров методы анализа качества пищевого сырья и продукции
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Классы и группы веществ, входящих в состав пищи
- •1.1. Применение основных групп физико-химических методов анализа продуктов питания
- •2. Спектроскопические и спектрофотометрические методы анализа
- •Взаимосвязь между видом возбуждения, длиной волны и энергией для некоторых спектроскопических методов
- •2.1. Закон Бугера–Бэра для количественного анализа продуктов питания
- •2.2. Применение закона Бугера–Бера для анализа растительных масел
- •Определение прозрачности масла
- •Определение степени прозрачности масла (гост 5472 - 50)
- •Визуальный метод определения цветности растительных масел (гост 5477 – 93)
- •Фотоколориметрическое определение цветности масел
- •Колориметрический метод определения массовой доли фосфоросодержащих веществ маслах и жирах (гост 7824 – 80)
- •2.3. Теоретические основы инфракрасной спектроскопии. Использование метода для анализа пищевых продуктов
- •Основные полосы поглощения говяжьего, свиного и костного жиров в ик спектрах
- •2.4. Анализ содержания жиров, степени их окисленности и количества транс-изомеров в жирах и жирных кислотах
- •2.5. Атомно-абсорбционная спектроскопия
- •2.5.1. Атомно-абсорбционный метод определения тяжелых металлов и токсичных элементов в пищевых продуктах и пищевом сырье
- •2.5.2. Способы минерализации органических проб
- •Сравнение результатов уз-обработки образца (1) и «сухой» (2) минерализации его в муфельной печи
- •2.6. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса
- •Значения химических сдвигов для различных групп пищевых продуктов
- •2.6.1. Компонентный анализ жиров и влаги в пищевых продуктах методом ямр
- •3. Определение влажности пищевых продуктов
- •3.1. Спектральный метод анализа влаги в пищевых продуктах
- •Колебания молекулы воды в инфракрасном спектре
- •Определение влажности муки
- •Определение влажности эмульсии теста
- •Определение влажности кондитерского теста
- •Определение влажности кондитерского крема по ик спектрам
- •Определение влажности продуктов овощесушильной и консервной промышленности
- •Влажность некоторых продуктов воды в инфракрасном спектре
- •3.2. Гравиметрический метод определения содержания влаги
- •3.3. Метод определения влаги титрованием по Фишеру
- •3.4. Метод определения воды в жирах и маслах (метод Дина–Старка)
- •4. Хроматографические методы анализа
- •Классификация хроматографических методов по агрегатному состоянию фаз
- •4.1. Газо-жидкостная хроматография
- •4.1.1. Использование гжх для изучения состава жирных кислот природных масел, жиров и липидов
- •Время, мин
- •4.1.2. Использование гжх для анализа жирорастворимых витаминов в составе масел (жиров)
- •4.2. Тонкослойная хроматография
- •4.2.1. Использование метода тонкослойной хроматографии для разделения углеводов
- •4.2.2. Анализ пестицидов и ядохимикатов в растительном сырье
- •4.2.3. Анализ микотоксинов т-2, ф-2 и охратоксина а в фуражном зерне, продуктах его переработки и всех видах комбикормов
- •4.3. Ионообменная хроматография
- •4.3.1. Определение аминокислот в пищевых продуктах
- •Время, мин
- •4.4. Гель-хроматография
- •5. Масс-спектрометрический метод
- •5.1. Сочетание масс-спектрометрии и хроматографии для определения аминокислотного состава белка
- •1 2 3 4 5 6 Время, мин
- •6. Полярографический метод
- •6.1. Анализ токсичных элементов в пробе пищевого продукта
- •7. Реологические методы анализа
- •7.1. Типы приборов и оборудования для изучения реологических свойств пищевых продуктов
- •8. Сводная таблица методов контроля качества пищевых продуктов
- •Классификация методов контроля состава и свойств продуктов питания
- •Литература
Основные полосы поглощения говяжьего, свиного и костного жиров в ик спектрах
Узкие полосы |
Широкие полосы |
||
Частота, см–1 |
Соответствие |
Частота, см–1 |
Соответствие |
≈3000 |
Ненасыщенные жирные кислоты с цис-конфигурацией |
≈ 3740–3790 |
Н2О |
≈ 2720 |
Валентные колебания С–Н-связи у альдегидов |
≈ 3500–3400 (слабая) |
Наличие оксикислот, ОН-группа |
≈ 1740 |
Валентные колебания С=О в сложных эфирах |
≈ 2910–2840 (сильная) |
Валентные колебания С–Н-групп (сим. и ассим.) |
≈ 1466 |
Деформационные колебания С–Н в СН2-группе |
≈ 2700–2500 (слабая) |
ОН–группа карбоновых кислот |
≈ 1350–1180 |
Твердые жирные кислоты (валентные колебания эфирной связи С–О) |
≈ 1380 (средняя) |
Деформационные колебания С-Н в СН3 гр. |
≈ 990–965 |
Транс-изомеры этиленовых кислот |
≈ 1180–1175 (сильная) |
Колебания С-О– группы в эфирной связи |
≈ 950–920 |
Неэтерифицированные жирные кислоты |
≈ 1100 (средняя) |
Валентные колебания С–О–С в эфирах |
≈ 890 – 840 |
Гидроперекиси |
– |
– |
≈ 722 |
Колебания СН2-группы, скелетные |
–
|
– |
В свою очередь, расширение полосы в области 1410–1400 см–1 свиде-тельствует о накоплении свободных жирных кислот в жире.
2.4. Анализ содержания жиров, степени их окисленности и количества транс-изомеров в жирах и жирных кислотах
Несмотря на трудности автоматизации количественного анализа жира в присутствии воды, существуют методы и приборы для анализа влаги, жира и белка в одной пробе.
Немецкие анализаторы «Ультра Х» позволяют:
– определить влажность с помощью ИК облучателя – путем считывания потерь влажности по аналитической шкале;
– оценить содержание жира – путем экстрагирования его четырех-хлористым углеродом из высушенного образца;
– определить золу после обработки образца в ИК печке.
За вычетом из 100 значений, соответствующих содержанию в образце влаги, жира и золы, определяют количество белковых веществ:
Хб = 100 – Хвл – Хж – Хз. (2.5)
Аналогичные методики с успехом используют для определения жира, бел-ка и лактозы в условиях проходящего излучения, а также для определения жира, белка и углеводов по отраженному ИК излучению.
Для качественного анализа жиров используют ИК-спектроскопию совмест-но с другими методами исследования – ЯМР, газовой хроматографией, УФ спектроскопией.
Например, колориметрический метод используют для определения степени окисленности марочных жиров. Анализ проводят следующим образом.
1. В пробирку объемом 25 мл помещают 1 г исследуемого жира, добавляют 15 мл 1 н. раствора КОН в этаноле.
2. Смесь встряхивают и выдерживают в течение 5 мин в кипящей водяной бане, затем пробирку быстро охлаждают в холодной воде и доводят до метки этиловым спиртом.
3. Полученный раствор фильтруют в кювету фотоэлектроколориметра и замеряют оптическую плотность раствора D при длине волны λ = 420 нм.
4. По величине оптической плотности D алкогольно-щелочного раствора термически окисленного жира определяют количественное содержание в жире продуктов окисления:
,
(2.6)
где D – оптическая плотность раствора;
m – навеска жира, г.
Определение в жирах и жирных кислотах содержания транс-изомеров
1. Навеску исследуемого жира или жирных кислот массой ≈ 0,1 г поме-щают в пикнометр емкостью 1 мл и доливают до метки сероуглеродом.
2. Снимают спектры раствора на двухлучевом спектрофотометре (типа UR-10, UR-20 ) в области 1030–850 cм-1 (см. рис. 2.10).
3. Проводят базисные линии через точки, отвечающие частотам ν1 = 930 см–1 и ν2 =1000 см–1, и определяют оптическую плотность раствора D1 (930 cм–1), D2 (1000 см–1) и D (968 см–1) в максимуме полосы.
Поскольку шкала спектрофотометра обычно проградуирована в процентах пропускания света (Т) веществом:
D
= lg
.
(2.7)
Вычисляют оптическую плотность:
D0
= D
–
.
(2.8)
Коэффициент поглощения раствора жира или жирных кислот определяют по формуле:
ε0
=
,
(2.9)
ν,
см-1
ν1
ν2
•
Dмакс
Рис. 2.10. ИК спектр раствора гидрированного жира в сероуглероде
где с – концентрация раствора, г/л;
l – толщина слоя кюветы, см
Тогда содержание транс-изомеров (Х, %):
,
(2.10)
где εст – коэффициент поглощения элаидиновой кислоты, рассчитанный с помощью метода базисной линии при указанных частотах.
Для спектрофотометров UR-10 (UR-20) εст составляет 0,50 (при стандартных условиях: постоянная времени – 2, щелевая программа – 2).