Лекция 7

МЕТОДЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ

Продукты питания считаются сложным объектом для анализа. Современные методы химического и физико-химического анализов позволяют объективно и достоверно определять качественные показатели продуктов питания. В овощах – (капусте, моркови, свекле, картофеле, огурцах) нас больше всего интересует содержание нитратов, они являются основным компонентом удобрения почвы. В мясных продуктах осветление продукта происходит за счет добавления (NaNO₂) нитритов, контролируется содержание сои, крахмала, наполнителей. В чае, сгущенном молоке анализируется содержание тяжелых металлов Рb, Cu, n, стронций. Молоко и молочные продукты контролируют на кислотность, жирность, содержание белков.

В вине идентифицировано более 800 соединений, которые и придают ему вкусовые ощущения. Органолептический анализ как комплексная оценка качества продукта с помощью органов чувств человека является наиболее древним и дешевым методом оценки качества продуктов, органолептическая оценка вин приобрела особую актуальность и решающее значение, т.к. это единственный способ позволяющий оценить продукт комплексно, по прямому назначению. Только данный способ позволяет выявить наличие посторонних оттенков, свидетельствующих о фальсификации или нарушении технологии. В новостях по Казани говорили о обнаружении в фальсифицированных винах с запаха огурцов (т.к. для фальсификации был добавлен огуречный лосьон на спирте, для крепости вина) некоторые вина до проверки имели запах кошачьей мочи (по данным лаборатории анализа продуктов питания Метрологии и стандартизации РТ). Конечно, данная партия дешевых вин была конфискована из продажи и уничтожена.

Органолептический метод имеет немало преимуществ по сравнению с другими методами исследования качества вин, отличается быстротой, позволяет оценивать комплексное влияние отдельных компонентов состава (а это легколетучие эфирные масла) на вкусовые и ароматические свойства вин, не требует специальных приборов и реактивов.

Органолептическая оценка является необходимой и основной при проведении любой экспертизы качества вина. Дегустаторы обладают высокой квалификацией и профессионализмом. Обычный человек без труда запоминает и различает до 1000 запахов, а специалист до 17000 запахов. Кроме понятия запах, специалисты используют термин аромат. Если под запахом понимают любые ощущения, воспринимаемые органом обоняния, что «аромат» дается исключительно привлекательному букету запахов. Органолептические показатели классифицируются по способу восприятия органами чувств.

Показатели качества, определяемые с помощью зрения: внешний вид, цвет, прозрачность, запах аромат, букет;

Показатели качества, определяемые в полости рта: - вкус это – чувство, возникающее при возбуждении рецепторов в ротовой полости, возбуждаемое определенными растворимыми веществами. Сладкий вкус придает изделию (продукту) содержащиеся в нем сахара, глицерин, многоатомные спирты, некоторые аминокислоты.

Ощущение горечи в продуктах придают некоторые аминокислоты (танины), их производные, соли магния, акролеин (при жарении образуется разложение жиров масла и другие альдегиды).

Горький вкус вызывают алкалоиды, гликозиды, терпеновые углеводороды.

Кислый вкус вызывают минеральные и органические кислоты, кислые соли многоатомных кислот (щавелевая, янтарная, адипиновая).

Органолептические испытания позволяют выявить дефекты вина, делающие его непригодным к реализации, а хранение таких вин опасно для здоровья. Очень часто встречается уксуснокислое скисание, такое вино поступает на производство винного уксуса. Встречается молочнокислое вызванное молочнокислыми бактериями, сбраживают сахара с образованием молочной и уксусных кислот. При этом имеет место появление мышиного запаха.

В настоящее время виноградные вина подвергаются фальсификации, т.е. разбавление виноградного вина малоценными дешевыми плодово-ягодными винами. В результате изменяется интенсивность цвета, насыщенность букета, уменьшается пряность вина, тогда вина «исправляют» введением химических компонентов (спирта, неочищенного, содержащего сивушные масла, сахарина (искусственный сахар), искусственных красителей). Для придания большей терпкости к продуктам фальсификации прибавляют квасцы, железный купорос и даже свинцовый сахар.

Чтобы исключить скисание вина добавляют консерванты, а для окрашивания вина используют ягоды бузины, черники, водный свекловичный настой, а так же синтетические красители (анилиновая, нафталиновая, антраценовая краски, индигокармин, фуксин) красители многие из которых являются не только вредными, но подчас даже ядовитыми соединениями.

Контроль в пищевой промышленности осуществляют электрохимическими методами, широко используется хроматография. Наиболее широко применим метод потенциометрического анализа.

Потенциометрический метод основан на измерении потенциала электрода, зависящего от концентрации определяемого иона. В потенциометрии обычно применяют гальванический элемент, включающий 2 электрода: индикаторный и электрод сравнения.

Электрод сравнения должен поддерживать постоянный, воспроизводящий потенциал и служить для создания измерительной цели. Наиболее употребляемый электрод сравнения - хлорсеребряный. Он изготовлен на основе металлического серебра, покрытого хлоридом серебра. Потенциал такого электрода зависит от концентрации иона хлора, т.к. заполнен он раствором хлорида калия. Потенциал его постоянен: E _{Ag / AgCL} = 0,222 В при 20ºC

Электрод, потенциал которого зависит от активности (концентрации) ионов определяемого вещества в растворе называется индикаторным. Связь потенциала индикаторного электрода с активной концентрацией определяемого вещества (иона) описывается управлением Нерста. В зависимости от типа электродной реакции (или ионообменная) можно записать:

Мⁿ⁺ + ne ^- → Мº

где Eº - стандартный потенциал системы

R – универсальная газовая постоянная 8,31208 ^дж/ _мольК

T – абсолютная температура, К

F – постоянная Фарадея, равная 96500 ^кл/ _моль

N – число электронов, участвующих в реакции или заряд потенциал определяющего иона

A – активность потенциал определяющих ионов.

Измерение потенциала. При проведении потенциометрических измерений создается электрохимическая цепь, состоящая из 2-х электродов: индикаторного электрода и электрода сравнения, помещенных в анализируемый раствор. Потенциометрические методы анализа подразделяются на прямую потенциометрию (ионометрию) и потенциометрическое титрование. Методы прямой потенциометрии основаны на прямом применении уравнения Нерста

pH= - Lg a_н+

При потенциометрическом титровании измеряется изменение потенциала индикаторного электрода в процессе титрования. Задача сводится к определению объема титранта, содержащего такое количество стандартного вещества, которое эквивалентно количеству определяемого вещества.

Строят кривую титрования, и находят точку эквивалентности.

Существуют так же ион-селентиновые электроды, рассчитанные на определение какого-либо иона.

Ce^-, F, NO₂, WO₃, PO^-3₄ и т.д. SO^-₄

Ионометрический метод анализа используется в химии, фармакологии, биологии, почвоведии, медицине, геологи, океанологии, в химической технологии, для автоматического контроля производственных процессов. Виды рН метров очень разнообразны рН 340, 121.

рН-метры, ионометры, рН – 121 предназначены для непрерывного измерения рН от 4 до 14 воды в системах автоматического контроля водного режима и водоподготовки на электростанциях.

Вольтамперометрия. Вольтамперометрический метод анализа основан на использовании явления поляризации микроэлектрода, получении и интерпретации вольтамперных кривых, отражающих зависимость силы тока от приложенного напряжения. В вольтамперометрии используют два электрода: рабочий поляризуемый электрод и неполяризуемый электрод сравнения. Если в качестве рабочего выбран электрод с постоянно обновляющейся поверхностью (например ртутный капающий электрод), то метод анализа называют полярографическим.

При измерении снимают полярограмму (или вольтамперную кривую), полученную при электролизе анализируемого раствора. Например Си SO⁺₄

Полярография широко используется для определения ароматических нитросоединений (нитробензол, нитроанилин). Можно определить формальдегид, тиурам (ускоритель вулкализации резины),это сильный концероген.

Вольтампетрометрический анализатор типа АЖЭ – 11 предназначен для автоматизации аналитического контроля технологических растворов, сточных, оборотных и природных вод, а также для обнаружения и индикации твердых электрохимически активных частиц в жидкостях (Сr⁺₂ Си⁺ Cd⁺²). Анализатор обеспечивает контроль ионов тяжелых металлов цинка, меди, кадмия, сурьмы, селена, сульфид-иона, хлорид-иона, а также многих других катионов.

Дата добавления: 2014-01-13