ΑΡΓ Ρ ΥΡ Υ Ω Ρ ΜΠΕ Π Κ Ε ΑΤΩ Τ ΡΟ Ρ Υ

Transcript

1 ! Να γνωρίζετε πολύ καλά τις αρχές των μεθόδων και ότι είναι υπογραμμισμένο... ΧΗΜΕΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΑΡΓΥΡΩ ΜΠΕΚΑΤΩΡΟΥ ΕΠΙΚ. ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΧΗΜΕΙΑΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ, ΠΑΝ/ΜΙΟΥ ΠΑΤΡΩΝ ΠΑΤΡΑ 2017

2 Χημεία Τροφίμων - περιεχόμενα ΧΗΜΕΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ & ΙΑΛΕΞΕΩΝ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΘΕΩΡΙΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ (ΜΠΕΚΑΤΩΡΟΥ) ΝΕΡΟ ΣΤΑ ΤΡΟΦΙΜΑ ΕΝΕΡΓΟΤΗΤΑ ΙΑΤΡΟΦΙΚΗ ΣΗΜΑΣΙΑ (ΚΑΝΕΛΛΑΚΗ) ΧΗΜΕΙΑ Υ ΑΤΑΝΘΡΑΚΩΝ Υ ΑΤΑΝΘΡΑΚΟΥΧΑ ΤΡΟΦΙΜΑ (ΜΠΕΚΑΤΩΡΟΥ) ΧΗΜΕΙΑ ΠΡΩΤΕΙΝΩΝ ΚΑΙ ΑΜΙΝΟΞΕΩΝ (ΚΑΝΕΛΛΑΚΗ) ΧΗΜΕΙΑ Ε Ω ΙΜΩΝ ΛΙΠΩΝ ΚΑΙ ΕΛΑΙΩΝ (ΚΑΝΕΛΛΑΚΗ) ΒΙΤΑΜΙΝΕΣ ΚΑΙ ΑΝΟΡΓΑΝΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΣΤΑ ΤΡΟΦΙΜΑ (ΣΟΥΠΙΩΝΗ) ΠΡΟΣΘΕΤΑ ΣΤΑ ΤΥΠΟΠΟΙΗΜΕΝΑ ΤΡΟΦΙΜΑ (ΜΠΕΚΑΤΩΡΟΥ) ΕΝΖΥΜΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ - ΕΝΖΥΜΙΚΗ ΚΑΤΑΛΥΣΗ/ΑΝΑΛΥΣΗ (ΜΠΕΚΑΤΩΡΟΥ) ΤΟΞΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΣΤΑ ΤΡΟΦΙΜΑ ΜΕΤΑΛΛΑΓΜΕΝΑ ΤΡΟΦΙΜΑ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΙΑΤΡΟΦΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑΤΑ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΙΑΦΑΝΕΙΕΣ από τους διδάσκοντες. (ΜΠΕΚΑΤΩΡΟΥ ΣΟΥΠΙΩΝΗ ΣΤΟ ECLASS) 2. ΧΗΜΕΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ. Νέα Έκδοση Μόσκου. Εκδ. Γαρταγάνη. 3. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ - ΒΟΥ ΟΥΡΗΣ Ε. ΚΟΝΤΟΜΗΝΑΣ Μ. 4. Belitz H-D, Grosch W, Schieberle P (2004) FOOD CHEMISTRY, 3 rd revised ed. Springer Berlin, Heidelberg, New York. (ή Belitz H-D, Grosch W, Schieberle P Χηµεία τροφίµων. Επιµέλεια Σ. Ραφαηλίδης. Μετάφραση Μ. Παπαγεωργίου-Α. Βάρναλης Εκδόσεις Τζιόλα) 5. Fennema O.R. FOOD CHEMISTRY. 3 rd edit., Marcel Dekker Inc., New York, 1996.

3 Εργαστηριακές ασκήσεις ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΟ ΕΑΡΙΝΟ ΕΞΑΜΗΝΟ 2017 Άσκηση 1. Ανάλυση αλεύρων. α. Προσδιορισμός υγρής και ξηρής γλουτένης β. Ανίχνευση οξειδωτικών Άσκηση 2. Ανάλυση ελαιολάδου. α. Προσδιορισμός βαθμού οξύτητας Άσκηση 3.Ανάλυση λίπους σε τρόφιμα. α. Ανίχνευση νοθείας ελαίων με παραφινέλαιο β. Ανίχνευση των αντιοξειδωτικών BHT και PG στα έλαια Άσκηση 4.Ανάλυση αλκοολούχων ποτών με αέρια χρωματογραφία (GC/FID) και ανίχνευση νοθείας. α. Προσδιορισμός αιθανόλης β. Προσδιορισμός μεθανόλης Άσκηση 5. Προσδιορισμός σακχάρων, αιθανόλης & οργανικών οξέων με HPLC Άσκηση 6. Μέθοδος ΝΜR επίδειξη οργάνου και εφαρμογές στην ανάλυση τροφίμων

4 Άσκηση 1 Ανάλυση αλευριού ΑΛΕΥΡΙ: το απαλλαγµένο από φύτρα και φλοιούς, προϊόν άλεσης των καρπών των δηµητριακών ΝΕΡΟ (11-16%) 16%) ΑΜΥΛΟ (>50%) ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ (25-30% 30%) ΟΞΕΑ ΛΙΠΟΣ ΕΝΖΥΜΑ ΒΙΤΑΜΙΝΕΣ (Α, Ε & Β1) ΑΝΟΡΓΑΝΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ (κυρίως φωσφορικά άλατα)

5 Άσκηση 1 Ανάλυση αλευριού Αρτοποιητική ικανότητα: α: Το σύνολο των ιδιοτήτων που πρέπει να έχει το αλεύρι για να παράγει ψωµί καλής ποιότητας εξαρτάται από: την περιεκτικότητα & το µοριακό βάρος της γλουτένης το ph και τη θερµοκρασία την παρουσία οξειδωτικών (παρεµπόδιση αποικοδόµησης γλουτένης) την παρουσία ενζύµων (αµυλολυτικά και πρωτεολυτικά) τον βαθµό άλεσης την µηχανική επεξεργασία της αρτοµάζας

6 Άσκηση 1 Ανάλυση αλευριού Α. Προσδιορισµός γλουτένης υγρής και ξηρής ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ ΣΙΤΑΡΙΟΥ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΓΛΟΥΤΕΝΗ 85% Μικρό ΜΒ Μικρής ελαστικότητας Μεγάλο ΜΒ > Μεγάλης ελαστικότητας ηµιουργούν σύµπλοκα µε λιπίδια ΛΟΙΠΕΣ 15% Αλβουµίνες 60% Γλοβουλίνες 40% Πεπτίδια αµινοξέα Ένζυµα αλεύρου, διαλυτές πρωτεΐνες που δηµιουργούν αφρισµό και πρωτεΐνες που συσσωµατώνονται

7 Άσκηση 1 Ανάλυση αλευριού Δημιουργία πλέγματος ή πηκτής πρωτεΐνης με οξείδωση γλουτένης: δημιουργία ΔΙΑΜΟΡΙΑΚΩΝ δισουλφιδικώνδεσμών δεσμών Η 2 Ο Η 2 Ο Η 2 Ο Η 2 Ο Η 2 Ο Η 2 Ο Η 2 Ο Ενδομοριακές δισουλφιδικές γέφυρες Διαμοριακές δισουλφιδικές γέφυρες

8 Άσκηση 1 Ανάλυση αλευριού Δημιουργία πλέγματος ή πηκτής πρωτεΐνης με οξείδωση γλουτένης: δημιουργία ΔΙΑΜΟΡΙΑΚΩΝ δισουλφιδικώνδεσμών δεσμών

9 Άσκηση 1 Ανάλυση αλευριού Α. Προσδιορισµός γλουτένης υγρής και ξηρής Ζυγίζονται 33,33 g αλεύρι και αναµιγνύονται µε 17 ml απεσταγµένου ψυχρού νερού σε κάψα πορσελάνης, διαµέτρου cm Mε τη βοήθεια σπάτουλας σχηµατίζεται µια µαλακή µάζα που δεν κολλάει στα δάκτυλα Για 30 min η µάζα µαλάσσεται υπό συνεχή ροή νερού ο C (βρύσης) που πέφτει κατά σταγόνες ώστε να αποχωριστεί το άµυλο και να αρχίσει να συσσωµατώνεται η γλουτένη Η πλύση µε το νερό συνεχίζεται µέχρι να πάψει να ανιχνεύεται άµυλο (µε διάλυµα ιωδίου) στο νερό έκπλυσης

10 Άσκηση 1 Ανάλυση αλευριού Α. Προσδιορισµός γλουτένης υγρής & ξηρής Τέλος η γλουτένη συµπιέζεται µε τα δάκτυλα ώστε να αποµακρυνθεί το νερό που πλεονάζει και ζυγίζεται Το ποσό που ζυγίζεται αν τριπλασιαστεί παρέχει αµέσως το % περιεχόµενο της «υγρής γλουτένης» Στη συνέχεια υποβάλλεται σε ξήρανση στους ο C µέχρι σταθερού βάρους για την εύρεση της «ξηρής γλουτένης» Η διαφορά µεταξύ των δυο αποτελεί την % «εφυδάτωση» της γλουτένης

11 Άσκηση 1 Ανάλυση αλευριού Β. Ανίχνευση οξειδωτικών Οξειδωτικά (βελτιωτικά) προστίθενται στο αλεύρι για να βοηθήσουν στην ανάπτυξη της γλουτένης [σχηµατισµός δισουλφιδικών (-S-S-) δεσµών διαµοριακά] οδηγώντας σε πιο «δυνατά» ζυµάρια Μπορεί ταυτόχρονα να λειτουργούν ως λευκαντικοί παράγοντες (λευκό αλεύρι)

12 Άσκηση 1 Ανάλυση αλευριού Β. Ανίχνευση οξειδωτικών Κοινοί οξειδωτικοί / λευκαντικοί παράγοντες στο αλεύρι είναι : E920 Κυστεΐνη Βελτιωτικό του ψωµιού E921 Κυστίνη Βελτιωτικό του ψωµιού Ε922 Υπερθειικό κάλιο Βελτιωτικό του ψωµιού Ε923 Υπερθειικό αµµώνιο Βελτιωτικό του ψωµιού Ε924 Βρωµικό κάλιο (άκυρος αριθµός) Παράγοντας αποχρωµατισµού στο αλεύρι Ε925 Χλώριο Παράγοντας αποχρωµατισµού στο αλεύρι E927a Αζωδικαρβοναµίδιο Βελτιωτικό του ψωµιού E927b Ουρία Ρυθµιστικό 928 Υπεροξείδιο του βενζολίου Βελτιωτικό του ψωµιού 930 Υπεροξείδιο του ασβεστίου Βελτιωτικό του ψωµιού

13 Άσκηση 1 Ανάλυση αλευριού Β. Ανίχνευση οξειδωτικών Μια ποσότητα αλευριού πιέζεται µε σπάτουλα σε επίπεδη επιφάνεια και σε αυτή ρίχνονται λίγες σταγόνες διαλύµατος ιωδιούχου καλίου 10% και υδροχλωρικού οξέος 20% Η εµφάνιση µελανών στιγµάτων αποδεικνύει την παρουσία οξειδωτικών βελτιωτικών Αντιδράσεις: BrO J - + 6H + 3J 2 + Br - + 3H 2 O (KBrO 3 + 6KI + 6HCl 3J 2 + KBr + 6KCl + 3H 2 O) J 2 + άµυλο µελανές κηλίδες

14 ΑΣΚΗΣΗ 2 ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΛΑΙΟΛΑΔΟΥ

15 Λίπη & έλαια (Λιπίδια) Τα εδώδιμα λίπη & έλαια ανήκουν στην ίδια κατηγορία βιολογικών μορίων, τα λιπίδια (εστέρες της τρισθενούς αλκοόλης γλυκερόλης με λιπαρά οξέα) Γενικός τύπος τριγλυκερίδια Εστέρες της γλυκερόλης με λιπαρά οξέα (ακυλο-γλυκερόλες) γλυκερόλη λιπαρά οξέα

16 Λίπη & έλαια (Λιπίδια) Τα λιπίδια: λίπη = στερεά λιπίδια έλαια = υγρά λιπίδια διαλύονται σε οργανικούς διαλύτες όπως αιθέρας, πετρελαϊκός αιθέρας, χλωροφόρμιο, βενζόλιο είναι αδιάλυτα στο νερό

17 Λίπη & έλαια (Λιπίδια) Τα λιπαρά οξέα: RCOOH 4-36 C (ζυγός αριθμός) ευθεία αλυσίδα κορεσμένα (κυρίως τα στερεά λίπη) & ακόρεστα (κυρίως τα υγρά έλαια): όπου συνήθως: 1 ος διπλός δεσμός: C9=C10C10 2 ος διπλός δεσμός: C12=C13C13 3 ος διπλός δεσμός: C15=C16C16

18 Λίπη & έλαια (Λιπίδια) Τα λιπαρά οξέα: διαμόρφωση διπλών δεσμών cis ή trans: κορεσμένα trans-ακόρεστα cis-ακόρεστα π.χ. ελαϊκό (cis) και ελαϊδικό (trans) Cis-9-δεκαοκτενοϊκό οξύ (Ελαϊκό οξύ) Trans-9-δεκαοκτενοϊκό οξύ (Ελαϊδικό οξύ)

19

20

21

22 Άσκηση 2: Ανάλυση ελαιολάδου Οι λιπαρές ύλες στα τρόφιμα: προσδίδουν οσμή & γεύση αίσθημα κορεσμού μέσο εναλλαγής θερμότητας ευχάριστη λήψη (π.χ. έλαια σαλάτας & dressings) υφή (π.χ. shortenings στα μπισκότα κλπ) παρασκευή ειδικών προϊόντων (π.χ. σοκολάτες, προϊόντα αρτοποιίας & ζαχαροπλαστικής)

23 Άσκηση 2: Ανάλυση ελαιολάδου Α. Προσδιορισμός βαθμού οξύτητας (δείκτης ποιότητας & νοθείας) Β. Προσδιορισμός αριθμού σαπωνοποίησης (δείκτης μέσου ΜΒ & νοθείας)

24 Άσκηση 2: Ανάλυση ελαιολάδου Α. Προσδιορισμός βαθμού οξύτητας εξαρτάται από τρόπο παραλαβής & διατήρησης του ελαίου βοηθά στον προσδιορισμό αλλοίωσης & νοθείας Μετράει Ελεύθερα λιπαρά οξέα (FFA) υπάρχουν φυσιολογικά σε όλες τις λιπαρές ύλες το ποσοστό τους αποτελεί κριτήριο ποιότητας!! λιπαρές ύλες με οξέα μικρού ΜΒ βάρους (π.χ. φοινικοπηρυνέλαιο, κοκόλιπος κ.α.) δημιουργούν προβλήματα π.χ. στο τηγάνισμα, λόγω εύκολης υδρόλυσης σε FFA με δυσάρεστη γεύση

25 Άσκηση 2: Ανάλυση ελαιολάδου Α. Προσδιορισμός βαθμού οξύτητας Ορισμοί βαθμού οξύτητας 1. κατά Reichert-Meissl ml 0.1 Ν αλκαλίου για την εξουδετέρωση των διαλυτών στο νερό λιπαρών οξέων που αποστάζουν υπό ειδικές συνθήκες από 5 g λιπαρής ύλης (κυρίως C4-6) 2. κατά Polenske ml 0.1 Ν αλκαλίου για την εξουδετέρωση των αδιάλυτων στο νερό λιπαρών οξέων που αποστάζουν υπό ειδικές συνθήκες από 5 g λιπαρής ύλης (κυρίως C8-14)

26 Άσκηση 2: Ανάλυση ελαιολάδου Α. Προσδιορισμός βαθμού οξύτητας 3. κατά Kirshner ml 0.1 Ν αλκαλίου για την εξουδετέρωση των υδατοδιαλυτών πτητικών λιπαρών οξέων που σχηματίζουν διαλυτά άλατα με Ag και αποστάζουν υπό ειδικές συνθήκες από 5 g λιπαρής ύλης (βουτυρικό) 4. κατά Kottstorfer ml 0.1 Ν αλκαλίου για την εξουδετέρωση των ελεύθερων λιπαρών οξέων που περιέχονται σε 100 g λιπαρής ύλης 5. κατά Burstyn ml 0.1 Ν αλκαλίου για την εξουδετέρωση των ελεύθερων λιπαρών οξέων που περιέχονται σε 100 ml λιπαρής ύλης

27 Α. Προσδιορισμός βαθμού οξύτητας κατά Kottstorfer Μέθοδος Άσκηση 2: Ανάλυση ελαιολάδου - Διάλυση 8-10 g λιπαρής ύλης σε 40 ml ισομερούς μίγματος αιθέρα - αλκοόλης (εξουδετερωμένο με 0.1 Ν ΝαΟΗ) - ογκομέτρηση με 0.1 Ν ΝαΟΗ & δείκτη φαινολοφθαλεϊνη (1% αλκοολικό διάλυμα)

28 Α. Προσδιορισμός βαθμού οξύτητας κατά Kottstorfer Αντιδραστήρια Άσκηση 2: Ανάλυση ελαιολάδου 1.μίγμα αιθέρα & αλκοόλης: οργανικός διαλύτης κατάλληλος για την διάλυση τόσο της λιπαρής ύλης όσο και του υδατικού ΝαΟΗ 2. ΝαΟΗ Ν/10 πρότυπο διάλυμα ογκομέτρησης 3. φαινολοφθαλεϊνη δείκτης (1% αλκοολικό διάλυμα)

29 !!! Άσκηση 2: Ανάλυση ελαιολάδου Φαινολοφθαλεϊνη οξεοβασικός δείκτης (ph) αδιάλυτη νερό διαλυτή στην αλκοόλη άχρωμη σε όξινο ph ροζ σε αλκαλικό ph Φ Φ ισχυρά όξινο ph πορτοκαλί H 2 Φ όξινο ph άχρωμη Φ 2- βασικό ph ρόζ Φ(ΟΗ) 3- ισχυρά βασικό ph άχρωμη

30 Β. Προσδιορισμός αριθμού σαπωνοποίησης Σαπωνοποίηση Άσκηση 2: Ανάλυση ελαιολάδου Σαπωνοποίηση ονομάζεται η υδρόλυση ενός εστέρα υπό αλκαλικές συνθήκες προς τα δομικά του συστατικά, την αλκοόλη και το άλας του οξέος (σάπωνας) διγλυκερίδιο ΚΟΗ άλας λιπαρού οξέος γλυκερόλη

31 Άσκηση 2: Ανάλυση ελαιολάδου Σαπωνοποίηση (ή ΚΟΗ) τριγλυκερίδιο Τ σαπωνοποίηση γλυκερόλη σάπωνας (άλας λιπαρού οξέως)

32 Άσκηση 2: Ανάλυση ελαιολάδου Β. Προσδιορισμός αριθμού σαπωνοποίησης Αριθμός σαπωνοποίησης (ΑΣ) ΑΣ μιας λιπαρής ύλης είναι τα mg KOH που απαιτούνται για την πλήρη σαπωνοποίηση 1 g αυτής αποτελεί μέτρο του μέσου ΜΒ της λιπαρής ύλης π.χ. - φυτικά έλαια ΑΣ ~ βούτυρο ΑΣ ~ κοκόλιπος & φοινικοπυρηνέλαιο ΑΣ ~ 250

33 Άσκηση 2: Ανάλυση ελαιολάδου Β. Προσδιορισμός αριθμού σαπωνοποίησης Αντιδραστήρια 1.Αλκοολικό διάλυμα ΚΟΗ KOH 28 g/l αλκοόλη "καθαρισμένη" με ΚΟΗ (10 g/l, φιλτράρισμα) 2. Διάλυμα ΗCl Ν/2 πρότυπο ή τιτλοδοτημένο με Na 2 CO 3

34 Άσκηση 2: Ανάλυση ελαιολάδου Β. Προσδιορισμός αριθμού σαπωνοποίησης Μέθοδος 1. σε εσμ. κωνική φιάλη (250 ml) - KOH 25 ml g λιπαρής ύλης 2. θέρμανση με κάθετο ψυκτήρα σε ατμούς υδρόλουτρου - 30 min (μετεστεροποίηση με την αιθανόλη) - 15 min (πλήρης σαπωνοποίηση) Ψυκτήρας εσμ. φιάλη υδρόλουτρο

35 Άσκηση 2: Ανάλυση ελαιολάδου Β. Προσδιορισμός αριθμού σαπωνοποίησης Μέθοδος 3. τιτλοδότηση περίσσειας ΚΟΗ ΗCl N/2 & δείκτης φαινολοφθαλεϊνη 4. Εκτέλεση παράλληλα λευκού προσδιορισμού (απουσία λιπαρής ύλης) Υπολογισμοί: ΑΣ = [(α-β) 28] / γ α =ml N/2 HCl λευκού, β=ml N/2 HCl δείγματος και γ=g λιπαρής ύλης

36 Άσκηση 3 Ανάλυση λίπους σε τρόφιμα

37 Άσκηση 3: Ανάλυση λίπους με εκχύλιση κατά Soxhlet Με το όρο λίπος εννοείται ότι παραλαμβάνεται με εκχύλιση άνυδρης ύλης δηλ. όλα τα μη πτητικά συστατικά που παραλαμβάνονται από την προξηραμένη ουσία με τη χρήση διαλύτη (π.χ. άνυδρου αιθέρα)

38 Άσκηση 3: Ανάλυση λίπους με εκχύλιση κατά Soxhlet Για τον προσδιορισμό του ολικού λίπους στα τρόφιμα οι διαθέσιμες μέθοδοι κατατάσσονται σε τρεις κυρίως ομάδες: Το λίπος παραλαμβάνεται από στερεά ή υγρή ύλη, με ανατάραξη με κατάλληλο διαλύτη, είτε απ ευθείας ή μετά από προκατεργασία με αλκάλια ή οξέα Παραλαβή με συστηματική εκχύλιση ξηρής ύλης (ή ξηρού υπολείμματος αν πρόκειται για υγρά), απ ευθείας ή μετά από προκατεργασία με οξέα, διήθηση και ξήρανση Η παραλαβή γίνεται με φυγοκέντριση της ύλης αφού προηγηθεί επεξεργασία της με αλκάλια ή οξέα ή ουδέτερα άλατα

39 Άσκηση 3: Ανάλυση λίπους με εκχύλιση κατά Soxhlet Πειραματικό μέρος Θα προσδιοριστεί το συνολικό λίπος σε φιστίκια ή κακάο με τη συσκευή Soxhlet 1. Μελετήστε την λειτουργία της συσκευής, με τη βοήθεια του υπεύθυνου της άσκησης

40 Άσκηση 3: Ανάλυση λίπους με εκχύλιση κατά Soxhlet Πειραματικό μέρος Δ 2. Το προς εκχύλιση δείγμα τοποθετείται σε ειδική πορώδη χάρτινη A Γ Ε A κάψουλα (φυσίγγιο) στη θέση A της συσκευής Β

41 Άσκηση 3: Ανάλυση λίπους με εκχύλιση κατά Soxhlet Πειραματικό μέρος 3. Οι ατμοί του διαλύτη που βράζει στη φιάλη Β διέρχονται από τον πλευρικό γυάλινο σωλήνα του επιθέματος Γ, συμπυκνώ- νονται στον ψυκτήρα Δ και επαναρρέουν στο φυσίγγιο A με το δείγμα. A Δ Γ Ε Β A Γ

42 Άσκηση 3: Ανάλυση λίπους με εκχύλιση κατά Soxhlet Πειραματικό μέρος 4. Όταν ο χώρος του φυσιγγίου πληρωθεί με διαλύτη μέχρι του ύψους του πλευρικού απαγωγού σωλήνα Ε, γίνεται αυτόματος σιφωνισμός (reflux) και το εκχύλισμα επαναρρέει στη φιάλη Β και ο κύκλος επαναλαμβάνεται. A Δ Γ Ε Β A

43 Άσκηση 3: Ανάλυση λίπους με εκχύλιση κατά Soxhlet Πειραματικό μέρος 5. Ζυγίστε 5g (με ακρίβεια 0.1g), λειοτριβημένης και προξηραμένης (για μια ώρα στους 110 ο C) ύλης μέσα στο φυσίγγιο εκχύλισης και τοποθετήστε το στον εκχυλιστήρα A της συσκευής. A Δ Γ Ε A Β

44 Άσκηση 3: Ανάλυση λίπους με εκχύλιση κατά Soxhlet Πειραματικό μέρος 6. Ζυγίστε με ακρίβεια (0.01g) τη φιάλη Β της συσκευής μέσα στην οποία έχουν τεθεί τεμαχίδια πορσελάνης ή κομμάτια κίσσηρη για να διευκολυνθεί ο βρασμός. A Δ Γ Ε A Β

45 Άσκηση 3: Ανάλυση λίπους με εκχύλιση κατά Soxhlet Πειραματικό μέρος ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ 7. Ακολουθεί σύνδεση της συσκευής και προσθήκη με χωνί ποσότητας αιθέρος ίση με το 1 1 / 2 του όγκου του εκχυλιστήρα. Τίθεται σε λειτουργία η θέρμανση ώστε ο ρυθμός επαναρροής του αιθέρα στον ψυκτήρα πρέπει να είναι περίπου 2-3 σταγόνες/sec. A Δ Γ Ε Β A

46 Άσκηση 3: Ανάλυση λίπους με εκχύλιση κατά Soxhlet Πειραματικό μέρος ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ 8. Εκχύλιση για 2 1 / 2 h. Διακόπτεται η θέρμανση, αποσυνδέεται η συσκευή και απομακρύνεται με εξάτμιση ο αιθέρας από τη φιάλη Β σε περιστρεφόμενο εξατμιστήρα (rotary evaporator), απουσία φλόγας. O αιθέρας συλλέγεται σε φιάλη που έχει προψυχθεί στους 0 ο C. A Δ Γ Ε Β A

47 Άσκηση 3: Ανάλυση λίπους με εκχύλιση κατά Soxhlet Πειραματικό μέρος 9. Το υπόλειμμα της φιάλης ξηραίνεται στους 105 ο C μέχρι σταθερού βάρους και μετά από ψύξη σε ξηραντήρα, ζυγίζεται με ακρίβεια. Γίνεται υπολογισμός της % περιεκτικότητας σε λίπος της ξηρής ύλης. A Δ Γ Ε Β A

48 Άσκηση 3: Ανίχνευση αντιοξειδωτικών & νοθείας λαδιού Α. Ανίχνευση νοθείας με παραφινέλαιο στο λάδι με χρωματογραφία λεπτής στιβάδας (TLC) Με την μέθοδο αυτή είναι δυνατόν να ανιχνευθεί το παραφινέλαιο στα έλαια: λινέλαιο, σουσαμέλαιο, ηλιέλαιο, καρυδέλαιο, φοινικόλιπος & ελαιόλαδο Η μέθοδος ανιχνεύει νοθεία μέχρι 2% το ελάχιστο

49 Άσκηση 3: Ανίχνευση αντιοξειδωτικών & νοθείας λαδιού Παραφινέλαιο: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Μείγμα υγρών υδρογονανθράκων της σειράς του μεθανίου προερχόμενο κυρίως από οζοκηρίτη (ορυκτή παραφίνη - χημικός τύπος C 30 H 62 - μοιάζει με το κερί μέλισσας) Υγρό ελαιώδες, άχρουν κι άοσμο, αδιάλυτο στο νερό και το οινόπνευμα, αλλά διαλυτό στους περισσότερους οργανικούς διαλύτες Χρησιμοποιείται κυρίως στην παρασκευή αλοιφών, στη φαρμακευτική, και ως συστατικό καλλυντικών

50 Άσκηση 3: Ανίχνευση αντιοξειδωτικών & νοθείας λαδιού Α. Ανίχνευση νοθείας με παραφινέλαιο στο λάδι με χρωματογραφία λεπτής στιβάδας (TLC) Πλάκες με επίστρωση Al 2 O 3 (γ-αλουμίνα αλουμίνα) Για την επίστρωση ζυγίζονται 40 g Al 2 O 3 & 75 ml απ. H 2 O σε εσμυρισμένη κωνική φιάλη 250 ml Το μίγμα ανακινείται για sec & μεταφέρεται αμέσως στη συσκευή επιστρώσεως Πάχος επιστρώσεως: 0.25 mm

51 Άσκηση 3: Ανίχνευση αντιοξειδωτικών & νοθείας λαδιού Α. Ανίχνευση νοθείας με παραφινέλαιο στο λάδι με χρωματογραφία λεπτής στιβάδας (TLC) Συνθήκες ενεργοποιήσεως: 105 ο C για 1 h Διαλύτης αναπτύξεως: πετρελαϊκός αιθέρας Μέτωπο αναπτύξεως: 10 cm

52 Άσκηση 3: Ανίχνευση αντιοξειδωτικών & νοθείας λαδιού Α. Ανίχνευση νοθείας με παραφινέλαιο στο λάδι με χρωματογραφία λεπτής στιβάδας (TLC) Πειραματικό μέρος ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Δίνονται προς ανίχνευση νοθείας Α, Β, & Γ Τοποθετείται 1 σταγόνα από κάθε δείγμα και από 2 πρότυπα διαλύματα (1 με καθαρό παραφινέλαιο κι 1 με έλαιο νοθευμένο με παραφινέλαιο), πάνω στην επιστρωμένη πλάκα σε ευθεία γραμμή, 1.5 cm από την αρχή της πλάκας για να μην εμβαπτίζονται στον διαλύτη ανάπτυξης τα δείγματα και αποτύχει το χρωματογράφημα.

53 Άσκηση 3: Ανίχνευση αντιοξειδωτικών & νοθείας λαδιού Α. Ανίχνευση νοθείας με παραφινέλαιο στο λάδι με χρωματογραφία λεπτής στιβάδας (TLC) Πειραματικό μέρος ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Το μέτωπο του διαλύτη σημειώνεται με γραφίδα πάνω στην πλάκα Η ανίχνευση γίνεται με ψεκασμό της πλάκας με 0.2% διάλυμα διχλωρο-2' 2'-7' 7'- φλουορεσκεΐνης σε αιθανόλη

54 Άσκηση 3: Ανίχνευση αντιοξειδωτικών & νοθείας λαδιού Α. Ανίχνευση νοθείας με παραφινέλαιο στο λάδι με χρωματογραφία λεπτής στιβάδας (TLC) Γίνεται παρατήρηση με λυχνία UV του βαθιά κίτρινου χρώματος φλουοροσκεΐνης σε σχέση με το πρασινοκίτρινο περιβάλλον. Το παραφινέλαιο εμφανίζεται στο μέτωπο του διαλύτη ενώ το έλαιο εμφανίζεται σαν μια διάχυτη κηλίδα. Δίνεται απάντηση για την ύπαρξη ή μη νοθείας με παραφινέλαιο στα δείγματα.

55 Άσκηση 3: Ανίχνευση αντιοξειδωτικών & νοθείας λαδιού Β. Ανίχνευση αντιοξειδωτικών BHT & PG στα έλαια PG (Propyl Gallate) Προπυλικός Εστέρας Γαλλικού Οξέως BHA (Butylated Hydroxyanisole) Βουτυλιωµένη Υδροξυανισόλη TBHQ (Tert-butyl-hydroquinone) Tert-βουτυλο-υδροκινόνηυδροκινόνη BHT (Butylated Hydroxytoluene) Βουτυλιωµένο Υδροξυτολουόλιο

56 Άσκηση 3: Ανίχνευση αντιοξειδωτικών & νοθείας λαδιού Β. Ανίχνευση αντιοξειδωτικών BHT & PG στα έλαια Eκχυλίζεται το προς εξέταση δείγμα ελαίου & χρωματογραφείται το εκχύλισμα το οποίο παρέλαβε τα αντιοξειδωτικά Η TLC γίνεται σε πλάκες με επίστρωση γ-αλουμίνας Για την επίστρωση ζυγίζονται 40 g Al 2 O 3 & 75 ml απ. H 2 O σε εσμ. κωνική φιάλη 250 ml Το μίγμα ανακινείται για sec & μεταφέρεται αμέσως στη συσκευή επιστρώσεως (πάχος επιστρ mm συνθήκες ενεργ. 105 ο C, 1 h)

57 Άσκηση 3: Ανίχνευση αντιοξειδωτικών & νοθείας λαδιού Β. Ανίχνευση αντιοξειδωτικών BHT & PG στα έλαια Διαλύτης αναπτύξεως: χλωροφόρμιο Μέτωπο αναπτύξεως: 12 cm Η ανίχνευση γίνεται με 1.5% διάλυμα δώδεκα- μολυβδο-φωσφορικού οξέος (H 3 PO 4. 12MoO 3. 24H 2 O) σε αιθανόλη και στη συνέχεια έκθεση της πλάκας σε ατμούς πυκνής αμμωνίας. Η εμφάνιση μπλε-γκρι κηλίδων πιστοποιεί την παρουσία BHT στο δείγμα ενώ καφέ-γκρι κηλίδες πιστοποιούν την παρουσία PG.

58 Άσκηση 3: Ανίχνευση αντιοξειδωτικών & νοθείας λαδιού Β. Ανίχνευση αντιοξειδωτικών BHT & PG στα έλαια Πειραματικό μέρος ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Δίνονται για ανίχνευση δείγματα Α, Β & Γ Τοποθετείται από 1 σταγόνα από κάθε δείγμα & από πρότυπα διαλύματα των αντιοξειδωτικών πάνω στην επιστρωμένη πλάκα Ακολουθεί η πορεία όπως αναφέρθηκε παραπάνω Δίνεται απάντηση για την ύπαρξη ή όχι αντιοξειδωτικών BHT και PG στα δείγματα

59 Άσκηση 4. Ανάλυση αλκοολούχων ποτών με αέρια χρωματογραφία (GC-FID) και ανίχνευση νοθείας α. Προσδιορισμός αιθανόλης β. Προσδιορισμός μεθανόλης

60 Αρχή χρωματογραφικήςανάλυσης: φυσικός διαχωρισμός & προσδιορισμός μείγματος συστατικών (ανόργανων ή οργανικών ενώσεων) που επιτυγχάνεται με την κατανομήτους μεταξύ 2 φάσεων, μιας κινητής και μιας στατικής Ο διαχωρισμός βασίζεται σε συγκεκριμένες ιδιότητες των συστατικών του μείγματος όπως: Σημείο Ζέσεως Πολικότητα Μέγεθος Μορίων Πτητικότητα κ.α.

61 Η κινητή φάση, διερχόμενη μέσα από τη στατική, προκαλεί διαφορετική μετατόπιση των συστατικών του μείγματος, τα οποία εκλούονταιμεταξύ τους σε διαφορετικές χρονικές στιγμές Ο ποιοτικός & ποσοτικός προσδιορισμός κάθε συστατικού επιτυγχάνεται από ένα σύστημα ανίχνευσης και καταμέτρησης που βρίσκεται στην έξοδο της στήλης (ανιχνευτής, ενισχυτής, καταφγραφέας)

62

63

64

65 Άσκηση 4.Ανάλυση αλκοολούχων ποτών με αέρια χρωματογραφία (GC- FID) & ανίχνευση νοθείας α. Προσδιορισμός αιθανόλης Κατασκευάζεται αρχικά πρότυπη καμπύλη με πρότυπα διαλύματα mg/l μεθανόλης 1-10 % αιθανόλης με 0.05 % v/vβουτανόλη-1 ως εσωτερικό πρότυπο

66 Άσκηση 4.Ανάλυση αλκοολούχων ποτών με αέρια χρωματογραφία (GC-FID) και ανίχνευση νοθείας α. Προσδιορισμός αιθανόλης Αέριος χρωματογράφος SHIMADZU GC-8Aμε ανιχνευτή ιονισμού φλόγας (Flame Ionisation Detector - FID) συνδεδεμένο με ολοκληρωτή SHIMADZU C-R6A. Αέριο καύσης στον ανιχνευτή: μίγμα από καθαρά αέρια Η 2 & Ο 2 με πιέσεις 0,6 & 0,2 Kg/cm 2 αντίστοιχα. Φέρον αέριο: άζωτο υψηλής καθαρότητας με ροή 60 ml/min.

67 Άσκηση 4.Ανάλυση αλκοολούχων ποτών με αέρια χρωματογραφία (GC-FID) και ανίχνευση νοθείας α. Προσδιορισμός αιθανόλης Στήλη: Porapac S μήκους 2 m από ανοξείδωτο χάλυβαεσωτερική διάμετρο 1/8 Θερμοκρασία στήλης o C (αύξηση με ρυθμό 3 o C/min). Θερμοκρασία στο σημείο έγχυσης του δείγματος και στον ανιχνευτή είναι 210 o C. Οι ενέσεις των δειγμάτων (2 μl) γίνονται απευθείας στο χρωματογράφο χωρίς αραίωση.

68 Άσκηση 5. Προσδιορισμός σακχάρων, αιθανόλης και οργανικών οξέων με HPLC α. Προσδιορισμός σακχάρων & αιθανόλης β. Προσδιορισμός οργανικών οξέων

69 Άσκηση 5. Προσδιορισμός σακχάρων, αιθανόλης και οργανικών οξέων με HPLC

70 Άσκηση 5.Προσδιορισμός σακχάρων, αιθανόλης και οργανικών οξέων με HPLC Για τον προσδιορισμό σακχάρων & αιθανόλης με HPLC κατασκευάζεται αρχικά πρότυπη καμπύλη με πρότυπα διαλύματα 1-10 % v/v αιθανόλης και διάφορων σακχάρων (γλυκόζη, φρουκτόζη, σακχαρόζη κ.α.) σε συγκεντρώσεις 1-10 % w/v Χρησιμοποιείται καλά απαερωμένο & φιλτραρισμένο νερό υψηλής καθαρότητας Προστίθεται επίσης βουτανόλη-1 σε συγκέντρωση 0.1 % v/vως εσωτερικό πρότυπο

71 Άσκηση 5.Προσδιορισμός σακχάρων, αιθανόλης και οργανικών οξέων με HPLC Ο προσδιορισμός γίνεται ισοκρατικά σε Χρωματογράφο SHIMADZU LC-9A Στήλη Shim-pack SCR-101 N, θερμοκρασία 60 C Κινητή φάση καλά απαερωμένοκαι φιλτραρισμένο νερό υψηλής καθαρότητας, ταχύτητα ροής 0.8 ml/min Ανιχνευτή δείκτη διάθλασης (RID) Τα δείγματα εισάγονται στη στήλη αφού αραιωθούν κατάλληλα με τρεις φορές απεσταγμένονερό σε συγκέντρωση 1% v/v & διηθηθούν με μικροφίλτρο 0,45 μm

72 Άσκηση 5.Προσδιορισμός σακχάρων, αιθανόλης και οργανικών οξέων με HPLC Για τον προσδιορισμό οργανικών οξέων με HPLC κατασκευάζεται αρχικά πρότυπη καμπύλημε πρότυπα διαλύματα διάφορων οργανικών οξέων: Γαλακτικό, οξικό, κιτρικό, ηλεκτρικό, κ.α., σε καλά απαερωμένο & φιλτραρισμένο νερό υψηλής καθαρότητας Ο διαχωρισμός γίνεται ισοκρατικάστους 50 Cμε κινητή φάση N H 2 SO 4 και ροή 0.6 ml/min. Η ανίχνευση γίνεται στα 210 nm. Ποσότητες δειγμάτων 20 μlαναλύονται μετά από φιλτράρισμα με μικροφίλτρα 0.22μm.

73 Άσκηση 5.Προσδιορισμός σακχάρων, αιθανόλης και οργανικών οξέων με HPLC Ο προσδιορισμός γίνεται σε χρωματογράφο Jasco LC-2000 Series HPLC system (Jasco Inc., Japan) Στήλη Bio-rad Aminex HPX-87H (300x7.8 mm i.d., 9μm particle size) Φούρνο CO-2060 PLUS Αντλία PU-2089 pump Αυτόματο δειγματολήπτη AS 2050 PLUS Ανιχνευτή MD-2018 Photodiode Αrray

74 Άσκηση 6. Ανάλυση ιχνοστοιχείων σε τρόφιμα με ατομική απορρόφηση (AAS; Atomic Absorption Spectrometry)

75 Άσκηση 6.Ανάλυση ιχνοστοιχείων σε τρόφιμα με AAS H AAS βασίζεται στη μέτρηση της απορροφήσεως ακτινοβολίας χαρακτηριστικού μήκους κύματος από ελεύθερα ουδέτερα άτομα ενός στοιχείου που βρίσκονται στη θεμελιώδη κατάσταση Η ατμοποίησητου προσδιοριζόμενου στοιχείου γίνεται με φλόγα ή με ηλεκτρικά θερμαινόμενο κλίβανο Η διέγερσητων ατόμων επιτελείται με απορρόφηση ακτινοβολίαςαπό εξωτερική πηγή που διαβιβάζεται μέσα από το νέφος των ατόμων

76 Άσκηση 6.Ανάλυση ιχνοστοιχείων σε τρόφιμα με AAS Σχηματικό διάγραμμα φασματοφωτομετρίας ατομικής απορρόφησης Οι βασικές μονάδες ενός φασματοφωτόμετρουατομικής απορροφήσεως είναι: Πηγή (π.χ. λυχνία κοίλης καθόδου) Εκνεφωτής-καυστήρας προαναμείξεως (π.χ. με μείγμα ακετυλενίου-αέρα) Μονοχρωμάτορας (δίοδος μόνο της επιθυμητής ακτινοβολίας) Ανιχνευτής (π.χ. φωτοπολλαπλασιαστής) Ενισχυτήςεναλλασσόμενου ρεύματος Όργανο μέτρησης, καταγραφέας ή εκτυπωτής

77 Άσκηση 6.Ανάλυση ιχνοστοιχείων σε τρόφιμα με AAS Σχηματικό διάγραμμα του μοντέλου Shimadzu ΑΑ series AAS Το όργανο που θα χρησιμοποιηθεί είναι το Shimadzu ΑΑ-6500 series AAS που αποτελείται από κεντρική μονάδα ΑΑ-6501, αυτόματο δειγματολήπτη ASC-6000 Autosampler, φούρνο γραφίτη GFA-6000

78 Άσκηση 6.Ανάλυση ιχνοστοιχείων σε τρόφιμα με AAS Θα χρησιμοποιηθεί η συνεχής φλόγα και όχι ο φούρνος γραφίτη. Θα γίνει πρότυπη καμπύλη για κάθε ιχνοστοιχείο (ppm = mg/l) σύμφωνα με τις υποδείξεις του υπευθύνου. Π.χ. από πυκνά διαλύματα Fe, Cu & Ca (1000 mg/l) γίνονται με αραιώσεις πρότυπα διαλύματα (π.χ. για Cuκαι Fe 2,5, 5, 10 και 20 ppm, και για Ca 5, 10, 40 και 80 ppm) με προσθήκη και αιθανόλης τόσης όση έχουν και τα δείγματά μας (π.χ. 11,5 για οίνους). Μήκη κύματος μέγιστης απορρόφησης: Fe λ = 248,3 nm, Caλ = 422,7 nm και Cuλ = 324,8 nm.

79 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Ευχαριστώ!