ΧΗΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ

Μερικές εργαστηριακές ασκήσεις χημικής ανάλυσης τροφίμων που μπορούν να εφαρμοστούν στο εργαστήριο Φ.Ε. του σχολείου.


********

ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ ΣΤΙΣ ΤΡΟΦΕΣ

Εισαγωγή

Πολλές τροφές περιέχουν πρωτεΐνες. Παρακάτω εκτίθενται μερικοί τρόποι για την ανίχνευση πρωτεϊνών μέσα στις τροφές. Όλες οι μέθοδοι στηρίζονται σε χαρακτηριστικές αντιδράσεις των πρωτεϊνών με ορισμένα χημικά αντιδραστήρια. Έτσι:

Οι πρωτεΐνες σε αλκαλικό περιβάλλον σχηματίζουν με ιόντα χαλκού Cu2+ σύμπλοκες έγχρωμες χημικές ενώσεις (αντίδραση Biuret ή διουρίας).

Με την προσθήκη πυκνού νιτρικού οξέος σε πρωτεΐνες παράγεται χαρακτηριστικό κίτρινο χρώμα που γίνεται πιο έντονο μετά από θέρμανση (αντίδραση ξανθοπρωτεΐνης).

Με το βρασμό πρωτεΐνης με διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου, παρουσία άλατος του μολύβδου παράγεται μέλαν ή καστανό ίζημα (αντίδραση θειούχου μολύβδου).

Απαιτούμενα όργανα και αντιδραστήρια,

δοκιμαστικοί σωλήνες ασπράδι αυγού
γυάλινη ράβδος διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου (NaOH)
πιπέττα διάλυμα θειικού χαλκού CuSO4
υδρόλουτρο διάλυμα νιτρικού οξέος HNO3
λύχνος, τρίποδας, πλέγμα διάλυμα οξικού μολύβδου (CH3COO)2Pb


Πείραμα 1


Πείραμα 2,3

Πείραμα 1 (αντίδραση Biuret)

Πείραμα 2 (αντίδραση ξανθοπρωτεϊνών)

Πείραμα 3 (αντίδραση θειούχου μολύβδου)

Εφαρμογή

Να διαπιστώσετε αν τα παρακάτω τρόφιμα περιέχουν πρωτεΐνες: γάλα, λάδι, ζελατίνη.

ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΑΜΥΛΟΥ ΣΤΙΣ ΤΡΟΦΕΣ

Εισαγωγή

Το άμυλο είναι συστατικό πολλών τροφίμων φυτικής προέλευσης. Αποτελείται από πολλά μόρια γλυκόζης συνδεδεμένα μεταξύ τους. Η διαπίστωση ύπαρξη αμύλου σε ένα διάλυμα γίνεται με τη προσθήκη ιωδίου, οπότε διαπιστώνεται χαρακτηριστική κυανή χρώση, που οφείλεται στην δημιουργία συμπλόκου μεταξύ αμύλου και ιωδίου.

Απαιτούμενα όργανα και αντιδραστήρια,

δοκιμαστικοί σωλήνες αλεύρι
γυάλινη ράβδος διάλυμα ιωδίου


Ανίχνευση αμύλου

Πείραμα

Εφαρμογή

Να διαπιστώσετε αν τα παρακάτω τρόφιμα περιέχουν άμυλο: γάλα, ζελατίνη, πατάτα

ΔΙΑΣΠΑΣΗ ΑΜΥΛΟΥ ΑΠΟ ΤΟ ΣΑΛΙΟ

Εισαγωγή

Το άμυλο διασπάται σιγά - σιγά στο στόμα με την επίδραση του σάλιου και του ενζύμου αμυλάση που περιέχει, σε μόρια γλυκόζης

Η γλυκόζη αντιδρά με το αντιδραστήριο Fehling και σχηματίζει χαρακτηριστικό καστανέρυθρο ίζημα οξειδίου του χαλκού και μέσω αυτής της αντίδρασης μπορεί να ανιχνευτεί.

Απαιτούμενα όργανα και αντιδραστήρια,

δοκιμαστικοί σωλήνες αλεύρι
γυάλινη ράβδος Fehling A
πιπέττα Fehling B
υδρόλουτρο
λύχνος, τρίποδας, πλέγμα


Ανίχνευση γλυκόζης

Πείραμα

ΜΕΤΡΗΣΗ ΟΞΥΤΗΤΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ

Εισαγωγή

Πολλά οργανικά οξέα περιέχονται στην σύσταση των διάφορων τροφίμων προσδίδοντας σε αυτά χαρακτηριστική γεύση. Τέτοια οξέα είναι το τρυγικό οξύ στο κρασί, το ελαϊκό οξύ στο λάδι, το κιτρικό οξύ στα εσπεριδοειδή, το γαλακτικό οξύ στο γιαούρτι και στα τουρσιά κλπ

Η ποσότητα οξέων που περιέχονται στα διάφορα τρόφιμα είναι καθοριστική για την ποιότητα του. Π.χ. η ύπαρξη μεγάλης ποσότητας οξέων στο λάδι το κάνει κατώτερης ποιότητας ή και ακατάλληλο για κατανάλωση, η μικρή ποσότητα οξέων στο κρασί το κάνει να γλυκίζει και να υποβαθμίζει την ποιότητά του κ.ο.κ. Έτσι η μέτρηση της οξύτητας είναι από τις σημαντικές αναλύσεις που γίνονται στα τρόφιμα, στα εργαστήρια τροφίμων.

Η μέτρηση της οξύτητας γίνεται με ογκομέτρηση. Κατ’ αυτή μετρούμε τον όγκο διαλύματος ΝaOH γνωστής μοριακότητας Μ1 που απαιτείται για την εξουδετέρωση συγκεκριμμένης ποσότητας τροφίμου. Η εξουδετέρωση διαπιστώνεται από την αλλαγή του χρώματος του δείκτη φαινολοφθαλεΐνης

Απαιτούμενα όργανα και αντιδραστήρια,

κωνική φιάλη 50 ml κρασί λευκό
προχοΐδα λάδι ελιάς
ογκομετρικός κύλινδρος Διάλυμα καυστικού νατρίου 0,1Μ ΝαΟΗ
ορθοστάτης με λαβίδα αλκοόλη
αιθέρας
φαινολοφθαλεΐνη


Ογκομέτρηση

Πείραμα 1 (Οξύτητα κρασιού)

Πείραμα 2 (Οξύτητα λαδιού)

ΔΙΑΠΙΣΤΩΣΗ ΑΚΟΡΕΣΤΟΤΗΤΑΣ ΛΙΠΩΝ ΚΑΙ ΕΛΑΙΩΝ

Εισαγωγή

Τα λιπίδια διαχωρίζονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες: Τα ακόρεστα λιπίδια τα οποία δεν εμφανίζουν διπλούς δεσμούς στο μόριό τους και τα μονοακόρεστα ή πολυακόρεστα που εμφανίζουν στο μόριό ένα η περισσότερους διπλούς δεσμούς στο μόριό του

Τα ζωικά λίπη αποτελούνται κυρίως από κορεσμένα λιπίδια. Αντίθετα τα φυτικά έλαια (π.χ. λάδι ελιάς, καλαμποκέλαιο) αποτελούνται κυρίως από και μονοακόρεστα ή πολυακόρεστα λιπίδια. Τα κορεσμένα λίπη είναι υπόλογα για την εμφάνιση ορισμένων μορφών καρδιοπαθειών.

Απαιτούμενα όργανα και αντιδραστήρια,

δοκιμαστικοί σωλήνες λάδι ελιάς
ογκομετρικός κύλινδρος 100mL διάλυμα βρωμίου σε τετραχλωράνθρακα
σταγονόμετρο


Ανίχνευση ακορεστότητας

Πείραμα

ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΛΚΟΟΛΗΣ ΣΤΑ ΠΟΤΑ

Εισαγωγή

Η αιθυλική αλκοόλη περιέχεται σε μεγάλο ποσοστό στο κρασί και στα υπόλοιπα αλκοολούχα ποτά. Επειδή το κρασί είναι ένα υδατικό διάλυμα και η αλκοόλη ένα από τα πιο πτητικά συστατικά του, μπορούμε να την διαχωρίσουμε με κλασματική απόσταξη. Το απόσταγμα αρχικά είναι κυρίως καθαρή αλκοόλη όσο προχωρεί όμως η απόσταξη περιέχει όλο και μεγαλύτερο ποσοστό νερού που συναποστάζεται. Από το απόσταγμα μπορούμε να βρούμε με αραιόμετρο την περιεκτικότητα % κ.ό. του κρασιού σε οινόπνευμα.

Απαιτούμενα όργανα και αντιδραστήρια,

Συσκευή απόσταξης κρασί
ογκομετρικός κύλινδρος 100mL νερό
γυάλινο χωνί
λύχνος, τρίποδας, πλέγμα αμιάντου
σπίρτα


Απόσταξη κρασιού

Πείραμα

ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΥΝΤΗΡΗΤΙΚΟΥ ΣΤΟ ΚΡΑΣΙ

Εισαγωγή

Η ποσότητα των συντηρητικών στα τρόφιμα δεν πρέπει να υπερβαίνει κάποια όρια που καθορίζονται από της οδηγίες της Ευρωπαϊκής Ένωσης, γιατί μπορούν να είναι επικίνδυνα για την δημόσια υγεία. Έτσι έχουν αναπτυχθεί χημικές μέθοδοι για τον προσδιορισμό της ποσότητας των συντηρητικών

Για προφύλαξη του κρασιού από διάφορες προσβολές μικροοργανισμών προστίθεται σαν συντηρητικό αέριο διοξείδιο του θείου. Ο προσδιορισμός της ποσότητας του συντηρητικού στο κρασί γίνεται με ογκομέτρησή του με διάλυμα ιωδίου και με χρήση σαν δείκτη αμύλου

Η ανώτερη ποσότητα σε SO2 ορίζεται από την Ε. Ε. σε 200 mg/l

Απαιτούμενα όργανα και αντιδραστήρια,

κωνική φιάλη 250 mL κρασί λευκό
ογκομετρικός κύλινδρος 100mL διάλυμα καυστικού νατρίου ΝaOH 20%
προχοίδα θειικό οξύ πυκνό
ορθοστάτης με λαβίδα δείκτης άμυλο
πιπέττα διάλυμα ιωδίου 0,005 Μ
σταγονόμετρο


Μέτρηση συντηρητικού κρασιού

Πείραμα

ΠΟΙΟΤΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΓΑΛΑΚΤΟΣ

Εισαγωγή

Το γάλα αποτελεί από την φύση του κατάλληλο υπόβαθρο για την ανάπτυξη μικροοργανισμών. Για το έλεγχο του μικροβιακού φορτίου υπάρχουν πολλές μέθοδοι. Μια από αυτές είναι με την μέτρηση του χρόνου διάσπασης από τους μικροοργανισμούς διάφορων φωτοευαίσθητων χρωστικών (όπως το κυανό του μεθυλενίου). Είναι προφανές ότι ύπαρξη μεγάλου αριθμού μικροοργανισμών έχει σαν αποτέλεσμα την γρήγορη διάσπαση της χρωστικής και το αποχρωματισμό του διαλύματο

Ο βαθμός ποιότητας του γάλακτος για την μέθοδο που αναφέρουμε προσδιορίζεται από τον παρακάτω πίνακα

Χρόνος αποχρωματισμού Ποιότητα
0-20 min κακή
20min-2 hrs μέτρια
2-6 hrs αρκετά καλή
6hrs + πολύ καλή

Απαιτούμενα όργανα και αντιδραστήρια,

Σιφώνια γάλα καλά συντηρημένο
δοκιμαστικοί σωλήνεςL γάλα 2 ημέρες εκτός ψυγείου
υδρόλουτρο κυανό του μεθυλενίου
λύχνος, τρίποδας, πλέγμα αμιάντου
σταγονόμετρο


έλεγχος γάλακτος

Πείραμα