ВИЗНАЧЕННЯ ЗОЛИ: МЕТОДИ ТА ПРИКЛАДИ - ХІМІЯ

Визначення золи являє собою метод або процес , щоб оцінити загальну кількість мінералів , зазвичай присутніх в зразку їжі. Він відповідає одному з важливих аналізів у дослідженнях якості та характеристиці харчової промисловості.

Попіл розуміють як енергонезалежні залишки, які отримують при спалюванні їжі. Вони складаються по суті з оксидів металів і багаті іонами металів, які представляють мінеральний вміст у їжі. Залежно від продукту кількість золи впливає на її якість, будучи фактором, який слід враховувати при аналізі якості.

Попіл являє собою нелеткі неорганічні залишки, які залишаються після спалювання матеріалу чи їжі.

Визначення вмісту золи проводиться всередині муфеля (високотемпературна піч), поміщаючи зразок у вогнетривкі контейнери, відомі як тиглі. Існує багато матеріалів, найбільш використовуваним є фарфор. Зазначений вміст виражається у відсотках на суху чи мокру; тобто з урахуванням вологості їжі чи ні.

З іншого боку, деякі аналізи підтверджують, що зразок перетворюється на золу мокрим методом. Таким чином аналізується «зола», яка через високу температуру муфеля закінчується втечею з тигля.

Методи визначення золи

Визначення золи здійснюється за допомогою трьох методів: сухого, вологого та плазмового при низьких температурах. Кожен з них має свої переваги та недоліки порівняно з іншими; однак сухий метод на сьогоднішній день є найбільш відомим та інтуїтивно зрозумілим: пропалюють зразок до його випалення.

Сухий

Зразок обробляється за стандартною методикою (національною чи міжнародною). Його зважують в тигель, який попередньо нагрівали і зважували разом із кришкою, поки його маса не змінюється. Це зменшує похибку зважування через вологу або незначні залишки.

Тигель із зразком всередині поміщають у колбу і залишають нагріватися при температурі від 500 до 600 ° C протягом 12-24 годин. Тут органічна речовина у зразку реагує з киснем, перетворюючись на водяну пару, вуглекислий газ та оксиди азоту, а також інші газоподібні сполуки.

Після закінчення встановленого часу тигель залишають охолоджуватися і переносять в ексикатор, щоб запобігти поглинанню вологості з навколишнього середовища. Після того, як він повністю охолоне, його зважують на вазі і різниця мас між тигелем і зразком в кінці дорівнює масі золи, M _золи .

Таким чином, відсоток золи становить:

% _золи = (М _золи / М _{сухого зразка} ) 100 (суха основа)

% _золи = (M _зола / M _зразок ) 100 (вологі основи)

Цей відсоток на сухій основі означає, що зразок був зневоднений ще до зважування для спалювання.

Муфель. Верноухен

Вологий

Проблема сухого методу полягає в тому, що він споживає багато електроенергії, оскільки муфель повинен працювати цілий день. Також високі температури випаровують деякі мінерали, які не містяться в золі; такі як елементи заліза, селену, ртуті, свинцю, нікелю та міді.

З цієї причини, коли ви хочете проаналізувати мінерали зазначених вище металів, ви використовуєте мокрий метод визначення золи.

Цього разу зразок розчиняють у кислотах або сильних окислювачах і нагрівають до засвоєння його органічних компонентів.

У процесі цього органічна речовина закінчується летючим, навіть коли духовка працює при температурі не вище 350 ° C. Водорозчинні мінерали залишаються у розчині для подальшого спектроскопічного (поглинання та атомна емісія) або об'ємного аналізу (титрування опадів або комплексоутворення з ЕДТА).

Проблема цього методу полягає в тому, що, хоча він набагато швидший, він небезпечніший через поводження з корозійними речовинами. Також складніше з точки зору технічної експертизи.

Плазма при низьких температурах

У третьому найбільш використовуваному способі. Зразок поміщають у скляну камеру, де він частково зневоднюється вакуумом. Потім вводиться об'єм кисню, який розкладається під дією електромагнітного поля, щоб утворити радикали, які жорстоко окислюють зразок, і в той же час він зневоднюється при температурі нижче 150 ºC.

Приклади

Борошно

Вміст золи в борошні представляє особливий інтерес, оскільки, як вважається, він впливає на якість ваших хлібобулочних виробів. Пшеничне борошно з великою кількістю золи виявляє, що його перемелювали із занадто великою кількістю багатих мінеральними висівками, і тому необхідно покращити його чистоту, а також покращити її подрібнення.

Цей відсоток золи повинен бути від 1,5 до 2%. Кожна борошно матиме свій вміст золи залежно від землі, де її збирають, клімату, добрив та інших факторів.

Печиво

Вміст золи в печиві підлягає муці, з якої вони виготовлені. Наприклад, ті, які виготовлені з бананового борошна, матимуть найбільшу кількість золи або мінералів. Тому можна очікувати, що фруктове печиво буде багатшим мінералами, ніж шоколадне печиво; або принаймні на початку.

Крокети для собак і котів

Собаки та коти потребують вмісту золи у своїх кібілях не менше 2%; інакше мінералів буде дуже мало. Для корму для собак цей відсоток не повинен перевищувати 6,5%; тоді як для котів відсоток золи в їх кібілях не повинен бути вище 7,5%.

Коли в їх кібіль є дуже високий відсоток золи, собаки та коти загрожують розвитком каменів у нирках, так само як надлишки мінералів погіршують засвоєння інших важливих для їх фізіологічних функцій.

м'ясо

Для визначення попелу в м’ясі їх спочатку знежирюють, оскільки жир заважає під час спалювання. Для цього їх мацерують у неполярні та летючі розчинники, щоб вони повністю випаровувалися, коли зразок поміщали всередину колби.

Дотримуючись тих же міркувань, м'ясо з більшою кількістю золи означає, що його мінеральний вміст вище. Взагалі м'ясо багате білком, але бідним мінералами, принаймні порівняно з іншими продуктами в кошику продовольства. З м'яса найбільше золи міститься курка та ковбаси.

Фрукти

Нектарини - це фрукти, багаті золою або мінералами. Джерело: Pixabay.com

Кажуть, що фрукти з відносно високим вмістом золи багаті мінералами. Однак це не означає, що вони не мають дефіциту інших корисних копалин, оскільки кожен метал аналізується окремо від золи. Таким чином будується харчовий стіл, який підкреслює, які мінерали складають плід у більшій чи меншій кількості.

Наприклад, нектарини містять багато золи (близько 0,54%), а груші мають мало золи (0,34%). Груші також мало вмісту кальцію, але багаті калієм. Ось чому лише відсоток золи не є хорошим показником для визначення того, наскільки поживний фрукт.

Хтось із дефіцитом калію повинен їсти груші або банани, тоді як якщо їх організм потребує кальцію, тоді їм краще буде споживати персики.

Список літератури

Віттен, Девіс, Пек і Стенлі. (2008). Хімія (8-е видання). CENGAGE Навчання.
Доктор Д. Джуліан МакКлементс. (2003). Аналіз золи та корисних копалин. Відновлено з: people.umass.edu
Визначення вмісту золи Ісмаїла ВР (2017). В: Посібник з аналізу харчових продуктів. Текстові серії харчових наук. Спрингер, Чам
Кортні Сімонс. (29 жовтня 2017 р.). Визначення вмісту золи. Наука з харчових продуктів. Відновлено з: cwsimons.com
Вікіпедія. (2020). Зола (аналітична хімія). Відновлено з: en.wikipedia.org
Повідомлення гостей. (8 серпня 2017 р.). Оцінка вмісту золи в їжі. Відновлено з: Discoverfoodtech.com
Дослідження якості пшениці та вуглеводів. (27 березня 2018 р.). Аналіз борошна. Відновлено з: ndsu.edu
Лоза, Анжеліка, Кіспе, Мерлі, Віллануєва, Хуан та П. Пелаес, Педро. (2017). Розробка функціонального печива з пшеничним борошном, банановим борошном (Musa paradisiaca), насінням кунжуту (Sesamum indicum) та стабільністю зберігання. Scientia Agropecuaria, 8 (4), 315-325. dx.doi.org/10.17268/sci.agropecu.2017.04.03
Домашня тварина Центральна. (16 червня 2017 р.). Важливість рівня золи в кормі для домашніх тварин. Відновлено з сайту: petcentral.chewy.com
Фарид і Неда. (2014). Оцінка та визначення вмісту корисних копалин у фруктах. Міжнародний журнал наук про рослини, тварини та навколишнє середовище.

ВИЗНАЧЕННЯ ЗОЛИ: МЕТОДИ ТА ПРИКЛАДИ - ХІМІЯ - 2025