9. Nedvesség, hamu és energiatartalom meghatározása

Question 1

víztartalom és nedvességtartalom

Answer 1

víztartalom: kémiai értelemben vett víz (H2O)

nedvességtartalom: víz + illékony komponensek (ecetsav, propionsav, tejsav, alkohol, észter, aldehid)

Question 2

Szárazanyagtartalom

Answer 2

a minta víz/nedvességmentes tömege

Question 3

Vizsgálati módszer:

Csoportosítás mérési elv alapján

Answer 3

1. Szárításos
2. Desztillációs
3. Fizikai
4. Kémiai

Question 4

Vizsgálati módszer:

végrehajtás alapján

Answer 4

Közvetlen - direkt –> a nedvességet eltávolítjuk, a visszamaradt tömeget mérjük
Közvetett - indirekt –> nedvességtartalomtól függő paramétert mérünk, ebből következtetünk a nedvesség tartalomra

Question 5

1. Szárításos

Answer 5

szárítószekrény, fagyasztva szárítás, kémiai szárítás, vákuumszárítás

Question 6

2. Desztillációs

Answer 6

víz mennyiségét a térfogatából állapítjuk meg

Question 7

3. Kémiai

Answer 7

Karl-Fischer-titrálás –> a titrálószer fogyásából következtetünk

Question 8

4. Fizikai

Answer 8

a. közeli infravörös NIR és NIT
b. refraktometria
c. dielektromos állandó
d. vezetőképesség mérés
e. sűrűség

Question 9

Közvetlen módszerek

Answer 9

szárításos, desztilláció és kémiai

Question 10

Szárításos módszerek bővebben

Answer 10

1. eszközök: mérleg, csiszolatos bemérőedény, szárítószekrény
2. alapja: 100 fok felett víz fp. felett párolog –> 105 - 130 fok, először szabad víz távozik
3. gyakran 2 lépcsős szárítás: foly. –> vízfürdő majd szárítószekrény
   kenyér, gabonafélék –> levegőn szárítás, őrlés majd szárítószekrény
4. szárítás tömegállandóságig, azaz állandó tömegcsökkenésig

Question 11

nedvesség eltávozás mértékét befolyásolja

Answer 11

1. részecskeméret
2. részecskeméret eloszlás
3. bemért minta mérete
4. felülete

Question 12

Szárításnál probléma lehet

Answer 12

1. Bomlékony anyagok, denaturálás (pl.: fehérjék)
   megoldás: vákuum szárítás, fagyasztva szárítás
2. Cukor –> karamelizálódik, hártyát képez, nem engedi a vizet eltávozni
   megoldás: szárítás vagy kvarchomok
   vagy kovaföld ragacsos gyümölcsöknél

Question 13

Szárítás automatizálás

Answer 13

Mérleggel egybeépítve

gyors: 15-20 perc, de egyszerre csak egy minta
- -> ezzel szemben szárítószekrény 3 h, de sok minta

Question 14

Desztilláció bővebben

Answer 14

Az oldószer (azeotropot képez a vízzel) a nedvességtartalommal együtt távozik, a szedőlombikban gyűlik össze
addig, amíg a víz meniszkusza nem emelkedik –> azaz a vízszint maga

előny: viszonylag gyors: 0,5 - 1 h
kis hőbomlás, mivel alacsonyabb az osz. fp.ja

hátrány: tűzveszély, egészségtelen osz.

Question 15

Kémiai módszerek bővebben

Answer 15

1. Karl-Fischer: minta H2O tartalmát
   I2 + SO2 + H2O <> 2HI + H2SO4

SO2: redukálja a jódot
reverzibilis reakció miatt piridinnel kell eltolni a reakciót

titrálószer csökkenés detektálás (azaz a jód mennyiségét mérjük): vizuálisan, fotometriásan, potenciometrikusan

nagyon pontos mérés!! 0,1 mikrogramm pontosság!!
pl.: csoki, kávé, aszalt gyümölcs, zöldség

2. Vegyszeres szárítás
   szobahőmérsékleten
   tea, fűszer

Question 16

Dielektromos módszer

Answer 16

a víz dipólusos jellegét használja, + és - vég, töltéssel rendelkező részek között elektromos kölcsönhatás –>

Coulomb tv.: F=kQ1Q2/r^2
F: két töltés között fellépő erő
Q1, Q2: töltések nagysága
r: töltések közti távolság

k: Coulomb-féle arányossági tényező
k=1/4píepsilon0

epsilon0: a vákuum dielektromos állandója

Ha egy kondenzátor lemezei közé adott összetételű dielektrikum kerül a vákuumkapacitás nő
–> a mértékét az anyagra jellemző dielektromos állandó határozza meg: epsilon’ = C/C0
C0: vákuumkapacitás
C: dielektrikum hatására megnőtt kapacitás

víznek epsilon’ = 80
többi élelmiszernek 10

gyors, roncsolásmentes, de csak szabad vizet lehet meghatározni vele

Question 17

Vezetőképességen alapuló

Answer 17

• • vezetőképesség víztartalommal együtt nő
• • szabad víz csak
• • gyors, pontos

Question 18

Hamu

Answer 18

Élelmiszer szerves alkotórészeinek tökéletes elégetése után visszamaradó anyag –> szervetlen anyag

Question 19

Hamu összetétel

Answer 19

fémoxidok, foszfátok, kloridok, karbonátok, szilikátok, szulfátok

Question 20

Hamvasztás folyamata

Answer 20

1. Hamvasztás 200 fokon
2. kemencében izzítás 550-600 fokon
3. tégelyt lemérjük (tégely lehet: platina, kvarc (ha savas a minta), porcelán, nikkel)

Question 21

probléma lehet hamvasztásnál

Answer 21

nagy S tartalmú minta, szilikon tartalmú –> magas T-n zárványképzés, ami a szerves összetevőket bezárja, így nem tudnak elégni

megoldás: alkoholos kezelés

Question 22

szénhidrát meghatározásra alternatíva

Answer 22

ismerjük: rost, hamu, fehérje, zsír, nedvességtartalmat –> ebből számoljuk a szénhidrátot

Question 23

összetevők energiatartalma

Answer 23

szervezetünk a tápanyag 25-50%-át használja fel

össz. energia = raktározás makromolekulák építésével + külső és belső munka + hőleadás

energia tartalom: 1 g anyag kaloriméteres égéshőjével jellemezzük

1 g zsír: 38,94 Kj = 9,3 kcal
1 g szénhidrát: 17,16 Kj = 4,1 kcal
1 g fehérje ugyanaz, mint szénhidrát
bruttó : 22,19 Kj nettó: 17,16 Kj

rostok 70%-a erjedésre képes, tudjuk emészteni a vastagbélben –> 1 g rost: 8 Kj = 2 kcal