CC BY
18РСН: 10.25712/АБТи.2072-8921.2018.01.002 УДК 664
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НИТРИТ-ИОНОВ В КОЛБАСНЫХ ИЗДЕЛИЯХ И ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА МОЛОКА
Л.С. Егорова, Е.А. Лейтес, К.В. Греку, Е.Ю. Евдокимова
В работе представлен тест-метод определения нитрит-ионов, в основе которого лежит реакция Грисса - диазотирования и азосочетания с образованием азокрасителя, адаптированный для анализа пищевых продуктов, в частности колбасных изделий, путем замены носителя. Выбор методики обусловлен следующими причинами: доступность используемых реактивов, отсутствие сложной, дорогостоящей аппаратуры, простота выполнения, экспрессность. Учтены требования к аналитическим реагентам: контрастность цветовой шкалы, высокая скорость взаимодействия с определяемым компонентом. Изготовлены индикаторные трубки и создана стандартная цветовая шкала для быстрого определения содержания нитрит-ионов. Тест-метод апробирован на содержание нитрит-ионов в колбасных изделиях. Диапазон определяемых содержаний нитрит-ионов составляют 0,05-0,28 мкг/мл, время определения 15-20 минут.
Для определения показателей качества молока использованы химические и физико-химические методы анализа. Определены титруемая кислотность, буферная ёмкость, массовая доля лактозы и кальция - титриметрическими методам анализа. Гравиметрическим методом установлено содержание сухих веществ и воды. Активная кислотность (рН) определена потенциометрическим методом, плотность - при помощи ареометра. Практически все образцы молока имеют показатели, соответствующие ГОСТу. Наибольшие отклонения в показателях качеств, а молока выявлены в образце «Биоснежка» ООО «Биоснежка» г. Барнаул.
Ключевые слова: нитрит-ионы, диазотирование, 1-нафтиламин, 1-(4-аминонафтилазо)-бензол-4-сульфоновая кислота, показатели качества молока, массовая доля лактозы, массовая доля кальция.
ВВЕДЕНИЕ
Полноценное и безопасное питание населения является одним из важных факторов сохранения здоровья. Самыми полноценными считаются продукты животного происхождения, мясные и молочные. В целях охраны здоровья на предприятиях, где существуют вредные условия труда, работники получают молоко. Благодаря содержанию в нем кальция, фосфора, витаминов предотвращается развитие авитаминозов. Молоко является качественным продуктом питания и сырьем для молочной промышленности только в том случае, если в нем содержится нормальное количество питательных веществ, а органолепти-ческие и санитарно-гигиенические показатели соответствует требованиям стандартов. В последние годы получаемая основная масса товарного молока производится в частном секторе агропромышленного комплекса, поэтому очень важно изучить качественные показатели данной продукции. Безопасность мясных изделий, в частности колбас, зависит от количества нитритов, добавляемых в качестве кон-
серванта и для придания розового цвета (пищевая добавка Е 250). Превышение содержания нитритов приводит к кислородному голоданию организма и имеет канцерогенный эффект. Они могут выступать в качестве агентов, обладающих противовоспалительными и антимикробными свойствами, проявлять антиде-прессантную и противосудорожную активность. Цель данной работы - определение нитрит-ионов в колбасных изделиях и показателей качества молока.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
В качестве объектов исследования выбрано молоко разных производителей, приобретенное в торговых точках г. Барнаула, по итогам проведенного социологического опроса: «Алтайская буренка» ООО «Алтайская буренка» г. Барнаул; «Молочная сказка» ЗАО «Барнаульский молочный комбинат» г. Барнаул; «Простоквашино» ОАО «Кемеровский молочный комбинат» г. Кемерово; «Коровки-но» ЗАО «Барнаульский молочный комбинат» г. Барнаул; «Домик в деревне» ОАО «Вимм-
Билль-Данн» г. Москва; «Биоснежка» ООО «Биоснежка» г. Барнаул. Колбасные изделия ООО«Барнаульский пищевик»: колбаса молочная, вареная категории Б ГОСТ Р 521962011; колбаса чайная, вареная категории Б ГОСТ Р 52196-2011; колбаса русская, вареная ГОСТ Р 52196-2011.
Для определения показателей качества молока использованы химические и физико-химические методы анализа. Определены титруемая кислотность, буферная ёмкость, массовая доля лактозы и кальция - титримет-рическими методам анализа. Гравиметрическим методом установлено содержание сухих веществ и воды. Активная кислотность (рН) определена потенциометрическим методом, плотность - при помощи ареометра [1-6].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Сравнения показателей по сезонам осень - весна выявило, что осенние показа-
Определение нитрит-ионов проводилось тест-методом по методике для анализа сточных вод и почв [7, 8], модифицированной тем,
тели менее отклонялись от норм, что связано с лучшим питанием и содержанием коров в данный период. Весенние показатели качества значительно хуже, на что повлияли малопитательные корма, а так же период восстановления после родов и лактации коров.
По показателям содержания кальция и рН все образцы соответствуют ГОСТу (таблицы 1, 2), по показателям буферной емкости (по щелочи) и титруемой кислотности отклонения наблюдаются в образце под названием «Алтайская буренка» ООО «Алтайская буренка» г. Барнаул. Показатели буферной емкости (по кислоте) незначительно ниже в образцах: «Биоснежка» ООО «Биоснежка» г. Барнаул и «Коровкино» ЗАО «Барнаульский молочный комбинат» г. Барнаул; содержание лактозы снижено в образце «Биоснежка» ООО «Биоснежка» г. Барнаул; содержание воды превышено на 5-8 %, согласно нормативному документу (ГОСТ 3626-73) в образце «Биоснежка» ООО «Биоснежка» г. Барнаул.
что бумага-основа марки F с фильтровальной способностью 40 мм/мин заменена на индикаторные трубки. В основе применяемого ме-
Таблица 1 - Показатели качества молока (п = 3, P = 0,95)
№ образца Сухой молочный остаток, % Массовая доля воды, % Буферная емкость по кислоте Буферная емкость по щелочи
Алтайская буренка 11,69±0,02 88,31 ±0,02 1,60±0,01 0,88±0,02
Молочная сказка 13,74±0,02 86,26±0,02 1,63±0,01 0,99±0,01
Домик в деревне 12,21 ±0,02 87,79±0,02 1,74±0,01 1,18±0,01
Коровкино 19,01 ±0,02 80,99±0,02 1,52±0,01 1,01 ±0,01
Простоквашино 17,37±0,01 82,53±0,02 1,57±0,01 1,09±0,01
Биоснежка 5,94±0,01 94,06±0,02 1,54±0,01 1,03±0,01
Соответствие показателей по ГОСТу 11.00-13.00 87.00-89.00 1,60-2,50 1,00-1,40
Таблица 2 - Показатели качества молока (п = 3, P = 0,95)
№ образца рН Титруемая кислотность, оТ Массовая доля лактозы, % Массовая доля кальция, мг%
Алтайская буренка 6,58±0,02 14,33±0,01 4,67±0,02 109,24±0,02
Молочная сказка 6,66±0,01 15,33±0,01 5,03±0,01 105,78±0,05
Домик в деревне 6,65±0,01 18,33±0,02 5,03±0,01 113,12±0,02
Коровкино 6,68±0,01 15,33±0,02 5,03±0,01 102,46±0,01
Простоквашино 6,55±0,01 18,00±0,02 4,67±0,01 116,10±0,02
Биоснежка 6,65±0,01 16,00±0,02 4,38±0,01 102,71 ±0,02
Соответствие показателей по ГОСТу 6,47-6,67 16.00-18.00 4.50-5.00 100-140
тода лежит реакция Грисса - реакция диазо-тирования и азосочетания с образованием азокрасителя при рН = 2-4 (см. схему реакции) [9, 10].
В случае появления при смешивании растворов розовой окраски добавляли цинковую пыль. При действии цинка в присутствии уксусной кислоты нитрат-ионы восстанавливаются до нитрит-ионов:
Ш-+1 Zn + 2СН3СООН ^ ^ 130- + Zn2++2СH3С00- + Н2О Индикаторные трубки готовили путем запаивания одного конца. Затем помещали 0,50 мл заранее приготовленного реактива Грисса и заклеивали сверху лейкопластырем медицинским.
Для создания стандартной цветовой шкалы использовали ГСО 7479-98 (С(ЫО-) = 1,00 мг/мл). При внесении в индикаторные трубки 0,50 мл рабочих растворов наблюда-
лось появление розовой окраски и ее изменение в зависимости от концентрации определяемого компонента. Пробоподготовку проводили методом квартования, затем пробу дважды измельчали в блендере. 12,50 г пробы, подготовленной к анализу, помещали в мерную колбу вместимостью 250 мл, доводили дистиллированной водой до метки и перемешивали. Колбу с содержимым нагревали на водяной бане, периодически встряхивая, до (55±2) °С в течение 5 мин. Затем вытяжку фильтровали через бумажный фильтр «Красная лента», не перенося осадка на фильтр. В мерную колбу вместимостью 100 мл вносили пипеткой 10 мл обезбелочен-ного фильтрата, доводили дистиллированной водой до метки и перемешивали. Интенсивность окраски реакционной зоны оценивали по стандартной цветовой шкале.
Рисунок 1 - Схема реакции
Массовую долю нитрит-ионов (Х) в процентах вычисляли по формуле:
М * 250 * 100 * 100
Х =_,
т * V * 106 где М - массовая концентрация нитрит-ионов, найденная по стандартной цветовой шкале; т - масса продукта, г; V - количество фильтрата, мл; 106 - коэффициент перевода в граммы.
Время анализа составляет 15-20 минут. Результаты анализа представлены в таблице 3. Правильность метода контролировали фотометрическим методом Грисса-Илосвая, в котором образование промежуточной соли диазония при взаимодействии нитрита с сульфаниловой кислотой происходит по ре-
акции, в которой образуется 1-(4-аминонафтилазо)-бензол-4-сульфоновая кислота - краситель красного цвета (см. рисунок 1). Условия проведения этих реакций уточнялись: диазотирование должно проводиться в сильнокислых растворах на холоду, сочетание должно быть проведено только после того, как полностью закончится диазо-тирование и при возможно более низкой кислотности. Это должно быть учтено при подготовке реактивов (сульфаниловой кислоты и 1 -нафтиламина). Для стабилизации рН в реакции сочетания использовали раствор ацетата натрия. Оптическую плотность образовавшегося красителя измеряют при 520 нм в кювете с толщиной слоя 1 см.
Таблица 3 - Результаты определения нитрит-ионов в мясных продуктах (п = 3, P = 0,95)
Объект анализа Найдено тест-методом, % (103) Найдено фотометрическим методом, % (103) Срок реализации при температуре хранения от 0 °С до +6 °С и относительной влажности 75±5,%
Образец 1 2±1 2,3±0,8 30 суток
Образец 2 3±1 3,0±0,8 60 суток
Образец 3 3,2±0,7 3,4±0,8 30 суток
Примечание: Образец 1 - колбаса молочная, вареная категории Б ГОСТ Р 52196-2011; Образец 2 - колбаса чайная, вареная категории Б ГОСТ Р 52196-2011; Образец 3 - колбаса русская, вареная ГОСТ Р 52196-2011.
Для построения градуировочного графика (см. рисунок 2) использовали ГСО 7479-98 (С(ЫО-) = 1,00 мг/мл). Для этого в колбу на 100 мл добавляли 1,00 мл ГСО и доводили до метки дистиллированной водой (С(ЫО-) = 10,00 мкг/мл). Рабочие растворы меньших концентраций 0,05; 0,10; 0,15; 0,18; 0,20; 0,25 мкг/мл готовили последовательным разбавлением исходного раствора дистиллированной водой. Стандартные растворы нитрит-иона не стойки, поэтому их готовят непосредственно перед построением градуировочного графика.
А=0,18*С +0,011
0,06 -,
О 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3
С, мкг/мл
Рисунок 2 - Зависимость оптической плотности от концентрации нитрит-ионов
Массовая доля нитрит-ионов не должна превышать 0,005 %. Из результатов анализа можно сделать выводы, что образцы содержат нитрит-ионы не выше допустимого значения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, тест-метод определения нитрит-ионов в сточных водах и почве адаптирован для анализа пищевых продуктов путем замены носителя. Выбор методики обусловлен следующими причинами: доступ-
ность используемых реактивов, отсутствие сложной, дорогостоящей аппаратуры, простота выполнения, экспрессность. Учтены требования к аналитическим реагентам: контрастность цветовой шкалы, высокая скорость взаимодействия с определяемым компонентом. Изготовлены индикаторные трубки и создана стандартная цветовая шкала для быстрого определения содержания нитрит-ионов. Тест-метод апробирован на содержание нитрит-ионов в колбасных изделиях. Диапазон определяемых содержаний нитрит-ионов составляют 0,05-0,28 мкг/мл, время определения 15-20 минут.
Практически все образцы молока имеют показатели, соответствующие ГОСТу. Наибольшие отклонения в показателях качества молока выявлены в образце «Биоснежка» ООО «Биоснежка» г. Барнаул.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Фомина, О. Н. Молоко и молочные продукты / О. Н. Фомина. - М. «Протектор», 2011. - 880 с.
2. Барабанщиков, Н. В. Молочное дело / Н. В. Барабанщиков. - М. : Агропромиздатю, 1990.
- 414 с.
3. ГОСТ 3624-92 Молоко и молочные продукты. Титриметрические методы определения кислотности. - М. : Стандартинформ, 2009. - 8 с.
4. ГОСТ 3626-73 Молоко и молочные продукты. Методы определения влаги и сухого вещества.
- М. : Стандартинформ, 2009.. - 11с.
5. ГОСТ Р 55331-2012 Молоко и молочные продукты. Методы определения содержания кальция. - М. : Стандартинформ, 2013. - 8 с.
6. ГОСТ Р 51259-99. Молоко и молочные продукты. Методы определения лактозы и галактозы. - М. Госстандарт России, 2000. - 6 с.
7. Островская В. М. Вода индикаторные системы / В. М. Островская. - М. Мир, 2002. - 265 с.
8. Медико-биологические требования и санитарные нормы качества продовольственного сырья и пищевых продуктов. - М. Изд-во стандартов, 1990. - 186 с.
9. Егорова, Л. С. Тест-определение нитритов в пищевых продуктах / Л. С. Егорова, А. М. Канда-
урова // Известия Алтайского государственного университета. - 2011. - № 3-1. - С. 104-107.
10. ГОСТ 9792-73. Отбор и подготовка проб колбасных изделий. - М. Из-во стандартов, 1993. -6 с.
Егорова Людмила Сергеевна - к.х.н., доцент кафедры техносферной безопасности и аналитической химии АлтГУ, e-mail: [email protected].
Лейтес Елена Анатольевна - к.х.н., доцент кафедры техносферной безопасности и аналитической химии АлтГУ, e-mail: [email protected].
Греку Ксения Владимировна - студентка 601 гр химического факультета АлтГУ, тел.: 8-913-219-48-58.
Евдокимова Елена Юрьевна - студентка 661М гр химического факультета АлтГУ, тел.: 8-960-942-02-32.
