DOLOČANJE PEPELA: METODE IN PRIMERI - KEMIJA - 2025

Določanje pepela je tehnika ali postopek za oceno skupne količine mineralov so normalno prisotne v vzorcu živila. Ustreza eni od bistvenih analiz v študijah kakovosti in karakterizaciji živilske industrije.

Pepel so nehlapni ostanki, ki jih dobimo pri sežiganju hrane. V bistvu so sestavljeni iz kovinskih oksidov in so bogati s kovinskimi ioni, ki predstavljajo mineralno vsebnost hrane. Količina pepela vpliva na njegovo kakovost, saj je dejavnik, ki ga je treba upoštevati pri analizi kakovosti.

Pepel predstavlja nehlapne anorganske ostanke, ki ostanejo po sežiganju snovi ali hrane.

Določitev vsebnosti pepela se opravi v lončku (visokotemperaturna peč), z vzorcem v ognjevzdržnih posodah, znanih kot lončki. Obstaja veliko materialov, najbolj uporabljen je porcelan. Omenjena vsebnost je izražena kot odstotek na suhi ali mokri podlagi; torej ob upoštevanju vlažnosti hrane ali ne.

Po drugi strani nekatere analize podpirajo, da se vzorec z mokro metodo pretvori v pepel. Na ta način se analizira "leteči pepel", ki zaradi visokih temperatur muffla na koncu pobegne iz lončka.

Metode določanja pepela

Določanje pepela poteka s tremi metodami: suho, vlažno in plazemsko pri nizkih temperaturah. Vsak od njih ima svoje prednosti in slabosti v primerjavi z drugimi; vendar je suha metoda daleč najbolj znana in intuitivna: vzorec sežigajte, dokler se ne zavrže.

Suha

Vzorec se obdeluje po standardni metodi (nacionalni ali mednarodni). Tehta se v lonček, ki je bil predhodno segret in stehta skupaj s pokrovom, dokler se njegova masa ne spreminja. S tem se zmanjša napaka tehtanja zaradi vlage ali zanemarljivih ostankov.

Lonček z vzorcem v notranjosti se nato postavi v bučko in pusti segrevati pri temperaturi od 500 do 600 ° C 12-24 ur. Tu organska snov v vzorcu reagira s kisikom in tako postane vodna para, ogljikov dioksid in dušikovi oksidi ter druge plinske spojine.

Po preteku določenega časa se lonček ohladi in prenese v eksikator, da prepreči absorpcijo vlage iz okolja. Ko se popolnoma ohladi, se stehta na tehtnici in razlika v masi med lončkom in vzorcem na koncu je enaka masi pepela M _pepela .

Tako je odstotek pepela:

% _pepela = (M _pepel / M _{suh vzorec} ) 100 (suha osnova)

% _pepela = (M _pepel / M _vzorec ) 100 (mokra osnova)

Ta odstotek na suhi osnovi pomeni, da je bil vzorec dehidriran, preden smo ga celo stehtali za sežig.

Muffle. Werneuchen

Vlaga

Težava pri suhi metodi je, da porabi veliko električne energije, saj mora muffle teči cel dan. Prav tako visoke temperature hlapijo nekatere minerale, ki jih v pepelu ne najdemo; kot elementi elementov železo, selen, živo srebro, svinec, nikelj in baker.

Zaradi tega, ko želite analizirati minerale zgoraj omenjenih kovin, uporabite mokro metodo določanja pepela.

Tokrat se vzorec raztopi v kislinah ali močnih oksidantih in segreva, dokler se njegove organske sestavine ne prebavijo.

V tem primeru se organska snov izhlapi, tudi ko pečica deluje pri temperaturah, ki niso višje od 350 ° C. V vodi topni minerali ostanejo v raztopini za kasnejšo spektroskopsko (absorpcijo in atomsko emisijo) ali volumetrično analizo (titracije padavin ali kompleksiranje z EDTA).

Težava te metode je, da je, čeprav je veliko hitrejša, nevarnejša zaradi ravnanja s korozivnimi snovmi. Tudi bolj zahtevno glede tehničnega znanja.

Plazma pri nizkih temperaturah

V tretji najbolj uporabljeni metodi. Vzorec se postavi v stekleno komoro, kjer ga delno dehidriramo z vakuumom. Nato se vbrizga volumen kisika, ki se razgradi z delovanjem elektromagnetnega polja, da nastanejo ostanki, ki silovito oksidirajo vzorec, hkrati pa se dehidrira pri temperaturi pod 150 ° C.

Primeri

Moka

Vsebnost pepela v moki je še posebej zanimiva, ker naj bi vplivala na kakovost pekovskih izdelkov. Pšenična moka z veliko pepela razkriva, da je bila mleta s preveč mineralno bogatih otrobov in da je zato treba izboljšati njeno čistost, pa tudi izboljšati njeno mletje.

Ta odstotek pepela naj bo med 1,5 in 2%. Vsaka moka bo imela svojo vsebnost pepela, odvisno od zemlje, kjer se obira, od podnebja, gnojil in drugih dejavnikov.

Piškotki

Vsebnost pepela v piškotih je odvisna od moke, s katero so narejeni. Na primer, tiste iz bananine moke bodo imele največ pepela ali mineralov. Zato lahko pričakujemo, da bodo sadni piškotki bogatejši z minerali kot čokoladni piškotki; ali vsaj na začetku.

Kroketi za pse in mačke

Psi in mačke potrebujejo najmanj 2% pepela; sicer bodo minerali zelo malo. Pri pasji hrani ta odstotek ne sme presegati 6,5%; medtem ko pri mačkah odstotek pepela v njihovih kilogramih ne sme biti višji od 7,5%.

Kadar ima njihov kilogram zelo visok odstotek pepela, pse in mačke ogrožajo nastanek ledvičnih kamnov, tako kot presežni minerali škodujejo asimilaciji drugih bistvenih za njihove fiziološke funkcije.

mesnine

Za določitev pepela v mesu jih najprej odmašujemo, saj maščoba med sežiganjem posega. To naredimo tako, da jih maceriramo v nepolarnih in hlapnih topilih, tako da popolnoma izhlapijo, ko vzorec damo v bučko.

Po istem sklepu meso z več pepela pomeni, da je njegova mineralna vsebnost višja. Na splošno je meso bogato z beljakovinami, slabo pa z minerali, vsaj v primerjavi z drugimi izdelki v košarici s hrano. Od mesa, piščanca in klobas vsebuje največ pepela.

Sadje

Nektarine so sadje, bogato s pepelom ali minerali. Vir: Pixabay.com

Za sadje s sorazmerno visoko vsebnostjo pepela naj bi bilo bogato z minerali. Vendar to ne pomeni, da ne primanjkuje drugih mineralov, saj se vsaka kovina analizira ločeno od njihovega pepela. Na ta način je sestavljena prehranska miza, ki poudarja, kateri minerali sestavljajo sadje v večji ali manjši številčnosti.

Na primer, nektarine vsebujejo veliko pepela (približno 0,54%), hruške pa malo pepela (0,34%). Hruške imajo tudi malo kalcija, a bogate s kalijem. Zato sam odstotek pepela ni dober pokazatelj, da lahko določite, kako hranljivo je sadje.

Nekdo, ki ima pomanjkanje kalija, bi bil boljši, da bi jedel hruške ali banane, medtem ko če njihovo telo zahteva kalcij, bi jim bile breskve boljše.

Reference

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija (8. izd.). CENGAGE Učenje.
2. Dr. D. Julian McClements. (2003). Analiza pepela in mineralov. Pridobljeno od: people.umass.edu
3. Ismail BP (2017) Določanje vsebnosti pepela. V: Priročnik za analizo hrane. Tekstna serija o znanosti o hrani. Springer, Cham
4. Courtney Simons. (29. oktober 2017). Določitev vsebnosti pepela. Orodje o znanosti o hrani. Pridobljeno: cwsimons.com
5. Wikipedija. (2020). Pepel (analitična kemija). Pridobljeno: en.wikipedia.org
6. Objava gostov. (8. avgust 2017). Ocena vsebnosti pepela v hrani. Pridobljeno od: Discoverfoodtech.com
7. Raziskave kakovosti pšenice in ogljikovih hidratov. (27. marec 2018). Analiza moke Pridobljeno: ndsu.edu
8. Loza, Angélica, Quispe, Merly, Villanueva, Juan, & P. ​​Peláez, Pedro. (2017). Razvoj funkcionalnih piškotov s pšenično moko, bananino moko (Musa paradisiaca), sezamovim semenom (Sesamum indicum) in stabilnostjo skladiščenja. Scientia Agropecuaria, 8 (4), 315-325. dx.doi.org/10.17268/sci.agropecu.2017.04.03
9. Pet Central. (16. junij 2017). Pomen ravni pepela v hrani za hišne živali. Pridobljeno: petcentral.chewy.com
10. Farid in Neda. (2014). Vrednotenje in določanje vsebnosti mineralov v sadju. Mednarodna revija o rastlinskih, živalskih in okoljskih znanostih.