Определяне на калории в храната

Определянето на калоричността на хранителните продукти се основава на определянето на калоричността на веществата. Под калорична стойност разбират количеството топлина, което се отделя по време на пълното окисляване на единица маса вещество, обикновено изразено в килокалории на килограм продукт. Съдържанието на калории в храната обикновено се изразява в килокалории на 100 грама храна.

За хранителните продукти се прави разлика между брутни и нетни калории.

Брутно съдържание на калории - брутно калорично съдържание на продукта, независимо от степента на неговата усвояемост.

Нетно съдържание на калории - съдържанието на калории в тази част от продукта, която се абсорбира.

Средно нетните калории са приблизително 70% от брутните калории.

Разграничете физическото и физиологичното съдържание на калории в храната.

Под съдържание на физически калории разберете количеството топлина, което се отделя при изгаряне на продукта в калориметъра.

Под физиологично съдържание на калории разбират количеството топлина, което се отделя по време на окисляването на продукта в човешкото тяло.

Мазнините и въглехидратите, когато се изгарят в калориметър и когато се окисляват в тялото, дават едни и същи продукти, така че тяхното физическо и физиологично съдържание на калории са равни. Калоричното съдържание на мазнини е 9,3 kcal/g; въглехидрати 4,1 kcal/g.

Крайните продукти от изгарянето на протеини в калориметъра са вода, въглерод и азотни оксиди; в човешкото тяло продуктите на протеиново окисляване (урея, креатин, креатинин и др.) все още съдържат известно количество потенциална енергия, поради което физиологичното съдържание на калории в протеините (равно на 4,1 kcal/g) е по-ниско от физическото калорично стойност (равна на 5,7 kcal/g).

Има няколко методи за определяне на калоричното съдържание:

един) Физически метод определянето на калоричността се основава на определянето на количеството топлина, отделено по време на горенето на точна проба от продукта в калориметъра.

Калориметърът е защитен съд с дебели стени, вътре в който има калориметричен съд, пълен с вода, който служи като радиатор. Вътре в калориметричния съд има термометър, бъркалка за изравняване на температурата на водата и калориметрична бомба - дебелостенни цилиндър, затворен с плътно капаче, в който анализирана проба се изгаря в излишък на кислород. Когато проба се изгори в калориметрична бомба, се отделя топлина, температурата на водата в калориметричния съд се повишава, което се записва с термометър. Калоричното съдържание на продукта се определя по специална формула, като се вземат предвид температурата преди и след изгарянето на пробата, масата на пробата, масата на водата, използвана при анализа.

2) Химичен метод определянето на калоричното съдържание се свежда до химическото определяне на количеството мазнини, въглехидрати, протеини на 100 g от продукта и последващо изчисляване на физиологичното и физическото съдържание на калории, като се взема предвид калоричното съдържание на всеки компонент на продукта.

3) Табличен метод определянето на калоричното съдържание се основава на наличните данни за определяне на химичния състав на храната, които са налични в справочниците.

Хроматография

Хроматографията е един от най-универсалните методи за анализ на състава на газообразни и течни продукти, което обяснява широкото й използване в почти всички отрасли на хранителната промишленост, както в лабораторни, така и в производствени условия. Хроматографските методи се използват за определяне на почти всички компоненти, съдържащи се в газообразни и течни продукти, но те са особено ефективни при измерване на съдържанието на малки и много малки (микро- и нанограми) количества аналити, съдържащи се в хранителните продукти под формата на следи от примеси или остатъчни елементи, например пестициди, които преминават в тях от селскостопански суровини, и техните метаболити, висши алкохоли и естери в алкохолни напитки и др.

Наред с широките аналитични възможности, хроматографията се характеризира с относително опростен хардуерен дизайн и поддръжка. По правило хроматографските анализатори са унифицирани инструменти, предназначени да анализират група многокомпонентни газови смеси и течности.

Хроматографът е анализатор на газове и течности, предназначен да определя техния състав в зависимост от способността на съставните им компоненти да се абсорбират от сорбентни вещества. Веществата в газова или течна смес образуват определена сорбционна поредица от тип A> B> C ..., която изразява относителния сорбционен афинитет на членовете му към сорбента. Всеки от членовете на сорбционната серия, имащ по-голям афинитет на сорбция от следващия, го измества от съединението и от своя страна се измества от следващия.

По този начин, хроматографията е физикохимичен метод за разделяне на сложни смеси от газове или течности, при който компонентите, които трябва да се разделят, се разпределят между две фази, едната от които е движещ се поток от анализирания газ или течност (подвижна фаза) и вторият е неподвижен сорбент с развита повърхност (стационарна фаза), през която се движи анализираният поток.

В хроматографския анализатор за газове и течности аналитът се подава към хроматографа посредством устройство за въвеждане на проба, където се улавя от подвижната фаза, доставена от източника на подвижната фаза, и се въвежда в колоната за хроматографско разделяне. Колоната е пълна със сорбент, който представлява неподвижна фаза, през която тече подвижната фаза. В този случай аналитът се пренася по сорбента, в резултат на което сместа се разделя на отделни компоненти. На изхода на колоната отделените фракции от анализираните вещества влизат в детектора, сигналът от който се записва и представя на наблюдателя с помощта на измервателното устройство.

По вид на използваните подвижни и стационарни фази хроматографията се класифицира, както следва, представена в таблица 1

Газовите хроматографи са предназначени за анализ на сложни газови смеси.

Като подвижна фаза в газова хроматография най-често се използват чисти инертни газове, които осигуряват движението на анализираната смес по слоя на сорбента. В същото време те трябва да образуват перфектна смес с веществото, което да се отдели, да отговарят на изискванията на съответните детектори и да не влизат в никакви реакции с анализираните вещества. Като такива газове се използват азот, водород, хелий, аргон, въглероден диоксид, въздух (добре пречистен и изсушен в специални устройства) и по-рядко кислород. Всички тези газове, с изключение на хелий, се използват в компресирана форма.

Полярните и неполярните сорбенти се използват широко като сорбенти в газовата хроматография. Най-често срещаните полярни сорбенти са силикагел и алумогел, неполярните сорбенти са активен въглен. Натуралните и изкуствени силикати и зеолити също се използват широко. След дехидратация те добре адсорбират газ и пари.

При газово-течната хроматография стационарната фаза е течност, задържана върху носители (твърда фаза), които имат достатъчно голяма повърхност и не реагират с нея дори при повишени температури. Естерите на органични киселини, полиетилен гликол, както и растителни и животински масла, които абсорбират ароматни въглеводороди и други компоненти, са широко използвани като течна фаза. Като твърда фаза, върху която се задържа течната фаза, се използват естествени и изкуствени силикати с гранули с размер 0,1-0,25 mm и с голяма повърхност от микропори. Последните са пълни с течна неподвижна фаза.

Течните хроматографи са предназначени за хроматографско (сорбционно) разделяне на веществата в течната фаза на съставните им компоненти.

Като подвижна фаза, наречена разтворител в течната хроматография, се използват течности, които отговарят на следните изисквания: имат достатъчна разтваряща сила; не взаимодействат с материала на колоната и със стационарната фаза; осигурете съвместимост с разтворител и детектор.

Известни са голям брой разтворители, които се използват като подвижна фаза в течни хроматографи, които се избират по правило за емпиричен анализ на различни вещества. Различни алкохоли и етери (етилен гликол, метанол, етанол, пентан, оцетна киселина, пиридин, диоксан, бензен, диетилов етер и много други) се използват широко като разтворители. Разтворителите по правило се съхраняват в специални резервоари, изработени от неръждаема стомана или тефлон, оборудвани с някои допълнителни устройства за дегазация, дехидратация, поддържане на необходимата температура и др.

Като подвижна фаза в течната хроматография се използват твърди или течни сорбенти, нанесени върху повърхностно-пореста опаковка (носители). Полярните сорбенти като силикагел, алуминиев оксид или други неорганични вещества се използват широко като твърди сорбенти, както и активен въглен, който е най-често срещаният неполярен сорбент.

Като стационарна фаза в течно-течната хроматография се използват течни адсорбенти, които се нанасят върху твърда непроницаема сърцевина - твърд носител. Като такива твърди носители се използват зърна от силикагел, йонообменни смоли, повърхностно гравирани диатомити, порести стъкла и др. Със сферичен диаметър на частиците около 40 микрона. Въглеводородните полимери, някои амини (например етилендиамин), хлороформ, триетилен гликол и други са широко използвани като течни неподвижни фази, приложени към носител. Полярни неподвижни фази и относително неполярни подвижни фази обикновено се използват за отделяне на полярни вещества, и този избор се прави предимно емпирично.