Elektyw:

T

OWAROZNAWCZA ANALIZA MIODÓW

Specjalność:

Towaroznawstwo żywności

STUDIA DZIENNE

Katedra Technologii Węglowodanów
Wydział Technologii Żywności

Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

A

NALIZA

T

OWAROZNAWCZA MIODÓW

–

T

OWAROZNAWSTWO

Ż

YWNOŚCI

____________________________________________________________________________________________________________

K

ATEDRA

T

ECHNOLOGII

W

ĘGLOWODANÓW

–

WTŻ

–

UR

K

RAKÓW

2

1) O

ZNACZANIE KWASOWOŚCI MIODU PRZY UŻYCIU P

H-

METRU

[AOAC

O

FFICIAL

M

ETHOD

962.19

A

CIDITY

(F

REE

,

L

ACTONE

,

AND

T

OTAL

)

OF

H

ONEY

]

Oznaczenie kwasowości miodu wykonuje się metodą AOAC [AOAC Official Method 962.19

Acidity (Free, Lactone, and Total) of Honey]. Analizę przeprowadzić dla miodu nektarowego

i spadziowego. Każdy pomiar wykonać w co najmniej dwóch powtórzeniach. Jako wynik

analizy podać wartości cząstkowe, średnią oraz odchylenie standardowe.

W przypadku produktów takich jak miód wyróżnić można różne rodzaje kwasowości:

i.

Wolna kwasowość jest to kwasowość miareczkowa. Pod pojęciem tym rozumie się

sumę kwasów zdysocjowanych i niezdysocjowanych w roztworze i możliwych do

oznaczenia poprzez zobojętnienie równoważną im ilościowo objętością wodnego

roztworu NaOH.

ii.

Kwasowość laktonowa jest to kwasowość niemożliwa do bezpośredniego oznaczenia

poprzez miareczkowanie i wynikająca z występowania w miodzie kw. glukonowego

w formie laktonowej. Pierścień laktonowy będący wewnętrznym estrem kwasu

glukonowego rozerwać można przy podwyższonym pH, poprzez zastosowanie

nadmiaru roztworu ługu (NaOH) zgodnie z Rysunkiem 1. Określenie kwasowości

laktonowej polega na miareczkowaniu odwrotnym nadmiaru NaOH przy pomocy

mianowanego roztworu HCl.

O

H

H

H

O

H

OH

H

OH

H

2

C

OH

O

lakton

kwasu glukonowego

OH

COOH

H

H

H

O

H

OH

H

OH

H

2

C

OH

kwas glukonowy

H

2

O

Rysunek 1. Hydroliza laktonu kwasu glukonowego

iii.

Całkowita kwasowość to suma kwasowości wolnej i laktonowej.

A

NALIZA

T

OWAROZNAWCZA MIODÓW

–

T

OWAROZNAWSTWO

Ż

YWNOŚCI

____________________________________________________________________________________________________________

K

ATEDRA

T

ECHNOLOGII

W

ĘGLOWODANÓW

–

WTŻ

–

UR

K

RAKÓW

3

W ramach ćwiczenia określić kwasowość laktonową, wolna i całkowitą dla handlowego

miodu nektarowego i spadziowego.

Wykonanie

W zlewce na 250 ml rozpuścić 10g próbki miodu w 75 ml wolnej od CO

2

wody. Mieszać za

pomocą mieszadła magnetycznego, zanurzyć elektrodę pH-metru i zanotować pH.

Miareczkować 0,05 M NaOH w tempie ok. 5,0 ml/min. Zakończyć miareczkowanie przy pH

8,5. Natychmiast dodać pipetą 10 ml 0,05 M NaOH i niezwłocznie miareczkować 0,05 M

HCl do pH 8,30. Wynik podać w milimolach/kg:

2) L

ICZBA DIASTAZOWA MIODU

[AOAC

O

FFICIAL

M

ETHOD

958.09

D

IASTATIC

A

CTIVITY OF

H

ONEY

/

H

ARMONISED

M

ETHOF OF

T

HE

I

NTERNATIONAL

H

ONEY

C

OMMISSION

]

Wstęp

Jedna jednostka aktywności diastatycznej to taka aktywność enzymów (z grupy amylaz)

zawartych w 100 g miodu, która pozwala na hydrolizę 1 g skrobi w ciągu 1 h w 37-40°C.

Liczbę diastazową (DN) wyraża się w stopniach Schade (lub Gothe).

Oznaczanie DN polega na rozkładzie określonej ilości skrobi przez α-amylazę, znajdującą się

w miodzie i wywołaniu zabarwienia roztworem jodu.

Założenia

Buforowany roztwór miodu wraz z roztworem skrobi inkubuje się aż do osiągnięcia

charakterystycznego punktu końcowego wyznaczanego fotometrycznie. Wynik jest wyrażany

jako ilość ml 1% r-ru skrobi zhydrolizowanego w ciągu 1 godziny, przez enzymy zawarte w 1

g miodu w temperaturze 40 ± 0,2

o

C.

Odczynniki

a. Bazowy roztwór jodu – W kolbie miarowej na 500ml rozpuścić 11 g

resublimowanego I

2

w 30 – 40 ml H

2

O zawierającego 22,0 g KI dopełnić do kreski

wodą.

b. Roboczy roztwór jodu – Rozpuścić 20 g KI oraz 2 ml r-ru I

2

przygotowanego w pkt

(a), w H

2

O i dopełnić do 500 ml. Przygotowywać świeży.

A

NALIZA

T

OWAROZNAWCZA MIODÓW

–

T

OWAROZNAWSTWO

Ż

YWNOŚCI

____________________________________________________________________________________________________________

K

ATEDRA

T

ECHNOLOGII

W

ĘGLOWODANÓW

–

WTŻ

–

UR

K

RAKÓW

4

c. Bufor octanowy o pH 5,3 (1,59M). Rozpuścić 43,5 g NaCH

3

COO·3H

2

O w 200 ml

H

2

O, dodać około 5 ml CH

3

COOH (lodowatego) i dopełnić do 250 ml. W razie

potrzeby ustalić pH na 5,30 przy pomocy CH

3

COONa lub CH

3

COOH.

d. Roztwór chlorku sodu – 0,5M. W kolbie miarowej na 100ml rozpuścić 2,9 g NaCl w

H

2

O i dopełnić do kreski.

e. Roztwór skrobi – Odważyć 2,000 g s.m. skrobi rozpuszczalnej i zmieszać z 90 ml

H

2

O w kolbie stożkowej na 250 ml. Natychmiast doprowadzić do wrzenia, mieszając

(potrząsając) intensywnie. Zmniejszyć grzanie i ogrzewać na łagodnym ogniu przez 3

min, przykryć i odczekać aż ostygnie do temperatury pokojowej. Przenieść do kolby

miarowej na 100 ml i dopełnić do kreski.

Standaryzacja

Procedurę przeprowadza się dla ustalenia ilości wody potrzebnej do dodania do mieszaniny

reakcyjnej dla uzyskania absorbancji A 0,745 – 0,770.

do 6 kolbek wlać odpowiednio 10, 11, 12, 13, 14, 15 ml wody oraz 5 ml roztworu jodu.

Rozpoczynając od pierwszej kolbki dodać 0,5 ml rozcieńczonego roztworu skrobi (10 ml

wody i 5 ml r-ru skrobi), zmieszać dokładnie i odczytać absorbancję przy długości fali 660

nm wobec wody.

Postępować tak z następnymi kolbkami, ilość wody w kolbce dla której absorbancja wyniesie

0,745 – 0,770 jest rozcieńczeniem standardowym stosowanym dla skrobi.

Oznaczenie

Odważyć 10 g próbki do 20 ml zlewki, rozpuścić w 10-15 ml H

2

O i 5 ml r-ru buforowego a

następnie przenieść ilościowo do 50 ml kolby miarowej zawierającej 3 ml r-ru NaCl.

Dopełnić do kreski.

R-r skrobi (około 10 ml) oraz r-r miodu ( dokładnie 10 ml) w 50 ml kolbkach umieścić w

łaźni wodnej o temp. 40 ± 0,2

o

C na 15 minut. Po 15 minutach pipetą odmierzyć do kolbki

reakcyjnej (z r-rem miodu) 5 ml r-ru skrobi, zmieszać. Rozpocząć odmierzanie czasu. Po 5

minutach pobrać do probówki 0,5 ml r-ru przy pomocy 0,5 ml pipety jednomiarowej i dodać

do 5 ml rozcieńczonego r-ru I

2

. Zmieszać, rozcieńczyć (dodać wyznaczoną przy standaryzacji

A

NALIZA

T

OWAROZNAWCZA MIODÓW

–

T

OWAROZNAWSTWO

Ż

YWNOŚCI

____________________________________________________________________________________________________________

K

ATEDRA

T

ECHNOLOGII

W

ĘGLOWODANÓW

–

WTŻ

–

UR

K

RAKÓW

5

roztworu skrobi objętość wody) i wyznaczyć A przy pomocy spektrofotometru względem

wody. Oznaczyć czas od zmieszania r-ru skrobi z r-rem miodu do dodania mieszaniny do I

2

jako czas reakcji. Kontynuować pobieranie r-ru aż do osiągnięcia wartości A<0,235.

Obliczenie wyniku

Sporządzić wykres zależności A od czasu (min). Z wykresu odczytać czas w którym badany r-

r osiąga A = 0,235. Aby otrzymać liczbę diastazową (DN) należy podzielić 300 przez czas

odczytany z wykresu.

3) O

ZNACZANIE ZAWARTOŚCI WODY METODĄ REFRAKTOMETRYCZNĄ

[AOAC

O

FFICIAL

M

ETOD

969.38

M

OISTURE

I

N

H

ONEY

]

Wstęp

Oznaczanie zawartości wody należy do rutynowych analiz przeprowadzanych w celu

ustalenia podstawowego składu chemicznego produktów spożywczych. Pozwala ono również

kontrolować przebieg procesów technologicznych.

W wielu produktach zawartość wody oznacza się metodą refraktometryczną. Metody

refraktometryczne polegają na pomiarze współczynnika załamania.

Światło przechodząc z jednego ośrodka do drugiego, na granicy tych ośrodków zmienia

gwałtownie kierunek biegu – Rysunek 2.

Zjawisko to nazywamy zjawiskiem załamania światła. Jego przyczyną jest różna prędkość

światła w ośrodkach. Biorąc pod uwagę fakt, iż częstotliwość fali świetlnej nie zmienia się

przy zmianie ośrodka, można wykazać, że zjawiskiem załamania rządzi prawo załamania lub

inaczej prawo Snelliusa:

A

NALIZA

T

OWAROZNAWCZA MIODÓW

–

T

OWAROZNAWSTWO

Ż

YWNOŚCI

____________________________________________________________________________________________________________

K

ATEDRA

T

ECHNOLOGII

W

ĘGLOWODANÓW

–

WTŻ

–

UR

K

RAKÓW

6

Rysunek 2. Zjawisko załamania światła

n

1

— współczynnik załamania światła ośrodka pierwszego,

n

2

— współczynnik załamania światła ośrodka drugiego,

θ

1

— kąt padania, kąt między promieniem padającym a normalną do powierzchni

granicznej ośrodków,
θ

2

— kąt załamania, kąt między promieniem załamanym a normalną.

Stąd, przy założeniu, że znamy współczynnik załamania ośrodka gęstszego, (dla którego kąt
θ

2

= 90

o

a więc

sinθ

2

= 1 można wyznaczyć współczynnik załamania interesującej nas

substancji (lub roztworu). Znając (na podstawie roztworów wzorcowych) zależność

współczynnika załamania światła od stężenia roztworu tłuszczu można określić jego

zawartość w produkcie.

Współczynnik załamania światła mierzy się najczęściej przy pomocy refraktometru Abbego –

rysunek 3. Wiązka światła białego pada na układ pryzmatów P1/P2. Po wyjściu z pryzmatu

P2 zostaje skierowana przez pryzmat kierujący P3 do układu pryzmatów P4 i P5. Następnie

promienie świetlne przechodzą przez obiektyw, który ogniskuje je w górnym oknie pola

widzenia okularu. Patrząc przez ten okular widzimy oświetloną część pola widzenia i część

ciemną. Obracając (znajdujące się po lewej stronie przyrządu) pokrętło pryzmatu P3 dokonuje

się dokładnego ustawienia linii rozgraniczającej jasne i ciemne pole nie bezpośrednio na tle

skali, ale (ze względu na wygodę obserwacji) na skrzyżowaniu nici pajęczych okularu. Z

ruchem pryzmatu P3 sprzężony jest przesuw ruchomej skali K widocznej w obiektywie w

odrębnym oknie. Dzięki skali możemy bezpośrednio odczytać wartość współczynnika

załamania z dokładnością do 0,0005. Podziałka układu odczytowego K oświetlona jest

światłem skierowanym przez zwierciadło Z2 zamocowane w uchylno-obrotowej oprawie po

A

NALIZA

T

OWAROZNAWCZA MIODÓW

–

T

OWAROZNAWSTWO

Ż

YWNOŚCI

____________________________________________________________________________________________________________

K

ATEDRA

T

ECHNOLOGII

W

ĘGLOWODANÓW

–

WTŻ

–

UR

K

RAKÓW

7

lewej stronie przyrządu.

Przygotowanie próbki

W przypadku miodu skrystalizowanego próbki miodu zamknąć szczelnie w probówkach i

ogrzewać w łaźni wodnej w temperaturze 50 (±0,2)˚C do momentu rozpuszczenia wszystkich

kryształów. Schłodzić do temperatury pokojowej i ponownie zamieszać.

Analiza

Przy pomocy refraktometru Abbego wyznaczyć współczynnik refrakcji. Z tabeli 1 odczytać

zawartość wody odpowiadającą wyznaczonemu współczynnikowi refrakcji, uwzględniając

poprawki temperaturowe. W temperaturze powyżej (poniżej) 20˚C dodać (odjąć) 0,00023 na

każdy stopień różnicy.

Tabela 1. Zawartość wody w zależności od współczynnika refrakcji*

%H

2

O

n

%H

2

O

n

%H

2

O

n

%H

2

O

n

13,0

1,5044

16,0

1,4966

19,0

1,4890

22,0

1,4815

13,2

1,5038

16,2

1,4961

19,2

1,4885

22,2

1,4810

13,4

1,5033

16,4

1,4956

19,4

1,4880

22,4

1,4805

13,6

1,5028

16,6

1,4951

19,6

1,4875

22,6

1,4800

13,8

1,5023

16,8

1,4946

19,8

1,4870

22,8

1,4795

14,0

1,5018

17,0

1,4940

20,0

1,4865

23,0

1,4790

14,2

1,5012

17,2

1,4935

20,2

1,4860

23,2

1,4785

14,4

1,5007

17,4

1,4930

20,4

1,4855

23,4

1,4780

14,6

1,5002

17,6

1,4925

20,6

1,4850

23,6

1,4775

14,8

1,4997

17,8

1,4920

20,8

1,4845

23,8

1,4770

15,0

1,4992

18,0

1,4915

21,0

1,4840

24,0

1,4765

15,2

1,4987

18,2

1,4910

21,2

1,4835

24,2

1,4760

15,4

1,4982

18,4

1,4905

21,4

1,4830

24,4

1,4755

15,6

1,4976

18,6

1,4900

21,6

1,4825

24,6

1,4750

15,8

1,4971

18,8

1,4895

21,8

1,4820

24,8

1,4745

25,0

1,4740

*International Honey Commission [2002]

4) O

ZNACZENIE PRZEWODNOŚCI WŁAŚCIWEJ

[H

ARMONISED METHODS OF THE

I

NTERNATIONAL

H

ONEY

C

OMMISSION

2002]

Substancje mineralne to najczęściej związki nieorganiczne o charakterze soli,

wodorotlenków lub kwasów. Wszystkie te połączenia należą do grupy elektrolitów (mocnych

lub słabych). W związku z tym roztwory zawierające te związki będą wykazywały

przewodnictwo elektryczne o charakterze jonowym. Stwierdzono, że przewodnictwo

A

NALIZA

T

OWAROZNAWCZA MIODÓW

–

T

OWAROZNAWSTWO

Ż

YWNOŚCI

____________________________________________________________________________________________________________

K

ATEDRA

T

ECHNOLOGII

W

ĘGLOWODANÓW

–

WTŻ

–

UR

K

RAKÓW

8

właściwe roztworów elektrolitów jest wprost proporcjonalne do zawartości substancji

mineralnych. Na tej podstawie oszacować można, więc zawartość składników mineralnych

produktu, które są rozpuszczalne w wodzie i tworzą z nią roztwory właściwe.

Zasada pomiaru polega na wyznaczeniu wartości przewodności właściwej 20% roztwo-

ru suchej masy miodu za pomocą konduktometru. Oznaczenie opiera się na pomiarze

oporności elektrycznej roztworu, która jest odwrotnością przewodności właściwej.

Przygotowanie próbek

Rozpuścić 20 g miodu w przeliczeniu na suchą masę, przenieść ilościowo do kolby

miarowej o pojemności 100 cm

3

i dopełnić do kreski wodą destylowaną.

Oznaczenie

W przygotowanym roztworze zanurzyć elektrodę konduktometru i odczytać wartość

przewodności właściwej, wyrażoną w milisiemensach na centymetr.

A

NALIZA

T

OWAROZNAWCZA MIODÓW

–

T

OWAROZNAWSTWO

Ż

YWNOŚCI

____________________________________________________________________________________________________________

K

ATEDRA

T

ECHNOLOGII

W

ĘGLOWODANÓW

–

WTŻ

–

UR

K

RAKÓW

9

WYCIĄG Z KART CHARAKTERYSTYKI SUBSTANCJI NIEBEZPIECZNYCH UŻYWANYCH W

TRAKCIE ĆWICZEŃ

Roztwór jodu w KI

O

ZNAKOWANIE ZGODNE Z

D

YREKTYWAMI

UE

Produkt nie wymaga oznakowania zgodnie z dyrektywami UE lub odpowiadającymi im przepisami
krajowymi.
W

SKAZANIA RYZYKA DLA LUDZI I ŚRODOWISKA

Substancja lub mieszanina nie stwarza zagrożenia zgodnie z dyrektywami 67/548/EWG lub 1999/45/WE

P

IERWSZA POMOC

W przypadku wdychania
Jeżeli osoba poszkodowana oddycha, przenieść na świeże powietrze. Jeśli poszkodowany nie oddycha,
zastosować sztuczne oddychanie
W przypadku kontaktu ze skórą
Zmyć mydłem i dużą ilością wody.
W przypadku połknięcia
Nieprzytomnej osobie nigdy nie podawać nic doustnie. Wypłukać usta wodą.

Roztwór NaOH i HCl

O

ZNAKOWANIE ZGODNE Z

D

YREKTYWAMI

UE

Znaki ostrzegawcze:
C Produkt żrący
Klasyfikacja:
R35 Powoduje poważne oparzenia.

W

SKAZANIA RYZYKA DLA LUDZI I ŚRODOWISKA

Działa szkodliwie po połknięciu. Działa drażniąco na oczy i skórę.
P

IERWSZA POMOC

W przypadku kontaktu ze skórą
Zmyć dużą ilością wody. Zasięgnąć porady medycznej.
W przypadku kontaktu z oczami
Przemywać dokładnie dużą ilością wody przynajmniej przez 15 minut i skonsultować się z lekarzem.
Można przepłukać oczy roztworem kwasu bornego.
W przypadku połknięcia
Wypłukać usta wodą. Zasięgnąć porady medycznej.

A

NALIZA

T

OWAROZNAWCZA MIODÓW

–

T

OWAROZNAWSTWO

Ż

YWNOŚCI

____________________________________________________________________________________________________________

K

ATEDRA

T

ECHNOLOGII

W

ĘGLOWODANÓW

–

WTŻ

–

UR

K

RAKÓW

10

Ver. 1.1.06.09.2010