ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛЕВОДОВ В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ И НАПИТКАХ Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

Х

И

М

И

Ч

Е

С

К

И

Е

НАУКИ

УДК 54

И.С. Беркасова

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛЕВОДОВ В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ И НАПИТКАХ

В статье рассматриваться вопросы изучения содержания углеводов в продуктах питания с применением физико-химических методов анализа. Были изучены физико-химические методы исследования углеводов в пищевых продуктах исходя из их специфики. Методы были основаны на измерении оптической плотности вещества - фотометрия, электрохимического потенциала вещества - потенциометрия, распределения между подвижной и неподвижной фазой - хроматография.

Ключевые слова: углеводы, спектрофотометрия, хроматография, потенциометрия.

Углеводы являются одним из самых распространенных веществ органического мира. Каждая растительная, и животная клетка содержит в себе углеводы как в связанном, так и в свободном виде. Распространёнными углеводами, которые употребляет человек являются глюкоза, фруктоза, сахароза, галактоза, лактоза. Это основные компоненты плодов и ягод,

Углеводы, содержащиеся в пищевых продуктах можно определить комплексом методик. В ходе нашего исследований применяли физико-химические методы: фотометрический, хроматографический, потенциометрический

Содержание углеводов определялось фотометрическим методом.

На первом этапе производилось отделение фруктозы и глюкозы с помощью добавления экстраген-тов: ацетона, этилацетата и изопропилового спирта в соотношении 1:3:1). Сахарозу определяли в водной фазе методом фотометрии по реакции с сернокислым дихроматом калия (появляется сине-зеленая окраска) (X = 540 нм) [1]. Погрешность измерения составляет не более 10 %. В результате проведенного исследования нами было выявлено, что во всех образцах в составе преобладает фруктоза. В основном преобладание фруктозы характерно для соков из семечковых фруктов. Массовая доля сахарозы находится в пределах нормы - не выше 3г/100см3.

© Беркасова И.С., 2019.

Научный руководитель: Ускова Надежда Петровна - доцент, кандидат педагогических наук. Рязанский государственный университет им. С.А. Есенина, Россия.

ISSN 2223-4047

Вестник магистратуры. 2019. № 11-1 (98)

Таблица 1

Углеводный состав яблочных соков_

Сок, производитель Заявлено производителем, г/100 см3 Найдено, г/100 см3

Фруктоза Глюкоза Сахароза

«Добрый» АО «Мултон» 11,5 5,7±0,5 3,9±0,2 1,1±0,1

«365 дней» ООО «Южная соковая компания» 11,0 5,6±0,4 4,2±0,3 1,0±0,1

ООО «Лебедянский» 12,0 6,0±0,5 4,7±0,2 0,8±0,1

Определение содержания углеводов хроматографическим методом.

В диабетических кондитерских изделиях фруктозу и сахарозу определяли методом восходящей тонкослойной хроматографии. Продолжительность анализа около часа, погрешность в пределах 7%.

Содержание моносахаридов определялось в водных вытяжках. Отдельно определялась фруктоза, отдельно сахароза. Для этого водные вытяжки наполнялись сульфатом аммония, после экстракции ацетона и изопропилового спирта в соотношении 2:3. Из диабетических продуктов при этом обеспечивается практически полное извлечение моносахаридов из водных вытяжек.

В химический стакан помещается навеска печенья или конфет, после чего в него наливается насыщенный раствор сульфата аммония. Смесь при постоянном перемешивание на водяной бане нагревается до 90 °С. Путем фильтрования производили отделение жиров и мучной массы. К пробе приливали растворитель (в соотношении водной и органической фаз 15:1), оставляют для экстракции на 5 минут.

Концентрат сахарозы и фруктозы определяли с помощью пластин «Sorbffl». Данные пластины перед анализом пропитывались 1 М растворов гидроксида и сульфата аммония.

Для исследования была применена смесь следующих компонентов - этилацетат - н. пропиловый спирт- концентрированная уксусная кислота - формамид. Объемное соотношение - 5:5:1:1:3.

Пластина помещается в состав 1 мл 85% ортофосфорной кислоты и 10 мл ацетон для проявления сахарозы и фруктозы. Состав подвергают термической обработки - 100-110 °С. Обработка пластины производится офисным сканером.

Таблица 2

Определение углеводов в кондитерских изделиях_

Продукт, производитель Заявлено производителем, г/100 г Найдено, г/100 г

Фруктоза Глюкоза Общее

Мармелад «365 дней», 84 60,0±1,4 19,7±0,6 82,2±1,8

Мармелад «Ударница» ОФО «Ударница» 81,6 63,2±0,9 20,2±0,3 79,6±2,0

Мармелад «Фрутландия» 79,8 52±1,3 19,4±0,5 77,3±2,5

Определение содержания углеводов потенциометрическим методом.

Экстракты. Для анализа экстрактов меда применялся метод потенциометрически.

Анализ углеводного состава меда производился по следующим этапам:

1) экстракционное концентрирование моносахаридов из водно-солевого раствора продукта путем добавления смеси ацетона, изопропилового спирта - 1 к 1;

2) потенциометрическое исследование концентрата.

В исследуемый образец вводится насыщенный раствор аммония сульфата. Затем смесь при постоянном перемешивание нагревалась до тех пор, пока мед полностью не раствориться. Полученный раствор посещался в мерную колбу и затем доводился с помощью насыщенного раствора аммония сульфата до метки. Колбу оставляли на 5 минут для того, чтобы получить экстракцию, после чего путем потенциомет-рического титрования выбиралась проба для проведения анализа.

При исследовании меда в качестве титранта применялся изопропанольный раствор борной кислоты (0,01 моль/л). Измерения проводились в потенциометрической ячейке с платиновым и хлоридсеребряным электродами.

Методом «введено-найдено» было определено, что погрешность определения углеводов составляет не более 5 %.

Таблица 4

Определение углеводов в цветочном меде_

Мед, производитель Заявлено производителем, г/100 г Найдено, г/100 г

Фруктоза Глюкоза Сахароза

Натуральный полевой мед - 40,5 ± 1,9 29,7±1,2 6,5±0,3

Мед «365 дней» ООО «Медовый дом» 80 38,9±1,6 30,6±1,3 8,0±0,4

Мед «Брестов А.С.» 81 39,0±1,7 24,0+1,1 7,5±0,2

Вывод: Содержание углеводов в продуктах питания можно определить следующими физико-химическими методами: фотометрическим, потенциометрическим, хроматографическим.

Экспериментальные данные, полученные в ходе лабораторных исследований, соответствуют заявленным производителем.

Библиографический список

1.Кореиман Я.И., Практикум по аналитической химии. Анализ пищевых продуктов, Воронеж, 2002. — С.408

2.Бычкова А.А., Пахомова О.А., Коренман Я.И. Экстракционно-хроматографическое определение глюкозы и фруктозы в присутствии ароматических аминокислот. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий,2012. С.115-118

3.Коренман Я.И., Мокшина Н.Я., Бычкова А.А. Физико-химическое определение углеводов в пищевых продуктах и напитках. Вестник ВГУИТ, №1,2014. с 146-152.

БЕРКАСОВА ИРИНА СЕРГЕЕВНА - магистрант. Рязанский государственный университет им. С.А. Есенина, Россия.