Лабораторная работа № 1 2 страница

Оформление работы.

Написать отчет о проделанной работе.

Контрольные вопросы

1. Приведите классификацию пестицидов.

2. Как используют зерно, содержащее ДДТ?

3. Разрешается ли наличие в зерне ртутьорганических пестицидов?

4. Какие продукты не требуют лабораторного исследования на наличие остатков пестицидов?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №9

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НИТРАТОВ И НИТРИТОВ В СЫРЬЕ И ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ.

1. Цель работы: Приобрести навыки определения нитратов и нитри­тов в сырье и продуктах питания.

2. Общие сведения

Нитраты (соли азотной кислоты N0₃^-) широко распространены в окру­жающей среде, главным образом в почве и воде. Ион N0₃^- почвой не погло­щается, находится в растворе, легко подвижен и доступен для растений.

Повышенное содержание нитратов в растениях может быть обусловле­но применением больших доз азотных удобрений при выращивании сельско­хозяйственных культур, соотношением различных питательных веществ в почве, освещённостью, температурой, влажностью и другими факторами.

Кроме того, источниками нитратов в сырье и продуктах питания явля­ются нитратные пищевые добавки, вводимые в пищевые изделия для улуч­шения их органолептических показателей и подавления развития некоторых патогенных микроорганизмов.

При транспортировке, хранении и переработке сырья и продуктов пи­тания может происходить микробиологическое восстановление нитратов под действием ферментов нитрит-редуктаз. Министерством здравоохранения России утверждена допустимая суточная доза нитратов - 5 мг на 1 кг массы тела человека.

Нитриты (соли азотной кислоты N0₂^-) в растениях содержаться в не­большом количестве, в среднем 0,2 мг/кг, так как они представляют проме­жуточную форму восстановления окисленных форм азота в аммиак.

Нитраты, содержащиеся в повышенной концентрации в пищевом сырье и продуктах питания, при определённых условиях могут восстанавливаться до нитритов. Нитриты окисляют двухвалентное железо Fe²⁺гемоглобина в трёхвалентное Fe³⁺, и гемоглобин превращается в метгемоглобин, не способ­ный к переносу кислорода.

Кроме того, нитраты и нитриты в организме превращаются в нитрозо- соединения, многие из которых являются канцерогенными.

Нитрозосоединения образуются при взаимодействии нитритов с вто­ричными, третичными и четвертичными аминами:

R, R,

^NH + NCV^{+н+ Н}₂^О» ^N-N= 0

R2 R2

Амин нитрит- ион нитрозосоединение

Нитрозосоединения вызывают необратимые изменения ДНК. Напри­мер, N- нитрозометилмочевина и N- нитрозоэтилмочевина оказывают на ДНК действие, приводящее к аномалиям и порокам развития организма - не­доразвитие конечностей.

Мутации в генах могут привести к злокачественному перерождению клеток.

Чтобы свести возможность образования нитрозоаминов к минимуму необходим контроль за содержанием нитритов и нитратов в продуктах пита­ния.

В настоящее время для нитратов разработаны гигиенические нормати­вы - предельно допустимые концентрации (ПДК) (таблица 8).

Таблица 8- ПДК содержания нитратов в продуктах растительного про­исхождения, мг/кг.

Продукт

пдк

Продукт

пдк

Картофель		Лук репчатый
Капуста белокачанная поздняя		Лук перо
Морковь		Дыня
Томаты		Арбуз
Огурцы		Перец сладкий
Свекла столовая		Кабачок

3. Практическая часть

3.3.1. Опыт 1. Определение нитратов ионометрическим методом.

Метод основан на извлечении нитратов из растительного материала 1% раствором алюмокалиевых квасцов при соотношении пробы к раствору 1:5 с последующим потенциометрическим определением нитратов в солевой сус­пензии с помощью ионселективного электрода. Потенциометрический метод основан на измерении потенциала ионселективного электрода, величина ко­торого зависит от концентрации определяемого иона в растворе. В качестве вспомогательного используется насыщенный хлорсеребряный электрод.

Приборы и реактивы: 1% раствор алюмокалиевых квасцов, раствор сравнения калия азотнокислого (10,11 г KNO3 растворяют в растворе алюмо­калиевых квасцов и доводят объем до 1000см³), рабочие растворы N0₃“0,01 моль/дм³, 0,001 моль/дм³, 0,0001 моль/дм³ готовят десятикратным разведе­нием раствора алюмокалиевых квасцов (используют для градуировки прибо­ра).

3.3.1.1. Методика выполнения работы

10 г свежего растительного материала растереть в ступке с 50 см³

1% раствора алюмокалиевых квасцов до однородной массы. Перенести полученную массу в стакан на 100 см³, перемешать с помощью стеклянной палочки в течение 3 минут. В полученной суспензии измерить концентра­цию нитрат- иона.

Для перевода величин рС в молярную долю нитратов в анализируемой пробе пользуются таблицами.

З.З.1.2. Оформление результатов Полученные результаты записывают в таблицу 9.

Таблица 9

Продукт	Содержание нитратов	ПДК нитратов

Сделать вывод о соответствии продукта гигиеническим нормативам по содержанию нитратов относительно значения ПДК

3.3.2. Опыт 2. Определение содержания нитритов с сульфаниловой кислотой.

Метод основан на диазотировании нитритов сульфаниловой кислотой и а-нафтиламином в уксуснокислой среде с образованием окрашенного про­дукта. Интенсивность окраски измеряется спектрофотометрически при Х=

540 нм.

Приборы и реактивы: 2% раствор уксусной кислоты, суспензия А1(ОН)₃: 125 г алюмокалиевых квасцов растворить в 1000см³ дистиллиро­ванной воды, нагретой до 70° С, и медленно при перемешивании прилить 55 мл аммиака водного. Выпавший осадок оставить на 1 ч, затем промыть дис­тиллированной водой до отрицательной реакции на ион хлора, нитрата и нитрита, активированный уголь технический, реактив Грисса 3% водный раствор свежеприготовленного на 2% растворе уксусной кислоты, растворы, приготовленные для построения калибровочного графика: 375 мг нитрита натрия растворить в 1000 см³ дистиллированной воды (стандарт 1), 10 мл стандарта 1 развести до 1000 см³ дистиллированной водой (стандарт 2), этот раствор содержит 2,5 мкг нитрит- иона в 1 см³ раствора. Стандарт 2 исполь­зуется для приготовления серии растворов, содержащих от 0,125 до 1,25 мкг нитрит-иона в 1 см³ колориметрируемого раствора.

3.3.2.1.. Методика выполнения работы

10 г сырого измельченного материала поместить в мерный стакан, до­бавить 15 см³ 2% уксусной кислоты, подогретой до 50°С и оставить при комнатной температуре на 15 минут, периодически перемешивая стеклянной палочкой. Затем пробу перенести в центрифужную пробирку и центрифуги­ровать 15 минут при 5000 об/мин. Надоосадочную жидкость слить в колбу на 50 см³, а осадок дважды подвергнуть такой же экстракции, после ченго объ­ем экстракта довести до 50 см³ 2% уксусной кислотой. Для очистки экстрак­та к 20 см³ фильтрата добавляют 10 мл суспензии гидроокиси алюминия. По­сле 30-минутного контакта проводят фильтрование через складчатый фильтр. В случае окрашенных растворов (экстракты трав) следует использовать очи­стку с помощью активированного угля. К 12,5 мл экстракта в стакане доба­вить 0,5 г активированного угля (без дополнительной очистки А1(ОН)₃ и че­рез 30 минут отфильтровать через бумажный фильтр в мерную колбу на 25 см³. К 8 см³ бесцветного экстракта добавить 2 см³ 3% реактива Грисса, пе­ремешать и через 20 минут измерить интенсивность окраски против раство­ра, содержащего 2 см³ 3% раствора Грисса и 8 см³ дистиллированной воды в кювете.

3.3.1.2. Оформление результатов

Количество нитрит-ионов (в мкг/кг растительной массы при естест­венной влажности) вычисляют по формуле:

С= а*р*100/н,

где а - количество нитрит-иона по графику, мкг; р -разведение; н - навеска, г.

Полученные результаты записывают в таблицу 10.

Таблица 10

Продукт	Содержание нитрит- иона по графику, мкг	Количество нитрит- иона, мкг/кг

3.4 Контрольные вопросы

1. В чем заключается проблема загрязнения продуктов питания нитра­тами, нитритами и нитрозаминами?

2. В чем заключаются принципы методов определения нитратов и нит­ритов?

Литература.

[1, с. 124-139; 2, с. 32-36].

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №10

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАЛИЧИЯ ОСТАТОЧНЫХ КОЛИЧЕСТВ АНТИБИОТИКОВ В МЯСЕ И МЯСНЫХ ПРОДУКТАХ.

1 Цель работы: Приобрести практические навыки в определении остаточных количеств антибиотиков в мясе и мясных продуктах и по резуль­татам исследования дать оценку мяса и продуктов из него.

2 Общие сведения

Введение антибиотиков сельскохозяйственным животным может при­вести к загрязнению пищевых продуктов животного происхождения. Кон­троль за остатками антибиотиков имеет большое гигиеническое значение.

Наличие остаточных количеств антибиотиков в продуктах животного происхождения может отрицательно сказаться на здоровье человека. Это обусловлено способностью антибиотиков оказывать сенсибилизирующее воздействие и приводить к анафилактическим и аллергическим реакциям у человека, вызывать дезбактериозы пищеварительного тракта и формирование антибиотикоустойчивых штаммов патогенных микроорганизмов. Не исклю­чена возможность токсического, тератогенного и мутагенного действия.

Наиболее сильными аллергенами считается пенициллин, стрептоми­цин, олеоандомицин. Высокой сенсибилизирующей способностью обладают пенициллин, стрептомицин и тилозин.

Несмотря на то, что использование антибиотиков разрешено, произво­дители мяса и молока должны гарантировать, что остаточное количество ан­тибиотиков в их продукции не превышает максимально допустимых уровней.

Согласно действующим санитарным нормам и правилам предельное содержание в мясе и мясных продуктах левомицетина и тетрациклина долж­но быть менее 0,01 ед/г, гризина - менее 0,5 ед/г, бацитрацина - менее 0,02 ед/г. Для мяса птицы и молока нормируется также содержание стрептомици­на (менее 0,5 ед/г) и пенициллина (менее 0,01 ед/г). В зависимости от вида продукта максимальное содержание антибиотиков не должно превышать (мг/кг): бензилпенициллина 0,004-0,05, спектиномицина 0,2-5, дигидростеп- томицина 0,2-1, неомицина 0,5-5, гентамицина 0,1-1, хлор и окситетрацикли- на 0,1-0,6, сефтиофура 0,2-4.

3 Практическая часть

В основе метода исследования мяса на наличие антибиотиков лежит способность многих видов антибиотиков задерживать рост микроорганизмов. Рекомендуется использовать одну из тест-культур микроорганизмов: паспор­тизованные штаммы Sar. lutea, St. aureus, Вас. subtilis.

Приборы и реактивы: чашки Петри, спиртовка, пинцет, пастеровские пипетки, бумажные диски, пропитанные 0,25 Ед пенициллина (тетрацикли­на); тест-культура микроорганизмов, мясо-пептонный агар, мышечная ткань животных, мясные продукты, лук, чеснок.

4.3.1. Методика выполнения работы

Перед исследованием получают тест-культуру Вас. Subtilis, пригото­вив картофельную среду, затем тест культуру выращивают на питательном агаре в течение суток и при температуре 37 °С.

На приготовленный питательный агар в чашки Петри пастеровской пи­петкой нанести 2-3 капли тест-культуры микроорганизмов и тщательно рас­пределить по поверхности среды шпателем Дригальского. Затем на поверх­ность агара на одинаковом расстоянии друг от друга и от краёв чашки Петри поместить три анализируемые пробы массой 2 г и бумажный диск, пропи­танный 0,25 Ед пенициллина (тетрациклина). Чашку поместить в холодиль­ник при температуре 4-5°С на 3-5 часов для диффузии антибиотиков из мяса в питательную среду, а затем в термостат при температуре 37°С на 15-20 ча­сов. При наличии антибиотиков в пробе вокруг неё образуется зона задержки роста микроорганизмов. Для контроля её сравнивают с зоной задержки роста вокруг бумажного диска, пропитанного пенициллином (тетрациклином).

4.3.2. Оформление результатов

Полученные результаты записывают в таблицу 11.

Таблица 11.

Характеристика образца	Реакция тест-культуры микроорга­низмов на наличие антибиотиков
Мышечная ткань	+/-
Внутренние органы (почки, печень и ДР-)	+/-
Мясные продукты	+/-
Лук	+/-
чеснок	+/-

Сделать вывод о преимущественной локализации антибиотиков в соответствующих органах, дать оценку пробы по результатам исследований.

4 Контрольные вопросы

1. Что такое антибиотики?

2. В чём заключается вредность антибиотиков для здоровья человека?

3. Каковы пути поступления антибиотиков в продукты питания?

4. С какой целью разрешено использование антибиотиков в пищевых производствах?

5. Почему наличие антибиотиков затрудняет бактериологические ис­следования пищевых продуктов?

Литература

[2, с.37-39; 3, с. 135-148]

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №11

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА КОНСЕРВАНТОВ В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ.

1 Цель работы: освоение различных методов определения количе­ства консервантов в пищевых продуктах.

2Общие сведения

Совершенствование технологии получения традиционных пищевых продуктов, а также создание новых продуктов питания немыслимо в настоя­щее время без применения пищевых добавок.

Введение в продукты питания пищевых добавок, которые являются для них чужеродными компонентами, может быть сопряжено с риском для безо­пасности человека.

Большинство добавок не оказывают особого пищевого и функциональ­ного влияния на организм человека, некоторые из них - инертны. Однако, в последние годы стало известно, что многие пищевые добавки обладают ток­сичными, канцерогенными и мутагенными свойствами.

В качестве консерванта широко используют сернистый ангидрид (S0₂) или раствор его в воде - сернистую кислоту (H₂S0₃). Это связано с тем, что продукт, законсервированный сернистым ангидридом, может быть перед употреблением десульфитирован, то есть лишён основной массы консерван­та, что нельзя достигнуть, применяя другие соединения.

Сульфитируют различные фруктовые пюре, а также свежие фрукты для предохранения их от порчи перед переработкой. Десульфитация пюре дости­гается нагреванием, а десульфитация плодов и ягод - промыванием и нагре­ванием. Десульфитацию проводят до прибавления сахара, замедляющего этот процесс.

При всех этих способах полного удаления S0₂достигнуть трудно, так как часть сернистой кислоты связывается с органическими составными час­тями продукта, преимущественно с углеводами (моносахариды, пектин), кар­бонильными соединениями, белками, красящими веществами. Учитывая, что сернистый ангидрид и сернистая кислота вредно влияют на организм, необ­ходим постоянный контроль за количественным содержанием их в продук­тах. Министерство здравоохранения допускает для сушёных фруктов не бо­лее 50 мг сернистой кислоты на 1кг продукта и для фруктового и ягодного пюре 0,12%; что же касается полуфабрикатов (ягод и плодов), не идущих не­посредственно в пищу, то содержание сернистого ангидрида для вишни до­пускается 0,3%; для клубники и малины - 0,2%, для остальных - 0,15%. В го­товых продуктах из сульфитированных плодов и ягод разрешается не более 20 мг S0₂на 1 кг продукта.

Для определения количества свободной и связанной сернистой кисло­ты в продукте разрушают соединения последней с органическими вещества­ми действием щёлочи, иногда кислот.

Эта операция важна потому, что большая часть сернистого ангидрида находится в пищевых продуктах в связанном состоянии. Так, многочислен­ные исследования показывают, что среднее содержание свободной сернистой кислоты составляет лишь около 14,5% к общему количеству. Причём откло­нения в ту или иную сторону редко превышают 3%. Кроме того, необходимо отметить, что токсикологическое значение имеет лишь свободная сернистая кислота и её соли, легко переходящие в желудке при кислой реакции в сво­бодную кислоту.

В качестве консервантов в пищевой промышленности применяют так­же бензойную и сорбиновую кислоты. Считается, что эти добавки не оказы­вают отрицательного влияния на организм человека. Однако, содержание этих кислот в продуктах должно быть строго нормировано.

Практическая часть

Опыт 1. Исследование продуктов на присутствие сернистого ангидрида йодометрическим методом в присутствии формалина.

Метод основан на способности сернистой кислоты легко окисляться согласно уравнению реакции:

H₂S0₃+ ‘/₂ 0₂->H₂S0₄.

Количество образовавшейся серной кислоты рассчитывают, согласно количеству затраченного окислителя (йода), используя титриметрический метод.

Приборы и реактивы: ступка с пестиком; мерная колба на 250:м³; воронка; фильтры; коническая колба на 100см³; титровальная установка; 20% раствор хлористого натрия; буферный раствор pH 4,2-4,6 (для его приготов­ления берут 0,1 часть раствора Na₂HP0₄и 9,9 частей раствора КН₂Р0₄, кото­рые готовят следующим образом: раствор Na₂HP0₄: растворением 11,87 г ре­актива в 1 см³ дистиллированной воды; раствор КН₂Р0₄: растворением 9,078 г соли в 1 см³ дистиллированной воды); 1 н раствор едкого натра; 6н раствор соляной кислоты; 40% раствор формалина; 0,02% раствор йода.

Методика выполнения работы

24 г исследуемого образца пищевого продукта перенести в ступку, предварительно смешав с 90 мл 20% раствора хлористого натрия, туда же добавить 5 мл буферного раствора (pH 4,2-4,6), всю смесь тщательно расте­реть. Затем содержимое ступки количественно перенести в мерную колбу ёмкостью 250 см³ и тем же 20 % хлористого натрия довести содержимое кол­

бы до метки. Затем полученный раствор взболтать и отфильтровать через фильтр.

В две конические колбы прилить по 50 мл фильтрата, добавить по 2 см³

1 н раствора едкого натра, и оставить на две минуты, после этого в каждую колбу добавить по 2см³ 6н раствора соляной кислоты. Содержимое одной колбы тотчас оттитровать 0,02н раствором йода в присутствии 10 капель 1 н раствора крахмала, применяя в качестве индикатора 1 см³ 40% раствора фор­малина. Вторую колбу после добавления раствора формалина оставить сто­ять 10 минут до полной реакции с сернистой кислотой и оттитровать 0,02н раствором йода (в присутствии 10 капель 1% раствора крахмала) окисляю­щиеся или вообще реагирующие с йодом органические вещества продукта.

При исследовании жидких продуктов (соков) в конические колбы вне­сти 50 см³ сока, добавить в каждую по 2см³ 1н раствора едкого натра и далее поступать так же, как указано выше.

Оформление результатов опыта

Расчёт произвести по формуле:

X = (АК*0,00064* 100)/р, где

X - содержание сернистого ангидрида, %;

А - разность между израсходованным йодным раствором при первом и втором титровании, мл;

К - поправочный коэффициент пересчёта на 0,02н раствор йода;

Р - навеска испытуемого продукта, в г, соответствующая взятому для титрования объему фильтрата.

Затем оформляется отчёт о работе, который должен содержать резуль­таты расчёта содержания сернистого ангидрида и заключении по результатам проведённых исследований.

Опыт 2. Определение бензойной и сорбиновой кислот мето­дом ВЖХ.

Сущность метода состоит в выделении бензойной и сорбиновой ки­слот, разделении и количественном определении с помощью ВЖХ. Метод включает: подготовку к испытанию и хроматографический анализ.

Приборы и реактивы: коническая колба на 250 см³; 0,5м раствор сер­ной кислоты; сульфат натрия кристаллический; этилацетат; изооктан; диэти- ловый эфир; уксусная кислота концентрированная; делительная воронка; фарфоровая чашка; электроплитка; асбестовая сетка.

Подготовка к испытанию

Прежде всего проводится приготовление стандартных растворов:

Раствор 1. Отвесить 100 мг бензойной кислоты, перенести в мерную колбу на 25 см³ и довести до метки этилацетатом (концентрация полученного раствора 0,4 мг/см³).

Раствор 2. Отвесить 40 мг сорбиновой кислоты, перенести в мерную колбу на 100 см³ и довести до метки этилацетатом (концентрация полученно­го раствора 0,4 мг/см³).

Раствор 3. Смешать равные объёмы растворов 1 и 2. Концентрация БК в полученном растворе 2,0 мг/см³, СК - 0,2 мг/см³.

Затем проводят выделение бензойной и сорбиновой кислот из продук­тов.

В качестве исследуемых образцов используют напитки, содержащие консерванты бензойную, сорбиновую кислоту или две кислоты одновремен­но.

10 см³ напитка разбавить в два раза 0,5м H₂S0₄, добавляя 10 г Na₂S0₄, интенсивно перемешать и экстрагировать консерванты в делительной ворон­ке 3 раза по 5 см³ этилацетатом. Объединённый экстракт (V,) высушить, до­бавляя 1 г безводного прокалённого Na₂S04. Экстракт упарить на ротацион­ном испарителе или в фарфоровой чашке до конечного объёма 1 см³.

Хроматографический анализ

Полученный экстракт и раствор стандарта вводить поочерёдно в жид­костный хроматограф «Милихром» при следующих условиях:

- колонка 60*2 мм неподвижная фаза - «Силасорб 600»;

- состав элюента: изооктан-диэтиловый эфир - уксусная кислота 100:12:0,1;

- расход элюента 10 мкл/мин;

- детектирование в УФ-спектре при 254 нм;

- объём вводимой пробы 10 мкл.

На хроматограмме экстракта идентифицируются пики БК и СК по вре­мени удерживания стандартов: для БК - 3,4 мин., для СК - 4,4 мин.

Для подтверждения правильности идентификации аликвоты стандарт­ного раствора и экстракта ввести при тех же условиях повторно, регистрируя в максимумах хроматографических пиков спектр поглощения БК (250-270 нм) и СК (230-270 нм). БК имеет при максимуме поглощения в указанном интервале спектра - 268, 270 и 272 нм, а СК - один - 254 нм, что является дополнительным идентификационным признаком для подтверждения при­сутствия их в образце.

Оформление результатов опыта

Полученные результаты записывают в таблицу 12.

Таблица 12.

Консервант	Концентрация консерванта в растворе, мг/см^3	Высота пика на хроматограмме, мм
Экстракта	Стандарта

Содержание бензойной и (или) сорбиновой кислоты рассчитать по формуле:

С (мг/дм³) = 1000*K*(P*H₀*V,)/H_CT*M, где

К - коэффициент, учитывающий степень извлечения БК и СК (для БК - 1,15; для СК - 1,20);

Р - концентрация БК или СК в растворе стандарта, мг/см³;

Н₀ - высота пика БК или СК на хроматограмме экстракта, мм;

Н_ст - высота пика БК или СК на хроматограмме стандартов, мм;

V1 - объём экстракта, см³;

М - объём образца, взятый для анализа, см³.

Вычисление вести до второго десятичного знака.

За конечный результат испытаний принимают среднее арифметическое двух параллельных определений.

Окончательный результат округляют до первого десятичного знака.

Литература

1. Донченко Л.В., Безопасность пищевой продукции / Л.В. Донченко, В.Д. Надыкта. - СПб.: ГИОРД, 2002.-498 с.

2. Витол И.С. Экологические проблемы производства и потребления пищевых продуктов / И.С. Витол,- М.: МГУПП, 2000.-93с.

3. Закревский В.В. Безопасность пищевых продуктов и биологически активные добавки к пище / В.В. Закревский. - СПб.: ГИОРД, 2004.- 280 с.

Дата добавления: 2015-07-02