4.7.3. Методы и средства измерений пищевой ценности продукта

Пищевая ценность продукта питания определяется содержа­нием в нем главных компонентов (белков, углеводов и жиров), а также витаминов, микроэлементов и других соединений.

Для измерения состава этих компонентов целесообразно исполь­зовать следующие инструментальные методы: оптические, потенцио- метрические, высокочастотные и сверхвысокочастотные, газоаналити­ческие и радиоактивные. Из оптических методов широко применя­ются спектральный, фотометрический и люминесцентный, из потенциометрических — ионометрия и редоксметрия, из газоаналити­ческих методов — хроматография и масс-спектрометрия. Ограничен­ное применение имеет радиоактивный метод.

Оптические методы основаны на взаимодействии света с ве­ществом. При поглощении света атомы и молекулы поглощаю­щих веществ переходят в возбужденные состояния. Приобретен­ная атомами и молекулами энергия в одних случаях расходуется на повышение их внутренней энергии, в других — в результате люминесценции или в ходе фотохимических реакций

.Спектральные методы позволяет проводить анализ как окра­шенных, так и бесцветных веществ по избирательному поглоще­нию монохроматического света в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра и характеризуется высокой точ­ностью (относительная погрешность измерения составляет 0,5+1,0%). Они позволяют осуществить количественное опреде- 192

ление содержания элементов и органических веществ (в том чис­ле белков, углеводов и жиров) с использованием широкого диа­пазона длин волн от 185 до 1100 нм; количественный анализ многокомпонентных систем; определение состава светопогло- щающих комплексных соединений; изучение химических равно­весий и определение фотометрических характеристик светопогло- щающих соединений.

Спектральный анализ позволяет определить тонкие и одно­значные характеристики веществ, отличается высокой избира­тельностью, универсальностью и производительностью. Анализ пищевых продуктов производится по спектрам поглощения в ультрафиолетовом (УФ), видимом и инфракрасном (ИК) участках спектра (абсорбционный анализ), по спектрам люминесценции, комбинированного рассеяния (КР) и по результатам атомного эмиссионного анализа.

В УФ области спектра определяется содержание ряда групп атомов и исследуются превращения отдельных веществ, входящих в состав пищевых продуктов.

Метод ИК-спектроскопии является важнейшим физическим методом идентификации, изучения строения молекул и количест­венного анализа сложных пищевых сред.

Метод КР позволяет получать спектры не только прозрачных, но и дисперсных и капиллярно-пористых тел.

Перспективными являются метод спектроскопии по нарушен­ному полному внутреннему отражению (НПВО) и метод неупру­гого рассеяния нейтронов (СНРН).

Метод СНРН позволяет получать спектры высокого разреше­ния в области 1,0—1000 см~' и не ограничен правилами отбора образца.

Атомный эмиссионный спектральный метод предназначен для проведения качественного и количественного анализа. Этот ме­тод применяется в основном для анализа содержания неоргани­ческих элементов в пищевых продуктах (рыбе, мясе, вине, пиве и др.).

Спектральный анализ проводится с использованием сложной измерительной аппаратуры. Она содержит источник света, фото­метрические преобразователи и устройства, а также устройства электронной и вычислительной техники обработки и отображе­ния информации.

193

Главными задачами спектральной аппаратуры являются реги­страция спектров поглощения и люминесценции пищевых про­дуктов, идентификация и их расшифровка, запись значений кон­тролируемых компонентов, характеризующих пищевую ценность продукта.

13- 4869

Информацию о спектральных характеристиках пищевых про­дуктов получают также по спектрам поглощения нерассеивающих сред и спектрам поглощения и отражения рассеивающих свет продуктов.

Интенсивность полос поглощения различна в разных областях спектра. Для ИК-спектрофотометров характерна область X = 2,0 + 40 мкм, (5000 + 200 см"¹). Спектрофотометры УФ и ви­димой области спектра работают в области 0,2+ 1,1 мкм, а спек­трофотометры КР — в диапазоне 0,4 + 0,85 мкм.

Люминесценция, в основном, используется для анализа каче­ства пищевых продуктов животного и растительного происхожде­ния, при этом определяется степень порчи. Спектры флуоресцен­ции регистрируют при длинах волн -0,1+0,8 мкм. Анализаторы атомного эмиссионного анализа (спектроскопы) работают в диа­пазоне длин волн X. = 0,395—0,7 мкм.