ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗОЛЫ: МЕТОДЫ И ПРИМЕРЫ - ХИМИЯ

Определение золы представляет собой метод или процесс , чтобы оценить общее количество минералов , обычно присутствующих в образце пищи. Это соответствует одному из важнейших анализов в исследованиях качества и характеристике пищевой промышленности.

Под золой понимаются нелетучие остатки, образующиеся при сжигании пищевых продуктов. Они состоят в основном из оксидов металлов и богаты ионами металлов, которые представляют собой минеральный состав пищи. В зависимости от продукта количество золы влияет на его качество, что является фактором, который необходимо учитывать при анализе качества.

Зола представляет собой нелетучие неорганические остатки, которые остаются после сжигания материала или пищи.

Определение зольности проводят внутри муфеля (высокотемпературной печи), помещая образец в огнеупорные контейнеры, известные как тигли. Есть много материалов, наиболее часто используемые - это фарфор. Указанное содержание выражается в процентах по сухой или влажной основе; то есть с учетом влажности пищи или без нее.

С другой стороны, некоторые анализы подтверждают, что проба превращается в золу мокрым методом. Таким образом, анализируется «летучая зола», которая из-за высоких температур муфеля выходит из тигля.

Методы определения золы

Определение золы проводится тремя методами: сухим, влажным и плазменным при низких температурах. У каждого из них есть свои преимущества и недостатки по сравнению с другими; однако сухой метод на сегодняшний день является наиболее знакомым и интуитивно понятным: сжигайте образец до тех пор, пока он не поджарится.

сухой

Образец обрабатывается стандартным методом (национальным или международным). Его взвешивают в предварительно нагретом тигле и взвешивают вместе с его крышкой, пока его масса не изменится. Это снижает погрешность взвешивания из-за влаги или незначительных остатков.

Затем тигель с образцом внутри помещают в колбу и оставляют нагреваться при температуре от 500 до 600 ºC в течение 12-24 часов. Здесь органическое вещество в образце реагирует с кислородом, превращаясь в водяной пар, диоксид углерода и оксиды азота, а также другие газообразные соединения.

По истечении установленного времени тигель оставляют охлаждаться и переносят в эксикатор, чтобы предотвратить поглощение им влаги из окружающей среды. Когда он полностью остынет, его взвешивают на весах, и разница масс между тиглем и образцом на конце равна массе золы M _золы .

Таким образом, процент золы составляет:

% _золы = (M _золы / M _{сухой пробы} ) 100 (в сухом виде)

% _золы = (M _золы / M _{образец} ) 100 (влажная основа)

Этот процент в пересчете на сухое вещество означает, что образец был обезвожен еще до того, как был взвешен для сжигания.

Муфельная. Werneuchen

Влажные

Проблема с сухим методом в том, что он потребляет много электроэнергии, поскольку муфель должен работать целый день. Кроме того, высокие температуры улетучиваются некоторые минералы, которых нет в золе; как элементы железа, селена, ртути, свинца, никеля и меди.

По этой причине, когда вы хотите проанализировать минералы упомянутых выше металлов, вы используете мокрый метод определения золы.

На этот раз образец растворяют в кислотах или сильных окислителях и нагревают до тех пор, пока его органические компоненты не перевариваются.

В процессе этого органическое вещество улетучивается, даже когда печь работает при температуре не выше 350 ºC. Водорастворимые минералы остаются в растворе для последующего спектроскопического (абсорбция и атомная эмиссия) или волюметрического анализа (осаждение титров или комплексообразования с ЭДТА).

Проблема с этим методом заключается в том, что, хотя он намного быстрее, он более опасен из-за обработки коррозионных веществ. Также сложнее с технической точки зрения.

Плазма при низких температурах

В третьем наиболее часто используемом методе. Образец помещается в стеклянную камеру, где он частично обезвоживается под вакуумом. Затем вводится объем кислорода, который разлагается под действием электромагнитного поля, чтобы генерировать радикалы, которые сильно окисляют образец, в то же время он дегидратируется при температуре ниже 150 ºC.

Примеры

Мука

Особый интерес представляет содержание золы в муке, поскольку считается, что она влияет на качество вашей выпечки. Пшеничная мука с большим количеством золы показывает, что она была измельчена со слишком большим количеством отрубей, богатых минералами, и поэтому необходимо улучшить ее чистоту, а также улучшить ее помол.

Этот процент золы должен составлять от 1,5 до 2%. Каждая мука будет иметь свое собственное содержание золы в зависимости от земли, на которой ее собирают, климата, удобрений и других факторов.

Печенье

Содержание золы в печенье зависит от муки, из которой оно изготовлено. Например, те, которые сделаны из банановой муки, будут иметь наибольшее количество золы или минералов. Следовательно, можно ожидать, что фруктовое печенье будет богаче минералами, чем шоколадное; или по крайней мере в начале.

Крокеты для собак и кошек

Собакам и кошкам необходимо, чтобы содержание золы в корнях составляло не менее 2%; иначе в них будет очень мало минералов. Для кормов для собак этот процент не должен превышать 6,5%; в то время как у кошек процент золы в кормах не должен превышать 7,5%.

Когда в их кусках очень много золы, собаки и кошки подвергаются риску развития камней в почках, так же как избыток минералов ухудшает усвоение других веществ, необходимых для их физиологических функций.

мясо

Для определения золы в мясе их сначала обезжиривают, поскольку жир мешает при сжигании. Для этого их мацерируют в неполярных и летучих растворителях, так что они полностью испаряются, когда образец помещается в колбу.

По тем же соображениям, мясо с большим количеством золы означает, что его минеральное содержание выше. В целом мясо богато белком, но бедно минералами, по крайней мере, по сравнению с другими продуктами в продовольственной корзине. Из мяса больше всего золы содержат курица и колбасы.

фрукты

Нектарины - это плоды, богатые золой или минералами. Источник: Pixabay.com

Считается, что плоды с относительно высоким содержанием золы богаты минералами. Однако это не означает, что они не испытывают недостатка в других минералах, поскольку каждый металл анализируется отдельно от их золы. Таким образом составляется таблица питания, в которой указывается, какие минералы входят в состав фрукта в большем или меньшем количестве.

Например, нектарины содержат много золы (около 0,54%), а груши - мало золы (0,34%). Груши также содержат мало кальция, но богаты калием. Вот почему процент зольности сам по себе не является хорошим показателем для определения питательности фрукта.

Тем, у кого дефицит калия, лучше есть груши или бананы, а если их организм требует кальция, им лучше подойдут персики.

Ссылки

Уиттен, Дэвис, Пек и Стэнли. (2008). Химия (8-е изд.). CENGAGE Обучение.
Доктор Д. Джулиан МакКлементс. (2003). Анализ золы и минералов. Получено с: people.umass.edu
Исмаил Б.П. (2017) Определение зольности. В: Руководство лаборатории анализа пищевых продуктов. Серия текстов по пищевой науке. Спрингер, Чам
Кортни Саймонс. (29 октября 2017 г.). Определение зольности. Набор инструментов для пищевой науки. Получено с: cwsimons.com
Wikipedia. (2020). Зола (аналитическая химия). Получено с: en.wikipedia.org
Гостевой пост. (8 августа 2017 г.). Оценка содержания золы в продуктах питания. Получено с: discoverfoodtech.com
Качество пшеницы и исследования углеводов. (27 марта 2018 г.). Анализ муки. Получено с: ndsu.edu
Лоза, Анхелика, Киспе, Мерли, Вильянуэва, Хуан и П. Пелаес, Педро. (2017). Разработка функционального печенья из пшеничной муки, банановой муки (Musa paradisiaca), семян кунжута (Sesamum indicum) и стабильности при хранении. Scientia Agropecuaria, 8 (4), 315-325. dx.doi.org/10.17268/sci.agropecu.2017.04.03
Pet Central. (16 июня 2017 г.). Важность уровня золы в кормах для домашних животных. Получено с: petcentral.chewy.com
Фарид и Неда. (2014). Оценка и определение содержания минералов в фруктах. Международный журнал наук о растениях, животных и окружающей среде.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗОЛЫ: МЕТОДЫ И ПРИМЕРЫ - ХИМИЯ - 2026