РОЗДІЛ 2. Аналіз харчових продуктів

Якісний та кількісний аналіз вмісту йонів Феруму у харчових продуктах

Дослідження функцій йонів металів в організмі вимагає в першу чергу вибору точних методів якісного і кількісного аналізу, що дозволяє виявити той чи інший метал і виміряти його концентрацію в біологічних матеріалах, зокрема в харчових продуктах, з яких вони і потрапляють в організм. Крім того ці методи повинні бути доступні і дешеві.

З біологічними матеріалами працювати важко, бо вони містять білки, жири, вуглеводи у складному поєднанні і серед них у відносно малих кількостях містяться шукані йони металів. Щоб ліквідувати речовини, які заважають досліджувати якісний склад металів у харчових продуктах, було проведено попереднє прокалювання органічного матеріалу, в процесі якого обвуглювалися білки, жири, вуглеводи і в кінцевому результаті, вигоряло і вугілля. Залишок розчинили в кислоті, в результаті чого отримано розчин солей металів (надлишок кислоти легко нейтралізується розчином аміаку). Потім було проведено аналіз неорганічної речовини — солі.

Якщо ж неорганічні солі містяться безпосередньо у соках рослин, то сік досліджували без попереднього прокалювання. Існує багато реакцій, за допомогою яких можна виявити присутність у розчині того чи іншого катіону. Для якісного аналізу були використані реакції утворення кольорових сполук, специфічних для даного металу, а для кількісного аналізу — реакції з утворенням осаду (Додаток Б).

Спочатку вибрані продукти харчування піддавали якісному аналізу на вміст катіону Fe³⁺. [2, c.184; 8, с. 169; 11, с. 428; 12, с. 337; 14, с.174; 16, с. 59; 20, с. 275; 21, с. 261; 22, с. 48; 25, с. 119].

Для якісного аналізу були обрані такі реактиви :

• а) для виявлення іону Fe³⁺ використовується реакція утворення синього осаду берлінської лазурі Fe₄[ Fe (CN)₆ ]₃ з гексаціанофератом (ІІ) калію. Спочатку отриманий розчин солі Феруму підкислювати 1 — 2 каплями 2 М розчину HCl, після чого добавляти 1 — 2 каплі реактиву
• 4Fe (NO₃)₃ + 3K₄ [ Fe (CN)₆ ] Fe₄ [ Fe (CN)₆ ]₃ + 12K NO₃

Якісний та кількісний аналіз харчових продуктів на вміст йонів Феруму був проведений у хімічній лабораторії Радивонівської ЗОШ І - ІІІ ступенів.

Для проведення кількісного хімічного аналізу харчових продуктів на вміст заліза був обраний гравіметричний (ваговий) метод аналізу як найбільш доступний, простий у виконанні і такий, що не вимагає занадто складного об-ладнання. Метод ґрунтується на виділенні компонента, який визначається, з розчину у вигляді малорозчинної сполуки і визначення маси осаду або про-дукту його подальшої обробки. Тобто складову частину визначають за масою осаду продукту реакції між досліджуваною речовиною і вибраним реактивом. Відносна похибка визначення зазвичай складає 0,1%. Нижня межа похибки визначається типом аналітичних терезів, які застосовуються для зважування. При застосуванні електронних терезів похибка зменшується до 0,01%. Єдиним недоліком даного методу є значна затрата часу на виконання аналізу. [3, с. 69; 15; 20, с. 402; 21, с. 389; 25, с. 118].

Для аналізу були взяті наважки кожного продукту масою 100 г. Попередня обробка їх зроблена аналогічна тій, що й при якісному аналізі:

• а) прокалювання або виділення соку;
• б) обробка кислотою HNO₃ продуктів для аналізу Fe;
• в) нейтралізація залишків кислоти розчином аміаку (титрування).

Попередня обробка була проведена в шкільній хімічній лабораторії. По-дальші етапи кількісного аналізу були проведені під керівництвом асистентів у лабораторії Великобагачанської райсанепідемстанції.

Розчини утворених солей досліджуваного металу осаджували розчином аміаку.

Fe (NO₃)₃ + 3NH₄OH = Fe (OH)₃ + 3NH₄NO₃

Осадження Феруму Fe³⁺ + 3OH^- = Fe (OH)₃ проводили при умовах, які запобігають гідролізу солі Феруму в розчині. Для цього до досліджуваної проби додали 3 мл 2н розчину нітратної кислоти і нагріли обережно, не доводячи до кипіння. Якщо цього не зробити, то може утворитися слизистий осад основних солей, що щільно пристають до стінок стакана. При осадженні іонів Fe³⁺ розчином аміаку, HNO₃ нейтралізується, а утворений нітрат амонію попереджує утворенню колоїдного розчину.

10% -й розчин аміаку добавляли краплинами до гарячого розчину солі до помітного запаху аміаку, але контролюючи реакцію середовища за допомогою індикатора фенолфталеїну. Після короткочасного (3−5 хв.) відстоювання суміші в її прозорій верхній частині зробили перевірку на повноту осадження, добавляючи по стінці стакана 2 — 3 краплини розчину аміаку.

Далі осад профільтрували і промили гарячою водою.

В результаті прожарювання осадів відбулися такі хімічні зміни:

2Fe (OH)₃ ^t Fe₂O₃ + 3H₂O.

Зваживши осади Fe₂O₃, за допомогою математичних розрахунків, використовуючи молярну масу осадів та атомну масу металу, обчислили кількісний вміст Феруму у 100 г наважок харчових продуктів (Додаток Б).