ΤΕΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΚΑΡΔΙΤΣΑΣ. Τεχνολογία και ποιοτικός έλεγχος πρόσθετων και

Transcript

1 ΤΕΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΚΑΡΔΙΤΣΑΣ Τεχνολογία και ποιοτικός έλεγχος πρόσθετων και γλυκαντικών υλών

2 Κόρδης Κλέαρχος Ντέτσκας Νίκος Σταμπολίδης Θησέας Τσακαλάκης Βασίλειος

3 Τασάκχαρα είναι μία από τις βασικές ομάδες βιομορίων. Αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος των οργανικών ουσιών στη Γη, ενώ είναι η πλέον σημαντική πηγή ενέργειας για τους ζωντανούς οργανισμούς. Τα σάκχαρα είναι χημικές ενώσεις του άνθρακα που περιέχουν υδρογόνο και οξυγόνο με αναλογία ατόμων 2:1, όση δηλαδή και το νερό και έχουν τον γενικό τύπο C κ (H 2 O) κ. Για το λόγο αυτό τα σάκχαρα ονομάζονται καιυδατάνθρακες.

4 Οι υδατάνθρακες ανάλογα με την ικανότητά τους να διασπώνται ή όχι σε άλλους υδατάνθρακες διακρίνονται αντίστοιχα α) σε διασπώμενα σάκχαρα και β) σε απλούς υδατάνθρακες ήαπλά σάκχαρα ή μονοσαχαρίτες. Τα διασπώμενα σάκχαρα με την σειρά τους διακρίνονται σε ολιγοσακχαρίτες και πολυσακχαρίτες αν άλογα, με τον αριθμό των απλών σακχάρων από τα οποία αποτελούνται και τα οποία μπορούν να σχηματίσουν κατά τη διάσπαση τους.

5 Οι μονοσακχαρίτες είναι αναγωγικά σώματα που οξειδώνονται εύκολα από ήπια οξειδωτικά μέσα όπως είναι το αντιδραστήριο Felhing και το αλκαλικό διάλυμα ιωδίου. Το αντιδραστήριο Felhing είναι ισχυρό αλκαλικό διάλυμα και παρασκευάζεται με ανάμειξη ίσων όγκων των διαλυμάτων υδροξειδίου του νατρίου-τρυγικού καλιονατρίου και θειϊκού χαλκού.

6

7 ΧΗΜΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ

8 ΤΕΣΤ MOLISCH Το τεστ αυτό εφαρμόζεται για να διαπιστώσουμε την ύπαρξη ή μη υδατανθράκων. Είναι γενικά ένα τεστ για την ύπαρξη ή μη ζαχάρων σε άγνωστα διαλύματα. Στο τεστ αυτό η φουρφουραλη ή υδρομεθυλοφουρφουράλη που σχηματίζεται με την αντίδραση των υδατανθράκων και του θειικού οξέος, συμπυκνώνεται με την φαινόλη και μας δίνει το χαρακτηριστικό χρώμα.

9 Αρνητικό Θετικό

10 Test του Φελίγγειου Το τεστ το Φελίγγειου στηρίζεται στην ιδιότητα των αναγόντων ζάχαρων να ανάγουν ένα αλκαλικό διάλυμα τρυγικού χαλκού και να σχηματίζουν ένα κεραμιδί χρώμα.

11 RCHO + 2CuSO4 + 5NaOH RCOONa + Cu2O + 2Na2SO4 + 3H2O

12 Test Barfoed To test αυτό στηρίζεται στην ανάγωγη ενός ελαφρά όξινου διαλύματος οξικού χαλκού. Χρησιμοποιείται σαν μέθοδος διάκρισης αναγόντων ζαχάρων σε μονοσακχαρίτες και ζαχαράτες. Το τεστ αυτό χρησιμοποιείται συνήθως για να διαπιστωθεί η παρουσία λακτόζης σε ένα δείγμα και κατ επεκταση γαλακτοκομικών προϊόντων.

13 Αρνητικό Θετικό

14 Τεστ Ρεσορκίνης Το τεστ αυτό βασίζεται στην ιδιότητα που έχουν οι κετόνες να παράγουν ένα κόκκινο χρώμα με την παρουσία ρεζορκινόλης και υδροχλωρικού οξέος. Ως έκτατου το τεστ αυτό χρησιμοποιείται για τη διάκριση κετόζων από αλδόζες. Το τεστ χρησιμοποιείται συνήθως για την ανίχνευση παρουσίας φρουκτόζης και να διακριθεί από την παρουσία άλλων μονοσακχαριτών. Το κόκκινο του κερασιού που σχηματίζεται στην αντίδραση υποδεικνύει την παρουσία του σακχάρου κετόζη.

15 Αρνητικό Θετικό

16 Τεστ Bial Τo αντιδραστήριο Bial περιέχει HCI, ορκινόλης και χλωριούχο σίδηρο. Τα σάκχαρα πεντόζης υδρολύονται από το HCl προς σχηματισμό ενός παράγωγου φουρφουράλης. Αυτό το παράγωγο στη συνέχεια αντιδρά με την ορκινόλη για να σχηματίσει ένα πράσινο-κίτρινο σύμπλοκο υπό την παρουσία ιόντων τρισθενούς σιδήρου μέσω μιας αντίδρασης συμπύκνωσης. Οι πολυσακχαρίτες αποτελούνται από ομαδες πεντόζεων υδρολύονται για να σπάσει τους γλυκοσιδικούς δεσμούς και στη συνέχεια υφίστανται την ίδια αντίδραση για να σχηματιστεί το σύμπλοκο

17 Οι εξόζες είναι επίσης υδρολυμένες και αντιδρούν με την ορκινόλη αλλά σχηματίζουν ένα κόκκινο πρός καφέ σύμπλοκο, ενώ το αρνητικό ένα πράσινο-κίτρινο χρωματισμό. Η δοκιμή αυτή χρησιμοποιείται για να διακρίνει τα σάκχαρα της πεντόζης.

18 Η αντίδραση συμπύκνωσης των πεντοζών με την ορκινόλη θα σχηματίσει ένα πράσινο-κίτρινο χρώματο στο διάλυμα. Οι εξόζες μπορούν επίσης να σχηματίσουν μια αλλαγή χρώματος, αυτή κυμαίνεται από κόκκινο εως καφέ. Η αλλαγή χρώματος σε πράσινο είναι μια ένδειξη της παρουσίας μιας πεντόζης σακχάρου.

19 Αρνητικό Αρνητικό Θετικό

20 Τεστ Ιωδίου Αυτός είναι ένας δείκτης για την παρουσία του αμύλου στο διάλυμα. Είναι ειδικά για τον εντοπισμό αμύλου. Το άμυλο αποτελείται από μία ευθεία αλυσίδα υποομάδας γνωστό ως αμυλόζη. Η αμυλόζη είναι υπεύθυνη για την αντίδραση με το ιώδιο. Η αμυλόζη ως υπομονάδα του αμύλου αποτελείται από μια ευθεία αλυσίδα των μονομερών αλφα-γλυκόζης που συνδέονται με άλφα 1,4 γλυκοζιτικούς δεσμούς. Στο διάλυμα, η αμυλόζη υπάρχει ως ελικοειδώς περιελιγμένη κατασκευή.

21 Όταν προστίθεται το ιώδιο, τα μόρια ιωδίου παγιδεύονται εντός αυτής της ελικοειδούς δομής και σχηματίζουν ένα σύμπλοκο. Το ιώδιο είναι συνήθως μπλε-μαύρο χρώμα και συνεπώς θα προκαλέσει ένα μπλε-μαύρο χρωματισμό με το άμυλο εφόσον αμυλόζη είναι παρούσα.

22 Αρνητικό Αρνητικό Θετικό

23 ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΛΕΠΤΗΣ ΣΤΙΒΑΔΑΣ o o o Βρίσκει πολλές εφαρμογές στην ανάλυση των τροφίμων. -Απλή & γρήγορη μέθοδος. -Μικρή απαιτούμενη ποσότητα δείγματος. Χρησιμοποιούνται πλάκες επιστρωμένες συνήθως με silica ή κυτταρίνη. Το χρωματογράφημα αναπτύσσεται σε έναν ή περισσότερους διαλύτες ανάλογα με την πολικότητα των συστατικών.

24 o Για την εμφάνιση των κηλίδων χρησιμοποιείται διάλυμα θειικού ή χρωμοθειικού οξέος, φθορίζουσες ενώσεις, κ.α. o Χρησιμοποιείται στα τρόφιμα -Τόσο για την απευθείας ανίχνευση. -Όσο και ως ενδιάμεσο παρασκευαστικό στάδιο για την απομόνωση ενώσεων που στη συνέχεια θα προσδιορισθούν.

25 Με την εφαρμογή της είναι δυνατή η ταυτοποίηση o της αραβινόζης o o o της ραμνόζης του γαλακτουρονικού οξέος, προϊόντος που ελευθερώνεται κατά την ενζυμική υδρόλυση των πηκτινών της υδροξυμεθυλοφουρφουράλης, κύριου προϊόντος της όξινης αποικοδόμησης των μονοσακχαριτών

26 Μέθοδος Kolthoff Ο προσδιορισμός των αλδοζών βασίζεται στην οξείδωση τους σε γλυκονικό οξύ όταν αντιδρούν με ιώδιο συμφώνα με την παρακάτω αντίδραση. C6H12O6+J2 O + 3NaOH = HOCH2(CHOH)4 CO2Na +2NaJ +2H2O Το ιώδιο οξειδώνει τις αλδόζες (π.χ. γλυκόζη,γαλακτόζη) αλλα δεν αντιδρά με τις κετόνες (π.χ. φρουκτόζη, ζαχαρόζη) και επομένως μπορούν να προσδιοριστούν οι αλδόζες παρουσία κετοζών.

27 o o o Με την μέθοδο αυτή μπορεί να προσδιοριστεί και η λακτόζη που είναι ανάγων δυσακχαρίτης και αποτελείται από δύο αλδόζες. Η φρουκτόζη υπολογίζεται από την διαφορά των απ ευθείας αναγόντων σακχάρων και της γλυκόζης Στη μέθοδο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την οξείδωση χλωραμίνη-τ αντί του ιωδίου. Στην περίπτωση αυτή η οξείδωση είναι πιο αργή και ελέγχεται καλύτερα από την οξείδωση με ιώδιο που μπορεί να αντιδράσει δευτερογενώς με την ζαχαρόζη και την φρουκτόζη

28 Προσδιορισμός Διαιτητικών Ινών στα Τρόφιμα o Οι υδατάνθρακες που δεν πέπτονται συχνά αναφέρονται ως φυτικές ίνες ή σαν μη αμυλούχοι πολυσακχαρίτες, δεν διασπώνται από τα ενδογενή ένζυμα του ανθρώπινου οργανισμού και χωρίζονται σε δύο κατηγορίες. Η πρώτη κατηγορία περιλαμβάνει τους υδατάνθρακες που διασπώνται από τα ένζυμα των βακτυρίων και παράγουν ενέργεια διασπώμενοι σε λιπαρά οξέα.

29 o Η δεύτερη κατηγορία περιλαμβάνει τους υδατάνθρακες που δεν διασπώνται από τα ένζυμα των βακτηρίων και δεν παράγουν ενέργεια. Ο πιο γνωστός μη πεπτόμενος υδατάνθρακας είναι η κυτταρίνη. Το σύνολο των ουσιών που δεν πέπτονται χαρακτηρίζονται και σαν διαιτητική κυτταρίνη. Οι διαιτητικές ίνες σύμφωνα με τον Trowell περιλαμβάνουν τους μη αμυλούχους πολυσακχαρίτες και τη λιγνίνη. Οι φυτικές ίνες που χρησιμοποιεί ο άνθρωπος στην διατροφή του λέγονται διαιτητικές ίνες.

30 Τι είναι η Κυτταρίνη Η κυτταρίνη είναι ένας πολυσακχαρίτης που αποτελείται από επαναλαμβανόμενες μονάδες γλυκόζης. Είναι δηλαδή ένας γλυκοζίτης με Μ.Β. περίπου Συναντάται στα φυτά και αποτελεί δομικό συστατικό. Τα ένζυμα που διασπούν την κυτταρίνη ονομάζονται κυτταρινάσες. Οι κυτταρινάσες είναι διαδεδομένες στους μικροοργανισμούς που αποτελούν την μικροχλωρίδα του στομάχου των μηρυκαστικών ενώ δεν απαντώνται στον άνθρωπο. Για το λόγο αυτό η κυτταρίνη πέπτεται από τα μηρυκαστικά, όχι όμως από τον άνθρωπο.

31 Οι κατεργασίες για τον προσδιορισμό κυτταρινών είναι: o Κατεργασία με πετρελαϊκό αιθέρα, κυρίως για τρόφιμα που περιέχουν λιπαρές ύλες και καλείται απολύπανση. o Βρασμός με αραιό διάλυμα υδροχλωρικού οξέος. o Βρασμός με αραιό διάλυμα θεϊκού οξέος. o Βρασμός με αλκοόλη και αιθέρα.

32 ΦΥΣΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ

33 Δείκτης δίαθλασης Ο δείκτης διάθλασης ( n ) ενός υλικού είναι η ταχύτητα του φωτός στο κενό διαιρεμένη με την ταχύτητα του φωτός στο υλικό ( n = c / c m ). Ο δείκτης διάθλασης ενός υλικού μπορεί να προσδιοριστεί με τη μέτρηση της γωνίας διάθλασης ( r ) και της γωνίας πρόσπτωσης ( θ ) σε ένα σημείο μεταξύ αυτού και ενός άλλου υλικού γνωστού ως δείκτης διάθλασης. Στην πράξη, ο δείκτης διάθλασης των διαλυμάτων υδατάνθρακα συνήθως μετράται σε ένα όριο με χαλαζία. Ο δείκτης διάθλασης ενός διαλύματος υδατάνθρακα αυξάνεται με την αύξηση της συγκέντρωσης και έτσι μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να μετρήσει την ποσότητα των υδατανθράκων που υπάρχουν.

34 Το RI εξαρτάται από την θερμοκρασία και το μήκος κύματος και οι εν λόγω μετρήσεις γίνονται συνήθως σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία (20 ºC ) και σε μήκος κύματος (589.3nm). Αυτή η μέθοδος είναι γρήγορη και απλή για τη διεξαγωγή και μπορεί να γίνει με απλές μεθόδους. Χρησιμοποιείται συνήθως στη βιομηχανία για τον προσδιορισμό των συγκεντρώσεων ζάχαρης, σιροπιού, μέλι, μελάσα, στα προϊόντα ντομάτας και στις μαρμελάδες.

35 Πυκνότηα Η πυκνότητα ενός υλικού είναι η μάζα του διηρημένη δια του όγκου του. Η πυκνότητα των υδατικών διαλυμάτων αυξάνει καθώς αυξάνει η συγκέντρωση υδατάνθρακα. Έτσι, η συγκέντρωση υδατάνθρακα μπορεί να προσδιορισθεί δια μετρήσεως της πυκνότητας, π.χ., χρησιμοποιώντας φιάλες πυκνότητας ή υδρόμετρα. Η τεχνική αυτή χρησιμοποιείται συνήθως στη βιομηχανία για τον προσδιορισμό των συγκεντρώσεων των υδατανθράκων των χυμών και αναψυκτικών.

36 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ o o o o o o o DSGL-C120/480/3166,12753/ m/2013/02/17/lab-review-1/ ab/biologiko/sugardetmeth.pdf ohydrates.html Εργαστηριακές ασκήσεις Ανάλυση τροφίμων Ι Τεχνολογία και ποιοτικός έλεγχος πρόσθετων και γλυκαντικών υλών Χημεία τροφίμων με στοιχεία διατροφής (τόμος Ι)

37 ΕΥΧΑΡΙΣΤΟΥΜΕ ΓΙΑ ΤΟΝ ΧΡΟΝΟ ΣΑΣ ΥΓ. Ο Κλέαρχος δεν έκανε τίποτα

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48