Towaroznawstwo

Gr. 2

Analiza towaroznawcza i właściwości fizykochemiczne miodów

Badany miód: spadziowy

Agnieszka Pajka

Barbara Szotek

Ewa Papież

Ćwiczenia nr 1

1) OZNACZANIE KWASOWOŚCI MIODU PRZY UŻYCIU PH-METRU

Zasada oznaczenia: Oznaczenie polega na zobojętnieniu kwasów zdysocjowanych i niezdysocjowanych obecnych w miodzie roztworem NaOH w celu oznaczenia kwasowości wolnej, a następnie dodaniu NaOH i odmiareczkowaniu nadmiaru zasady roztworem HCl.

Dane i obliczenia:

m = 10,02g

V1 = 6,6 cm³ = 0,0066 dm³ ( miareczkowanie roztworem NaOH – kwasowość wolna)

V₂ = 10,0 cm³ = 0,0010 dm³ (miareczkowanie roztworem HCl – kwasowość laktonowa)

C_NaOH = 0,05mol/l

C_HCl = 0,05mol/l

Kwasowość wolna

n = 0,05∙ 0,0082 = 0,00033mola

0,00033mola → 10,02g
x → 1000g

x= 0,0329 mola= 32,9 mmola NaOH = 32,9 mEq

Kwasowość laktonowa

10cm³ – 9,8 = 0,2 cm³=0,0002 dm³

0,05 · 0,0002 = 0,00001 mola

0,00001mola → 10,02g
x → 1000g

x= 0,0000998 mola = 0,998 mmola NaOH = 0,998 mEq

Kwasowość ogólna

kwasowość wolna + kwasowość laktonowa = kwasowość ogólna

32,9 + 0,0998 = 33,898 mmola NaOH = 33,898 mEq

Wnioski: Uzyskane wyniki kwasowości wolnej, laktonowej oraz całkowitej miodu spadziowego mieszczą się w polskich normach PN-88/A-77626 (10 – 50 mEq). Wyniki świadczą o dobrej jakości produktu, można się spodziewać, że nie był zbyt długo przechowywany, w przeciwnym razie
zaobserwowalibyśmy podwyższenie kwasowości.




2) LICZBA DIASTAZOWA MIODU

Zasada oznaczenia: Oznaczenie polega na rozkładzie określonej ilości skrobi przez α-amylazę znajdującą się w miodzie i wywołaniu zabarwienia jodem.

Wyniki:

Absorbancja	Czas [min]
0,61	6,36
0,41	10,86
0,31	16,65
0,205	21,46

Wykres 1. Zależność absorbancji od czasu oznaczona przy pomocy spektrofotometru.

Obliczenia:

y = −0, 0255x + 0, 737

0, 235 − 0, 737 = −0, 0255x

−0, 502 = −0, 0255x

x = 19, 69min

$$\text{DN} = \frac{60\ \min}{t_{x}} \bullet \frac{0,1}{0,01} \bullet \frac{1}{2} = \frac{300}{t_{x}}$$

$$\text{DN} = \frac{60\ \min}{19,69} \bullet \frac{0,1}{0,01} \bullet \frac{1}{2} = \frac{300}{19,69} = 15,24\ $$

Wnioski: Według dyrektywy Unii Europejskiej liczba diastazowa miodu powinna być nie mniejsza niż 8.0. Oznaczona liczba diastazowa miodu jest o wiele wyższa, dlatego uzyskany wynik przyjmujemy jako prawidłowy.

3) OZNACZANIE ZAWARTOŚCI WODY METODĄ REFRAKTOMETRYCZNĄ

Zasada oznaczenia: Metoda polega na pomiarze współczynnika załamania światła za pomocą refraktometru, a następnie oczytaniu zawartości wody z tabeli przedstawiającej zależność zawartości wody od współczynnika załamania światła.

Wyniki:

n = 1,4964

H₂O = 19,0%

Wnioski: Oznaczona zawartość wody – 19% - jest zgodna z normą PN-88/A-77626, według której zawartość wody w miodzie powinna być nie większa niż 20%.

4) OZNACZANIE PRZEWODNOŚCI WŁAŚCIWEJ

Zasada oznaczenia: Zasada pomiaru polega na wyznaczeniu wartości przewodności właściwej 20% roztworu suchej masy miodu za pomocą konduktometru. Oznaczenie opiera się na pomiarze oporności elektrycznej roztworu, która jest odwrotnością przewodności właściwej.

Wyniki:

Przewodność właściwa = 1,325 mS/cm

Wnioski: Oznaczona przewodność właściwa jest prawidłowa. Polskie Normy (PN-88/A-77626) określają, że przewodność miodu spadziowego ze spadzi iglastej powinna być nie mniejsza niż 0,95 mS/cm.

Podsumowanie:

Wykonane ćwiczenia pozwoliły na stwierdzenie, że badany miód spełniał wymagania stawiane w normach. Kwasowość, liczba diastazowa, zawartość wody oraz przewodność właściwa wskazywały wyniki prawidłowe. Badany produkt możemy przyjąć jako świeży i zgodny z normami.

Ćwiczenia nr 2

1) ANALIZA PYŁKOWA MIODU

Zasada oznaczenia: Zasada polega na przygotowaniu osadu miodowego (do dwóch próbek ,każda po 20 g miodu dodano ciepłej wody i kolejno wirowano przez 5 do 10 minut przy prędkości 3 000 obr./min.) Po odwirowaniu sporządzono preparaty mikroskopowe z powstałego osadu. Analiza pyłkowa pozwala też jednoznacznie stwierdzić ewentualne domieszki miodów pochodzących z innych regionów klimatycznych

Zdjęcia analizowanych pyłków :

Obserwacje i wnioski: Na podstawie analizy pyłkowej można stwierdzić jakiego rodzaju posiadamy miód, oraz stwierdzić jego pochodzenie . Można wykryć ewentualne zafałszowania. W badanym miodzie nie stwierdzono obcych domieszek miodów. Pyłki występujące w przeważającej ilości, nazywane są pyłkami prze­wodnimi, pozwalają ustalić gatunek roślin, z jakich pochodzi dany miód. Pozwala to na odróżnienie miodu kwiatowego od spadziowego. Liczba pyłków w miodach odmianowych jest na ogół stała i typowa dla poszczególnych gatunków roślin. Minimalny procentowy udział pyłku przewodniego nie może stanowić mniej niż 20%. Pyłki kwiatowe zależnie od gatunku roślin posiadają różnorodne kształty: okrągły, spłaszczony, owalny, kolcowaty, podłużny, trójgraniasty itp. Kształt pyłków występujących w miodzie może ulec pewnemu zniekształceniu. W badanym przez nas miodzie dominują kształty okrągłe.

2) OZNACZENIE ZAWARTOŚCI ZANIECZYSZCZEŃ MECHANICZNYCH

Zasada oznaczenia: Oznaczenie polega na sporządzeniu roztworu miodu z wodą, przesączeniu go przez wysuszony i zważony sączek z miękkiej bibuły. Po przesączeniu sączek należy powtórnie wysuszyć w suszarce o temperaturze 10-105°C przez 1h i ponownie zważyć. Zawartość zanieczyszczeń mechanicznych podaje się w procentach wagowych.

49,5273 - masa sączka i naczynka wagowego po I suszeniu
49,8932 - masa sączka z osadem i naczynka wagowego po II suszeniu
25g- waga próbki miodu

X=m₂-m₁
X=49,8932-49,5273=0,3659g

25g – 100%
0,3659 - x %

x=1,4636%

Wnioski: Według Polskiej Normy zawartość zanieczyszczeń mechanicznych w miodzie nie powinna być większa niż 0,1%.Uzyskany wynik jest znacznie większy, co oznacza że prawdopodobnie miód jest zanieczyszczony i mogą występować w nim zarodniki grzybowe oraz różnego rodzaju pyłki. Na otrzymany wynik może mieć wpływ stopień wysuszeni sączka, oraz dokładność wykonywanej analizy.

3) WYKRYWANIE OBECNOŚCI ZAFAŁSZOWAŃ MIODU W POSTACI DESKTRYN SKROBIOWYCH

Zasada oznaczenia: Oznaczenie polega na zbadaniu obecności dekstryn skrobiowych poprzez obserwacje roztworu miodu po dodaniu kwasu solnego i alkoholu etylowego.

Wyniki: Po wykonaniu oznaczenia na miodzie spadziowym nie zaobserwowano zmętnienia ani osadu, natomiast na miodzie niewiadomego pochodzenia zauważono zmętnienie.

Wnioski: W roztworze miodu niewiadomego pochodzenia po dodaniu odczynników zaobserwowano zmętnienie, co świadczy o zafałszowaniu go dekstrynami.
Roztwór miodu spadziowego używany do pozostałych badań pozostał klarowny co świadczy o braku
zafałszowań dekstrynami.

4) WYKRYWANIE OBECNOŚCI ZAFAŁSZOWAŃ MIODU MELASEM

Zasada oznaczenia: Wykrywanie obecności melasu wykonuje się zgodnie z PN-88/A-77626. Badanie polega na wytrąceniu z miodu niecukrów organicznych z zasadowym octanem ołowiawym. Miód zanieczyszczony melasem tworzy obfity brunatno-żółtawy osad, natomiast miód niezanieczyszczony pozostaje klarowny.

Wyniki i wnioski: Otrzymany roztwór pozostał klarowny, co świadczy o tym, że miód nie jest zafałszowany melasem.

5) ANALIZA PROFILU WĘGLOWODANOWEGO MIODÓW METODĄ HPLC

Zasada oznaczenia: Badanie polega na przeprowadzeniu badania chromatograficznego badanych próbek.

Rozcieńczenia:

a) obliczenia stężeń do krzywej wzorcowej z uwzględnieniem rozcieńczeń roztworu

$$\frac{1\ g}{x} - \ \frac{50\ \text{ml}}{1\ \text{ml}}$$

x = 0,02 [g]

$$\frac{0,02\ g}{x} - \ \frac{25\ \text{ml}}{1\ \text{ml}}$$

x = 0,0008 [g/ml]

$$\frac{1\ g}{x} - \ \frac{50\ \text{ml}}{2\ \text{ml}}$$

x = 0,04 [g]

$$\frac{0,04\ g}{x} - \ \frac{25\ \text{ml}}{1\ \text{ml}}$$

x = 0,0016 [g/ml]

$$\frac{1\ g}{x} - \ \frac{50\ \text{ml}}{5\ \text{ml}}$$

x = 0,1 [g]

$$\frac{0,1\ g}{x} - \ \frac{25\ \text{ml}}{1\ \text{ml}}$$

x = 0,004 [g/ml]

$$\frac{1\ g}{x} - \ \frac{50\ \text{ml}}{10\ \text{ml}}$$

x = 0,2 [g]

$$\frac{0,2\ g}{x} - \ \frac{25\ \text{ml}}{1\ \text{ml}}$$

x = 0,008 [g/ml]

b) Obliczenie zawartości miodu w próbce

$$\frac{2,5\ g\ \text{miodu}}{x} - \ \frac{50\ \text{ml}}{1\ \text{ml}}$$

x = 0,05 [g/ml]

c) Obliczenie ilości glukozy w próbce na podstawie równania krzywej wzorcowej

Ryc. 1. Krzywa wzorcowa dla glukozy.

y = 1236x + 0, 132

$$x = \frac{y - 0,132}{1236} = \ \frac{9,603}{1236} = 0,00777\ \lbrack\frac{g}{\text{ml}}\rbrack$$

$$\frac{0,05\ g}{0,00777\ g} - \ \frac{100\ \%}{x}$$

x = 15,54%, co jest równoważne temu, że w 100 g miodu znajduje się 15,54 g glukozy.

c) Obliczenie ilości fruktozy w próbce na podstawie równania krzywej wzorcowej

Ryc. 2. Krzywa wzorcowa dla fruktozy.

y = 884, 5x + 0, 520

$$x = \ \frac{y - 0,520}{884,5} = \ \frac{12,063 - 0,520}{884,5} = 0,01305031\ \lbrack\frac{g}{\text{ml}}\rbrack$$

$$\frac{0,01305031\ g}{0,05\ g} - \ \frac{x}{100\%}$$

x = 26,1%, co jest równoważne z tym, że w 100 g miodu znajduje się 26,1 g fruktozy.

Omówienie wyników: Zgodnie z polską normą sumaryczna zawartość cukrów redukujących w miodzie spadziowym nie powinna być niższa niż 60%. Uzyskany wynik odbiega od normy, ponieważ w badanym miodzie spadziowym wykazano zawartość 41,64% cukrów redukujących (26,1% fruktozy oraz 15,54% glukozy). Tak niski wynik może być spowodowany nieprecyzyjnym wykonaniem ćwiczenia. Wynik mogło zaburzyć zbytnie rozcieńczenie badanej próbki, bądź nieprawidłowe przygotowanie próbek do krzywej kalibracyjnej.

6) ANALIZA ZAWARTOŚCI 5-HYDROKSYMETYLOFURFURALU W MIODACH

METODĄ HPLC

Zasada oznaczenia: Zawartość 5-hydroksymetylofurfuralu(HMF) określa się w klarownym, przefiltrowanym, wodnym roztworze miodu przy użyciu metody HPLC z odwróconymi fazami i detekcją UV. Otrzymany sygnał porównuje się z wzorcami o znanym stężeniu.

a) obliczenia stężeń do krzywej wzorcowej z uwzględnieniem rozcieńczeń roztworu

$$\frac{20\ \text{mg}}{x} - \ \frac{50\ \text{ml}}{10\ \text{ml}}$$

x = 4 [mg]

$$\frac{4\ \text{mg}}{x} - \ \frac{25\ \text{ml}}{1\ \text{ml}}$$

x = 0,16 [mg/ml]

$$\frac{20\ \text{mg}}{x} - \ \frac{50\ \text{ml}}{5\ \text{ml}}$$

$$\frac{2\ \text{mg}}{x\ }\ \frac{25\ \text{ml}}{1\ \text{ml}}$$

x = 0,08 [mg/ml]

$$\frac{20\ \text{mg}}{x} - \ \frac{50\ \text{ml}}{2\ \text{ml}}$$

x = 0,8 [mg]

$$\frac{0,8\ \text{mg}}{x\ }\ \frac{25\ \text{ml}}{1\ \text{ml}}$$

x = 0,032 [mg]

$$\frac{20\ \text{mg}}{x} - \ \frac{50\ \text{ml}}{1\ \text{ml}}$$

x = 0,4 [mg]

$$\frac{0,4\ \text{mg}}{x\ }\ \frac{25\ \text{ml}}{1\ \text{ml}}$$

x = 0,016 [mg/ml]

b) Obliczenie zawartości miodu w próbce

$$\frac{5\ g\ \text{miodu}}{x} - \ \frac{50\ \text{ml}}{1\ \text{ml}}$$

x = 0,1 [g/ml] miodu w próbce, czyli 100 [mg/ml].

c) Obliczenie ilości fruktozy w próbce na podstawie równania krzywej wzorcowej

Ryc. 3. Krzywa kalibracyjna dla HMF.

y = 2773x + 28, 40

$$x = \ \frac{y - 28,40}{2733}$$

$$x = \left| \frac{2,00628 - 28,40}{2733} \right| = 0,0096574\ \lbrack\frac{\text{mg}}{\text{ml}}\rbrack\ $$

$$\frac{100\ \text{mg}}{0,0096574\ \text{mg}} - \ \frac{100\%}{x}$$

x = 0,0097% HMF w miodzie, co oznacza, że w 100 g miodu spadziowego znajduje się 0,0097 g HMF, czyli 9,7 mg/100g produktu.

Omówienie wyników: Zgodnie z polską normą zawartość HMF w miodzie spadziowym nie powinna przekraczać 3 mg/ 100g produktu. Uzyskany wynik jest zbyt wysoki. HMF jest substancją powstającą w miodzie na skutek rozkładu węglowodanów w obecności kwasów, szczególnie przy działaniu wysokiej temperatury. W świeżym miodzie HMF nie występuje wcale lub występuje w znikomych ilościach. Powodem nienaturalnie podwyższonej zawartości HMF w miodzie jest jego przegrzanie i/lub przechowywanie w niewłaściwych warunkach.

Ćwiczenia nr 3

1)ANALIZA SENSORYCZNA MIODU

Tabela.5. Oznaczenie sensoryczne miodu.

MIÓD spadziowy
Konsystencja
Barwa
Zapach
Smak

2) OZNACZENIE GLUKOZY I FRUKTOZY W MIODZIE METODĄ POLARYMETRYCZNĄ

Zasada oznaczenia: Glukoza i fruktoza to dwa podstawowe składniki węglowodanowe miodów. Ich wzajemny stosunek może być podstawą identyfikacji miodów oraz stanowić podstawę wykrycia zafałszowań. Ponieważ oba cukry wykazują właściwości skręcania płaszczyzny światła spolaryzowanego ich analizę można wykonać metodą polarymetryczną przy założeniu, że znana jest ich zawartość określona np. poprzez analizę cukrów redukujących.

Wyniki:

αm– skręcalność zmierzona dla miodu = 2,74

[α]g– skręcalność właściwa glukozy = 97,3

[α]f– skręcalność właściwa fruktozy = -108,2

c- Łączna zawartość fruktozy i glukozy= 41,64% cukrów redukujących (26,1% fruktozy oraz 15,54% glukozy)

GF = (10 × C)/100g

$${\text{GF} = \frac{10 \times 41,64}{100g}}{\text{GF} = \frac{416,4}{100g}}{\mathbf{\text{GF}}\mathbf{=}\mathbf{4}\mathbf{,}\mathbf{164g}}$$

$$\lbrack\alpha\rbrack_{20}^{D} = \frac{\alpha}{p \times l}$$

p − stezenie substancji optycznie czynnych w miodzie

α_m  = 2, 74 miód

$\lbrack\alpha\rbrack_{20}^{D} = \frac{18,74}{0,2} = 93,7$ glukoza

$\lbrack\alpha\rbrack_{20}^{D} = - \frac{21,64}{0,2} = - 108,2$ fruktoza

$${x = \frac{\left( \propto m \times 50 - \left\lbrack \propto \right\rbrack g \times \text{GF} \right)}{\left( \left\lbrack \propto \right\rbrack f - \left\lbrack \propto \right\rbrack g \right)}}{\text{gdzie}:}$$

α_m – skręcalność zmierzona dla miodu

[α]_g – skręcalność właściwa glukozy

[α]_f – skręcalność właściwa fruktozy

$$x = \frac{(2,74 \times 50 - 93,7 \times 4,164)}{( - 108,2 - 93,7)} = \frac{- 260,17}{- 201,9} = 1,289$$

$$\text{dfm} = \frac{x}{50}$$

$${\text{dfm} = \frac{1,289}{50}\backslash n}{\mathbf{\text{dfm}}\mathbf{=}\mathbf{0}\mathbf{,}\mathbf{02578}\mathbf{g}\mathbf{/}\mathbf{\text{cm}}^{\mathbf{3}}}$$

$$\text{dgm} = \frac{\text{GF} - x}{50}$$

$$\text{dgm} = \frac{4,164 - 1,289}{50}$$

$$\text{dgm} = \frac{2,875}{50}$$

dgm=0,0575g/cm³

Zawartość procentowa glukozy i fruktozy w miodzie.

Fruktoza: Glukoza:

x  − 1, 289g ∖ nx%=12,89%

Wnioski: Zawartość glukozy w badanym przez nas produkcie jest znaczne wyższa od fruktozy. Uzyskane wyniki nie maja podobnych zależności jak w badaniu metodą HPLC , ponieważ zawartość fruktozy wyszła większa od zawartości glukozy (26,1% fruktozy oraz 15,54% glukozy).

3) OZNACZANIE ZAWRTOŚCI CUKRÓW METODĄ LUFFA- SCHOORLA

Zasada oznaczenia: Metoda Luffa- Schoorla wykorzystuje właściwości redukujące cukrów. Ilość zredukowanej miedzi oznacza sie bezpośrednio za pomocą metod jodometrycznych, a zawartość cukrów redukujących odczytuje się z tablic na podstawie ilości tiosiarczanu (VI) sodu zużytego do miareczkowania.

Wyniki:

Próba ślepa:

10,9 cm³ – I miareczkowanie

15,3 cm³ – II miareczkowanie

Łączna ilość zużytego tiosiarczanu (VI) sodu – 26,2 cm³

26,2cm³ - 59,1 mg( wartość odczytana z tabeli)

Próba właściwa : 11,9 cm³

(próba ślepa- próba właściwa)

26,2 mg- 11,9 mg = 14,3 mg tiosiarczanu (VI) sodu

14,3 cm³ – 35,7mg cukrów redukujących

59, 1 − 100%∖n35, 7 − x%∖nx=60,4%

Wnioski: Zgodnie z wymaganiami zawartość cukrów redukujących powinna wynosić nie mniej niż 60%. Uzyskany przez nas wynik mieści się w wyznaczonych normach.