8.3 Експериментальна частина

8.3.1 Підготовка середньої проби до аналізу вітамінів 

Вітамінізовані кондитерські вироби (цукерки, пряники, печиво та ін.) беруть у кількості не менш 200 г, зважують, визначають масу одиниці виробу, подрібнюють і розтирають у ступці.

Середню пробу твердих жирів і масел у кількості не менш 200 г розплавляють у склянці на водяній бані за температури 45...50°C, перемішують, охолоджують і відбирають наважку для аналізу.

Середню пробу рідких жирів беруть після ретельного перемішування в скляну посудину в кількості 200 см3.

Молоко досліджують у кількості не менш 200 см3 після ретельного перемішування.

Тверді тканини й органи тварин для визначення ретинолу й кальциферолу відбирають у кількості не менш 200 г. Перед узяттям наважки пробу подрібнюють і перемішують у ступці.

Для підготовки проби яєць від 10 яєць відокремлюють жовтки, зважують для встановлення середньої маси жовтка, потім добре змішують їх, уникаючи збовтування, і відбирають пробу для аналізу.

Сухі плоди, овочі й трави в кількості не менш 50 г подрібнюють на лабораторному млині, м'ясорубці або ножицями й ретельно перемішують. Збирають у банку із притертою пробкою.

Свіжі трави беруть у кількості не менш 100 г, подрібнюють ножицями, перемішують у ступці й піддають аналізу.

Проби свіжих овочів і плодів вирізують ножем з нержавіючої сталі у формі сегментів.

Ягоди й дрібні соковиті плоди попередній обробці не піддаються. Загальна маса проби, що надходить на аналіз, повинна бути не менш 200 г.

Консерви з розкритої банки переносять у ступку, подрібнюють на м'ясорубці і розмішують.

Готові блюда піддаються аналізу на вміст аскорбінової кислоти. Проби перших блюд зважують, переносять на дрібне волосяне сито або марлю й відокремлюють рідку частину від твердої. Далі визначають масу рідкої й твердої частин. Тверду частину розтирають у ступці до однорідної консистенції.

Визначення вітаміну в обох частинах здійснюється окремо. Пюре аналізують без поділу на рідку й тверду частини.

Проби других блюд досліджують так само як і тверду частину перших блюд. Треті блюда аналізують відповідно до їхнього стану: або як перші, або як другі.

8.3.2 Визначення вмісту вітаміну с в продуктах індофенольним методом

Згідно з ГОСТом 7047-55 методи визначення аскорбінової кислоти в харчових продуктах і готовій їжі поділяються на арбітражні й контрольні. Арбітражні методи застосовують у тих випадках, коли необхідна висока точність визначення, особливо в спірних ситуаціях. Контрольні методи застосовують на підприємствах і в лабораторіях, коли необхідно швидко провести визначення і при цьому допускається точність аналізу в межах ±10%. Для проведення масових аналізів готових блюд і консервів застосовують контрольний (спрощений) метод, точність якого для даних продуктів становить ±20 %.

Найчастіше використовують індофенольний метод. Суть методу полягає в тому, що під час титрування розчину 2,6-дихлорфеноліндофенолу, що має синє забарвлення, аскорбіновою кислотою він відновлюється і переходить в безбарвну сполуку. Про закінчення  реакції роблять висновок за забарвленням досліджуваного розчину в рожеве забарвлення. За кількістю індофенолу, що витратили на титрування, визначають вміст вітаміну С в продукті.

Існують різні модифікації цього методу в залежності від того, які речовини використовують для вилучення аскорбінової кислоти. З цією метою використовують соляну, оцтову, трихлороцтову, метафосфорну, щавлеву кислоти (таблиця 8.1), а також тіосечовину, станум(ІІ)хлорид, які підвищують стійкість виділеної аскорбінової кислоти, запобігають її окисненню і осаджують білки, які заважають визначенню вітаміну С.

Таблиця 8.1 – Характеристика агентів для екстракції

Примітка*. Метафосфорну кислоту готують таким чином: 15 г метафосфорної кислоти розчиняють в 250 см3 дистильованої води, додають 40 см3 льодяної оцтової кислоти, доводять водою до об'єму 500 см3, перемішують і фільтрують в склянку з притертою пробкою. Зберігають в холодильнику не більше 10 днів.

Витяжка аскорбінової кислоти, яка отримана за допомогою оцтової і соляної кислоти є найменш стійкою. Заміна цих реактивів розчином метафосфорної кислоти збільшує стабільність вітаміну С до декількох годин, а застосування щавлевої кислоти сприяє ще більшій стійкості аскорбінової кислоти в екстрактах, завдяки чому їх можна зберігати за необхідності протягом доби.

Прилади, обладнання, матеріали: зразок продукту, фарфорова ступка, піпетка місткістю 20 см3, товкачик, мірна колба місткістю 100 см3, фільтрувальний папір, конічна колба місткістю 250 см3, хімічний стакан місткістю 50 см3, мікропіпетка,.

Реактиви: 0,001 моль-екв/дм3 розчин 2,6-дихлорфеноліндофенолят натрію; 1%-ний розчин соляної кислоти, 1%-ний розчин щавлевої  кислоти

Приготування розчину індофенолу

Для приготування 0,001 моль-екв/дм3 розчину 2,6-дихлорфеноліндофенолу фарби розчиняють 60 мг сухої фарби в мірній колбі на 200 см3, додаючи 100...150 см3 теплої дистильованої води і 4...5 крапель 0,01 моль-екв/дм3 розчину гідроксиду натрію. Після сильного збовтування протягом 10 хв. доливають колбу водою до мітки і, перемішавши фільтрують через щільний фільтр в суху колбу. Титр розчину перевіряють щодня.

Підготовка зразка до аналізу

Підготовка зразка до аналізу має важливе значення, вона повинна забезпечити найбільш повне виділення аскорбінової кислоти. Середню пробу попередньо подрібнюють і перемішують. Весь процес необхідно виконати як найшвидше, уникаючи контакту проби з металевими предметами. Грубе подрібнення здійснюють за допомогою ножа із нержавіючої або хромованої сталі, тонке –  в гомогенізаторах або шляхом розтирання у фарфоровій ступці з відповідними наповнювачами*. Отримані екстракти відразу використовують для титрування.

Примітка.*Для екстрагування вітаміну С з сухих продуктів наважки проби від 5 до 10 г розтирають в ступці з невеликими кількостями розчину для екстракції – кислоти або суміші кислот (не менше 1 см3 розчину на 1 г проби) і піску, переносять в мірну колбу або мірний циліндр місткістю 100 см3, змиваючи ступку і товкачик невеликими порціями розчину для екстракції до тих пір, поки об’єм не досягне мітки. Вміст витримують впродовж 10 хв, перемішують і фільтрують.

Для екстрагування вітаміну С з продуктів густої консистенції наважки проби від 5 до 50 г гомогенізують не більше 2 хв з невеликою кількістю розчину для екстракції (не менше 1 см3 розчину на 1 г проби) і переносять в мірні колби або циліндр місткістю 100 см3, змиваючи гомогенізатор невеликими порціями розчину для екстракції до тих пір, поки об’єм не досягне мітки. Вміст витримують впродовж 10 хв, перемішують і фільтрують.

Для екстрагування вітаміну С з рідких продуктів наважки проби від 5 до 50 г переносять в мірні колби або циліндр місткістю 100 см3, змиваючи стінки склянки невеликими порціями розчину для екстракції до тих пір, поки об’єм не досягне мітки. Вміст витримують впродовж 10 хв перемішують і фільтрують.

Під час дослідження продуктів, що містять діоксид сірки (S02), наважки проби від 5 до 50 г обробляють в залежності від виду продукту, як вказано вище, переносять в мірні колби або циліндр місткістю 100 см3, додають ацетон в об’ємі, рівному 1/3 частини маси наважки, перемішують доводять до мітки розчином для екстракції. Вміст витримують 10 хв знову перемішують і фільтрують.

Під час дослідження продуктів, що фасуються в металеву тару, наважки проби від 5 до 30 г обробляють в залежності від виду продукту, як вказано вище переносять в мірні колби або циліндр місткістю 100 см3 за допомогою розчину для екстракції, доводять до об’єму 50 см; і перемішують. Після 10 хв додають 10 см3 насиченого оцтовокислого натрію або 30 см3 ацетатного буферного розчину, додають 10 см3 розчину етилендіамінтетраоцтової кислоти або її солі, перемішують, доводять до мітки розчином для екстракції, знову перемішують і фільтрують.

Для приготування екстракту наважки проби масою від 5 до 50 г зважують з похибкою ±0,01 г. Масу наважки для різних продуктів беруть в залежності від вмісту в них вітаміну С з таким розрахунком, щоб у приготованій витяжці вміст аскорбінової кислоти склав 0,04...0,1 мг (таблиця 8.2).

Таблиця 8.2 – Величина наважки в залежності від продукту

Приготування екстракту аскорбінової кислоти

Наважку досліджуваного матеріалу, взяту із похибкою ±0,01 г, заливають в ступці 20 см3 1%-ного розчину соляної кислоти і розтирають до утворення гомогенної маси. Процес розтирання не повинен тривати більше 10 хв. Під час аналізу грубих тканих розтирання проводять за присутності 2...3 г добре промитого і прожареного кварцового піску або скляного піску. Отриману масу із ступки через скляну паличку і воронку зливають у мірну колбу на 100 см3. Ступку споліскують декілька разів 1%-ним розчином щавлевої кислоти, який виливають в ту ж мірну колбу. Вміст доводять до мітки 1%-ним розчином щавлевої кислоти і закривають пробкою, сильно струшують і залишають стояти в спокої приблизно 5 хв. Потім вміст фільтрують через сухий фільтр в суху колбу. Послідовність виконання дій наведена на схемі рисунку 8.1.

Визначення кількості аскорбінової кислоти в екстракті

Для титрування із отриманого фільтрату піпеткою відбирають 10...20 см3 і наливають в стакан на 50 см3, після чого титрують із мікробюретки 0,001 моль-екв/дм3 розчином 2,6-дихлорфеноліндофеноляту натрію до появи рожевого забарвлення, що не зникає протягом 0,5...1 хв. Тривалість титрування – не більше 2 хв. Фіксується кількість індофеноляту, яку витратили на титрування. Проводять два паралельних визначення (результати паралельних титрувань не повинні відрізнятись між собою більше ніж на 0,03 см3) та приймають середнє значення за результат. Послідовність виконання дій наведена на схемі рисунку 8.1.

Рисунок 8.1 – Схема визначення масової частки аскорбінової кислоти індофенольним методом

Одночасно проводять контрольне титрування, де замість екстракту використовують таку ж кількість суміші 1%-ної соляної та 1%-ної щавлевої кислот у співвідношенні 1:5.

Вміст аскорбінової кислоти АК, мг/100 г продукту, розраховують за формулою:

,                                (8.1)

де А – кількість розчину індофеноляту, що витратили на титрування екстракту, см3; В – кількість розчину індофеноляту, що витратили на титрування суміші кислот, см3; 0,088 – кількість аскорбінової кислоти, що відповідає 1 см3 0,001 моль-екв/дм3 розчину 2,6-дихлорфеноліндофеноляту; V – об’єм мірної колби, в якій містилася наважка (100 см3); V1 – кількість екстракту, яку використали для титрування, см3; m – маса продукту, яку взяли для екстракції аскорбінової кислоти, г.

Дані спостережень та розрахунків заносять до таблиці 8.1.

Таблиця 8.1 – Результати спостережень та розрахунків для визначення масової частки аскорбінової кислоти індофенольним методом

8.3.2 Визначення вмісту вітаміну с в продуктах йодометричним методом

Метод ґрунтується на окисненні аскорбінової кислоти розчином йоду та визначенні надлишку йоду за допомогою тіосульфату натрію.

Під час прямого титрування аскорбінової кислоти розчином йоду відбувається наступна окисно-відновна реакція:

Кількість наважки продукту та приготування витяжки вітаміну С проводиться аналогічно попередній роботі.

Прилади, обладнання, матеріали: фарфорова ступка, піпетки місткістю 1 см3, 2 см3, 10 см3, 20 см3, товкачик, мірна колба місткістю 100 см3, фільтрувальний папір, конічна колба місткістю 100 см3 та 250 см3, бюретка.

Реактиви: зразок продукту, 1%-ний розчин HCl, 1%-й розчин щавлевої кислоти, 6 моль-екв/дм3 розчин H2SO4, 0,01 моль-екв/дм3 розчин І2, 0,01 моль-екв/дм3 розчин Na2S2O3, 1%-ний розчин крохмалю.

Для титрування із отриманого фільтрату піпеткою відбирають 10 см3 і наливають в конічну колбу на 100 см3, додають 4 см3 6 моль-екв/дм3 розчин H2SO4, перемішують, додають 20 см3 0,01 моль-екв/дм3 розчину йоду, після чого титрують із мікробюретки 0,01 моль-екв/дм3 розчином Na2S2O3 до появи світло-жовтого забарвлення. Потім додають 1 см3 індикатору (1%-ний розчин крохмалю) і продовжують титрувати до зникнення синього забарвлення. Послідовність виконання показана на схемі рисунку 8.2.

Рисунок 8.2 – Схема визначення масової частки аскорбінової кислоти йодометричним методом

Вміст аскорбінової кислоти АК, мг/100 г продукту,розраховують за формулою:

                               (8.2)

де С1 – концентрація розчину йоду, моль/дм3; С2 – концентрація розчину тіосульфату натрію, моль/дм3; V1 – об’єм розчину йоду, яка вносилася, см3; V2 – об’єм розчину тіосульфату натрію, яку витратили на титрування надлишку йоду, см3; МАК – молярна маса еквівалента аскорбінової кислоти, г/моль, МАК = 88 г/моль; Vк – об'єм мірної колби, в якій готували витяжку, см3, Vк = 100 см3; Vв – кількість витяжки, яку взяли на титрування, см3, Vв = 10 см3.

Дані спостережень та розрахунків заносять до таблиці 8.2.

Таблиця 8.2 – Результати спостережень та розрахунків для визначення масової частки аскорбінової кислоти йодометричним методом

Результати досліджень зводять в загальну таблицю 8.3 та роблять висновок.

Таблиця 8.3 – Зведена таблиця для визначення масової частки аскорбінової кислоти у харчових продуктах