DETERMINAREA CENUȘII: METODE ȘI EXEMPLE - CHIMIE - 2025

Determinarea cenușii este o tehnică sau proces pentru a estima cantitatea totală de minerale prezente în mod normal , într - un eșantion de hrană. Corespunde cu una dintre analizele esențiale din studiile de calitate și caracterizarea industriei alimentare.

Cenușa se înțelege a fi reziduurile nevolatile care se obțin la incinerarea alimentelor. Acestea constau în esență din oxizi metalici și sunt bogate în ioni metalici care reprezintă conținutul mineral al alimentelor. În funcție de produs, cantitatea de cenușă afectează calitatea acestuia, fiind un factor de luat în considerare în analiza calității.

Cenușa reprezintă reziduurile anorganice nevolatile care rămân după incinerarea unui material sau a unui aliment.

Determinarea conținutului de cenușă se realizează în interiorul unei mufe (cuptor la temperatură ridicată), plasând proba în recipiente refractare cunoscute sub denumirea de creuzet. Există multe materiale, cele mai utilizate fiind porțelanul. Conținutul menționat este exprimat în procente pe o bază uscată sau umedă; adică ținând cont sau nu de umiditatea alimentelor.

Pe de altă parte, unele analize susțin că eșantionul este transformat în cenușă printr-o metodă umedă. În acest fel, este analizată „cenușa zburătoare” care, datorită temperaturilor ridicate ale mufei, ajunge să scape din creuzet.

Metode de determinare a cenușii

Determinarea cenușii se realizează folosind trei metode: uscat, umed și plasmă la temperaturi scăzute. Fiecare dintre ele are avantajele și dezavantajele sale în comparație cu celelalte; cu toate acestea, metoda uscată este de departe cea mai familiară și mai intuitivă: incinerează proba până când este scorpată.

Uscat

Proba este prelucrată în conformitate cu metoda standard (națională sau internațională). Se cântărește într-un creuzet care a fost încălzit anterior și cântărit împreună cu capacul său, până când masa sa nu variază. Acest lucru reduce eroarea de cântărire din cauza umidității sau a reziduurilor neglijabile.

Creuzetul, cu proba în interior, este apoi introdus în balon și lăsat să se încălzească la o temperatură de 500 până la 600 ºC timp de 12-24 ore. Aici materia organică din eșantion reacționează cu oxigenul pentru a deveni vapori de apă, dioxid de carbon și oxizi de azot, precum și alți compuși gazoși.

După trecerea timpului stipulat, creuzetul este lăsat să se răcească și este transferat într-un exicator pentru a preveni absorbția umidității din mediu. După ce s-a răcit complet, se cântărește echilibrul și diferența de masă dintre creuzet și proba de la capăt este egală cu masa de cenușă, M _cenușă .

Astfel, procentul de cenușă este:

% _cenușă ((M _cenușă / M _{eșantion uscat} ) 100 (bază uscată)

% _cenușă = (M _cenușă / _probă M ) 100 (bază umedă)

Acest procent pe o bază uscată înseamnă că eșantionul a fost deshidratat chiar înainte de a fi cântărit pentru incinerare.

Cu retortă. Werneuchen

Umede

Problema metodei uscate este aceea că consumă multă energie electrică, deoarece mufa trebuie să funcționeze o zi întreagă. De asemenea, temperaturile ridicate volatilizează unele minerale care nu se găsesc în cenușă; ca cele ale elementelor fier, seleniu, mercur, plumb, nichel și cupru.

Din acest motiv, atunci când doriți să analizați mineralele metalelor menționate mai sus, utilizați metoda umedă de determinare a cenușii.

De data aceasta, proba este dizolvată în acizi sau agenți puternici de oxidare și încălzită până la digerarea componentelor sale organice.

În acest proces, materia organică se termină volatilizată, chiar și atunci când cuptorul funcționează la temperaturi nu mai mari de 350 ºC. Mineralele solubile în apă rămân în soluție pentru analize ulterioare spectroscopice (absorbție și emisii atomice) sau volumetrice (titrări ale precipitațiilor sau complexare EDTA).

Problema acestei metode este că, deși este mult mai rapidă, este mai periculoasă din cauza manipulării substanțelor corozive. De asemenea, mai provocator în ceea ce privește expertiza tehnică.

Plasma la temperaturi scăzute

În a treia metodă cea mai utilizată. Proba este plasată într-o cameră de sticlă, unde este parțial deshidratată sub vid. Apoi, se injectează un volum de oxigen, care este descompus prin acțiunea unui câmp electromagnetic, pentru a genera radicali care oxidează violent proba, iar în același timp este deshidratat la o temperatură sub 150 ° C.

Exemple

Făina

Conținutul de cenușă din făină este de interes special, deoarece se crede că afectează calitatea produselor tale coapte. O făină de grâu cu multă cenușă dezvăluie că a fost măcinată cu prea multe tărâțe bogate în minerale și că, prin urmare, este necesar să-și perfecționeze puritatea, precum și să-i îmbunătățească măcinarea.

Acest procent de cenușă ar trebui să fie cuprins între 1,5 și 2%. Fiecare făină va avea propriul conținut de cenușă în funcție de pământul în care este recoltat, de clima, îngrășăminte și alți factori.

fursecuri

Conținutul de cenușă din biscuiți este supus făinii cu care sunt făcute. De exemplu, cele făcute din făina de banană vor avea cea mai mare cantitate de cenușă sau minerale. Prin urmare, se așteaptă ca prăjiturile cu fructe să fie mai bogate în minerale decât cookie-urile cu ciocolată; sau cel puțin la început.

Crochete pentru câini și pisici

Câinii și pisicile au nevoie de conținutul de cenușă al cretelor pentru a fi cel puțin 2%; altfel vor fi foarte sărace în minerale. Pentru hrana pentru câini, acest procent nu trebuie să depășească 6,5%; în timp ce pentru pisici, procentul de cenușă din creasta lor nu trebuie să fie mai mare de 7,5%.

Atunci când cretinele lor au procente foarte mari de cenușă, câinii și pisicile riscă să dezvolte pietre la rinichi, la fel cum excesul de minerale afectează asimilarea altor esențiale pentru funcțiile lor fiziologice.

carne

Pentru determinarea cenușii din carne, acestea sunt mai întâi dezgropate, deoarece grăsimea interferează în timpul incinerației. Pentru a face acest lucru, sunt macerate în solvenți apolari și volatili, astfel încât să se evapore complet atunci când eșantionul este plasat în interiorul balonului.

În urma aceluiași raționament, o carne cu mai multă cenușă înseamnă că conținutul de minerale este mai mare. În general, carnea este bogată în proteine, dar săracă în minerale, cel puțin în comparație cu alte produse din coșul de alimente. Dintre carne, puiul și cârnații conțin cea mai multă cenușă.

fructe

Nectarinele sunt fructe bogate în cenușă sau minerale. Sursa: Pixabay.com

Se spune că fructele cu un conținut relativ ridicat de cenușă sunt bogate în minerale. Totuși, acest lucru nu implică faptul că nu sunt deficitare în alte minerale, deoarece fiecare metal este analizat separat de cenușa lor. În acest fel, este construit un tabel nutrițional care evidențiază care minerale alcătuiesc fructele în abundență mai mare sau mai mică.

De exemplu, nectarinele conțin multă cenușă (în jur de 0,54%), în timp ce perele au un nivel scăzut de cenușă (0,34%). Perele sunt, de asemenea, sărace în calciu, dar bogate în potasiu. De aceea, procentul de cenușă singur nu este un indicator bun pentru a determina cât de nutritiv este un fruct.

Cineva cu deficiență de potasiu ar fi mai bine să mănânce pere sau banane, în timp ce, dacă corpul lor cere calciu, piersicile ar fi mai bune pentru ei.

Referințe

1. Whitten, Davis, Peck și Stanley. (2008). Chimie (Ediția a VIII-a). CENGAGE Învățare.
2. Dr. D. Julian McClements. (2003). Analiza de cenușă și minerale. Recuperat de la: people.umass.edu
3. Determinarea conținutului de cenușă Ismail BP (2017). În: Manual de laborator de analiză a alimentelor. Seria de text pentru știința alimentelor. Springer, Cham
4. Courtney Simons. (29 octombrie 2017). Determinarea conținutului de cenușă. Cutie cu instrumente pentru știința alimentelor. Recuperat de la: cwsimons.com
5. Wikipedia. (2020). Cenușă (chimie analitică). Recuperat de la: en.wikipedia.org
6. Post de oaspeți. (8 august 2017). Estimarea conținutului de cenușă în alimente. Recuperat de la: Discoverfoodtech.com
7. Cercetarea calității și carbohidraților grâului. (27 martie 2018). Analiza făinii Recuperat din: ndsu.edu
8. Loza, Angélica, Quispe, Merly, Villanueva, Juan și P. Peláez, Pedro. (2017). Dezvoltarea prăjiturilor funcționale cu făină de grâu, făină de banană (Musa paradisiaca), semințe de susan (Sesamum indicum) și stabilitate la depozitare. Scientia Agropecuaria, 8 (4), 315-325. dx.doi.org/10.17268/sci.agropecu.2017.04.03
9. Centrala pentru animale de companie. (16 iunie 2017). Importanța nivelului de cenușă în alimentația pentru animale de companie. Recuperat din: petcentral.chewy.com
10. Farid și Neda. (2014). Evaluarea și determinarea conținutului de minerale din fructe. Revista internațională de științe vegetale, animale și de mediu.