Как рассчитывается количество белков, жиров и углеводов, находящихся в продукте?

31
задан 17 июня 2016 в 07:53 Поделиться
1 ответ

На самом деле, содержание белков, жиров и углеводов не рассчитывают, а измеряют. Есть способы, позволяющие выделить из продукта составляющие его жиры, белки и углеводы. А есть способы, позволяющие сделать измерения напрямую. Боюсь, что получится длинно.
Начну с жиров. Жиры, в отличие от остальных компонентов, неплохо растворяются в жидкостях. Например, в петролейном эфире. Экстракцию проводят в аппарате Сокслета. Аппарат работает просто: продукт размещают в специальной чашечке с сифоном над кипящим растворителем, сверху устанавливают обратный холодильник.Пары растворителя собираются в холодильнике и стекают в чашечку с продуктом. Когда растворитель дойдет до сифона, он выльется обратно в колбу. При этом жиры переходят из продукта в растворитель. Экстракция происходит несколько часов. Аппарат Сокслета, кстати, можно купить на Алиэкспресс. В таком аппарате можно быстро приготовить спиртовый экстракт, вместо настаивания месяцами.После экстракции (в зависимости от метода и продукта) взвешивают остаток в чашечке (его высушивают) или собиранный растворитель с растворенным в нем жиром. Зная вес образца, можно вычислить содержание жира. Есть модификации этого метода,  которых продукт сперва выдерживают в растворителе, а затем - промывают. Иногда требуется сперва провести кислый гидролиз, чтобы удалить сахар и расщепить жиры на более простые липиды.
Для молока и молочных продуктов есть способ определения жира с помощью бутирометра.Этот метод быстрее и проще экстракции, а также позволяет сделать анализ большого числа образцов. Основным методом сейчас является метод Гербера.
В бутирометр наливают серную кислоту (примерно 90%). Молоко подогревают, чтобы жаир равномерно распределился по объему. Добавляют определенное количество молока в бутирометр и изоамиловый спирт. Ставят бутирометры в центрифугу. После центрифуги ставят бутирометры в теплую воду. Жир перейдет в слой изоамилового спирта, а белок под действием серной кислоты частично разложится и останется в воде. В верхней узкой части бутирометра имеется шкала, по которой смотрят результат напртив границы разделения воды и столбика жира.Для растительного масла и для животных жиров есть косвенный способ определения - по коэффициенту преломления. Но арбитражный метод - метод Сокслета и его модификации.Белок.Основной метод определения - метод Кьельдаля. Метод состоит из трех стадий. Минерализация, отгонка и анализ.Сперва образец подвергают окислению в очень жестких условиях, так называемому "мокрому озолению" или минерализации. Для этого к образцу добавляют концентрированную серную кислоту (или олеум), катализатор (сульфаты меди и калия, окись ртути, селен) и нагревают. Раньше минерализацию проводили на песчанной бане при температуре порядка 220°С. Сейчас специальные приборы позволяют нагреть образец до 420°С. Обычно достаточно 40 минут. После такой процедуры в продукте не остается (почти) органических веществ. Органика окисляется практически до углекислого газа и воды. Но не белки.Белки состоят из аминокислот. Аминокислоты окисляются за исключением аминогрупп. Азот в аминогруппах не окисляется, а группа превращается в молекулу аммиака, точнее, в ион аммония NH4+.Когда все остынет, производят отгонку. К образцу добавляют щелочь, которая нейтрализует избыток кислоты. Через образец пропускают горячий пар. Аммиак отгоняют с паром. Пар собирают в растворе борной кислоты.Затем собранный дистиллят титруют серной или соляной кислотой и расчитывают количество аммиака (или азота) в дистилляте. Количество азота умножают на эмпирический коэффициент для пересчета на белок, обычно, на 6,25.Для молока и соков используют также формольный метод. Метод основан на том, что под действием формальдегида (отсюда название) белки разлагаются и выделяются свободные аминокислоты. Аминокислоты титруют щелочью, получая показатель - "формольное число". Формольное число является косвенным показателем содержания белка.
Углеводы.Тут больше всего вариантов.В фруктах и соках содержание сахара определяют с по изменению коэффициента преломления с помощью рефрактометра.  Некоторые рефрактометры сразу имеют шкалу содержания сахара. Большинство углеводов в пищевых продуктах одинаково изменяют коэффициент преломления водных растворов. Фрукты и соки состоят, в основном, из углеводов и воды.Для овощей, хлеба и хлебцев углеводы определяют по-другому. Сперва образец обезжиривают, промывая петролейным эфиром или ацетоном. Затем делают водную вытяжку. В водную вытяжку переходит сахар. Сахар определяют рефрактометром или другим способом. Если требуется определить содержание пищевых волокон, то образец промывают помимо воды, кислотой и щелочью. Затем высушивают. Зная исходный вес (и влажность), вычисляют, сколько перешло в раствор - это растворимые углеводы, а сколько осталось - это пищевые волокна.Для вина такие методы не подходят, поэтому используют окислительное титрование, например, по Фелингу. Метод основан на способности сахаров восстанавливать двухвалентную медь до одновалентной.

Этот ответ был полезен?
ответ дан 12 января 2017 в 01:08 Поделиться