נחישות אפר: שיטות ודוגמאות - כִּימִיָה - 2025

קביעת האפר היא טכניקה או תהליך לאמוד את הסכום הכולל של מינרלים בדרך כלל נוכח מדגם של מזון. זה תואם את אחד הניתוחים החיוניים במחקרי איכות ואפיון ענף המזון.

אפר מובן כשאריות שאינן נדיפות המתקבלות בעת שריפת מזון. אלה מורכבים בעיקר מתחמוצות מתכת ועשירים ביוני מתכת המייצגים את התוכן המינרלי של המזון. בהתאם למוצר, כמות האפר משפיעה על איכותו, בהיותה גורם שיש לקחת בחשבון בניתוח האיכות.

האפר מייצג את המשקעים הלא אורגניים הבלתי נדיפים שנשארים לאחר שריפת חומר או מזון.

קביעת תכולת האפר מתבצעת בתוך דפיקה (תנור בטמפרטורה גבוהה), ומניחה את הדגימה במכלי חסיני אש המכונים כיבולים. ישנם חומרים רבים, כאשר השימוש בהם הוא פורצלן. תוכן כאמור בא לידי ביטוי כאחוז על בסיס יבש או רטוב; כלומר, אם לוקחים בחשבון את הלחות של המזון או לא.

מצד שני, כמה ניתוחים תומכים בכך שהמדגם הופך לאפר בשיטה רטובה. באופן זה, "אפר הזבוב" מנותח אשר בשל הטמפרטורות הגבוהות של העמלה, בסופו של דבר בורח מהכור היתוך.

שיטות לקביעת אפר

קביעת אפר מתבצעת בשלוש שיטות: יבש, רטוב ופלזמה בטמפרטורות נמוכות. לכל אחד מהם היתרונות והחסרונות שלו בהשוואה לאחרים; עם זאת, השיטה היבשה היא ללא ספק המוכרת והאינטואיטיבית ביותר: שרפו את הדגימה עד שהיא חרוכה.

יָבֵשׁ

המדגם מעובד על פי השיטה הסטנדרטית (לאומית או בינלאומית). הוא נשקל לכור היתוך שחומם בעבר ונשקל יחד עם המכסה שלו, עד שמסתו אינה משתנה. זה מקטין את שגיאת השקילה בגלל לחות או שאריות זניחות.

הכור היתוך, עם הדגימה בפנים, מונח אז בבקבוק ומונח לחום בטמפרטורה של 500 עד 600 מעלות צלזיוס למשך 12-24 שעות. כאן החומר האורגני שבדגימה מגיב עם חמצן והופך לאדי מים, תחמוצת הפחמן וחנקן, כמו גם תרכובות גזים אחרות.

לאחר שחלף הזמן שנקבע, כור היתרי נותר להתקרר ומועבר לייבוש כדי למנוע ממנו לספוג לחות מהסביבה. לאחר שהוא התקרר לחלוטין, הוא נשקל על האיזון וההבדל בהמונים בין כור היתוך לדגימה בסוף שווה למסת האפר, M _אפר .

לפיכך, אחוז האפר הוא:

% _אפר = (M _אפר / M _{מדגם יבש} ) 100 (בסיס יבש)

% _אפר = (M _אפר / M _מדגם ) 100 (בסיס רטוב)

אחוז זה על בסיס יבש פירושו שהדגימה התייבשה עוד לפני ששקללה לצורך שריפה.

לְעַמְעֵם. ורנוכן

לח

הבעיה בשיטה היבשה היא שהיא צורכת חשמל רב, מכיוון שהדבקה בטח פועלת במשך יום שלם. כמו כן, הטמפרטורות הגבוהות מנדפות כמה מינרלים שאינם נמצאים באפר; כמו אלה של היסודות ברזל, סלניום, כספית, עופרת, ניקל ונחושת.

מסיבה זו, כאשר ברצונכם לנתח את המינרלים של המתכות שהוזכרו לעיל, אתם משתמשים בשיטה הרטובה של קביעת אפר.

הפעם, הדגימה מומסת בחומצות או חומרים מחמצנים חזקים, ומחוממת עד לעיכול מרכיביה האורגניים.

בתהליך, החומר האורגני בסופו של דבר נפיץ, גם כאשר התנור עובד בטמפרטורות שאינן גבוהות מ -350 מעלות צלזיוס. המינרלים המסיסים במים נשארים בתמיסה לספקטרוסקופיות לאחר מכן (ספיגה ופליטה אטומית) או לניתוח נפחי (טיטרציות משקעים או מורכבות עם EDTA).

הבעיה בשיטה זו היא שלמרות שהיא מהירה בהרבה, היא מסוכנת יותר בגלל הטיפול בחומרים קורוזיביים. גם מאתגר יותר מבחינת מומחיות טכנית.

פלזמה בטמפרטורות נמוכות

בשיטה השלישית ביותר בשימוש. הדגימה מונחת בתא זכוכית, שם היא מיובשת חלקית בוואקום. לאחר מכן מוזרק נפח חמצן, המתפרק על ידי פעולת שדה אלקטרומגנטי, ליצירת רדיקלים המחמצנים באלימות את הדגימה, ובמקביל הוא מתייבש בטמפרטורה שמתחת ל -150 מעלות צלזיוס.

דוגמאות

קמחים

תוכן האפר בקמחים הוא עניין מיוחד מכיוון שלדעתו הוא משפיע על איכות המאפים שלך. קמח חיטה עם הרבה אפר מגלה כי הוא נטחן עם סובין רב מדי העשיר במינרלים, ועל כן יש צורך לעדן את טוהרו, כמו גם לשפר את הטחינה שלו.

אחוז האפר הזה צריך להיות בין 1.5 ל -2%. לכל קמח תכולת אפר משלו תלוי בארץ בה הוא נקצר, האקלים, הדשנים והגורמים האחרים.

עוגיות

תכולת האפר בביסקוויטים כפופה לקמח שאיתו הם מיוצרים. לדוגמא, לאלה המיוצרים מקמח בננה תהיה הכמות הגבוהה ביותר של אפר או מינרלים. לכן, ניתן לצפות שעוגיות פרי עשירות במינרלים מאשר עוגיות שוקולד; או לפחות בהתחלה.

קרוקטים לכלבים וחתולים

כלבים וחתולים זקוקים לתכולת האפר של הכבלים שלהם להיות לפחות 2%; אחרת הם יהיו דלים מאוד במינרלים. לגבי אוכל לכלבים, אחוז זה לא צריך לעלות על 6.5%; ואילו אצל חתולים אחוז האפר בכבליהם לא אמור להיות גבוה מ- 7.5%.

כאשר לכבלים שלהם אחוזי אפר גבוהים מאוד, כלבים וחתולים מסתכנים בפיתוח אבנים בכליות, כשם שעודף המינרלים פוגע בהטמעה של אחרים החיוניים לתפקודים הפיזיולוגיים שלהם.

בשרים

לצורך קביעת האפר בבשרים הם קודם כל מנוטלים, מכיוון שהשומן מתערב במהלך שריפה. לשם כך הם מוחזרים בממסים אפולריים ונדיפים, כך שהם יתאדו לחלוטין כאשר הדגימה מונחת בתוך הבקבוק.

בעקבות אותה הנמקה, בשר עם יותר אפר פירושו שתכולת המינרלים שלו גבוהה יותר. באופן כללי, בשרים עשירים בחלבון, אך עניים במינרלים, לפחות בהשוואה למוצרים אחרים בסל המזון. מבין הבשרים, העוף והנקניקיות מכילים הכי הרבה אפר.

פירות

נקטרינות הן פירות עשירים באפר או במינרלים. מקור: Pixabay.com

על פי הערכה, פירות עם תכולת אפר גבוהה יחסית עשירים במינרלים. עם זאת, אין פירוש הדבר כי הם אינם לוקים במינרלים אחרים, מכיוון שכל מתכת מנותחת בנפרד מהאפר שלהם. באופן זה נבנה שולחן תזונתי המדגיש אילו מינרלים המרכיבים את הפרי בשפע גדול יותר או פחות.

לדוגמה, נקטרינות מכילות הרבה אפר (בערך 0.54%), ואילו אגסים דלים באפר (0.34%). האגסים דלים גם בסידן, אך עשירים באשלגן. זו הסיבה שאחוז האפר בלבד אינו אינדיקטור טוב לקביעת מידת פרי מזין.

מישהו עם מחסור באשלגן היה עושה טוב לאכול אגסים או בננות, ואילו אם גופם דורש סידן, מוטב היה לו לאכול אפרסקים.

הפניות

1. וויטן, דייויס, פק וסטנלי. (2008). כִּימִיָה (מהדורה 8). לימוד CENGAGE.
2. ד"ר ד. ג'וליאן מקלימנס. (2003). ניתוח אפר ומינרלים. התאושש מ: people.umass.edu
3. Ismail BP (2017) קביעת תוכן אפר. בתוך: מדריך למעבדות לניתוח מזון. סדרת טקסטים למדעי המזון. שפרינגר, צ'אם
4. קורטני סימונס. (29 באוקטובר 2017). קביעת תוכן אפר. ארגז הכלים למדעי המזון. התאושש מ: cwsimons.com
5. ויקיפדיה. (2020). אפר (כימיה אנליטית). התאושש מ: en.wikipedia.org
6. פוסט אורח. (8 באוגוסט 2017). הערכת תוכן אפר במזון. התאושש מ: Discoverfoodtech.com
7. איכות חיטה ומחקר פחמימות. (27 במרץ 2018). ניתוח קמח. התאושש מ: ndsu.edu
8. Loza, Angélica, Quispe, Merly, Villanueva, Juan, & P. ​​Peláez, Pedro. (2017). פיתוח עוגיות פונקציונליות עם קמח חיטה, קמח בננה (Musa paradisiaca), זרעי שומשום (Sesamum indicum) ויציבות האחסון. Scientia Agropecuaria, 8 (4), 315-325. dx.doi.org/10.17268/sci.agropecu.2017.04.03
9. מרכז המחמד. (16 ביוני 2017). החשיבות של רמת אפר במזון לחיות מחמד. התאושש מ: petcentral.chewy.com
10. פאריד ונדה. (2014). הערכה וקביעת תוכן מינרלים בפירות. כתב העת הבינלאומי למדעי הצמח, בעלי החיים והסביבה.