Реферат: Дослідження якості фруктово овочевих соків за вмістом сухих речовин, нітратів, міді фізико-хімічними методами аналізу

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

УПРАВЛІННЯ ОСВІТИ І НАУКИ ХМЕЛЬНИЦЬКОЇ ОБЛАСНОЇ

ДЕРЖАВНОЇ АДМІНІСТРАЦІЇ

МАЛА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ХМЕЛЬНИЦЬКЕ ТЕРИТОРІАЛЬНЕ ВІДДІЛЕННЯ

ВОЛОЧИСЬКА РАЙОННА ФІЛІЯ


ВІДДІЛЕННЯ: ХІМІЇ ТА БІОЛОГІЇ

СЕКЦІЯ: ХІМІЯ


ДОСЛІДЖЕННЯ ЯКОСТІ ФРУКТОВО - ОВОЧЕВИХ СОКІВ

ЗА ВМІСТОМ СУХИХ РЕЧОВИН, НІТРАТІВ, МІДІ ФІЗИКО-ХІМІЧНИМИ МЕТОДАМИ АНАЛІЗУ


Роботу виконала:

Довганюк Діана Зіновіївна, учениця 10 класу

Волочиського навчально-

виховного комплексу в складі

гімназії та школи I ступеня


Науковий керівник:

Маньковська Олена Віталіївна,

старший вчитель, вчитель хімії


Волочиськ-2011

ЗМІСТ


ВСТУП…………………………………………………………………………………3

РОЗДІЛ I. ПОКАЗНИКИ ОЦІНКИ ЯКОСТІ ПЛОДОВО-ОВОЧЕВИХ СОКІВ….5

^ РОЗДІЛ II. ПРОБЛЕМА ВМІСТУ НІТРАТІВ У ПЛОДОВО-ОВОЧЕВІЙ

СИРОВИНІ. ОЦІНКА ЯКОСТІ СОКІВ ЗА ВМІСТОМ

НІТРАТ-ІОНІВ…………………………………………………………...7

Шкідливий вплив нітратів на здоров’я людини ……………..............7

Методи визначення нітрат-іонів у плодово-овочевих соках …..........9

Визначення вмісту нітратів у фруктово-овочевих соках йонометричним методом……………………………………………….9

^ РОЗДІЛ III. ОЦІНКА ЯКОСТІ ПЛОДОВО-ОВОЧЕВИХ СОКІВ ЗА ВМІСТОМ

СУХИХ РЕЧОВИН……………………………………………………..12

Рефрактометричний метод визначення сухих речовин……………...12

Рефрактометричне визначення вмісту сухих речовин в соках……...14

^ РОЗДІЛ IV. ОЦІНКА ЯКОСТІ ПЛОДОВО-ОВОЧЕВИХ СОКІВ

ЗА ВМІСТОМ МІДІ ……………………………………………………16

4.1. Проблеми вмісту міді в плодово-овочевій сировині…………………16

4.2. Метод атомно-абсорбційної спектрофотометрії для

визначення вмісту міді в соках ……………………………………......17

Проведення підготовки проб до аналізу методом сухої

мінералізації ………………………………………………………….....18

Визначення міді атомно-абсорбційною спектрофотометрією в досліджуваних соках …………………………………………………...19

ВИСНОВКИ……………………………………………………………………............22

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ…...………………………………………....25

ДОДАТКИ


ВСТУП


Україна за своїми кліматичними та ґрунтово-геологічними умовами має унікальні можливості для вирощування і виробництва плодово-овочевої продукції та виготовлення фруктових і овочевих соків, соковмісних напоїв у широкому асортименті.

В усьому світі попит на соки та нектари традиційно сталий. Крім освіжаючої здатності, поживності, стимулюючої дії, гармонійного смаку вони містять вітаміни та цілий комплекс біологічно активних речовин, необхідних людям для повноцінного і здорового харчування.

Вживаючи соки, практично неможливо убезпечити себе від надходження до організму різних шкідливих речовин: нітратів, важких металів. Використання пестицидів, добрив та антропогенного чинника призводить до погіршення якості сировини, яку використовують у виробництві соків. Якість фруктових та овочевих соків сьогодні є сумнівною, оскільки окремими виробниками допускаються підробки, фальсифікації. Низька якість продукції та вміст в ній небажаних речовин у великих концентраціях стають причиною гострих хронічних отруєнь.

Оскільки відсутня інформація про масштаби забруднення нітратами та важкими металами біологічних об’єктів, а саме їх біологічна активність і висока токсичність роблять необхідним вивчення процесів їх трансформації та міграції, то ми вважаємо, що обрана тема – досить актуальна проблема сьогодення. Актуальність цієї проблеми ще більше зростає на тлі екологічних змін, внаслідок накопичення важких металів, нітратів і нітритів у продукції рослинництва, від чого напряму залежить якість соків.

Вважаючи цю тему досить важливою, ми обрали її для дослідження. ^ Тема роботи: «Дослідження якості фруктово-овочевих соків за вмістом сухих речовин, нітратів, міді фізико-хімічними методами аналізу».

Мета дослідження – встановлення вмісту сухих речовин, нітратів та міді у плодово-овочевих соках та оцінка їх якості на основі досліджених кількісних показників.

Для досягнення поставленої мети необхідно розв’язати наступні завдання:

з’ясувати, за якими показниками проводиться оцінка якості соків;

проаналізувати негативний вплив нітратів, міді на організм людини;

опрацювати фізико-хімічні методи визначення досліджуваних показників;

опрацювати методики досліджень, оволодіти навиками проведення експерименту відповідно до державних нормативних документів;

провести необхідні обрахунки, проаналізувати одержані результати та дати оцінку якості соків за досліджуваними показниками;

^ Об’єкт дослідження – овочево-фруктові соки наступних фірм: Jaffa Natura, Садочок, «Наш сік» ОКЗДХ, які були придбані в торговельній мережі. Предмет дослідження – визначення вмісту нітратів, сухих речовин, міді у соках.

В основу дослідження покладено фізико-хімічні методи аналізу: рефрактометрія, потенціометричний метод та атомно-абсорбційний метод аналізу.

^ Наукова новизна роботи – вперше самостійно здійснити порівняльну оцінку якості соків українських виробників за обраними показниками.

Теоретичне значення роботи полягає в тому, що отримані результати спонукають до пошуку шляхів зменшення надходження шкідливих речовин до організму людини, дозволяють зробити висновки порівняльної оцінки якості досліджуваних соків та з’ясувати вплив на здоров’я.

^ Практичне значення зумовлене можливістю використання даних дослідження під час проведення навчальної практики у профільних класах, а також як корисні рекомендації для споживачів, які дають можливість оцінити якість продукції за вмістом досліджуваних показників.

^ Апробація дослідження. Основні положення наукової роботи заслуховувалися на шкільній науковій конференції під час проведення тижня природничих наук та на I етапі конкурсу-захисту науково-дослідницьких робіт у 2010-2011 н.р.


^ РОЗДІЛ I. ПОКАЗНИКИ ОЦІНКИ ЯКОСТІ ПЛОДОВО-ОВОЧЕВИХ СОКІВ


Сільськогосподарська сировина, що використовується у виробництві, та й самі харчові продукти, що надходять у продаж, безперечно повинні бути якісними. Оцінка їх якості має відповідати певним правилам оцінки якості харчової продукції (в тому числі фруктових та овочевих соків). Сьогодні в Україні, на відміну від європейських країн, відсутнє відповідне законодавче підґрунтя. Наприклад, у якості стандарту для оцінки фруктових і овочевих соків в ЄС використовується Code of Practice. AIJN — Звід правил для оцінки якості фруктових та овочевих соків Асоціації сокової промисловості Європейського Союзу (A.I.J.N.). А в Україні і на сьогодні відсутній нормативний документ, який би регламентував визначені показники якості фруктових та овочевих соків та їх значення. Такі показники повинні визначатися методами, встановленими відповідними стандартами, які міститимуть критерії фізико-хімічного складу для певних видів соків, у вигляді рекомендованих показників. Такий документ необхідний для захисту інтересів споживачів та добросовісних виробників сокової продукції, органів державного нагляду і контролю при вирішенні проблемних питань з оцінки якості та ідентифікації соків.

В Україні за медико-біологічними вимогами ГДК певних компонентів (нітрати, важкі метали) нормуються відповідно до їх вмісту у сировині.

Фрукти і овочі як натуральні продукти сільського господарства, що забезпечує сировиною виробництво соків і нектарів, не можна порівняти за своїм складом із продукцією промислового виробництва, заснованого на використанні матеріалів, розроблених і вироблених людиною, тому що, перш за все, фізико-хімічний склад сировини для сокових продуктів не є постійним. На склад фруктів і овочів впливає велика кількість природних факторів: сортові особливості, географічний регіон вирощування, кліматична зона, ґрунт, погода, ступінь спілості. А з іншого боку на фізико-хімічний склад соку може вплинути технологія його виробництва та інші технології, які використовуються, наприклад, при обробці і пакуванні.

Оцінку якості соків проводять за показниками:

1. Показники, що погоджені із промисловістю, наприклад, відносна щільність і відповідний вміст розчинних сухих речовин для соків прямого віджиму і відновлених соків.

2. Показники безпечності для здоров’я людини, наприклад, нітрати, леткі масла, етанол, D- і L-молочні кислот.

3. Екзогенні забруднювачі, наприклад, миш’як і важкі метали.

4. Показники складу, наприклад, L-аскорбінова кислота, леткі масла, гідроксиметилфурфурол (ГМФ).

В оцінці якості та безпечності фруктових та овочевих соків особлива увага приділяється вмісту сухих речовин, важких металів, нітратів.

Вміст сухих речовин – це основний показник ступеня концентрації чи розведення соків. Вимоги за цим показником відрізняються залежно від сировини, з якої виготовлений сік, а також від того, натуральний сік чи відновлений. У відновленому апельсиновому соку має бути не менше 11.2% сухих речовин, в яблучному – 11.2%, в томатному – 4.2-5%.[див. табл. Д.Б.1]

Також нормується вміст міді в соках , по МБВ він не повинний перевищувати

5 мг/дм3.

Допустимий вміст нітратів по МБВ: в яблучних –60 мг/дм3 , в томатних –

150 мг/дм3, яблучно-виноградних – 60 мг/дм3.


^ РОЗДІЛ II. ПРОБЛЕМА ВМІСТУ НІТРАТІВ У ПЛОДОВО-ОВОЧЕВІЙ СИРОВИНІ. ОЦІНКА ЯКОСТІ СОКІВ ЗА ВМІСТОМ НІТРАТ-ІОНІВ


2.1. Шкідливий вплив нітратів на здоров’я людини


Розглянемо шкідливий вплив нітратів на організм людини та проаналізуємо, яким чином вживання соків, що є продуктом їжі рослинного походження, може впливати на здоров’я людини.

Рослини отримують азот з ґрунту у вигляді аміачних і нітратних солей. Його мінеральні форми, завдяки ферментам рослин і мікроорганізмів, перетворюються в органічні сполуки – кето- і амінокислоти, які в свою чергу в білки і хлорофіл. Надмірне застосування азотних добрив призводить до збільшення вмісту нітратів у продуктах харчування, а це небезпечно для здоров’я людини [2]. Нітрати під впливом ферменту відновлюються до нітритів, які взаємодіють з гемоглобіном крові і окиснюють в ньому сполуки Феруму (II) до сполук Феруму (III). В результаті утвориться метгемоглобін, який не здатен переносити кисень. Оскільки в організмі не вистачає кисню, то порушується нормальне дихання клітин і тканин, накопичується холестерин, молочна кислота і різко падає кількість білка. Найбільшу небезпеку нітрати становлять для дітей, оскільки відновлення метгемоглобіну на гемоглобін йде повільно. При вмісті 6-7% метгемоглобіну уже з’являються перші ознаки захворювання. Метгемоглобінемія зустрічається не тільки у немовлят, а й у дітей старшого віку, і навіть у дорослих, та в них захворювання не має явних характерних симптомів. Для немовлят є токсичною дозою 10 мг, для старших дітей – 100 мг. Вміст нітратів у жіночому молоці може становити від 0,22 до 42,4 мг/л, за даними з деяких джерел навіть 50-90 мг/л.

Шкоди завдають не нітрати, а саме нітрити, в які перетворюються нітрати під впливом ферменту нітратредуктази. Ці речовини знижують вміст вітамінів в їжі, стимулюють діяльність гормонів, сприяють виникненню ракових пухлин в шлунково-кишковому тракті, зменшують кількість йоду в організмі. Також нітрати надходять до організму з водою. Найбільший вміст цих сполук містить питна вода з підземних вод, близько 200 мг/л. В малих кількостях нітрати є в продуктах тваринного походження. З ціллю поліпшення смаку та терміну зберігання, нітрати і нітрити спеціально додають у готові вироби.

Оскільки, в найбільшій кількості нітрати накопичуються в рослинах, в основному в стеблах коренях, коренеплодах, менше у зрілих плодах, а саме з них виготовляють поживні соки, то стає зрозуміло, що їж щоденне вживання дорослими та дітьми не є небезпечним. Велика кількість нітратів у столовому буряку, салаті, моркві, капусті, кропі. В овочах і фруктах нітратів міститься найбільше в шкірочці, також є в серцевині (морква), кочережці (капуста).

Щодо нітратів, овочі, фрукти і плоди діляться на 3 групи: з низьким вмістом (10-80 мг): картопля, щавель, помідори, ягоди і фрукти; з середнім вмістом (300-

600 мг): морква, огірки, хрін; з високим вмістом (до 5000 мг/кг сирої маси): дині та кавуни, листова капуста, буряк, зелена цибуля [див. табл. Д.А.1].

Велику небезпеку для організму становлять нітрозоаміни, які спричиняють злоякісні пухлини на всіх органах і захворювання печінки. Нітрозоаміни – це сполуки нітратів і нітритів з амінокислотами, вони утворюються в шлунку людини, а також знайдені в повітрі і в деяких продуктах харчування. Експериментально було встановлено, що навіть при незначному надходження в організм цих сполук, утворенню ракових пухлин не запобігти.

Дослідження, які проводять на тваринах, підтверджують, що нітрозоаміни канцерогенно діють на організм.

Для дорослої людини максимально допустимою нормою є вміст нітратів у кількості 5 мг на 1 кг маси тіла, а для дитини – 50 мг на всю масу тіла.

Важливо знати, що шкоди завдають не нітрати, а саме нітрити, в які перетворюються нітрати під впливом ферменту нітратредуктази.

Згідно медико-біологічних вимог та санітарних норм якості продовольчої сировини і харчових продуктів встановлено однакові вимоги до гранично допустимих концентрацій ГДК нітрат-іонів, як для овочів, так і для овочевих консервів, соків: для томатного соку - 150 мг/кг; яблучного – 60 мг/кг; виноградно-яблучного – 60 мг/кг; для апельсинових соків вміст нітрат-іонів не нормується.

^ 2.2. Методи визначення нітрат-іонів у плодово-овочевих соках


До експресивного, тобто, найбільш швидкого та точного, методу дослідження нітрат-іонів у плодово-овочевих соках належить фізико-хімічний метод аналізу – потенціометричний метод. Метод прямої потенціометрії (йонометрії) базується на вимірюванні потенціалу індикаторного електрода, зануреного в досліджуваний розчин. Індикаторний електрод в потенціометричному аналізі – це електрод, за потенціалом якого роблять висновок про концентрацію досліджуваних йонів в розчині. Його ще називають іоноселективним електродом з відносно високою специфічністю до окремого йону чи типу йонів. Другий електрод, що використовується, це електрод порівняння, потенціал якого відомий і має постійне значення, і по відношенню до якого вимірюють потенціал індикаторного електрода. Метод прямої потенціометрії, при визначенні нітрат-іонів, передбачає вилучення нітратів розчином алюмокалієвих квасців з наступним вимірюванням концентрації нітрат-іонів за допомогою приладу – нітратоміру. Електроди занурюють в досліджувану пробу і проводять визначення потенціалу електродної пари Е, мВ. Перед кожним виміром досліджуваного розчину електроди промивають кілька разів водою та підсушують фільтрувальним папером, промивають розчином порівняння і знову занурюють в досліджуваний розчин. Сучасний нітратомір дозволяє одразу отримати результат в масовій концентрації, мкг/дм3, що виключає додаткові затрати часу на побудову калібрувального графіка. Метод використовують при визначені масової концентрації нітратів від 50 – 500 мкг/ дм3. Нижня межа виявлення складає 25 мкг/дм3 [12, 206].


^ 2.3. Визначення вмісту нітратів у фруктово-овочевих соках

йонометричним методом


Дослідження вмісту нітратів у соках проводилося за допомогою йонометричного методу на основі ГОСТу 29270-95 «Продукти переробки плодів та овочів. Іонометричний метод визначення нітратів». Він ґрунтується на вилученні нітратів розчином алюмокалієвих квасців з наступним вимірюванням концентрації нітратів за допомогою йоноселективного нітратного електрода. Для проведення експерименту використовували йономір-нітратомір Н-401.

Визначення нітратів в соках проводили безпосередньо в без їх розведення, додаючи на 100 г соку 1 г алюмокалієвих квасців. Перед дослідженням пробу ретельно перемішали, розмістили в скляний стаканчик, занурили в неї електроди та визначили концентрацію нітрат-іонів в мг/дм3 .

Для дослідження обиралися соки різного походження і різних фірм виробників. Зокрема, соки фірми «Садочок», «Jaffa Natura», «Наш сік». Досліджували томатні, яблучні, яблучно-виноградні, апельсинові соки 2 різних партій кожного виробника.

Результати досліджень відображено в таблиці.

Таблиця 2.1 Вміст нітратів в досліджуваних соках (партія 1).

№

Назва соку

Виробник

Дата виготовлення

Вміст нітратів в 1 пробі

мг/дм3,

Вміст нітратів в 2 пробі

мг/дм3,

Вміст нітратів

мг/дм3, середнє значення

1

Яблучний

Садочок

15.09.2010

20.1

20.3

20.2

2

Яблучний

Jaffa Natura

12.05.2010

11.9

11.6

11.75

3

Яблучний

Наш сік

11.08.2010

14.6

14.5

14.55

4

Апельсиновий

Садочок

18.08.2010

9.7

9.9

9.8

5

Апельсиновий

Jaffa Natura

05.05.2010

15.4

15.7

15.55

6

Апельсиновий

Наш сік

01.09.2010

10.0

9.7

9.85

7

Томатний

Садочок

25.08.2010

47.1

46.9

47.0

8

Томатний

Jaffa Natura

19.05.2010

47.5

47.3

47.4

9

Томатний

Наш сік

18.08.2010

41.5

41.7

41.6

10

Ябл.-виногр.

Садочок

22.09.2010

16.4

16.1

16.25

11

Ябл.-виногр.

Наш сік

25.08.2010

16.5

16.7

16.6



Таблиця 2.2 Вміст нітратів в досліджуваних соках (партія 2).

№

Назва соку

Виробник

Дата виготовлення

Вміст нітратів в 1 пробі

мг/дм3,

Вміст нітратів в 2 пробі

мг/дм3,

Вміст нітратів

мг/дм3, середнє значення

1

Яблучний

Садочок

16.10.2010

18.1

17.8

17.95

2

Яблучний

Jaffa Natura

07.06.2010

9.2

9.6

9.4

3

Яблучний

Наш сік

15.09.2010

11.9

11.7

11.8

4

Апельсиновий

Садочок

22.09.2010

8.5

8.1

8.3

5

Апельсиновий

Jaffa Natura

22.06.2010

12.7

12.3

12.5

6

Апельсиновий

Наш сік

02.10.2010

7.4

7.5

7.45

7

Томатний

Садочок

08.09.2010

35.1

35.3

35.2

8

Томатний

Jaffa Natura

03.06.2010

36.2

36.0

36.1

9

Томатний

Наш сік

13.09.2010

34.7

34.5

34.6

10

Яблучно-виноградний

Садочок

12.10.2010.

12.4

12.1

12.25

11

Яблучно-виноградний

Наш сік

22.09.2010

11.7

11.9

11.8



^ РОЗДІЛ III. ОЦІНКА ЯКОСТІ ПЛОДОВО- ОВОЧЕВИХ СОКІВ ЗА ВМІСТОМ СУХИХ РЕЧОВИН


3.1. Рефрактометричний метод визначення сухих речовин


Рефрактометрія належить до оптичних методів аналізу. Ці методи засновані на явищі поляризації молекул під дією світлового випромінювання. Оптичні методи аналізу нерозривно пов’язані з використанням сучасних приладів різної складності, що породжує вартість аналізу, але дає ряд переваг у порівнянні з класичними хімічними методами: експресивність, простоту методики, використання невеликої кількості речовини для аналізу, можливість аналізувати сполуки будь-якої природи проведення експрес аналізу багатокомпонентних сумішей. Крім того вони підвищують чутливість, точність і відтворюваність результатів кількісних визначень. Рефрактометрія є одним з найбільш широко використовуваних аналітичних методів, що дозволяють визначити речовину, що знаходиться в рідкому стані, чи концентрацію двокомпонентних розчинів. Вона базується на вимірюванні показника заломлення світла [12, 199].

Показником чи коефіцієнтом заломлення називають відношення синуса кута падіння променя світла до синуса кута його заломлення: n = sin a/sin b




Рис. 3.1 Заломлення світлового променя на границі поділу двох фаз

Принцип дії промислових рефрактометрів базується на використанні явища повного внутрішнього відображення світла в оптичній призмі, що знаходиться в контакті з рідиною. Світло від джерела вводиться в оптичну призму і падає на її внутрішню поверхню, що контактує з досліджуваним розчином. Світлові промені потрапляють на границю роздільної призми і розчину під різними кутами. Частина променів, кут падіння яких більше критичного, цілком відбивається від внутрішньої поверхні призми і, виходячи з неї, формують світлу частину зображення на фотоприймачі. Частина променів, кут падіння яких менше критичного, частково переломлюються і проходять у розчин, а частково відбиваються і формують темну частину зображення на фотоприймачі.

Положення границі розділу між світлом і тінню залежить від співвідношення коефіцієнтів заломлення матеріалу оптичної призми і досліджуваного розчину, а також довжини хвилі випромінювання джерела світла. Оскільки оптичні характеристики призми і довжина хвилі джерела постійні, то за розміщенням границі розділу світла і тіні на фотоприймачі можна однозначно визначити коефіцієнт заломлення чи оптичну щільність досліджуваного розчину.




Рис. 3.2 Принципова схема заломлення променів в призмах рефрактометра:

а – до повороту призми; б – після повороту призми


^ 3.2. Рефрактометричне визначення вмісту сухих речовин в соках


Метод базується на визначенні масової частки сухих речовин за шкалою рефрактометра при температурі 20°С і застосовується для визначення масової частки сухих речовин в безалкогольних напоях, сиропах, концентратах.

Для визначення показника заломлення на нижню призму рефрактометра наносили скляною паличкою 2-3 краплі досліджуваного соку. Верхню частину призми опускали і щільно прикладали до нижньої нерухомої частини призми. Поворотом джерела світла яскраво висвітлювали призму білим світлом, щоб усе поле в окулярі було освітлене рівномірно. При цьому промінь світла входить в освітлювальну призму, заломлюється в ній, проходить крізь шар досліджуваної рідини, заломлюється на границі рідини і вимірювальної призми, потім на границі з повітрям і направляється в зорову трубу. Поворотом призми домагались появи темного поля в окулярі, його поява відповідає такому положенню призми, при якому з променем світла повністю відбувається внутрішнє відображення від поверхні розділу між призмою і досліджуваною речовиною. Дуже важливо при проведенні вимірювань домогтися, щоб з’явилась чітка границя світла і тіні, що розділяє поле зору навпіл.

Одночасно проводили 2 паралельних визначення. За результат дослідження приймали середнє арифметичне з результатів двох паралельних визначень.

Результати досліджень відображено в таблиці.

Таблиця 3.1 Вміст сухих речовин в досліджуваних соках (партія 1).

№

Назва соку

Виробник

Дата виготовлення

Вміст сухих речовин в 1 пробі, %

Вміст сухих речовин в 2 пробі, %

Вміст сухих речовин

%,середнє значення

1

Яблучний

Садочок

15.09.2010

11.2

11.2

11.2

2

Яблучний

Jaffa Natura

12.05.2010

11.0

11.0

11.0



Продовж.табл.3.1

3

Яблучний

Наш сік

11.08.2010

11.7

11.7

11.7

4

Апельсиновий

Садочок

18.08.2010

10.8

10.8

10.8

5

Апельсиновий

Jaffa Natura

05.05.2010

11.4

11.4

11.4

6

Апельсиновий

Наш сік

01.09.2010

12.0

12.0

12.0

7

Томатний

Садочок

25.08.2010

6.0

6.0

6.0

8

Томатний

Jaffa Natura

19.05.2010

6.2

6.2

6.2

9

Томатний

Наш сік

18.08.2010

7.2

7.2

7.2

10

Ябл.-виногр.

Садочок

22.09.2010

13.0

13.0

13.0

11

Ябл.-виногр.

Наш сік

25.08.2010

11.7

11.7

11.7


Таблиця 3.2 Вміст сухих речовин в досліджуваних соках (партія 2).

№

Назва соку

Виробник

Дата виготовлення

Вміст сухих речовин в 1 пробі,

%

Вміст сухих речовин в 2 пробі, %


Вміст сухих речовин

%, середнє значення

1

Яблучний

Садочок

16.10.2010

11.0

11.0

11.0

2

Яблучний

Jaffa Natura

07.06.2010

11.0

11.0

11.0

3

Яблучний

Наш сік

15.09.2010

12.0

12.0

12.0

4

Апельсиновий

Садочок

22.09.2010

11.0

11.0

11.0

5

Апельсиновий

Jaffa Natura

22.06.2010

11.2

11.2

11.2

6

Апельсиновий

Наш сік

02.10.2010

11.4

11.4

11.4

7

Томатний

Садочок

08.09.2010

5.4

5.4

5.4

8

Томатний

Jaffa Natura

03.06.2010

5.8

5.8

5.8

9

Томатний

Наш сік

13.09.2010

6.0

6.0

6.0

10

Ябл.-виногр.

Садочок

12.10.2010

13.4

13.4

13.4

11

Ябл.-виногр.

Наш сік

22.09.2010

12.3

12.3

12.3


^ РОЗДІЛ IV. ОЦІНКА ЯКОСТІ ПЛОДОВО-ОВОЧЕВИХ СОКІВ ЗА

ВМІСТОМ МІДІ


4.1. Проблеми вмісту міді в плодово-овочевій сировині


Спробуємо з’ясувати як впливає на рослини такий мікроелемент як мідь. Стан рослин залежить від того чи є в ґрунті мідь і скільки її там. Яким чином вона потрапляє до рослин?

Мідь потрапляє в ґрунт із засобами хімічного захисту рослин і добривами. З мідьвмісних препаратів для боротьби з хворобами рослин найчастіше застосовують мідний купорос, бордоську рідину. Основна небезпека міді для рослин – її здатність накопичуватися в ґрунті. При надлишку вона починає приносити шкоду, а не користь. Мідьвмісні препарати часто у великих дозах використовують для обробки виноградників, і саме накопичуючись у винограді, мідь впливає на розвиток плодів. Адже у рослинах вона виконує різні важливі функції: сприяє утворенню білків, забезпечує перебіг процесу фотосинтезу, активізує ряд ферментів, бере участь у вуглеводневому обміні. А ось при нестачі міді в рослинах накопичується більше нітратів, прискорюються руйнування хлорофілу.

Характерно, що потреба різних рослин у цьому елементі різна, менше її потрібно картоплі і томатам, а значно більше – моркві, буряку, цибулі, капусті. Мідь відіграє важливу роль в азотному обміні. Надлишок азотних добрив може призвести до того, що рослини починають відчувати «мідне голодування». Відновити дефіцит міді можна такими способами: внести в ґрунт з добривами, обприскувати розчинами її солей, обробляють насіння препаратами, що містять мідь.

Біохіміки підкреслюють важливе значення цього мікроелементу не тільки для рослин, але й для тварин. Та й для людей вона має важливе значення, оскільки входить до складу ферментів (понад 50), забезпечує кровотворення, каталізує окисні реакції клітин, сприяє накопиченню заліза про запас. При надлишкової кількості міді в організмі виникають анемія, гепатит або відбувається інтоксикація організму.


^ 4.2. Метод атомно-абсорбційної спектрофотометрії для визначення

вмісту міді в соках


Харчові продукти і напої мають складний хімічний склад, при цьому важкі метали можуть бути присутніми в дуже малих кількостях, тому необхідно вибрати методи аналізу з низькою границею виявлення і високою селективністю. Для визначення важких металів в рослинній сировинні і готових харчових продуктах використовують різноманітні методи аналізу, серед яких спектральні методи аналізу (атомно-абсорбційний, атомно-емісійний, спектрофотометричний і фотометричний аналіз), електрохімічні (інверсійна вольтамперометрія, полярографія), рентген флуоресцентний аналіз.

Методу атомно-абсорбційної спектрометрії властиві висока експресивність, точність і низька границя виявлення. Його основною перевагою є висока селективність, простота підготовки проб до аналізу і можливість визначати декілька елементів з одного розчину по єдиній методиці [11, 645].

Існує ГОСТ 30178-96 «Сировина і продукти харчові. Атомно-абсорбційний метод визначення токсичних елементів», який встановлює метод визначення свинцю, кадмію, міді, цинку і заліза в харчовій сировині та продуктах. Метод заснований на мінералізації продукту способом сухого чи вологого озолення та визначення концентрації елемента в розчині мінералізату методом полум’яної атомної абсорбції.

Таким чином, для визначення важких металів в харчових продуктах найбільш широко використовуються спектральні методи аналізу, в особливості атомно-абсорбційний, так як він достатньо селективний, експресивний, має низькі границі виявлення і високу чутливість.

При використанні атомно-абсорбційного аналізу необхідна попередня підготовка досліджуваної проби, а саме переведення досліджуваного зразка в розчин, розпилення і подача аерозолю в полум’я. Розчинник випарюється, солі розкладаються, а метали переходять в пароподібний стан, при якому вони здатні поглинати випромінювання тої довжини хвилі, яку могли б самі випромінювати при більш високих температурах. Промінь світла від лампи катоду, що випромінює дуговий спектр досліджуваного елемента, направляється через полум’я на щілину спектрометра, за допомогою якого виділяється аналітична спектральна лінія та вимірюється ступінь поглинання її інтенсивності парами досліджуваного елемента.


^ 4.3. Проведення підготовки проб до аналізу методом сухої мінералізації


Спосіб сухої мінералізації заснований на повному розкладі органічних речовин шляхом спалювання проби сировини чи продуктів в електропечі при контролюючому температурному режимі. Призначений для всіх видів сировини і продуктів, крім тваринної сировини, рослинних жирів і масел.

Для визначення міді, свинцю, кадмію, цинку, хрому, нікелю, алюмінію, заліза методом атомно-абсорбційної спектрофотометрії проводять мінералізацію проб сухих способом, відповідно до ГОСТу 26929-94.

При вмісті в продукті вологи більше 80% наважку в тиглі обробляють наступним чином: безалкогольні напої, плодово-овочеві соки і напої на електроплиті випарюють досуха і проводять обвуглювання до припинення виділення диму, потім поміщають в електропіч, відрегульовану на температуру близько 150ºС;

Після закінчення обвуглювання мінералізацію проб проводять в муфельній печі, поступово (на кожні 50 ºС через кожні 30 хв), підвищуючи температуру до 450ºС. Продовжують мінералізацію при такій температурі до отримання попелу.

Тигель з попелом виймають з муфельної печі через 10-15 год зоління, охолоджують до кімнатної температури і змочують вміст по краплям мінімальною кількістю розчину нітратної кислоти.

Випарюють кислоту досуха на електроплитці з наступним витримуванням в муфельній печі. Після охолодження тигель з наважкою поміщають в охолоджену електропіч. Поступово доводячи температуру до 300ºС і витримують впродовж 0.5 год. Вказаний цикл повторюють декілька разів. Мінералізацію вважають закінченою, коли попіл стане білого або злегка забарвленого кольору, без обвуглених частинок. При наявності обвуглених частинок повторюють обробку попелу розчином нітратної кислоти або водою.

Відповідно до описаної вище методики, ми провели мінералізацію проб сухим способом. Попередньо підготували 12 тиглів, їх пронумерували і в кожен помістили 10 см3 відібраного соку (для 2 паралельних визначень).

Провели зоління по методиці. Спочатку перенесли тиглі на електроплитку і нагрівали до припинення виділення диму при температурі 150°С (протягом двох днів). Далі перенесли тиглі в муфельну піч і проводили спалювання до отримання білого попелу. Після цього тиглі вийняли з печі і охолодили до кімнатної температури.


^ 4.4.Визначення міді атомно-абсорбційною спектрофотометрією в досліджуваних соках


Визначення міді проводили з підготовлених проб методом атомно-абсорбційної спектрофотометрії, відповідно до ГОСТу 30178-96. Для проведення аналізу використовували атомно-абсорбційний спектрофотометр ААС 115 М1, укомплектований горілкою для пропанового полум’я, коректором фонового поглинання та джерелом резонансного випромінювання міді (лампою з порожнистим катодом).

Одержану в процесі сухої мінералізації золу розчиняли в тиглі в 1% нітратній кислоті. Розчин переносили в мірну колбу на 25 см3 і доводили до мітки тією ж кислотою. Також паралельно приготували стандартний розчин МСО 0523:2003 з концентрацією солей міді 1 мл/см3 з фоном 0,1 М розчином HNO3, який використовується як розчин порівняння.

Далі скористалися допомогою лаборанта СЕС, яка розпочала підготовку атомно-абсорбційного спектрофотометра до роботи в робочому режимі, відповідно до технічних інструкцій: увімкнула живлення лампи та прогріла прилад на протязі 30 хв, виставила прилад на довжину хвилі λ=324.7 нм, виставила ширину щілини полум’я 0.4 нм, забезпечила подачу сили струму І=20 мА, провела прогрівання включеного пальника полум’я з одночасною промивкою дистильованою водою протягом 10 хв, забезпечила компресором подачу тиску до 2.5 атм, відкалібрувала прилад, запалила пальник.

У приготовлений стандартний розчин порівняння, ми занурили гніт і провели вимірювання. На табло з’явився показник, який занесли в зошит для записів. Аналогічно ми провели аналіз підготовлених проб (для кожного досліджуваного соку – 2 паралельні проби). Результати досліджень занесли у таблицю.

Таблиця 4.1 Вміст міді в досліджуваних соках (партія 1).

№

Назва соку

Виробник

Дата

виготовлення

Показання приладу

Вміст міді в 1 пробі,

мг/кг



Показання приладу

Вміст міді в 2 пробі,

мг/кг


Вміст міді,

мг/кг, середнє значення

1

Яблучний

Садочок

16.10.10

14

0.4

17

0.48

0.44

2

Яблучний

Jaffa Natura

07.06.10

11

0.33

14

0.4

0.37

3

Яблучний

Наш сік

15.09.10

15

0.42

17

0.48

0.45

4

Томатний

Садочок

08.09.10

12

0.34

10

0.28

0.31

5

Томатний

Jaffa Natura

03.06.10

10

0.28

9

0.25

0.27

6

Томатний

Наш сік

13.09.10

6

0.17

7

0.2

0.19


Обрахунки вмісту міді проводили за формулою:

де

Сст – концентрація стандартного розчину в мг/дм3;

А – показання приладу проби;

Аст – показання приладу для стандартного розчину;

Vк – об’єм колби в см3;

Vа – аліквотна частина досліджуваної проби в см3.

За кінцевий результат вимірювань приймають середнє арифметичне двох паралельних визначень. Кінцевий результат заокруглюють до другого десяткового знаку. Допустиме відхилення між паралельними результатами, отриманими в одній лабораторії з одної серії вимірювань, залежить від масової частки елемента в продукті не повинно перевищувати 20%.

Обрахунки результатів досліджень томатних соків:

«Наш сік» (ОКЗДХ)



«Садочок»



«Jaffa Natura»



Обрахунки результатів досліджень яблучних соків:

«Наш сік» (ОКЗДХ)



«Садочок»



«Jaffa Natura»




ВИСНОВКИ


Сьогодні аналіз продуктів харчування на якість та безпечність для здоров’я споживачів є досить актуальним завданням. Мета нашої роботи й полягала в розв’язанні цієї проблеми, щодо соків таких фірм виробників: «Садочок», «Jaffa Natura», «Наш сік» ОКЗДХ. Соків багато, але чи всі вони справжні, корисні, безпечні? Саме відповідь на це запитання ми намагались з’ясувати проведеним дослідженням.

Поставлена ціль роботи – дося