Analiza żywności- zajmuje się w ogólnym ujęciu badaniem ilościowym i jakościowym artykułów żywnościowych, łącznie z używkami. Przedmiot obejmuje: analizę właściwą fizycznych żywności, analizę chemiczną składników żywności i analizę sensoryczną.

Metody stosowane w analizie żywności:

• Metody chemiczne- stosowane są do oznaczenia poszczególnych składników chemicznych żywności decydujących np. o jej wartości odżywczej czy też informujących o stopniu bezpieczeństwa dla zdrowia.

• Metody fizyczne- pozwalają na oznaczenie oznaczenie właściwości fizycznych żywności np.: lepkość, gęstość, temperaturę topnienia

• Metody fizyko- chemiczne- wykorzystują teoretycznie podstawy metod analitycznych oparte na chemii fizycznej np.: fotometria, chromatografia, elektroforeza.

• Metody mikrobiologiczne- są nieodzowne przy badaniu jakości towarów żywnościowych. Dotyczą takich właściwości towarów jak: stopień świeżości, obecność bakterii chorobotwórczych, skuteczność utrwalania.

• Metody analizy sensorycznej- są najczęściej wykorzystywane w przemyśle kontroli jakości produktów do rozróżniania towarów pochodzących z różnych partii i ustalenia standardów jakości.

Podstawy analizy sensorycznej:

• Ocena organoleptyczna- polega na określeniu jakości produktów spożywczych za pomocą zmysłów. Nie jest powtarzalna, odtwarzalna ponieważ zależy od wrażliwości sensorycznej oceniającego, jego stanu fizjologicznego i psychicznego a także od warunków w jakich ocenę przeprowadzono

• Analiza sensoryczna- to nauka która obejmuje pomiar i ocenę właściwości produkcyjnych za pomocą jednego lub kilku zmysłów w odpowiednich warunkach przez osoby spełniające określone wymagania

• Degustacja (smakowanie, kosztowanie)- to organoleptyczne badanie produktu przez osoby o szczególnie wyczulonym smaku. Potocznie nazywa się tak organoleptyczną ocenę jakości produktu przez konsumentów.

Aparatami pomiarowymi w analizie sensorycznej są zmysły: smaku, wzroku, słuchu, węchu, dotyku (czucia)

Podstawowe pojęcia stosowane w analizie sensorycznej:

- receptor- określona część organu zmysłu reagujący na konkretny rodzaj zmysłu.

- bodziec- czynnik wywołujący pobudzenie receptora

- percepcja- postrzeganie efektów pobudzania przez jeden lub kilka bodźców sensorycznych.

- wrażliwość sensoryczna- zdolność odnawiania, identyfikowania i /lub rozróżniania jakościowego i/lub ilościowego jednego lub kilku bodźców za pomocą narządów zmysłu

- minimum sensoryczne- minimalna wymagana wrażliwość sensoryczna osób wykonywujących oceny sensoryczne.

- próg wyczuwalności- minimalne stężenie bodźca sensorycznego wywołującego wrażenie którego jakości nie można jeszcze zidentyfikować.

- próg rozpoznawania- minimalne natężenie bodźca sensorycznego wywołującego wrażenie które można zidentyfikować.

- próg różnicy- wartość najmniejsze wyczuwalnej różnicy w fizycznym natężeniu bodźca.

- próg końcowy- minimalna wartość bodźca sensorycznego o dużej intensywności powyżej której dalszy przyrost bodźca nie wywołuje przyrostu intensywności wrażenia.

Czynniki wpływające na wyniki analizy sensorycznej:

- wiek- wrażliwość sensoryczna wzrasta wraz z wiekiem i osiąga maksimum w wieku 20-40 lat i utrzymuje się na tym poziomie do 40-45 roku życia a następnie powoli spada

- płeć- kobiety wykazują większą wrażliwość na smak słodki i słony a mężczyźni na kwaśny, kobiety łatwiej rozpoznają niewielkie różnice barwy

- palenie tytoniu- palacze wykazują zmniejszona wrażliwość na smak gorzki

- stan zdrowia i samopoczucie- stany chorobowe zmniejszają wrażliwość sensoryczną

- picie alkoholu- wyraźnie obniża wrażliwość smakową i węchową.

Testy szkoleniowe:

- próba na określenie progów wrażliwości smakowej i zapachowej- polega na ocenie zdolności do stwierdzenia różnić w natężeniu bodźca zapachowego. Test ten najczęściej wykonuje się metodą kolejności ( ustawienie na podstawie próby węchowej prezentowanych próbek w kolejności wzrastającej intensywności odbieranego wrażenia)

- próba na wykrywanie różnic smakowych, zapachowych- może być przeprowadzona metodą testu parzystego próby trójkowej. Testy mają na celu stwierdzenie zdolności osoby testowanej do stwierdzenia różnic w natężeniu bodźca smakowego.

- próba na rozpoznanie smaków- polega na ocenie zdolności rozpoznawania i definiowania sześciu smaków: słonego, słodkiego, gorzkiego, kwaśnego, umami i metalicznego przygotowanych odpowiednio z sacharozy, chlorku sodu, kwasu cytrynowego, kofeiny, glutaminianu jednosodowego oraz siarczanu(VI) i żelaza (II) siedmiowodnego

- próba na rozpoznaniu smaku i definiowanie zapachów- polega na rozpoznawaniu i definiowaniu około 20 podstawowych rodzajów zapachów. substancje zapachowe odbiera się zgodnie z rodzajem zapachów występujących w produktach która osoba testowana będzie oceniać w przyszłości.

- próba na pamięć smakową- ma na celu określenie zdolności do zapamiętywania natężenia smaku roztworów. Polega ona na podaniu osobie testowanej roztworu substancji smakowej o określonym stężeniu a następnie po upływie 3 minut ponownemu podaniu roztworu tego samego smaku ale o stężeniu mniejszym, większym bądź takim samym.

Analityczne metody oceny różnic z zastosowaniem kategorii i skał:

- metoda kolejności- jest szczególnie przydatna do wstępnych oznaczeń i do selekcji. Oceniającemu podaje się losowo kilka próbek które ma uszeregować według ustalonego schematu ( intensywność lub stopniowania określonych cech)

- metody skalowania- służą do ilościowego wyrażenia zróżnicowania ilości. Określoną cechę produktu ocenia się za pomocą skali obejmującej kilka lub kilkanaście stopni natężenia tej cechy. Oceniający ma przypisać jakość próbki produktu do określonego stopnia skali. Każda liczba lub punkt na skali muszą być proporcjonalne do właściwości jakościowej będącej przedmiotem pomiaru. W metodzie skalowania wykorzystuje się różne rodzaje skali: słowne, liczbowe, graficzne, graficzno- liczbowe.

Metoda punktowa- najbardziej rozpowszechniona wśród metod skalowania, polega na wyrażeniu poszczególnych cech jakościowych ocenianego produktu za pomocą konkretnej liczby punków po uwzględnieniu współczynników ważkości- przypisaniu produktowi ostatecznej oceny całkowitej w postaci liczby.

Współczynnik ważkości- są to mnożniki które odzwierciedlają ważkość każdej ocenionej cechy w całkowitej ocenie produktu zwiększając udział innych cech jednostkowych w tej określonej ocenie.

BŁĘDY POMIARÓW W ANALIZIE ŻYWNOŚCI

W analizie żywności szczególnie przy oznaczeniach ilościowych niezbędna jest znajomość zagadnień doborem odpowiedniej procedury.

Granica oznaczalności- najmniejsza ilość lub najmniejsze stężenie substancji jakie można ilościowo oznaczyć za pomocą danej metody analitycznej z założoną dokładnością, precyzją, niepewnością.

Granica wykrywalności- najmniejsze stężenie analityczne jakie można zmierzyć za pomocą danej metodyki analitycznej ze statystycznie istotną pewnością.

Dokładność- zgodność między uzyskanym wynikiem pomiaru a wartością rzeczywista.

Precyzja- zgodność między niezależnymi wynikami uzyskanymi w trakcie analizy danej próbki z zastosowaniem danej procedury analitycznej.

Prawdziwość- zgodność wyniku oznaczania z wartością rzeczywistą.

Powtarzalność- precyzja wyników uzyskanych w tych samych warunkach pomiarowych.

Czułość- stosunek zmiany sygnału wyjściowego urządzenia pomiarowego do powodującej ją zmiany stężenia analitycznego.

Liniowość- podział zakresu pomiarowego metodyki analitycznej w którym sygnał wyjściowy jest proporcjonalny do oznaczonego stężenia analitycznego.

Specyficzność/ selektywność- możliwość dokładnego i specyficznego oznaczenia występowania i zawartości analitycznej w obecności innych składników w próbie rzeczywistej w danych warunkach pomiarowych.

Walidacja metodyki- podczas analityki metody analitycznej prowadzony w celu zapewnienia zgodności ze stawianymi tej metodzie wymaganiami, definiujący tę metodykę oraz pozwalający określić jej przydatność.

Błędy- opracowując wynik analizy próbki należy pamiętać że odpowiadają one rzeczywistym wartościom tylko w pewnym przybliżeniu. Różnicę między wartością rzeczywistą a wartością zmienną nazywa się błędem. Błędy mogą powstać na każdym etapie procesu analitycznego od pobrania próbki reprezentatywnej poprzez wykonanie analizy aż do interpretacji wyniku. Ze względu na przyczyny powodujące ich powstawanie błędy dzielą się na trzy grupy: grube, systematyczne, przypadkowe.

Błędy grube- powstają gdy jeden lub kilka czynników znacznie odbiegają od pozostałych. Na skutek np.: poważnej pomyłki przy odczycie wskaźnika przyrządu pomiarowego.

Błędy systematyczne- średnia arytmetyczna wyników różni się od wartości prawdziwej, przyczyny: próbka niereprezentatywna, błędy instrumentalne, interferencje wywołane przez substancję toksyczną, błędy cechowania

Błędy przypadkowe- wyniki oscylują wokół wartości rzeczywistej a ich średnia arytmetyczna jest bliska wartości prawdziwej. Mają charakter zjawiska losowego i nie podlegają kontroli analityka może je tylko oszacować są to najczęściej: błędy związane z nieprawidłowym wykonaniem analizy, błędy subiektywne. odchylenie standardowe- określa błąd bezwzględny.

OZNACZENIE GĘSTOŚCI

Pomiary gęstości- w analizie żywności pomiar gęstości informuje o zawartości tzw. Ekstraktu tj. sumy substancji rozpuszczalnych w wodzie i nielotnych z parą wodną.

Gęstość ciała zależy od temperatury i ciśnienia.

Gęstość substancji: względna, bezwzględna

W analizie produktów żywnościowych gęstość wyznacza się 3 metodami. Służą do tego: pomiary areometryczne, pomiary piknometryczne, pomiary przy użyciu wagi hydrostatycznej.

Pomiary areometryczne- służą wyłącznie pooznaczania gęstości cieczy. Zasada pomiar7u opiera się na prawie Archimedesa.

Areometry dzieli się na duże grupy: wyskalwane w wartościach liczbowych gęstości [g/cm3], wyskalowane w jednostkach umownych.

W analizie najczęściej stosuje się areometry Gay- Lussana, Baume, Brixa, Ballinga, Oeschle, laktodensymetr, areometry Trallesa i Richtena.

Areometr Gay- Lussana [ͦG-L] wykorzystuje gęstość badanego roztworu bezpośrednio w g/cm³

Areometr Baume [°Be] to przyrząd o skali umownej stosowany m.in. do pomiarów gęstości syropu ziemniaczanego, melasy, roztworów ługu sodowego, kwasu siarkowego (VI), chlorku sodu

Areometr Oeschle [ͦOe]służy do pomiaru gęstości moczu gronowego i wskazuje ile gramów alkoholu może powstać w 1dm³ wina po całkowitym odfermentowaniu cukru zawartego w moczu

Areometr Tallesa [ͦTr] i areometr Richtera [ͦR] tzw alkomierze wskazują zawartość alkoholu etylowego w produkcie spożywczym, pierwszy z nich w procentach objętościowym [cm³/ 100cm³] a drugi z nich w procentach wagowych [ g/100cm³]

Areometr Ballinga [ͦBlg] oraz areometr Brixa [ͦBx] tzw cukromierze wskazują łączną zawartość sacharozy w roztworach wodnych różnych składników w %wagowych a w przypadku roztworów wieloskładnikowych wskazuje zawartość ekstraktu. Jeżeli w badanym roztworze obok innych związków występuje alkohol etylowy

Areometry skalowane są w temperaturze 15 lub 20ͦC. Jeżeli pomiar gęstości odbywa się w innej temperaturze należy zastosować poprawkę z odpowiednich tabel

Piknometry- są to specjalne naczynia szklane, najczęściej wyposażone w doszlifowany korek przez którego środek przechodzi wąska woskowata kapilara

Zasada pomiaru gęstości za pomocą piknometru- polega na porównaniu masy pewnej objętości badanego roztworu z masą takiej samej objętości cieczy wzorcowej w tej samej temperaturze. Pomiar sprowadza się do zważenia suchego pustego piknometru, napełnionego roztworem o określonej temperaturze oraz piknometru napełnionego cieczą wzorcową o takiej samej temperaturze. Następnie gęstość względną wyraża się jako gęstość bezwzględna uwzględniając gęstość cieczy wzorowej o temperaturze t. przy wyznaczaniu gęstości sproszkowanych ciał stałych stosuje się cieczy o gęstości mniejszej od gęstości badanego ciała w której badane ciało jest nierozpuszczalne.

Gęstość względna badanego roztworu wylicza się z zależności:
gdzie: m- masa suchego piknometru, m₀- masa piknometru z wodą destylowana, m₁- masa piknometru z badaną cieczą

piknometry zapewniają dużą dokładność pomiarów do piątego miejsca po przecinku. Oznaczenie jest tym dokładniejsze im większą objętość ma piknometr. Dokładność pomiaru piknometrycznego zależy jednak przede wszystkim od utrzymania jego stałej temperatury, gdyż ta wpływa na gęstość cieczy.

Pomiary przy użyciu wagi hydrostatycznej- zasada pomiaru hydrostatycznego opiera się na prawie Archimedesa według którego ciało zanurzone w cieczy działa siła wyporu skierowana pionowo w górę równa ciężarowi wypartej cieczy. Znając objętość ciała, jego ciężaru w powietrzu G₀ i jego ciężar cieczy G_c można wyliczyć gęstość cieczy. W metodzie hydrostatycznej objętość nurnika jest stała a zmienna jest masa roztworu wypierającego przez zanurzony nurnik zależna od gęstości badanego roztworu. W praktyce stosuje się wagi Mohra- Westphala i Parowa.

Pomiary lepkości- lepkość ( tarcie wewnętrzne) to własność ośrodka ciekłego lub gazowego charakteryzująca jego opór przeciw przesuwaniu się jednych warstw względem drugich. Pojawiające się wtedy siły tarcia wewnętrznego są skierowane stycznie do powierzchni kontaktu tych warstw.

Lepkość dynamiczna ( bezwzględna)- cieczy określona prawem oporu Newtona jest to siła przypadająca na jednostkę powierzchni, niezbędna do utrzymania jednakowego gradientu prędkości między dwiema równoległymi powierzchniami odległymi o jednostkę długości
stąd
gdzie: F- siła[N], s- powierzchniowa warstwa [m²], v- prędkość przesuwania się warstw cieczy [m/s], x- odległość pomiędzy warstwami cieczy [m], n- współczynnik proporcjonalności, lepkość bezwzględna ( dynamiczna) [Pa*s], d_v /d_x- prędkość ścieralna ( gradient prędkości) [s^-1]

Inne definicje określające różne rodzaje lepkości:

- lepkość kinetyczna- stosunek lepkości dynamicznej do gęstości badanego ciała w tej samej temperaturze [ni²/s]

- lepkość właściwa- stosunek lepkości danej cieczy do lepkości wody w temp 0 ͦC

- lepkość względna- lepkość bezwzględna danej cieczy względem lepkości bezwzględnej wody w tej samej temperaturze

- lepkość strukturalna- charakterystyczna dla polimerów i układów dyspersyjnych opisuje oraz powstawanie struktur w cieczy w zależności od prędkości przepływu

Metody pomiaru lepkości- 1) polegająca na pomiarze przepływu określonej objętości cieczy. Pomiar czasu przepływu określonej objętości badanej przez odpowiednio skalibrowane rurki kapilarne. Wykorzystane zostaje prawo Paiseuille'a:
gdzie: n- lepkość bezwzględna [mPa*s], t- czas przepływu cieczy przez kapilarę [s], d- gęstość cieczy [kg/m³], v- objętość cieczy przepływającej przez kapilarę [m³], k- stałe kapilary dla danego wiskozymetru [mPa*m⁶/kg]. 2)polegająca na pomiarze czasu opadania kulki oznaczonej gęstości ( wiskozymetr Hopplera). Lepkość dynamiczna oznaczona jest na podstawie zmienionego czasu opadania kulki w słupie cieczy pod wpływem siły ciężkości. Wykorzystane zostaje prawo Stokes'a które przyjmuje postać: n=k*t(d_k-d_c) gdzie: n- lepkość dynamiczna [mPa*s], t- czas opadania kulki [s], d_k- gęstość kulki [kg/m³], d_c- gęstość badanej cieczy [kg/m³], k- stała kulki [mPa* m³/kg]

OZNACZENIE KWASOWOŚCI

Kwasowość aktywna ( czynna, rzeczywista)- jest definiowana jako ujemny logarytm stężenia jonów hydroniowych (H₃O) pH=- log [H₃O⁺]. Kwasowość aktywna zależy przede wszystkim od mocy kwasu obecnego roztworze, można ją oznaczyć potencjometrycznie lub spektrofotometrycznie. Metoda potencjometryczna należy do najdokładniejszych metod oznaczania jonów H₃O⁺. oznaczenie sprowadza się do pomiaru siły elektromotorycznej (SEM= E₁- E₂) czyli różnicy potencjałów ogniw.

Kwasowość miareczkowania ( potencjalna) jest miarą zawartości w produkcji spożywczych substancji chemicznych o charakterze kwaśnym w szczególności kwasów organicznych i nieorganicznych oraz ich soli ulegających hydrolizie kwasowej.

Kwasowość potencjalną można oznaczyć przez miareczkowanie alkalimetryczne dwojakiego rodzaju: 1- miareczkowanie klasyczne- z zastosowaniem odpowiednich wskaźników alkacymetrycznych, 2- miareczkowanie potencjometryczne- z pehametryczną detekcję punktu końcowego.

Kwasowość lotna- jest miarą zawartości w produktach spożywczych kwasów ulegających odparowywaniu z parą wodną ( kwasów lotnych). Pomiar kwasowości lotnej jest poprzedzany oddestylowaniem lotnych kwasów z parą wodną. Para wodna powoduje zmniejszenie prężności par kwasów których temperatura wrzenia jest wyższa od 100ͦC. Po destylacji oznacza się zawartość kwasów lotnych służą do tego dwie metody: 1. Miareczkowanie alkacymetryczne, 2. Metoda spektrofotometryczna.

Sposoby wyróżniania kwasowości:

- w stopniach Soxhleta [ͦS]- liczba cm³ roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 0,25M potrzeba do zobojętnienia 50cm³ mleka

- w stopniach Soxhleta- Henkka [ͦSH]- liczba cm³ wodorotlenku sodu o stężeniu 0,25M potrzebna do zobojętnienia 100 cm³ mleka

- w stopniach Thomera [ͦT]- liczba cm³ roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 0,1M potrzebna do zobojętnienia 100 cm³ mleka

Oznaczenie zasadowości wody:

• Woda wolna- jest rozpuszczalnikiem substancji ograniczających i mineralnych, wypełnia wolne przestrzenie w produktach, bierze udział w przemianach fizykochemicznych i nie podlegają zjawiskom kapilarnym

• Woda związana może występować jako:

- woda higroskopijna- cienka warstwa powlekająca zewnątrz powierzchni produktu,

- woda kapilarna- występująca na naczyniach włosowatych,

- woda krystaliczna- będąca integralna częścią cząstek materiału,

-woda konstytucyjna- związana chemicznie

Sucha masa- to pozostałość po usunięciu wody z produktu właściwą metoda analityczną. Z produktu najłatwiej usuwa się wodę wolną i higroskopijną a najtrudniej wodę związana chemicznie.

Między zawartością suchej masy a zawartością wody w produkcie istnieje następująca zależność: zawartość suchej masy [%]= 100- zawartość wody [%]

Sucha substancja i pojęcia z nią związane:

- sucha substancja całkowita- oznaczana przez usuniecie wody z produktu określoną metoda analityczną

- sucha substancja rozpuszczalna- oznaczona przez odpowiednie rozpuszczalniki z parowanej substancji

- sucha substancja skorygowana- obliczona przez korelacje zawartości suchej substancji a masy dodawanych związków

- sucha substancja rozpuszczalna w wodzie- oznaczona refraktometrycznie lub densymetrycznie.

Metody oznaczenia zawartości wody:

- suszenie termiczne- polega na określeniu ubytku masy próbki po usunięciu wody podczas suszenia w warunkach przewidzianych dla danego produktu. Wilgotność próbki (x) wyrażoną w % oblicza się według wzoru:
, a- masa naczynka [g], b- masa naczynka z próbka przed suszeniem [g], c- masa naczynka z próbką po suszeniu [g].

- destylacja azeotropowa- polega na usunięciu wody z badanej próbki na drodze destylacji z cieczami nie mieszającymi się z wodą.

- metody desymetryczne- oparte na pomiarach gęstości, polegają na przygotowaniu roztworu podstawowego i oznaczeniu jego ekstraktu a następnie odczytaniu z tabeli zawartości ekstraktu. Po oznaczeniu ilości części nierozpuszczalnych oblicza się zawartość wody i suchej substancji.

- pomiar stałej dielektycznej- opiera się na zależnością pomiędzy pojemnością dielektryczną kondensatora a zawartością wody w badanym produkcje. Metoda ta polega na pomiarze pojemności elektrycznej kondensatora między okładkami którego jest umieszczona badana próbka. Zawartość wody w próbce odczytuje się z wyedukowanej skali lub tablic przeliczeniowych.

- pomiar przewodnictwa elektrycznego- wykorzystuje zasadę że wielkość jest wprost proporcjonalna do zawartości wody. W miernikach stosowanych w tej metodzie czujnikiem są dwie elektrody między którymi umieszcza się próbkę.

- metody chemiczne- umożliwiają oznaczenie całkowitej zawartości wody zarówno wolnej jak i związanej. Najczęściej stosowanymi metodami chemicznymi są metoda Karla Fischera i metoda z węglikiem wapnia.

Oznaczenie zawartości ekstraktu:

- w analizie żywnościowej przez ekstrakt rozumie się sumę substancji rozpuszczalnych w wodzie, nielotnych a para wodną lub suchą substancją rozpuszczoną w wodzie.

- w skład ekstraktu wchodzą cukry, barwniki, kwasy organiczne, substancje mineralne oraz rozpuszczalne substancję azotowe. Nie wchodzą natomiast związki lotne takie jak alkohol, substancję aromatyczne, di tlenek siarki, lotne kwasy.

- pojęcie ekstraktu obejmuje ekstrakt rzeczywisty, bezcukrowy i pozorny

- ekstrakt rzeczywisty to suma składników rozpuszczalnych w wodzie mierzona po oddestylowaniu związków lotnych i uzupełnieniu próbki wody do pierwotnej objętości

- ekstrakt bezcukrowy to różnica między zawartością ekstraktu rzeczywistego a sumą cukrów redukujących sacharozę w próbce

- ekstrakt pozorny to ekstrakt roztworu oznaczony bez usuwania z próbki związków lotnych głównie etanolu. Obecność w próbce alkoholu powoduje błędy rozrzedzenia środowiska i zmieniły współczynnik refrakcji badanego roztworu

- zawartość ekstraktu w produktach spożywczych oznacza się desymetrycznie, refraktometrycznie lub wagowo

Metody desymetryczne- polegają na oznaczeniu gęstości badanego produktu i odczytywaniu wartości ekstraktu ze specjalnych tablic. Obecnie do oznaczenia gęstości zaleca się również stosowanie gęstościomierzy oscylacyjnych.

Metoda refraktometryczna- opiera się na poziomie współczynnika załamania światła bedącego ilorazem prędkości światła w dwóch środowiskach o różnych właściwościach optycznych. Współczynnik refrakcji jest liczbowo równy stosunkowi sinusów kątów które tworzą promienie: padający i załamany z prostą prostopadłą do powierzchni granicznej tych środowisk.

Teoretyczną podstawę pomiarów refrektrometrycznych stanowią prawa Shelliusa:

1. Promień padający odbity i załamany oraz prosta prostopadła do płaszczyzny rozgraniczającej dwa ośrodki w punkcie padania promienia leżą na jednej płaszczyźnie

II-kąt odbicia jest równa kątowi padania

III- stosunek sinusa kąta padania do sinusa kąta załamania jest dla danych dwóch ośrodków wielkością stałą, zwaną współczynnikiem załamania

Metoda wagowa- jest stosowana jako metoda referencyjna dla napojów spirytusowych o zawartości ekstraktu do 15g/dm3. Polega na odparowywaniu próbki w łaźni wodnej aż dno całkowitego usunięcia substancji lotnych a nastepnie wysuszeniu i zważeniu pozostałości.

OZNACZENIE ZAWARTOŚCI BIAŁKA

Oznaczenie zawartości białka:

- ważną wielością oznaczoną w analizie żywności jest zawartość azotu ogółem czyli ilości azotu zawartego we wszystkich substancjach azoowych

- mnożąc tą wartość przez odpowiedni mnożnik białkowy oblicza się zawartość białka surowego w produktach

- aby oznaczyć ilość białka strawionego koryguje się zawartość azotu ogółem, a zawartość azotu rozpuszczalnego po trawieniu z pepsyną

- zawartość czystego białka oznacza się np.: metodą kjeldalną po wytrąceniu białek z roztworu i dokładnym przemyciu osadu

- oprócz zawartości azotu ogółem oznacza się również zawartość azotu występującego w różnych formach, a mianowicie: białkowy, niebiałkowy, aminowy i fenylowy

- azot białkowy i niebiałkowy- dwie frakcje azotu ogólnego

- azot aminowy wystepuje w grupie funkcyjnej NH3 oznaczony metodą Van Styka

- azot formalowy oznaczony metodą Sorensena

Metody oznaczenia białka

• Bezpośrednie

- buretowa

- Loyego

- formylowa

- immunoenzymatyczna

- oparte na wbudowaniu barwników

- spektometrii w zakresie nadfioletu

- spektometrii w zakresie podczerwieni

• Pośrednie

- Kjeldahla

- Kofraniego

- Damusa

Metoda biuretowa- opiera się na zjawisku tworzenia przez białka i peptydy

Metoda Lawry'ego- po przez barwną reakcję z jonami miedzi i redukcji odczynnika fosformolideno- fostorowolframowego

Metoda oparta na wbudowaniu barwnika- polega na ilościowym wbudowaniu w białka niektórych barwników takich jak oranż G i czerń amidowa

Metoda immunoenzymatyczna- polega na połączeniu specyficznych przeciwciał z analizowanym białkiem oraz odpowiednim enzymem

Metoda spektrometrii w zakresie nadfioletu- polega na pomiarze absorpcji aminokwasów aromatycznych, fenylotoftaleiny, tryptofanu i tyrozyny

Metoda formylowa- stosowana do oznaczenia zawartości białka w mleku, opiera się na reakcji formaaldehydu z resztami zasadowymi aminokwasów w łańcuchu białkowym. W skutek reakcji następuje przemiana grup -NH3 w grupę -N=CH2. Prowadzi to do uwodnienia jonów wodorowych które miareczkuje się mianowanym roztworem wodorotlenku sodu. Reakcje prowadzi się dwuetapowo i w pierwszym miareczkowaniu zostają zobojętnione wolne grupy alfa aminowe a w drugim po dodaniu roztworu formaldehydu grupy aminowe lizyny. Ponieważ udział aminokwasów w białku mleka jest stały, ilość jonów wodorowych uwalnianych po dodaniu formaldehydu jest proporcjonalna do zawartości białka w mleku.

Metody pośrednie- obejmują oznaczenia zawartości azotu a następnie obliczenia zawartości białka za pomocą odpowiednich mnożników białkowych. Powszechnie stosowany mnożnik białkowy wynosi 6,25 a został wymierzony na podstawie przeciętnej zawartości azotu w białkach która wynosi 16%. Ponieważ białka występują w niektórych przypadkach stosuje się inne mnożniki.

Oznaczenie zawartości białka metodą Kjeldahla- składa się z trzech etapów: 1- mineralizacja próbki, 2- oddestylowanie amoniaku, 3- miareczkowanie

( RÓWNANIA CHEMICZNE METODY KJELDAHLA )

Zastosowanie metody Klejdahla została wykorzystana również w nowoczesnych urządzeniach analitycznych o wyskokim stopniu automatyzacji. Przykładami takich urządzeń są zarówno firmy Buchi, Labortechnik, Tecator, Gerharel.

OZNACZENIE ZAWARTOŚCI I JAKOŚCI TŁUSZCZÓW

W analizie żywności przez tłuszcz surowy rozumie się wszystkie składniki produktów żywnościowych które można wyekstrahować za pomocą rozpuszczalnika ograniczającego i które nie są lotne przy suszeniu trwającym 1godzine w temperaturze 105stopni C .

W skład tłuszczu surowego wchodzą tłuszcze właściwe, kwasy tłuszczowe, woski, sterydy i ich estry, olejki eteryczne, barwniki inne związki.

Skład tłuszczu surowego zarówno jakościowy jak i ilościowy jest różny i zalezy od badanego materiału i użytego rozpuszczalnika.

Najczęściej stosowanymi rozpuszczalnikami są eter etylowy, eter naftowy, tri chloroetylen, chloroform, tetra chlorek wegla, heksan, benzan, aceton.

Obecność wody utrudnia ekstrakcję tłuszczu i powoduje przechodzenie do ekstraktu różnych substancji nietłuszczowych. Produkty zawierające dużo białek i węglowodanów należy zhydrolizowac przed ekstrakcją.

Metody oznaczenia tłuszczów- po oznaczeniu zawartości tłuszczów w produkcie żywnościowym służa metody: - ekstrakcyjno- wagowe, - objętościowe, - ekstrakcyjne- retraktorometryczne

Metoda ekstrakcyjno- wagowa- polega na wydzielaniu z badanej próbki substancji tłuszczowych za pomocą rozpuszczalnika i oznaczeniu jej w sposób wagowy. Należą do metod najbardziej czasochłonnych ale uznanych za najdokładniejsze

Metoda wielokrotnej ciągłej ekstrakcji- Soxhleta- substancje tłuszczowe ekstrahuje się używając rozdrobnionego i uprzednio wysuszonego produktu używając eteru etylowego lub innego rozpuszczalnika ograniczającego. Ekstrakcję przeprowadza się w aparacie Soxhleta. Rozpuszczalnik w czasie podgrzewania przechodzi z kolby boczną rurką do chłodnicy a po skropleniu ścieka z niej do ekstraktora w którym znajduje się gilza z odpowiednio rozdrobnioną badaną próbką. Ekstrakt jest połączony kwarkiem z kolbą w skutek...Ekstrakcja w aparacie Soxhleta trwa kilka godzin. Po usunięciu rozpuszczalnika z zebranego w kolbie roztworu tłuszczu suszy się tłuszcz w temperaturze 105 stopni C przez 1 godzinę. Kolbę ekstrakcyjną trzeba przed ekstrakcją wysuszyć i dokładnie zważyć. Substancję tłuszczową w kolbie waży się po wystudzeniu w ekstraktorze i na podstawie masy otrzymanego tłuszczu oblicza się jego zawartość w badanej próbce.

---