ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ПЕПЕЛ: МЕТОДИ И ПРИМЕРИ - ХИМИЯ - 2025

В определянето на пепел е техника или процес, за да се изчисли общия размер на минерали обикновено присъстващи в проба от храна. Тя съответства на един от основните анализи в проучванията за качество и характеризиране на хранителната промишленост.

Пепел се разбира като нелетливите остатъци, които се получават при изгаряне на храна. Те се състоят основно от метални оксиди и са богати на метални йони, които представляват минералното съдържание на храната. В зависимост от продукта количеството пепел оказва влияние върху неговото качество, като е фактор, който трябва да се вземе предвид при анализа на качеството.

Пепелта представлява нелетливите неорганични остатъци, които остават след изгарянето на материал или храна.

Определянето на съдържанието на пепел се извършва вътре в муфела (пещ с висока температура), като пробата се поставя в огнеупорни контейнери, известни като тигели. Има много материали, най-използваният е порцелан. Споменатото съдържание се изразява като процент на суха или мокра основа; тоест, като се вземе предвид или не влажността на храната.

От друга страна, някои анализи поддържат, че пробата се трансформира в пепел чрез мокър метод. По този начин се анализира „летящата пепел”, която поради високите температури на муфела завършва да избяга от тигела.

Методи за определяне на пепел

Определянето на пепел се извършва по три метода: сух, мокър и плазмен при ниски температури. Всеки от тях има своите предимства и недостатъци в сравнение с останалите; сухият метод обаче е най-познатият и интуитивен: изгаряйте пробата, докато не се изгори.

сух

Пробата се обработва съгласно стандартния метод (национален или международен). Той се претегля в тигел, който предварително е бил нагряван и претеглен заедно с капака му, докато масата му не е различна. Това намалява грешката при претегляне поради влага или незначителни остатъци.

Тигелът с пробата вътре се поставя в колбата и се оставя да се загрява при температура от 500 до 600 ° С в продължение на 12-24 часа. Тук органичната материя в пробата реагира с кислорода, за да се превърне във водна пара, въглероден диоксид и азотни оксиди, както и други газообразни съединения.

След изтичане на определеното време тигелът се оставя да се охлади и се прехвърля в ексикатор, за да се предотврати поглъщането на влажност от околната среда. След като изстине напълно, той се претегля върху везната и разликата в масите между тигела и пробата в края е равна на масата на пепелта, M _пепел.

По този начин процентът на пепел е:

% _пепел = (М _пепел / М _{суха проба}) 100 (суха основа)

% _пепел = (M _пепел / М _проба) 100 (мокра основа)

Този процент на суха основа означава, че пробата е дехидратирана, преди дори да бъде претеглена за изгаряне.

Муфелна. Werneuchen

Влажен

Проблемът със сухия метод е, че той консумира много електричество, тъй като муфелът трябва да работи цял ден. Също така високите температури изпаряват някои минерали, които не се намират в пепелта; като тези на елементите желязо, селен, живак, олово, никел и мед.

Поради тази причина, когато искате да анализирате минералите на металите, споменати по-горе, използвате мокрия метод за определяне на пепелта.

Този път пробата се разтваря в киселини или силни окислители и се нагрява, докато нейните органични компоненти се усвоят.

В процеса органичната материя се изпарява, дори когато фурната работи при температури не по-високи от 350 ° C. Водоразтворимите минерали остават в разтвор за последващ спектроскопичен (абсорбция и атомна емисия) или обемни анализи (титруване на валежи или комплексиране с EDTA).

Проблемът с този метод е, че въпреки че е много по-бърз, той е по-опасен поради боравенето с корозивни вещества. Също така по-предизвикателни по отношение на техническата експертиза.

Плазма при ниски температури

В третия най-използван метод. Пробата се поставя в стъклена камера, където частично се дехидратира чрез вакуум. След това се инжектира обем кислород, който се разлага под действието на електромагнитно поле, за да се генерират радикали, които насилствено окисляват пробата, като в същото време тя се дехидратира при температура под 150 ° С.

Примери

Брашната

Съдържанието на пепел в брашна представлява особен интерес, тъй като се смята, че влияе върху качеството на вашите печива. Пшенично брашно с много пепел разкрива, че е смляно с твърде много богати на минерали трици и затова е необходимо да се усъвършенства чистотата му, както и да се подобри смилането му.

Този процент пепел трябва да бъде между 1,5 и 2%. Всяко брашно ще има собствено съдържание на пепел в зависимост от земята, в която се добива, климата, торовете и други фактори.

Бисквитки

Съдържанието на пепел в бисквитите се подлага на брашното, с което са приготвени. Например, тези, направени от бананово брашно, ще имат най-голямо количество пепел или минерали. Следователно може да се очаква, че плодовите бисквитки са по-богати на минерали от шоколадовите бисквитки; или поне в началото.

Крокети за кучета и котки

Кучетата и котките се нуждаят от съдържание на пепел в кибилите им най-малко 2%; в противен случай те ще имат много ниско съдържание на минерали. При храната за кучета този процент не трябва да надвишава 6,5%; докато при котките процентът на пепел в кибилите им не трябва да бъде по-голям от 7,5%.

Когато кибилите им имат много висок процент пепел, кучетата и котките са изложени на риск от развитие на камъни в бъбреците, точно както излишните минерали нарушават усвояването на други съществени за физиологичните им функции.

меса

За определяне на пепелта в месото те първо се обезмасляват, тъй като мазнините се намесват по време на изгарянето. За целта те се мацерират в неполярни и летливи разтворители, така че да се изпарят напълно, когато пробата се постави вътре в колбата.

Следвайки същите разсъждения, месо с повече пепел означава, че съдържанието му на минерали е по-високо. По принцип месото е богато на протеини, но бедно на минерали, поне в сравнение с други продукти в хранителната кошница. От месото пилешкото месо и колбасите съдържат най-много пепел.

плодове

Нектарините са плодове, богати на пепел или минерали. Източник: Pixabay.com

Казват, че плодовете със сравнително високо съдържание на пепел са богати на минерали. Това обаче не означава, че те нямат недостиг на други минерали, тъй като всеки метал се анализира отделно от пепелта им. По този начин се изгражда хранителна маса, която подчертава кои минерали съставят плодовете в по-голямо или по-малко изобилие.

Например, нектарините съдържат много пепел (около 0,54%), докато крушите са с ниско съдържание на пепел (0,34%). Крушите също са с ниско съдържание на калций, но богати на калий. Ето защо самият процент на пепел не е добър показател за определяне колко хранителен е плодът.

Някой с дефицит на калий трябва да яде круши или банани, докато ако тялото им изисква калций, тогава би било по-добре да консумират праскови.

Препратки

1. Уитън, Дейвис, Пек и Стенли. (2008 г.). Химия (8-мо изд.). CENGAGE Обучение.
2. Д-р Д. Джулиан Макклементс. (2003 г.). Анализ на пепел и минерали. Възстановени от: people.umass.edu
3. Ismail BP (2017) Определяне на съдържанието на пепел. В: Наръчник за анализ на храните. Текстови серии на науката за храните. Springer, Cham
4. Кортни Симонс. (29 октомври 2017 г.). Определяне съдържанието на пепел. Food Science Toolbox. Възстановени от: cwsimons.com
5. Wikipedia. (2020). Пепел (аналитична химия). Възстановено от: en.wikipedia.org
6. Пост за гости. (8 август 2017 г.). Оценка на съдържанието на пепел в храната. Възстановено от: Discoverfoodtech.com
7. Изследване на качеството на пшеницата и въглехидрати. (27 март 2018 г.). Анализ на брашно Възстановена от: ndsu.edu
8. Loza, Angélica, Quispe, Merly, Villanueva, Juan, & P. ​​Peláez, Pedro. (2017). Разработване на функционални бисквитки с пшенично брашно, бананово брашно (Musa paradisiaca), сусамово семе (Sesamum indicum) и стабилност при съхранение. Scientia Agropecuaria, 8 (4), 315-325. dx.doi.org/10.17268/sci.agropecu.2017.04.03
9. Домашен любимец. (16 юни 2017 г.). Значението на нивото на пепел в храната за домашни любимци. Възстановено от: petcentral.chewy.com
10. Фарид и Неда. (2014). Оценка и определяне на съдържанието на минерали в плодовете. Международно списание за науките за растенията, животните и околната среда.