Analisi chimica degli alimenti

SOSTANZE AZOTATE TOTALI

Le sostanze azotate totali vengono determinate col metodo Kjeldahl. Sia che il campione contenga proteine, aminoacidi o miscele, il valore ottenuto con questo metodo è da considerarsi aspecifico: ciò significa che non è possibile dedurre di che natura siano le sostanze azotate attraverso tale determinazione.

Principio del metodo

Fase 1: mineralizzazione (o digestione)

In un provettone si inseriscono:

• 15 mL H₂SO₄ (acido solforico concentrato)
• 2-4½ pastiglia di catalizzatore (a base Selenio)
• ca. 500 mg campione

Si sottopone tutto a riscaldamento.

Reazione di demolizione ossidativa della sostanza organica:

R-NH₃₊ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄ + CO₂ + H₂O

Al termine della mineralizzazione, aggiungere 30 mL H₂O e 2-3 gocce di indicatore (fenolftaleina).

Fase 2: addizione di NaOH e distillazione c.v. Quindi, per ogni grammoatomo di azoto

(NH₄)₂SO₄ + 2 NaOH → 2NH₃ + Na₂SO₄ derivante dalla demolizione ossidativa

4 4 2 4 della sostanza organica (proteine, ad es.) siIn eccesso e in origina una mole di NH₄OHsoluzione acquosaIl risultato delle operazioni svolte è quello di trasformare ogni grammoatomo di N in una mole diNH₄OH.4 NH₄OH → H₂O + NH₄OH₃L'ammoniaca distillata viene raccolta in una soluzione di acqua distillata (50 mL), acido borico (H₃BO₃)(10 mL) e indicatore di Tashiro (2-3 gocce).L'ammoniaca viene fissata dall'acido borico e la soluzione assume colorazione verde.→ Fase 3: titolazione con HCl 0.05 NL'addizione di HCl a titolo noto si conduce fino a che la soluzione assume la colorazione viola.Al viraggio dell'indicatore l'HCl ha spostato l'NH dal complesso: ogni equivalente di HCl utilizzato ha3reagito un equivalente di NH₃.3→ Fase 4: calcoloSi calcola il numero di equivalenti di HCl con la seguente proporzione:1000 mL: 0,05 eq = mL titolanti : n. di equivalenti HCl ( e quindi di N o di NH₃)n N (o NH₃) = (0.05 x mL

titolanti)/1000eq 3g. di N = 14 x (0.05 x mL titolanti)/1000 [14= peso atomico N]

Considerando che sono stati sottoposti ad analisi 0,5 g di campione:

0,5 g : g N = 100 : x x = % (p/p) di N nel campione in analisi 71

Marianna Sala

Se a 6,25 g di proteina corrisponde 1 g di N:

g di proteine % = % (p/p) di N x 6,25→ Esempio

Peso campione: 0.487 g

HCl utilizzato per la titolazione: 12.5 mL (0.048N).

%P? 1000: 0.048 = 12.5:x → x = 12.5*0.048/1000 = 0.0006 eq HCl

NH3Ng N = 0.0006 ∙ 14 = 0.0084 g

0.487 g : 0.0084 g = 100: x x = 1.72 g N

1.72 ∙ 6.25 = 10.75 % = 11% P

DETERMINAZIONE DEGLI ZUCCHERI – METODO DI FEHLING

Questo metodo consente di determinare gli zuccheri riducenti in una serie molto vasta di matrici liquide e solide.

Degli zuccheri riducenti fanno parte gli zuccheri a funzione aldeidica o chetonica, tra cui glucosio, fruttosio e galattosio. Invece un esempio di zucchero non riducente è il saccarosio, in cui gli atomi di carbonio anomerici sono legati tra loro.

Il metodo

Il metodo di Fehling prevede un'operazione di estrazione degli zuccheri solubili quando la matrice è solida, cui segue una operazione di defecazione ai fini della semplificazione della soluzione contenente gli zuccheri stessi. Quando la matrice è liquida l'operazione di estrazione non ha luogo ma comunque è necessaria l'operazione di defecazione ai fini dell'eliminazione di buona parte delle sostanze interferenti.

L'operazione di estrazione da matrici solide prevede:

• Pesata del campione (in quantità dipendente dal contenuto presumibile in zuccheri) in matraccio tarato da 100-200 mL (la matrice va macinata o comunque ridotta di dimensioni);
• Diluizione con acqua a volume di circa ½ del volume del matraccio;
• Riscaldamento a bagnomaria fino a 50-60 °C;
• Dispersione della matrice attraverso agitazione del matraccio tarato o attraverso ancoretta magnetica e di un agitatore a piastra;
• Eliminazione dell'ancoretta magnetica.

(attraverso bacchetta di metallo fatta scorrere sulla parete• esterna del matraccio);

Addizione di 5 mL di soluzione satura di acetato basico di piombo [Pb(CH₃COO)₂·Pb(OH)₂];

Dispersione del precipitante e attesa di circa 15 minuti;

Addizione di 5 mL di soluzione satura di solfato sodico (Na₂SO₄);

Dispersione ed attesa di circa 1 ora (i tempi vanno modificati in funzione dell'efficienza• dell'operazione di defecazione;

Raffreddamento a temperatura ambiente (acqua corrente, ad es.) e diluizione a volume;

Filtrazione della soluzione dopo omogeneizzazione della stessa.

Il liquido ottenuto si definisce filtrato A e costituisce la soluzione titolante.

Come tale o dopo diluizione opportuna (in ragione del contenuto in zuccheri riducenti) va introdotta inburetta graduata.

La soluzione da titolare si pone in beuta o pallone a fondo piatto da circa 250 mL.

La soluzione è costituita da 5 mL di Fehling A e 5 mL di Fehling B (volumi

esatti). Vi si addizionano ancora 40 mL di acqua. Il Fehling A è costituito da una soluzione in acqua di solfato di rame pentaidrato a titolo noto. Il Fehling B è costituito da una soluzione di tartrato sodico potassico e di idrossido di sodio.

Marianna Sala

Fehling A: 69,278 g di CuSO4 sciolti in acqua e diluiti fino a 1 L in matraccio tarato;

Fehling B: 346 g di tartrato sodico potassico (NaKC4H4O6) e 100 g di idrossido di sodio (NaOH) sciolti in acqua e diluiti fino a 1 L in matraccio tarato.

Le soluzioni Fehling A e B si usano generalmente acquistate già pronte direttamente da fornitore di reattivi. Il pallone contenente la soluzione da titolare viene posto su fiamma o su agitatore a piastra riscaldante addizionando qualche grano di pomice (ebollitori) per regolarne appunto l'ebollizione.

Determinazione

Per eseguire la determinazione si riempie una buretta graduata con il "filtrato A" e la si lascia gocciolare nella soluzione da titolare fino a

campioneiniziale.n: numero di mL del “filtrato A” impiegato nella titolazione.

C : coefficiente scelto a seconda della natura dello zucchero riducente.

I valori dei fattori usati nella formula di cui sopra sono corretti

C glucosio = 4.95 quando si rispetta, per ogni tipo di zucchero, il tempo codificato

C fruttosio = 5.35 essere ottimale dall’esperienza. Per esempio per il glucosio il C invertito = 5.15 tempo ottimale è pari a tre minuti

C lattosio = 6.76

Fattore di diluizione

Se il volume di titolante utile risulta essere di ordine inferiore a 4 mL, è opportuno diluire il titolante in modo da realizzare la titolazione con un numero di millilitri superiore a 4.

Ciò si fa ovviamente diluendo la soluzione “filtrato A” al doppio del suo volume (per es. se ne prelevano 20 mL e si diluiscono a 40 mL con acqua). In tal caso occorre moltiplicare per il fattore 2 il valore D che rappresenta la prima diluizione.

Per esempio se il “filtrato A”

Importante del controllo di una serie di derrate alimentari, come vini, aceti e olii. È importante per la verifica della genuinità del prodotto alimentare. La titolazione dell'acidità di una serie di derrate alimentari è importante per capire lo stato di salute del prodotto.

La determinazione del grado di acidità avviene tramite una titolazione acido/base. Il principio di titolazione acido/base si ritrova nella determinazione delle sostanze azotate, quindi nella determinazione delle proteine.

Determinazione delle sostanze azotate totali

La determinazione delle sostanze azotate totali viene effettuata con l'applicazione di un metodo aspecifico; determina il contenuto di azoto, non il contenuto proteico. E questo risulta poi essere un problema nel momento in cui il contenuto di azoto non deriva solo da proteine, amminoacidi o da altre sostanze azotate inorganiche come urea che possono essere aggiunte in maniera fraudolenta nel

Prodotti alimentari per aumentare il contenuto proteico, come ad esempio un latte annacquato in cui viene aggiunto azoto inorganico per compensare la quantità di azoto che non verrebbe titolata.

Il metodo utilizzato per determinare il contenuto di azoto prevede la distruzione delle proteine e di tutta la frazione organica. Successivamente si procede all'isolamento dell'ammoniaca che si sviluppa nel processo di distillazione. Il primo step consiste nella mineralizzazione, anche chiamata digestione della materia organica, che verrà poi sottoposta a distillazione e successivamente a titolazione acido/base.

In questo caso, la quantità di campione da sottoporre a mineralizzazione non è definita, ma dipende dalla quantità di proteine che ci si attende siano presenti nel campione in analisi.