Главная страница

Определение содержания нитратов. Определение содержания нитратов.DOC. Методические указания к лабораторной работе Определение содержания нитратов и нитритов в пищевых продуктах по курсу Биохимия


НазваниеМетодические указания к лабораторной работе Определение содержания нитратов и нитритов в пищевых продуктах по курсу Биохимия
АнкорОпределение содержания нитратов.DOC
Дата26.09.2017
Размер358 Kb.
Формат файлаdoc
Имя файлаОпределение содержания нитратов.DOC.doc
ТипМетодические указания
#8198
страница1 из 2
Каталогid15841188

С этим файлом связано 13 файл(ов). Среди них: 3.gif, Filonov_S_I_-_Sukhoe_Lechebnoe_Golodanie_Mify_i.pdf, Содержание и накопление нитратов в растениях.ppt.ppt, Pol_Bregg_-_Lechebnye_golodania.doc, Определение содержания нитратов.DOC.doc, perevarivanie_vremya.pdf, Vodnoe_lechebnoe_golodanie.docx, Пестициды и нитраты в гигиене питания.docx, Broys_quot_Izlechenie_ot_raka_putyom_lechebnogo...doc и ещё 3 файл(а).
Показать все связанные файлы
  1   2


Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования

«МОГИЛЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРОДОВОЛЬСТВИЯ»

Кафедра «Химической технологии высокомолекулярных соединений»


БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Методические указания

к лабораторной работе «Определение содержания нитратов и нитритов в пищевых продуктах» по курсу «Биохимия»

для всех специальностей

Могилев 2009


УДК 577.1

Рассмотрены и рекомендованы к изданию

На заседании кафедры «Химической технологии высокомолекулярных соединений»

Протокол № 6 от 30.03.2009 г

Составители:

доцент О.Н.Макасеева,

ст. преподаватель О.В. Дудинская

ст. преподаватель Л.М. Ткаченко

Рецензент
Доцент Т.Л Шуляк

УДК 577.1
©УО «Могилевский государственный университет продовольствия», 2009


Содержание

Введение

4

Нитраты и нитриты в пищевых продуктах

4

1 Определение нитритов в мясе и мясных продуктах

8

2 Определение нитратов и нитритов в молоке колориметрическим методом

11

3 Определение нитратов и нитритов в молоке, молозиве и обезжиренном молоке модифицированным колориметрическим методом

13

4 Определение нитратов в растительных образцах

16

Приложение А

20

Список использованной литературы

23


Введение
Постоянно возрастающая в связи с ростом народонаселения планеты потребность в продуктах питания обусловила развитие интенсивных технологий производства сельскохозяйственной продукции и ее переработки за последние десятилетия. Одним из существенных факторов этого процесса явилась комплексная химизация сельскохозяйственного производства, включающая создание биохимических технологий пищевых продуктов. Широкое использование средств химизации сельского хозяйства, а также пищевых добавок приводит в ряде случаев к чрезмерному накоплению в пищевом сырье и в продуктах питания вредных соединений, в том числе нитратов и нитритов. Возникающие при употреблении таких продуктов токсикозы породили у населения широко распространившуюся химофобию: «любая химизация вредна». В условиях Республики Беларусь радиологический прессинг последствий аварии на Чернобыльской АЭС усугубил ситуацию.

В настоящее время наукой установлено, что в точно дозированных количествах препараты, используемые в сельскохозяйственной технологии и технологии переработки пищевых продуктов, являются не только безвредными, но и необходимыми для формирования «вкусового букета», добавками.

Вследствие этого в процессе подготовки специалистов пищевой промышленности необходимо привитие каждому будущему инженеру-технологу прочных навыков, знаний и умений по воздействию различных химических и биохимических факторов на комплекс потребительских характеристик готовой пищевой продукции. Настоящие методические указания посвящены анализу пищевых продуктов лишь на одну группу таких соединений: нитратов и нитритов.

Например, при выращивании овощей, в ряде случаев, в почву вносятся завышенные количества нитратсодержащих минеральных удобрений. Попадая в растущий плод, нитраты смещают клеточный осмотический баланс, обуславливая интенсификацию накопления в нем избыточного количества воды, увеличивая тем самым массу продукции. Однако присутствие в плодоовощной продукции увеличенного количества нитратов приводит, во- первых, к опасности токсикоза и во-вторых, большим потерям при хранении такого сырья.
Нитраты и нитриты в пищевых продуктах

Нитраты широко распространены в природе, они являются нормальными метаболитами любого живого организма, как растительного, так и животного; даже в организме человека в сутки образуется и используется в обменных процессах более 100 мг нитратов.

Почему же говорят об опасности нитратов? При потреблении в повышенном количестве нитраты (NO3) в пищеварительном тракте частично восстанавливаются до нитритов (NO2) по схеме:



Нитриты реагируют в организме с вторичными алифатическими аминами, образуя нитрозамины:



Вторичные амины и нитриты являются постоянными компонентами пищи: первые содержатся в рыбных продуктах, ароматических добавках к пище, вторые – в продуктах растениеводства (овощах, фруктах, укропе, салате, шпинате и т.д.), кроме того, нитраты и нитриты используют для образования и стабилизации окраски мясных продуктов.

Нитрозамины и нитриты способны изменять структуру пуриновых и пиримидиновых оснований, входящих в состав нуклеиновых кислот.

Например, метаболизм нитрозаминов микросомальной системой окисления приводит к образованию иона метилдиазония, который способен метилировать ДНК клеток, индуцируя возникновение злокачественных опухолей легких, желудка, пищевода, печени и почек.



Основными продуктами взаимодействия нитрозаминов с ДНК клетки является N7–метилгуанин–ДНК, но наибольшей канцерогенностью обладает минорный продукт этого взаимодействия – О6– метилированный гуанин ДНК.

Азотистая кислота может вызывать реакцию окислительного дезаминирования, в результате которой цитозин превращается в урацил, а аденин в гипоксантин и т.д., т.е. происходит, химическая модификация:


Известно, что ДНК в клетке является «хранителем» генетической информации.

Сведения о последовательности аминокислот вбелках записаны определенным чередованием нуклеотидов в определенных участках ДНК и синтезированных на них матричных РНК.



Если под влиянием каких-то факторов (ультрафиолетового, иони­зирующего излучений, многих химических соединений и, в частности, нитритов и нитрозаминов) изменить нуклеотидный состав в ДНК, то эта измененная информация будет передана на мРНК, что вызовет синтез не специфического для данного организма белка. А так как многие белки обладают ферментативными свойствами, то при изменении состава ДНК прекратится синтез одних ферментов и появятся новые ферменты, которые ранее не образовывались в организме. Все это в конечном счете вызовет изменения в обмене веществ организма и при­ведет к изменению его свойств. Последствия такого изменения могут быть очень тяжелыми, вплоть до летальных.

Из сказанного выше ясно, что контроль за содержанием нитратов и нитритов в пищевых продуктах является очень важным.

Нитраты – непременный атрибут круговорота азота в природе, необходимая часть азотного питания растений. Они были, есть и бу­дут, даже если полностью отказаться от применения удобрений.

Основной источник нитратов для человека – питьевая вода и овощные культуры (свекла, капуста, петрушка, укроп, морковь, салат, сельдерей и зеленый лук). Поэтому овощные культуры, особенно теп­личные, необходимо употреблять в умеренных количествах. Немного нитратов поступает с молоком, мясом и соком. По усредненным данным человек получает с овощами 70-80% нитратов, с питьевой водой 10-15%, остальные 5-20% с мясопродуктами, молоком, фруктами и соками.

Нитраты сами по себе не обладают выраженной токсичностью, однако одноразовый прием 1-4 г нитратов вызывает острое отравление, а доза 8-14 г может оказаться летальной. Допустимая суточная доза (ДСД), в пересчете на нитрат-ион, составляет 5 мг/кг массы тела. Молоко обычно содержит незначительное количество нитритов (0,3-5,0 мг/кг) и следы нитритов (0,02-0,20 мг/кг). Предельно допустимая концентрация нитратов и нитритов в молоке пока не установлена. ПДК нитратов для овощей и фруктов в республике Беларусь, представлены в таблице А.1 приложения А.

Красная окраска поверхности свежего мяса на глубину 4 cм в основном обусловлена наличием оксимиоглобина. Более глубокие слои мяса окрашены в пурпурно-красный цвет миоглобином. Во время контакта мяса с воздухом увеличивается доступ кислорода к пигментам, в результате чего постепенно оксимиоглобин и миоглобин (содержащие Fe+2 в составе гема) превращаются в метмиоглобин, который имеет коричнево-бурую окраску (при этом железо Fe+2 окисляется в Fe+3). После варки мясо окрашено всеровато-коричневый цвет, так как в результате тепловой денатурации метмиоглобин переходит в коричневый пигмент – гемохромоген.

Чтобы окраска сырого и вареного мяса была розовато-красной, к рассолу или в посолочную смесь добавляют нитраты и нитриты. В мясе они подвергаются следующим превращениям, указанным на схеме:



При наличии редуцирующих условий нитраты (NaNO3 и KNO3) восстанавливаются до нитритов. В слабокислой среде (рН 5,5 – 6,5), характерной для мяса, нитриты под действием тканевых ферментов и денитрифицирующих микроорганизмов восстанавливаются с образованием окиси азота. Более кислая реакция среды (рН ниже 5,5) способст­вует быстрому распаду нитритов и потере окислов азота в результа­те улетучивания.

Возникшие в результате распада нитритов окислы азота связы­ваются с железом гема в молекуле миоглобина или гемоглобина, обра­зуя NО-миоглобин (нитрозомиоглобин) или NO-гемоглобин. Нитрозомиоглобин придает мясу розово-красную окраску. Красный цвет сохра­няется и у вареного мяса, так как в результате тепловой денатура­ции нитрозомиоглобин превращается в денатурированный глобин NO-гемохромоген-пигмент (NO Мb) также розово-красного цвета. Оптимальная среда для образования при рН 5,6.

Применяя нитриты для посола мяса, исходят из минимального количества его, которое необходимо для создания нормальной окраски продукта. Избыточное количество нитритов в организме токсично, т.к. они взаимодействуют с гемоглобином крови с образованием метгемоглобина, неспособного связывать и переносить кислород. Один миллиграмм нитрита натрия (NaNO2) может перевести в метгемоглобин около 2000 мг гемоглобина.

Согласно данным ФАО/ВОЗ, ДСД (допустимая суточная доза) составляет 0,2 мг/кг массы тела, исключая грудных детей. Острая интоксикация отмечается при одноразовой дозе с 200-300 мг, летальный исход при 300-2500 мг. Токсичность нитритов будет зависеть от пищевого рациона, индивидуальных особенностей организма, в частности, от активности фермента метмиоглобинредуктазы, способного восстанавливать метгемоглобин в гемоглобин. Хроническое воздействие нитритов приводит к снижению в организме витаминов А, Е, С, В1, В6, что, в свою очередь, сказывается на снижении устойчивости организма к воздействию различных негативных факторов, в том числе и онкогенных.

Предельно допустимая концентрация в мясе NО2- – 5 мг на 100 г мяса.
1 Определение нитритов в мясе и мясных продуктах

Принцип метода основан на фотоколориметрическом измерении интенсивнос­ти окраски, образующейся при взаимодействии нитрита с сульфанил­амидом и – (1-нафтил) амином. Реакция специфична для нитрит-иона и протекает в две стадии:

а) диазотирование нитрит-иона в кислой среде сульфаниловой кислотой или ее производными;

б) взаимодействие диазосоединения с нафтиламином и образование окрашенного азосоединения.




Метод основан на реакции Грисса.

Подготовка к анализу. Реактив Грисса: Смешивают равные объемы растворов 1 и 2. Раствор 1: 0,5 г сульфаниловой кислоты растворяют в 150 см3 раствора уксусной кислоты; раствор 2: 0,2 г нафтиламина кипятят с 20 см3 воды, раствор фильтруют и прибавляют к фильтрату 180 см3 раствора уксусной кислоты. Раствор хранят в темной склянке. В случае появления при смешивании растворов розовой окраски добавляют цинковую пыль, взбалтывают и фильтруют.

Реактив Грисса готовят непосредственно перед анализом. (3 г сухого реактива Грисса растворяют в 100 мл 12% уксусной кислоты или 3 г реактива Грисса растворяют в 15 см3 ледяной уксусной кислоты и доводят объем до 100 см3 водой).

Стандартные растворы азотисто-кислого натрия. Для приготовления основного раствора отвешивают навеску азотисто-кислого натрия, содержащую 1 г основного вещества.

Пример расчета: массу навески азотисто-кислого натрия ч.д.а. (Х1) в граммах вычисляют по формуле

,

где 98 – количество основного вещества, содержащегося в 100 г реактива.

Навеску переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доводят дистиллированной водой до метки.

Для приготовления рабочего раствора 10 см3 основного раствора переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3 и доводят водой до метки.

Для приготовления образцового раствора 5 смЗ рабочего раствора переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доводят до метки; 1 смЗ образцового раствора содержит 0, 001 мг (или 1 мкг) азотисто-кислого натрия.

Построение градуировочного графика. В 6 мерных колб вместимостью по 100 см3 пипеткой вносят рабочий раствор: 0; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 см3 . В первую колбу рабочий раствор не вносят, используя ее как контрольную.

В каждую колбу добавляют 5 см3 раствора аммиака, 10 см3 раствора соляной кислоты и доводят водой до метки, перемешивают. В конические колбы вместимостью 100 см3 пипеткой переносят по 15 см3 приготовленных растворов, 15 см3 реактива Грисса и после 15 мин выдержки при комнатной температуре измеряют интенсивность розовой окраски на спектрофотометре при длине волны 538 нм или фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром (№6) в кювете толщиной поглощающего свет слоя 2 см в отношении раствора сравнения.

Готовят три серии стандартных растворов, начиная каждый раз с приготовления основного раствора изосновной навески азотисто-кислого натрия.

По полученным средним данным из трех стандартных растворов строят на миллиметровой бумаге 25х25 см градуировочный график. На оси абсцисс откладывают массовую концентрацию нитрита натрия, мкг/см3, на оси ординат соответствующие оптические плотности. Градуировочный график должен проходить через начало координат (рис.1).



Рисунок 1 – График зависимости оптической плотности (D) от концентрации нитрита натрия
Проведение анализа. С колбасных изделий снимают оболочку; с фаршированных колбас и языков в шпике – поверхностный слой шпика и оболочку; с окорочков лопаток, рулетов, корейки и грудинки – поверхностный слой шпика, затем пробы дважды измельчают на мясорубке с отверстиями решетки диаметром от 3 до 4 мм.

Продукты, состоящие из шпика с промежуточными слоями мышечной ткани (ветчина в форме, прессованный бекон и аналогичные им) из­мельчают полностью. Полученный фарш тщательно перемеши­вают, помещают в стеклянную или пластмассовую банку вместимостью от 200 до 400 см3, заполнив, закрывают крышкой. Пробу хранят при температуре 4±2°C до окончания анализа;

20 г пробы подготовленной к анализу, взвешивают с погрешностью не более 1,01 г и помещают в химический стакан. Заливают 35-40 см3 дистиллированной водой, нагретой до 55±2°С, и настаивают, периодически перемешивая, в течение 10 минут. Затем вытяжку фильтруют через ватный фильтр в мерную колбу вместимостью 200 см3. Навеску несколько раз промывают и переносят на фильтр, где еще промывают водой, затем раствор охлаждают и доводят водой до метки.

Для приготовления вытяжки из сырокопченых продуктов – свинины, баранины, говядины и сырокопченых колбас – навеску 20 г заливают 200 см3 предварительно нагретой дистиллированной водой и настаивают, периодически помешивая, в течение 30 мин. Затем вытяжку фильтруют через обеззоленный бумажный фильтр;

20 см3 вытяжки помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 раствора гидроксида натрия и 40 см3 раствора серно­кислого цинка для осаждения белков. Смесь в колбе нагревают 7 мин на кипящей водяной бане, после чего охлаждают, доводя до метки водой, перемешивают и фильтруют через бумажный фильтр.

Параллельно проводят контрольный анализ на реактивы, помещая в мерную колбу вместимостью 100 см3 вместо 20 см3 вытяжки 20 см3 дистиллированной воды.

В коническую колбу вместимостью 100 см3 помещают 5 см3 прозрачного фильтрата, полученного после осаждения белков, 1 см3 раствора аммиака, 2 см3 раствора соляной кислоты, 2 см3 дистиллированной воды и для усиления окраски 5 см3 образцового раствора азотисто-кислого натрия, содержащего 1 мкг в 1 см3. Затем в колбу приливают 15 см3 реактива Грисса и через 15 мин измеряют интенсивность окраски на спектрофотометре при длине волны 538 нм или на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром (№ 6) в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 2 см в отношении раствора сравнения.
  1   2

перейти в каталог файлов
связь с админом