2.1.2. Физические анализы

Определение рН

Определение рН проводят с помощью рН-метра. В предварительно измельченный фарш из исследуемого материала помещают электроды и оставляют на 5 минут. По окончании этого времени проводят замер рН. После этого электроды вынимают и ополаскивают дистиллированной водой.

Определение влагоудерживающей способности (ВУС)

Водоудерживающую способность определяют методом прессования. Метод основан на выделении воды из навески исследуемого материла путем прессования и определении количества оставшейся воды в навеске по площади «влажного» пятна.

Техника работы:

Навеску фарша массой около 0,3 г (взвешенную с погрешностью не более 0,01 г) поместить на предварительно взвешенный полиэтиленовый кружок и перенести последний на фильтр, положенный на плексигласовую пластинку (размером 10 на 10 см) так, чтобы навеска фарша лежала на фильтровальной бумаге (рис. 1). Сверху полиэтиленовый кружок закрыть плексигласовой пластинкой, на которую поместить груз массой 1 кг.

Рисунок 8 - Определение ВУС методом прессования

1 – Плексигласовая пластинка

2 – Навеска фарша;

3 – Полиэтиленовый кружок;

4 – Фильтр.

Продолжительность прессование 10 минут. По окончании прессования необходимо очертить контур пятна вокруг прессованного мяса и контур общего пятна распространения воды (рис. 2). После чего фильтр необходимо освободить от навески. Затем контур «влажного» пятна F (рис. 2) следует перенести на кальку, вырезать и взвесить с точностью до 0,0001 г. Для определения площади «влажного» пятна по его массе.

Рисунок 9 - Контуры «влажного» пятна

Одновременно взвешивают квадрат из кальки площадью 100 см².

Расчетная формула:

,

где: М₁ – масса «влажного пятна» (гр.)

М₂ – квадрат из кальки, площадью 100см² (гр)

,

где: М – масса фарша, взятого на прессование (гр.);

В – массовая доля воды в исследуемом образце фарша (доли единицы);

,

где: А – количество воды в навеске фарша, взятого на прессование (гр.);

F – площадь «влажного» пятна (см²);

0,0084 – количество воды в 1см² «влажного» пятна

2.1.3. Химические показатели

Определение влаги

Метод сводиться к высушиванию сырья до постоянной массы при температуре 100⁰-105⁰С (стандартный метод). Количество влаги вычисляется по разности между начальной и конечной массой сухого остатка.

Техника работы:

Навеску фарша в количестве 1,5-2гр. взвешивают на весах с точностью 0,0001гр. в предварительно высушенный и взвешенный бюкс со стеклянной палочкой и песком. Фарш тщательно перемешивают со стеклянной палочкой и распределяют тонким слоем по дну бюкса. Затем бюкс с пробой помещают в сушильный шкаф и подсушивают при 60-180⁰С в течение 30 мин. После подсушки пробу сушат при 100-105°С до получения постоянной массы. Первое взвешивание производят через 2 часа, последующие - через каждые 30-45 мин. Перед каждым взвешиванием бюкс с пробой закрывают крышкой и охлаждают 20-30 минут в эксикаторе. Высушивание и взвешивание продолжают до тех пор, пока различие между двумя повторными взвешиваниями будет не более 0,0001гр. Иногда масса бюкса с материалом после повторной сушки увеличивается, в этом случае сушку прекращают и предыдущую массу считают окончательной.

Расчетная формула:

, где

m – масса пустого бюкса, гр.;

m₁ – масса бюкса с навеской до проведения опыта (до сушки), гр.;

m₂ – масса бюкса с навеской после проведения опыта (после сушки), гр.;

Определение массовой доли минеральных веществ.

Метод основан на прямом сжигании органических веществ, удаление продуктов их сгорания и определение оставшейся минеральной составной части.

Техника работы:

Навеску исследуемого материала массой от 5 до 10гр. (в зависимости от предполагаемого содержания минеральных веществ) взвешивают с точностью до 0,0001гр. в предварительно прокаленный до постоянной массы фарфоровой тигель (или небольшую фарфоровую чашку), подсушивают в сушильном шкафу и обугливают на электрической плитке до полного прекращения выделения летучих веществ (дыма).

Тигель с обугленным материалом помещают в муфельную печь и озоляют сначала при умеренном нагревании. Затем постепенно повышают температуру в муфельной печи и доводят стенки печи до тёмно-красного каления (температура приблизительно300°C). Прокаливание содержимого тигля продолжают до тех пор, пока зола, окрашенная в белый, сероватый или желтоватый цвет, не будет иметь темных частиц несгоревшего угля. Тогда тигель с золой помещают в эксикатор, охлаждают и взвешивают, после чего повторно прокаливают при тёмно-красном калении муфеля в течение 15-20 минут и затем снова охлаждают и взвешивают. При повторном взвешивании масса золы не должна изменяться.

Расчетная формула:

, где

М₁ – масса пустого тигля, гр.;

М₂ – масса тигля с золой, гр.;

М – масса исследуемого вещества, гр.

Определение общего азота (ОА) методом отгона и титрования.

Ввиду того, что в свежем рыбной сырье среди азотистых соединений преобладают белки, то при анализе часто ограничиваются определением общего азота и пересчитывают его на белок путем умножения на 6,25, исходя из того, что в основных белках рыб в среднем содержится 16% азота.

Определение общего азота проводят по методу Къельдаля, сущность которого сводиться к окислению органического вещества при нагревании навески в тугоплавкой колбе с концентрированной серной кислотой при слабом ее кипении в присутствии катализатора:

NH₂

R-CH + H₂SO₄  CO₂ + SO₂ + H₂O + NH₃

COOH

2NH₃ + H₂SO₄  (NH₄)₂SO₄

Образовавшийся сульфат аммония разрушают концентрированной щелочью:

(NH₄)₂SO₄ + 2NaOH  Na₂SO₄ + 2NH₄OH

Полученный аммиак отгоняют паром в титрованный 0,02н раствор серной кислоты. Избыток кислоты оттитровывают 0,02н раствором щелочи.

Техника работы:

Навеску в количестве 0,3-0,5гр. взвешивают на аналитических весах, количественно переносят её в колбу Къельдаля, доливают 10 см³ H₂SO₄ и в качестве катализатора добавляют таблетку из смесей сульфата меди и сульфата калия, закрывают воронкой и ставят на систему для минерализации. После минерализации количественно переносят минерализат в мерную колбу на 100см³, охлаждают, доводят содержимое колбы до метки дистиллированной безаммиачной водой. Отгон производят паром (до 150см³) на системе «Vododest». В реактор наливают 20см³ минерализата, в приемник - 30см³ 0,02н H₂SO₄ и немного смешенного индикатора. Избыток кислоты оттитровывают 0,02н КОН до перехода окраски в грязно- зеленый цвет.

Расчетная формула:

, где

V₁ – количество 0,02 КОН, пошедшее на титрование в контрольном опыте, см³;

V₂ – количество 0,02 КОН, пошедшее на титрование в рабочем опыте, см³;

К – поправочный коэффициент для 0,02н КОН;

В – эквивалентное количество вещества, взятое на конкретное определение навески в 100гр.;

V₃ – oбъем колбы разведения, см³;

V₄ – объем вытяжки, взятое на отгон, см³;

m – масса навески, гр.;

100 – пересчет на 100 гр. рыбы

Определение небелкового азота (НБА) методом титрования и отгона.

Небелковый азот характеризует протеолитический распад белка. К небелковым относятся вещества, неосаждаемые 5% раствором трихлоруксусной кислоты (ТХУ). Как правило, в мясе содержится 10-12% небелкового азота от общего. Небелковые вещества минерализуют в серной кислоте в присутствии катализаторов. Затем проводят отгонку аммиака паром и улавливают его титрованным раствором серной кислоты.

Техника работы:

Навеску исследуемого материала в количестве 25гр. переносят в мерную колбу на 250см³, доливают ¾ объема водой, прогревают до кипения, охлаждают, доливают до метки и оставляют немного настояться. Полученный раствор фильтруют через бумажный фильтр. Из полученного раствора берут 20см³ вытяжки и добавляют 20см³ 5% трихлоруксусной кислоты (ТХУ). Полученный раствор отфильтровывают через бумажный фильтр. Затем 10см³ фильтрата наливают в колбу Къельдаля, приливают 10см³ H₂SO₄ и в качестве катализатора добавляют таблетку из смесей сульфата меди и сульфата калия, закрывают воронкой и ставят на систему для минерализации. После минерализации количественно переносят минерализат в мерную колбу на 100см³, охлаждают, доводят содержимое колбы до метки дистиллированной безаммиачной водой. Отгон производят паром (до 150см³) на системе «Vododest». В реактор наливают 20см³ минерализата, в приемник - 30см³ 0,02н. H₂SO₄ и немного смешенного индикатора. Избыток кислоты оттититровывают 0,02н КОН до перехода окраски в грязно- зеленый цвет.

Расчетная формула:

, где

V₁ – количество 0,02 КОН, пошедшее на титрование в контрольном опыте, см³;

V₂ – количество 0,02 КОН, пошедшее на титрование в рабочем опыте, см³;

К – поправочный коэффициент для 0,02н КОН;

В – эквивалентное количество вещества, взятое на конкретное определение навески в 100гр.;

V₃ – объем колбы разведения, см³;

V₄ – объем минерализата, взятого на отгон, см³;

2 - коэффициент, учитывающий разведение вытяжки ТХУ

V₅ – объем минерализата, см³;

V₆ – объем вытяжки, взятый на минерализацию, см³;

m – масса навески,гр.;

100 – пересчет на 100 гр. рыбы

Определение азота летучих оснований (АЛО) методом отгона и титрования

Свободные и связанные летучие основания отгоняют с паром. Образующийся аммиак взаимодействует с серной кислотой. Избыток серной кислоты оттитровывают щелочью.

Техника работы:

Навеску фарша в количестве 25гр и количественно переносят в мерную колбу на 250 см³, доливают ¾ объема водой и настаивают в течение 30-35 минут, затем доливают дистиллированной аммиачной водой до метки. Полученный раствор фильтруют через ватно-марлевый фильтр. После этого 10 см³ фильтрата переносят в колбу Къельдаля, доливают 10см³ H₂SO₄ и в качестве катализатора добавляют таблетку из смесей сульфата меди и сульфата калия, закрывают воронкой и ставят на систему для минерализации. После минерализации количественно переносят минерализат в мерную колбу на 100см³, охлаждают, доводят содержимое колбы до метки дистиллированной безаммиачной водой. Отгон производят паром (до 150см³) на системе «Vododest». В реактор наливают 20см³ минерализата, в приемник - 30см³ 0,02н. H₂SO₄ и немного смешенного индикатора. Избыток кислоты оттитровывают 0,02н. КОН до перехода окраски в грязно- зеленый цвет.

Расчетная формула:

, где:

V₁ – количество 0,02н КОН, пошедшее на титрование в контрольном опыте, см³;

V₂ – количество 0,02н КОН, пошедшее на титрование в рабочем опыте, см³;

К – поправочный коэффициент для 0,02н КОН;

В – эквивалентное количество вещества, взятое на конкретное определение навески в 100гр.;

V₃ – объем колбы разведения, см³;

V₄ – объем минерализата, взятого на отгон, см³;

G – масса навески, гр.;

100 – пересчет на 100 гр. рыбы

Определение формольно титруемого азота (ФТА)

Определение формольтитруемого азота (ФТА) Основано на способности формалина (СН₂О) блокировать концевые аминогруппы.

NH₃ N=CH₂

R-CH + CH₂O  R-CH + H₂O

COOH COOH

После чего карбоксильные оттитровавыются щелочью:

N=CH₂ N=CH₂

R-CH + KOH R-CH + H₂O

COOH COOK

При этом необходимо титрование заканчивать при рН=9 (с помощью рН-метра или соответствующих индикаторов).

Техника работы:

Навеску в количестве 25гр. количественно переносят в мерную колбу на 250см³, доливают ¾ объема водой, прогревают до кипения, охлаждают, доливают до метки и немного настаивают. Полученный раствор фильтруют через бумажный фильтр. Для определение необходимо подготовить 3 конические колбы на 250см³. В колбу №1 помещают 20см³ фильтрата, 1см³ индикатора №2 и 20см³ 40% раствора формалина. Полученный раствор оттитровывают 0,1н раствором щелочи до перехода окраски из желтой до сиренево-розовой (рН=9,0). В колбу №2 помещают 20см³ фильтрата, 1мл индикатора №2 и 0,5см³ индикатора №1. Полученный раствор оттитровывают 0,1н щелочью до перехода окраски из синей до сине-зеленой. В колбе №3 производят нейтрализацию формалина и воды, для этого в колбы помещают 20см³ воды, 1см³ индикатора №2 и 20см³ 40% раствора формалина. Полученный раствор оттитровывают 0,1н щелочью до перехода окраски из желтой до сиренево-розовой.

Расчетная формула:

, где:

V₁ – количество см³ 0,1н раствора щелочи, пошедшей на титрование в колбе №1;

V₂ – количество см³ 0,1н раствора щелочи, пошедшей на нейтрализацию фильтрата в колбе №2;

V₃ – количество см³ 0,1н раствора щелочи, пошедшей на нейтрализацию формалина и воды в колбе №3

К – поправочный коэффициент для 0,1н КОН;

В – эквивалентное количество вещества, взятое на конкретное определение навески в 100гр.;

V₄ – объем колбы разведения, см³ ;

V₅ – объем минерализата, взятого на отгон, см³;

G – масса навески, гр.;

100 – пересчет на 100 гр. рыбы

Определение водорастворимых (саркоплазмотических) белков

Соединения, содержащие пептидную связь, дают сине-фиолетовое окрашивание при действие сульфата меди в щелочном растворе (биуретовая реакция). Для белков характерна весьма интенсивная биуретовая реакция.

Техника работы:

Навеску исследуемого материала (20гр.) взвешивают в точностью до 0,01г, гомогенизируют или растирают в фарфоровой ступке с 40см³ холодной дистиллированной воды, затем количественно переносят в мерную колбы на 200см³, доливают дистиллированной водой ¾ объема колбы и настаивают в течение 30 минут в холодильнике. После этого содержимое колбы доводят до метки, перемешивают и фильтруют через двойной слой марли. Белок в растворе определяют по биурету следующим образом: к 1см³ полученного раствора белка добавляют 8см³ биуретового реактива. Полученный раствор выдерживают 30 минут при комнатной температуре и замеряют оптическую плотность на спектрофотометре при длине волны 540нм по отношению к холостой пробе. Холостая проба готовится следующим образом: к 2см³ воды прибавляют 8см³ биуретового реактива.

Стандартная шкала:

1гр. альбумина растворяют в 100см³ дистиллированной воды. Из этого раствора берут 0,2, 0,4, 0,6…2,0см³ раствора альбумина, содержащего 10см³ белка в 1см³. Общий объем в каждой пробирке доводят до 2см³ дистиллированной водой, затем добавляют 8см³ биуретового реактива, перемешивают и выдерживают 30 минут при комнатной температуре. Замеряют оптическую плотность на спектрофотометре при длине волны 540нм по отношению к контролю (2см³ воды и 8см³ биурета). Затем строят график зависимости концентрации белка от оптической плотности.

Расчетная формула:

, где:

С – концентрация белка, определенная по калибровочному графику и соответствующая оптической плотности, мг/см³;

V – общий объем исследуемого раствора , см³;

100 – пересчет на проценты;

1000 – пересчет концентрации белка, гр.;

М –масса навески, гр.;

V₁ – объем раствора белка, взятого на реакцию, см³

Определение солерастворимого белка

Навеску исследуемого материала в количестве 20гр. гомогенизируют или растирают в фарфоровой ступке с 40см³ 0,6М раствора охлажденного KCl, затем количественно переносят в мерную колбу на 200см³ доливают тем же раствором ¾ объема и настаивают 30 минут в холодильнике. Затем доводят до метки все тем же 0,6М раствором KCl, перемешивают и фильтруют через двойной слой марли. Белок в растворе определяют по биурету (см. выше).

Определение водорастворимого белка (по Разумовской)

Навеску исследуемого материала в количестве 25гр. переносят в мерную колбу на 250см³, доливают ¾ объема водой, настаивают в течение 30 минут в холодильнике, затем доливают до метки. Полученный раствор фильтруют через ватномарлевый фильтр. Из полученного раствора берут 10см³ фильтрата в колбу Къельдаля, приливают 10см³ H₂SO₄ и в качестве катализатора добавляют таблетку из смесей сульфата меди и сульфата калия, закрывают воронкой и ставят на систему для минерализации. После минерализации количественно переносят минерализат в мерную колбу на 100см³, охлаждают, доводят содержимое колбы до метки дистиллированной безаммиачной водой. Отгон производят паром (до 150см³) на системе «Vododest». В реактор наливают 20см³ минерализата, в приемник - 30см³ 0,02н. H₂SO₄ и немного смешенного индикатора. Избыток кислоты оттититровывают 0,02н КОН до перехода окраски в грязно- зеленый цвет.

Расчетная формула:

, где

V₁ – количество 0,02 КОН, пошедшее на титрование в контрольном опыте, см³;

V₂ – количество 0,02 КОН, пошедшее на титрование в рабочем опыте, см³;

К – поправочный коэффициент для 0,02н КОН;

В – эквивалентное количество вещества, взятое на конкретное определение навески в 100гр.;

V₃ – объем колбы разведения, см³;

V₄ – объем минерализата, взятого на отгон, см³;

V₅ – объем минерализата, см³;

V₆ – объем вытяжки, взятый на минерализацию, см³;

m – масса навески,гр.;

100 – пересчет на 100 гр. рыбы