Определение олова в консервированных продуктах питания Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

0 25 50 75 100 125 Г’ МИН

Рис. 2

в момент времени г = kl — через U(i, k). Таким образом, заменяя производные их приближенными значениями, систему дифференциальных уравнений преобразовали в алгебраическую систему.

В составленной программе учитывались зависимости всех коэффициентов тепло- и влагопереноса от температуры и влагосодержания, а также усадка продукта в процессе сушки.

С помощью разработанной программы произведен численный эксперимент по исследованию кинетики сушки продукта. Экспериментальные данные по кинетике сушки пищевых продуктов при наличии внутреннего источника тепла авторам не известны, поэтому были использованы данные [4], обобщающие процесс сушки в кипящем слое кубиков картофеля размером 8x8x8 мм с эквивалентным диаметром d3 = 9,92 мм. На рис. 2 показана экспериментальная кривая сушки 1, полученная по данным [4].

Численный эксперимент производили, рассматривая сушку картофельных шариков без учета внутреннего источника тепла в частице продукта и с учетом этого источника тепла. Первоначально использовали данные [4]: шарик с диаметром d = 9,92 мм, равным эквивалентному диаметру кубиков 8x8x8 мм; при первоначальной удельной нагрузке G/F = 30 кг/м2; параметры сушильного агента: температура воздуха на входе в камеру сушки tsx = 90°С, массовая скорость воздушного потока ту = 5,0 кг/(м2-с), потенциал сушки Е -= tc-tM = 35°С. Продукт имел начальную влажность wl = 340%, конечную — w2 = 10%.

Кривая 2 (рис. 2) отражает полученную расчетом кривую сушки. Поскольку расхождение данных не превышает 10%, то проведенный численный эксперимент свидетельствует о корректной математической адекватности разработанной математической модели динамики процесса сушки реальному процессу.

Далее был произведен численный эксперимент сушки слоя картофеля, нанесенного на предварительно нагретую сферическую частицу инерта. Диаметр частицы инерта был принят 7 мм, а ее диаметр со слоем нанесенного продукта — 9,2 мм, что соответствует эквивалентному диаметру кубика 8x8x8 мм. Температура воздуха на входе в камеру сушки принималась 60°С, для частицы инерта плотностью 2250 кг/м3 задавалась начальная температура 90°С, чтобы обеспечить потенциал в 30°С по отношению к сушильному агенту. Остальные параметры процесса сушки принимались аналогичными первоначальным. Полученные результаты расчета представлены кривой 3 (рис. 2). Из сопоставления с кривыми 1 я 2 видно, что скорость сушки повышается в среднем на 35-40%.

Таким образом, разработка нового технологического процесса может обеспечить интенсификацию процесса сушки пищевых продуктов в тонком слое. В настоящее время проводятся поиски эффективных материалов, которые могут удовлетворять принятым выше ограничениям для инерта, пригодного для сушки вязких пищевых продуктов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Шляховецкий В.М., Беззаботов Ю.С., Гордиенко

Ю.В. Математическая модель тепловлажностного режима низкотемпературной сушки на инерте с внутренним источником тепла // Тез. докл. Междунар. науч. конф. ’’Рациональные пути использования вторичных ресурсов агропромышленного комплекса”. — Краснодар, 1997. —

С. 217-218.

2. Шляховецкий В.М., Гордиенко Ю.В. Оценка потенциала тепловлагопереноса при сушке в кондиционированном воздухе слоя вязкого пищевого продукта на сферическом инерте с внутренним источником тепла / / Изв. вузов. Пищевая технология. — 1997. — № 4-5. — С. 45-47.

3. Пасконов В.М., Полежаев В.И., Чудов П.Л. Численное моделирование процессов тепло- и массообмена. — М.: Наука, 1984. — 288 с.

4. Гришин М.А. Экспериментальное исследование вихревой сушки овощей // Инж.-физ. журн. — 1960. — № 5.

Кафедра холодильных и компрессорных машин и установок

Поступила 05.08.98

664.8.036.5.002.612

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОЛОВА В КОНСЕРВИРОВАННЫХ ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ

О.П. МИРОНОВА, И.Н. БОРЧАКОВСКАЯ,

Т.Б. ПОЧИНОК

Кубанский государственный университет

В последнее время остро стоит проблема загрязнения консервированной продукции тяжелыми металлами. Загрязнение консервированной продукции оловом происходит при контакте с коррозионно-нестойкой поверхностью металлического

оборудования технологических линий, при нарушении ритмичности производства, а также при взаимодействии массы продукта с оловянным покрытием жести, из которой изготовлены консервные банки.

Повышенное содержание олова приводит к отравлению организма. Самая низкая известная доза олова, вызывавшая клинические проявления интоксикации, — 250 мг/кг.

Опр дуктах дикам ется д.

Цел сти со ределе вание дуктах

Консе[

ваш

про;

Рыба

Паста

тома

30%

Пер метри чения 1. Опр длите^ возмо; щенш време: олова

KOTOpi

рамет]

п

Атомш

Ионны

К.ч.

Потеш

Темпер

юще

Сух образе ВЫЙ С] вещее цесс д ММ д летуч}

Про

150'С.

повыш ДОВОДЕ должа, натно] лотой ску. 3< ли мш цвета, и пров

|расче-е дан-рслен-

1КТН0Й

^ мате-ки ре-

имент

цвари-

нерта.

I, а ее 1,2 мм,

| куби-коде в рицы шчаль-:нциал у. Остались ые рейс. 2). о, что -40%. югиче-ифика-

'ОНКОМ

т эф-шетво-нерта, 1уктов.

диенко

режима м источ-”Раци-ов агро-97. —

ютенци-ованном ическом . вузов. 5-47. сленное - М.:

ихревой

Й5.

02.612

: наруже при ым по-інсерв-

т к от-зя доза ия ин-

Определение содержания олова в пищевых продуктах проводится по нескольким известным методикам [1, 2], основным недостатком которых является длительная пробоподготовка.

Цель настоящей работы — изучение возможности сокращения времени минерализации при определении олова в пищевых продуктах и исследование накопления олова в консервированных продуктах питания в процессе хранения.

Таблица 1

Результаты исследования на модельных растворах показали, что при применении ММ М^(Ы03)2+ + Н1М03 потери олова меньше, чем при применении в качестве ММ соли Са (табл. 3). Предположительно это объясняется тем, что если в качестве ММ использовать М£(М03)2 + НЫ03, то пара аналит—ММ в широком химическом смысле очень подобна, что следует из фундаментальных параметров элементов.

Таблица 3

Консервиро- ванный продукт Содер- жание влаги, % рн Мокрая минерализация Сухая минерализация

Время мине- рали- зации, ч Содержание олова, мг/кг СВ Время мине- рали- зации, ч Содержание олова, мг/кг СВ

Рыба 76,8 6,4 48 122,9 18 106,6

Паста томатная 64,8 4,7 12 476,9 6 454,3

30%-я

Первоначально олово определяли спектрофотометрическим СФ методом с кверцетином [1]. Значения полученных результатов приведены в табл.

1. Определение занимало 48 ч, что обусловливало длительность анализа. В процессе работы изучили возможность сухого озоления проб с целью сокращения времени минерализации. Для сокращения времени минерализации и снижения летучести олова применялись модификаторы матрицы ММ, которые выбрали исходя из фундаментальных параметров элементов (табл. 2).

Таблица 2

Параметры элементов Бп Са

Атомный радиус. А’ 1,60 1,58 1,97

Ионный радиус, А" 0,74 0,67 1,06

К.ч. 6,0 6,0 6,0

Потенциал ионизации 1еВ 7,646 7,334 6,113

Температура плавления образующегося соединения, С° 2825 М^О 561 СаШ03)

Сухую минерализацию проводили следующим образом. К навескам проб добавляли 96%-й этиловый спирт из расчета 5 см3 спирта на 1 г сухого вещества СВ пробы. Эта процедура ускоряла процесс дальнейшего озоления. К пробам добавляли ММ для термостабилизации аналита и ряда его летучих соединений. В качестве ММ использовали Мд(Ш3)2 и Са(Ш3)2.

Пробы высушивали в сушильном шкафу при 15СГС. Помещали тигли в холодную электропечь и, повышая температуру каждые полчаса на 50°С, доводили ее до 450°С. При этой температуре продолжали минерализацию. Охлажденную до комнатной температуры золу смачивали азотной кислотой (1:1) из расчета 0,5-1 см3 кислоты на навеску. Затем снова помещали золу в печь, продолжали минерализацию до получения белого или серого цвета. Полученную золу растворяли в 10%-й НС1 и проводили измерение с кверцетином.

Состав Масса, Обнаружено Потери

ММ мкг Бп, мкг Бп, %

Бп+М5 200+200 176 12

Бп+Са 200+200 120 40

Была проведена сухая минерализация проб продуктов аналогичным способом с применением в качестве ММ соли M.g. Как видно из приведенных данных, сухая минерализация позволяет значительно сократить время анализа (табл. 1).

Представлялось интересным изучить, влияют ли условия хранения — кислород воздуха, температура — на содержание металла в консервированной продукции. С этой целью часть образцов хранили в закрытой таре при 18°С. Другие образцы хранились в открытых банках при 4, 22, -о С. Исследо-

Рис. 1

Рис. 2

вали консервы Скумбрия в собственном соку и Сардины в томатном соусе. Определение металла провели СФ методом Г1], данные обработали с помощью программы МаїЬсасЗ и получили следующие зависимости накопления олова: Скумбрия в собственном соку — У = 39,7г ; Сардины в томатном соусе — У = 39,6т1/2, где У — содержание олова, х — время хранения, мес.

Образцы кабачковой икры хранились в открытых банках при 4, 22, -8°С. Олово определяли СФ методом с кверцетином. На рис. 1 представлена зависимость содержания Эп при температуре хранения 22°С (кривая 1) от г. Процесс идет с наращиванием интенсивности. Форма кривых 2 и 3 (рис. 2), отражающих зависимость накопления олова от времени хранения продукта при температурах 4 и -8°С соответственно, одинакова.

Нами проведено сравнение результатов определения олова различными методами: атомно-абсор-бционным ААС с электротермической атомиза-цией олова [3], СФ с кверцетином [1] и инверси-онно-вольтамперометрическим ИВА — на образцах консервов Сардины в томатном соусе.

При ААС определении озоление образца проводилось при 800°С, атомизация — при 2700°С. Использована аналитическая длина волны 224,6 нм, щель — 0,20 нм [4].

ИВА определение проводили на АМБ, разработанном Томским ТУ. При этом учитывали, что на фоне соляной кислоты олово и свинец дают общий анодный пик. Содержание олова находили по разнице суммарной концентрации, найденной на фоне соляной кислоты, и концентрации, найденной на фоне оксалата натрия [2].

Содержание олова установлено следующее: ААС — 186,7; СФ — 177,0; ИВА — 162,7 мг/кг СВ.

Полученные данные показывают, что все методы дают хорошую сходимость результатов.

Таким образом, в процессе минерализации проб пищевых продуктов, предназначенных для определения олова, с целью сокращения времени можно рекомендовать применение солей-модификаторов, причем соли М§ дают лучшие результаты, чем соли Са. Это можно использовать в практике пищевых лабораторий при подготовке проб для анализа на содержание олова.

Установлено, что в процессе хранения происходит накопление олова в продуктах питания, причем в открытой таре при контакте с кислородом воздуха накопление идет более интенсивно, чем в закрытой консервной банке. При отрицательных температурах накопление менее интенсивно, чем при положительных; чем выше температура хранения, тем больше накапливается соединений олова в продукте.

Сравнительный анализ спектрофотометрического, инверсионно-вольтамперометрического и атомно-абсорбционного методов показал хорошую сходимость их результатов.

ЛИТЕРАТУРА

ГОСТ 26935-86. Продукты плодоовощные. Метод определения содержания олова. — М.: Изд-во стандартов, 1986. — 6 с.

Методика количественного химического анализа проб овощных и фруктовых соков, компотов на содержание Sn, Pb методом инверсионно-вольтамперометрии. — Томск. ТУ. (Свидетельство № 08-47/039).

Christian G.D., Feldman F.T. Atomic absorption determination of stannum // Atomic absorption spectrography. — N.-Y.: Wiley, 1970. — P. 404-406. Унифицированные методы исследования качества вод. Т. 2. Ч. 1. — М., СЭВ, 1983.

2.

3.

4.

Кафедра аналитической химии

Поступила 31.10.97

М.В. ЕІ

Кубанек

Кон: продуі| токсич том, в являет окруж Для сов не состоя ских э тельнс ионов го про: в прої: извест Цел Си(Н), почве в 0СН( решен вольта Поч отбирг ных эл рельес пользо Гульке и обра

ОЛОГИ^

тельнс гался Исп ления ДИЛИ Е

пульсі щей И] ющих Крива: 2 -ионы . С, Б,

образи

Почва Вода п< Надзем Подзем