Metodiky pro cvičení z předmětu - Kvalita a hodnocení živočišných produktů

1. Stanovení vody

Sušení z pískem

Obsah vody se zjistí z rozdílu hmotností vzorku před a po ukončeném sušení za podmínek metody. Metoda je dostatečně přesná pro všechny druhy masa a masných výrobků.

Pracovní postup:

V čisté hliníkové misce s vloženou skleněnou tyčinkou, se vysuší asi 20 až 30 g mořského písku, a to v sušárně při 103-6°C. Suší se do konstantní hmotnosti za občasného promíchání písku. Po vychladnutí v exsikátoru se miska s obsahem přesně zváží. Pak se do misky odváží 5 až 10 g homogenizovaného vzorku zkoumaného materiálu, který se skropí několika kapkami ethanolu, načež se obsah misky pečlivě promíchá. Miska s naváženým a promíchaným obsahem (i s tyčinkou) se předsouší asi 1 hodinu v pootevřené sušárně (při asi 60 až 70 °C) a pak se dosouší při 102-103 °C do konstantního úbytku nebo do okamžiku, kdy vzorek začne na hmotnosti přibývat. Během předsoušení i dosoušení se obsah misky občas promíchá. Za výslednou se považuje nejnižší zjistitelná hmotnost, jež se od hmotnosti předchozího vážení neliší více jak o 0,002g. Poprvé se úbytek hmotnosti kontroluje po třech hodinách, poté se váží v hodinových intervalech.

Výpočet:

Obsah vody ve vzorku se vypočte podle vztahu:

a - b

Xw = a - c * 100 (%)

kde: Xw .. obsah vody ve vzorku (%)

a .. hmotnost misky s pískem, vzorkem a tyčinkou před vysušení (g)

b .. hmotnost misky s pískem, vzorkem a tyčinkou po vysušení (g)

c .. hmotnost misky s pískem a tyčinkou prázdné (g)

Vysušení obsah misky lze použít ke stanovení obsahu tuku, např. extrakcí a Soxhletově extraktoru .

2. Stanovení tuku

Tuk se stanovuje gravimetricky po extrakci nepolárními rozpouštědly z vysušeného materiálu. Nejčastěji se využívá Soxhletův extraktor a jako rozpouštědla se používají diethylether, petrolether, trichlorethylen, hexan aj.

Pracovní postup:

Při stanovení tuků používáme jako extrakční činidlo petrolether, což je směs pentanů a hexanů (podíl destilace ropy o bodu varu 40-70°C). Je to hořlavina 1. třídy, proto se všechny operace provádějí výhradně v digestoři.

Vzorek vysušený s pískem (po stanovení vody sušením) se v sušárně mírně nahřeje a nejlépe nad tmavou plochou kvantitativně převede tyčinkou do extrakční patrony. Chomáčkem vaty namočeným v petroletheru se důkladně vytře sušící miska, aby se kvantitativně převedly i zbytky tuku vytaveného při sušení a ulpělého na stěnách sušící misky. vata se pak použije jako ucpávka do extrakční patrony.

Extrakční patrona se vloží do střední části Soxhletova extraktoru, která se nasadí na čistou, vysušenou a zváženou varnou baňku se zábrusem o obsahu 250 ml, do níž se nalije petrolether. Obvykle se používá dvojnásobné množství petroletheru než odpovídá objemu střední části extraktoru po zapojení chladící vody se extrahuje asi 5 hodin na elektrickém vařiči.

Po skončení extrakce se vyjme z extraktoru extrakční patrona a nashromážděné rozpouštědlo se vylije do připravené nádoby.

„Těžké“ páry rozpouštědla se z varné baňky odsají vývěvou a poslední zbytky rozpouštědla se z tuku odstraní v sušárně, která je nejprve - alespoň 30 minut - pootevřena a pak se k dosoušení uzavře. Teplota je nastavena na 100°C. Po vychladnutí v exsikátoru se baňka zváží.

Výpočet:

Obsah tuku v původním vzorku se vypočte ze vztahu

100 * (e – p)

X = n (%)

kde: X .. obsah tuku v původním vzorku (%)

e .. hmotnost patrony před extrakcí (g)

p….. hmotnost patrony po extrakci (g)

n .. původní navážka (na stanovení obsahu vody) (g)

3. Stanovení bílkovin

Obsah bílkovin se v masném průmyslu obvykle určuje nepřímo dopočtem po stanovení obsahu vody, tuku a soli. Přesnější metodou je stanovení veškerého obsahu amino-dusíku podle Kjeldahla a následující přepočet na obsah (tkz. hrubých) bílkovin vynásobením příslušným faktorem.

Pracovní postup:

Do Kjeldahlovy spalovací baňky (o objemu 250-500 ml) se naváží 0,7-0,9 g homogenizovaného vzorku, přidá se na špičku nože katalyzátor, 25 ml koncentrované kyseliny sírové a několik varných kamínků. Na baňku se nasadí malá nálevka a obsah se mineralizuje v digestoři nebo ve spalovně. Baňka se zahřívá z počátku jen mírně nebo se dokonce ponechá delší dobu bez zahřívání, aby obsah nevykypěl. Je nutné ji po promíchání složek uzavřít, aby kyselina sírová neabsorbovala v době klidu ze vzduchu amoniak.

Při zahřívání nastavte zpočátku velmi malý plamen a mineralizaci pozorně sledujte, dokud nedojde k rozpouštění vzorku a dokud ze vzorku neodchází hustý bílý dým. Další zahřívání se udržuje tak, aby byl v baňce mírný var.

Var se udržuje tak dlouho, až se vzorek vyjasní a odbarví se do čistého tónu.

Vyjasněná směs se zahřívá ještě asi 30 minut, načež se nechá dokonale vychladnout. Ochladlý obsah baňky se velmi opatrně (nejprve skoro po kapkách a za stálého vnějšího ochlazování pod studenou vodou) zředí destilovanou vodou a převede se do odměrné baňky na 250 ml, kde se vytemperuje a doplní vodou po značku.

Následuje uvolnění amoniaku a jeho destilace v Parnas - Wagnerově přístroji. Do předlohy, v níž je ponořena spodní část chladiče, se odpipetuje 25 ml, kyseliny borité (4%ní) a přidá se několik kapek indikátoru (Taschiro). Do destilační baňky přístroje se převede zmineralizovaný vzorek. Přidá se rychle 40 ml 33%ního hydroxidu sodného.

Destiluje se 15 minut od počátku varu vzorku. Poté se předloha sníží, aby ústí chladiče bylo nad hladinou její náplně a destiluje se ještě 2 minuty. Po skončení destilace se odstaví kahan, baňka na vyvíjecí páry se ochladí, takže se snížením tlaku se přečerpá tekutina z destilační baňky do přečerpávací, odkud se pak vypustí. Ústí chladiče se pak opláchne do předlohy destilovanou vodou a přebytek kyseliny v předloze se ztitruje roztokem kys. H₂SO₄ o konc. 0,1 mol.l^-1 o známém faktoru.

Výpočet:

Obsah veškerého dusíku ve vzorku se vypočte podle vztahu

0,28 * V

X =

n (%)

kde: X .. obsah veškerého dusíku ve zkoumané potravině (%)

V .. spotřeba kys. sírové - 0,1 mol. l^-1 při titraci (ml)

n .. navážka vzorku (g)

Vynásobíme-li zjištěný obsah dusíku v % přepočítávacím faktorem, vypočteme přibližný obsah bílkovin. Přitom se ovšem nebere zřetel na to, že část veškerého dusíku nepochází z bílkoviny, nýbrž z jejich štěpných produktů a z jiných dusíkatých látek. Pokud obsahuje vzorek převážně myofibrilární a sarkoplazmatické bílkoviny (libová bílkovina), činí přepočítací koeficient 6,25.

4. Stanovení popela s vyloužením alkálií

Popel se stanovuje buď metodou s vyloučením alkálií (rozhodčí metoda) nebo lze popel stanovit informační rychlometodou s použitím octanu hořečnatého.

Pracovní postup:

Do vyžíhaného porcelánového kelímku se naváží 5 až 10 g homogenizovaného vzorku s přesností na 0,001 g. Vzorek se vysuší v sušárně při 105 °C. Poté je nutné vypálit tuk, aby nevzlínal po stěnách kelímku (ztráty popela). Tuk se vypálí pomocí knotu, který se vloží do kelímku s vysušeným vzorkem a zapálí. Knot se vyrobí z bezpopelového filtru (jsou to kruhové filtry v barevných krabičkách, na nichž je uvedena hmotnost popela, který vznikne při spálení jednoho filtru pro velmi přesná měření). Poté se obsah kelímku zvolna zuhelňuje v muflové pícce nebo nad kahanem při teplotě asi 200°C. Zuhelnatěný vzorek se na misce rozdrtí tyčinkou, načež se třikrát vyluhuje horkou vodou. Vyloužením se získají chloridy pro stanovení soli, navíc se zabrání jejich vytěkání při žíhání. Tyčinka se opláchne, výluhy se zfiltrují bezpopelným filtrem do kádinky.

Zuhelněný zbytek na filtru se vrátí i s filtrem do kelímku, vysuší, spálí a vyžíhá při 600°C v muflové pícce. Po vychladnutí v exsikátoru se kelímek zváží. Tímto způsobem získáme obsah nerozpustného popela.

Celkový obsah popela, tj. včetně rozpustného, se získá součtem popela rozpustného i nerozpustného. Rozpustný se stanoví tak, že se filtrát v kádince přelije do porcelánového kelímku (může se použít i kelímek s nerozpustným popelem, odpaří se do sucha, lehce přežíhne a zváží. Jinou možností je stanovení obsahu chloridů ve výluhu. Obsah chloridů (vyjádřený jako obsah NaCl) se pak považuje za rozpustný podíl a přičte se k obsahu nerozpustného popela.

Výpočet:

Obsah nerozpustného popela se vypočte podle vztahu

100 * mn

X n = (%)

n

Celkový obsah popela se vypočítá ze vztahu

100 * Xn

Xc = Xn + Xr = + Xs

n

kde: Xc .. celkový obsah popela (%)

Xn .. obsah nerozpustného popela (%)

Xr .. obsah rozpustného popela (%)

mn . hmotnost nerozpustného popela (g)

n . navážka vzorku (g)

Xs . obsah chloridů stanovených následující metodou (%)

Do protokolu uvedete pouze hodnotu nerozpustného popela !!! 5. Stanovení soli

Sůl se stanovuje ve výluhu při stanovení popela (metoda I.), případně se v praxi jako rychlometoda používá vyloužení přímo z homogenizovaného vzorku (metoda II.).

Metoda I.

Pracovní postup:

Stanovení se provádí ve filtrátu po zuhelnatění vzorku při stanovení popela. Filtrát z kádinky se kvantitativně převede do odměrné baňky na 250 ml. Poté se baňka vytemperuje, doplní se po značku destilovanou vodou a po promíchání se odpipetuje alikvotní podíl (25 až 50ml) do titrační baňky k titraci.

Ke každému podílu se přidá 0,5 až 1 ml 5%ního roztoku chromanu draselného a titruje se dusičnanem stříbrným - 0,05 mol.l ^-1 do vzniku načervenalého zbarvení, které při zamíchání nemizí. Postřeh barevné změny se zlepší tím, že se jedna z paralelních vzorků nedotitruje a použije se ho jako standardu, s nímž se srovnávají do titrované vzorky s načervenalým odstínem.

Výpočet:

Obsah soli ve zkoumaném vzorku se vypočítá ze vztahu

5,845 * V * c * 250

Xs =

a * n

kde: Xs .. obsah NaCl ve zkoumaném vzorku (%)

V .. spotřeba dusičnanu stříbrného (ml)

c. koncentrace dusičnanu stříbrného – (0,05 mol.l^-1)

n . navážka vzorku (g)

a .. objem roztoku odpipetovaného z odměrky 250 ml ( v ml)

Metoda II.

Použitelnost metody: Metoda slouží ke stanovení obsahu soli v potravinách živočišného původu.

Princip metody: Obsah chloridů se stanoví titračně roztokem dusičnanu stříbrného za přítomnosti chromanu draselného jako indikátoru.

Pracovní postup:

Příprava roztoků: Odměrný roztok dusičnanu stříbrného o koncentraci 0.1 mol/1 připravíme z normanalu nebo vysušíme dusičnan stříbrný při 150 C po dobu 2 hodin v laboratorní sušárně, po vychladnutí navážíme 16.989g do odměrné baňky na 1000 ml a doplníme po značku destilovanou vodou.

Chroman draselný o koncentraci 10% připravíme rozpouštěním 10g látky v 90 ml destilované vody.

Fenolftalein o koncentraci 1% připravíme rozpuštěním 1g látky v 99g ethanolu (95%).

Standardní roztok chloridu sodného o koncentraci 0.1 mol/l připravíme rozpuštěním 5.845 g látky v destilované vodě a doplněním na 1000 ml.

Příprava vzorků: Do kádinky se naváží 25g zhomogenizovaného vzorku, kvantitativně se převede se 100 ml horné vody do odměrné baňky na 250 ml. Směs se promíchává a zahřívá na vodní lázni 15 min. Po ochlazení na pokojovou teplotu se baňka doplní vodou po značku a zfiltruje přes skládaný filtr.

20 ml filtrátu se přenese pipetou do kónické baňky a neutralizuje se 1% roztokem hydroxidu sodného nebo 1% roztokem kyseliny sírové na fenolftalein, objemy potřebné pro neutralizaci se odměří. Do druhé kónické baňky se pipetuje 20 ml filtrátu a bez přídavku fenolftaleinu se přidá potřebný objem neutralizačního roztoku a 1 ml 10% roztoku chromanu draselného a potom se titruje roztokem dusičnanu stříbrného do získání hnědočervené barvy. Neutralizaci je možné provést několika krystalky hydrogenuličitanu draselného při použití lakmusového papírku.

Vzorky výrobků, u kterých intenzivní barva vodného výluhu ztěžuje titraci navážíme 25g, vysušíme a opatrně v kelímku spálíme. Obsah kelímku kvantitativně převedeme do kádinky, vypláchneme asi 100 ml vody, necháme 2-3 min. povařit, kvantitativně převedeme do odměrné baňky na 250 ml, po ochlazení doplníme po značku a zfiltrujeme přes skládaný filtr. Dále postupujeme jako u nebarvených výluhů.

Příprava kalibrační křivky: Titrujeme 5, 10, 15, 20, 25 ml standardního roztoku chloridu sodného o koncentraci 0.1 mol/1 roztokem dusičnanu stříbrného (c = 0,1mol/l) a hodnoty vyneseme do grafu.

Výpočet a vyhodnocení: Obsah chloridu v přepočtu na chlorid sodný v % se vypočítá podle vzorce:

v.M.c V₁

x = . .0,1

m V₂

kde v = objem odměrného roztoku dusičnanu stříbrného v ml

c = koncentrace odměrn. Roztoku v mol./1

M= molární hmotnost NaCl = 58.45g/mol

V₁ = objem vodného výluhu vzorku v ml

V₂ = objem filtrátu použitého k analýze v ml

m = navážka vzorku v g

Orientačně je možno obsah NaCl v g odečíst z kalibrační křivky, není nutno přesně znát koncentraci dusičnanu draselného.

Parametry metody: Směrodatná odchylka stanovení nesmí být větší než 0,1 %.

Původ metody: ČSN 57 0167

Hodnoty do vašeho protokolu počítejte metodou I 6.Vaznost masa

Schopnost masa vázat vodu je jednou z nejdůležitějších technologických vlastností masa. Z technologického hlediska je žádoucí maximální možná vaznost, je to významné jak pro dobrou soudržnost a pevnou konzistenci výrobku, tak i z ekonomického hlediska.

Pracovní postup:

Směs masového homogenátu se připraví rozmixováním 50 g rozmělněné svaloviny v mixéru (obvykle 90s). Zásadně se musí měřit hned po přípravě každého vzorku.

Kolem 300 mg (290 - 310 mg, toto rozmezí je nutné dodržet) rozmixované směsi se rychle odváží na polyethylenovou folii zhruba 100 x 100 mm. Na skleněnou desku 100 x 100 x 5 mm se položí stejně velký chromatografický papír Whatman 2, uložený před použitím 24 hod v exsikátoru nad zředěnou kyselinou sírovou (38%, hustota 1,29. cm^-3). Odvážená polyethylenová folie se vzorkem se položí na chromatografický papír, překryje další skleněnou deskou a zatíží kilogramovým závažím na dobu přesně 5 minut. Pak se na vzniklých skvrnách planimetricky změří plocha vylisovaného masa (p1) a plocha vymezená vylisovanou tekutinou (p2).

Planimetr se skládá ze dvou částí: z vlastního měřícího zařízení a pomocného raménka. Do otvoru v hlavní části planimetru se vloží jeden konec pomocného raménka (vytvoří se kloub), druhý konec raménka se zabodne do podložky. Měří se tak, že se objíždí malou kružnicí uprostřed lupy planimetru po obvodu měřené plochy, přičemž stupnice v okénku měrného zařízení udává opsanou plochu. Pokud se plocha obtáhne 1x, udávají číslice v okénku desítky cm². Obvykle se při měření postupuje tak, že se zapíše výchozí údaj na planimetru. Rozdíl (vydělený počtem otáček) udává měřenou plochu.

Výpočet:

Vaznost vody je definována jako podíl vody vázané z celkového množství vody v mase.

P1

W = 100 *

P2

kde: W .. vaznost masa (%)

P1 .. plocha vylisovaného masa (cm²)

P2 .. plocha vymezená vylisovanou tekutinou (cm²)

7.Stanovení stupně vybarvení

Vybarvení masných výrobků se kvantitativně hodnotí pomocí tzv. stupně vybarvení, který je definován jako poměr obsahu nitroxyhemochromu ku obsahu všech hemových barviv. Hodnotí se tedy jaký podíl hemových barviv je ve formě stabilního nitroxyhemochromu, tedy červeného barviva naloženého masa. Při jeho stanovení se používá tzv. Hornseyova metoda využívající skutečnosti, že v okyseleném acetonu se rozpouštějí všechna hemová barviva, zatímco v neutrálním acetonu se z hemových barviv rozpouští pouze nitroxyhemochrom. Pro analýzu se přitom používá v obou případech acetonu s takovým přídavkem vody, aby výsledná koncentrace acetonu v extraktu byla 80%

Pracovní postup:

Stupeň vybarvení stanovíte ze vzorku masného výrobku, který také použijete pro stanovné dusitanů. K 2,5 g dokonale zhomogenizovaného vzorku (pomlít nebo rozmačkat kuchyňským lisem na česnek) se přidá 10 ml acetonu a tolik vody, aby výsledná koncentrace byla 80 % (počítáno i s vodou ve vzorku). Extrahuje se 20 minut za občasného protřepání. Po této době se roztok zfiltruje a měří e jeho absorbance při 540 nm. Všechny operace, kromě vlastního měření na Spekolu, se provádějí ve tmě v temné komoře, protože vyextrahované barvivo velmi rychle podléhá oxidaci. I při měření si raději zakryjte zkumavky s extrakty černým papírem nebo alobalem.

K dalším 2,5 g téhož materiálu se přidá 10 ml okyseleného acetonu a přidá se opět takové množství vody, aby výsledná koncentrace acetonu byla 80%. Extrahuje se 60 minut na světle za občasného protřepání. (V tomto případě je oxidace nutnou podmínkou stanovení - odštěpuje se hem a oxiduje se na hematin, jehož obsah se měří). Po této době se roztok zfiltruje a změří se jeho absorbance při 640 nm.

Výpočet:

Stupeň vybarvení se vypočte ze vztahu

A ₅₄₀ * 100

d =

A₆₄₀ * 2,5

kde: d .. stupeň vybarvení (%)

A₅₄₀ . absorbance extraktu v neutrálním acetonu při 540 nm

A₆₄₀ . absorbance extraktu v okyseleném acetonu při 640 nm

8. Stanovení reziduálního obsahu dusitanu

Zbytkové množství dusitanu, který se přidává do masných výrobků ve formě směsí se solí (0,5- 0,6 % dusitanu sodného), smí činit podle norem max. 100 mg. kg^-1. Stanovení se provádí fotometrickou metodou.

Pracovní postup:

Reziduální obsah dusitanů stanovíte ve vzorku masného výrobku s nímž jste pracovali při stavení stupně vybarvení. Asi 10 g vzorku se odváží s přesností na 0,1 a v mixéru dokonale zhomogenizuje s 90 ml destilované vody po dobu 1 minuty při maximálních otáčkách. V alikvotním podílu ( např. 80 ml) se vysrážejí bílkoviny přídavkem 10 ml Carrezova činidla I a 10 ml Carrezova činidla II, promíchá se a ponechá se 15 minut v klidu. Poté se směs přefiltruje přes nejřidší filtrační papír. Alikvotní podíl filtrátu (10-15 ml - podle očekávaného množství dusitanů) se odpipetuje do odměrné baňky na 25 ml, 0,5 ml sulfanilové kyseliny, pak po 5 minutách stání 0,5 ml a-naftylaminu, vytemperuje se a doplní destilovanou vodou po značku. Směs se ponechá 45 minut stát za občasného promíchání, načež se měří na Spekolu absorbance při 520nm.

Obsah dusitanů se zjistí z kalibračního grafu.kalibrační graf je závislost absorbance a obsahu dusitanů ve vzorku masa. Sestrojí se tak, že se připraví roztoky dusitanu o koncentracích, které odpovídají obsahu dusitanů, který může být obsažen v masných výrobcích a změří se stejným postupem.