ASKEBESTEMMELSE: METODER OG EKSEMPLER - KEMI - 2025

Den bestemmelse af aske er en teknik eller fremgangsmåde til at anslå den samlede mængde af mineraler, der normalt er til stede i en prøve af fødevarer. Det svarer til en af ​​de væsentligste analyser i kvalitetsundersøgelser og karakterisering af fødevareindustrien.

Aske forstås som de ikke-flygtige rester, der opnås ved forbrænding af mad. Disse består i det væsentlige af metaloxider og er rige på metalioner, der repræsenterer mineralindholdet i fødevarer. Afhængig af produktet påvirker mængden af ​​aske dets kvalitet og er en faktor, der skal tages i betragtning ved kvalitetsanalyse.

Asken repræsenterer de ikke-flygtige uorganiske rester, der forbliver efter forbrænding af et materiale eller mad.

Bestemmelsen af ​​askeindholdet udføres inden i en muffel (højtemperaturovn), hvor prøven anbringes i ildfaste beholdere, der er kendt som digler. Der er mange materialer, hvoraf det mest anvendte er porcelæn. Nævnte indhold udtrykkes i procent på tør eller våd basis; det vil sige under hensyntagen til madens fugtighed eller ikke.

På den anden side understøtter nogle analyser, at prøven omdannes til aske ved en våd metode. På denne måde analyseres "flyveaske", som på grund af lydens høje temperaturer ender med at flygte fra diglen.

Metoder til bestemmelse af aske

Askebestemmelse udføres ved hjælp af tre metoder: tør, våd og plasma ved lave temperaturer. Hver af dem har sine fordele og ulemper sammenlignet med de andre; dog er den tørre metode langt den mest kendte og intuitive: forbrænd prøven, indtil den er svidd.

Tør

Prøven behandles efter standardmetoden (national eller international). Det vejes til en digel, der tidligere er blevet opvarmet og vejet sammen med dens låg, indtil dens masse ikke varierer. Dette reducerer vejningsfejlen på grund af fugt eller ubetydelige rester.

Diglen med prøven inde anbringes derefter i kolben og henstilles til opvarmning til en temperatur på 500 til 600 ºC i 12-24 timer. Her reagerer det organiske stof i prøven med ilt og bliver vanddamp, kuldioxid og nitrogenoxider såvel som andre gasformige forbindelser.

Efter at den angivne tid er gået, lader diglen afkøle og overføres til en udtørringsanordning for at forhindre, at den absorberer fugtighed fra omgivelserne. Når det er helt afkølet, vejes det på balancen, og forskellen i masser mellem digelen og prøven ved slutningen er lig med massen på asken, M- _aske.

Andelen af ​​aske er således:

% _aske = (M _ask / M _{tør prøve}) 100 (tør basis)

% _aske = (M _aske / M _prøve) 100 (våd basis)

Denne procentdel på tør basis betyder, at prøven blev dehydreret, før den selv blev vejet til forbrænding.

Dæmpe. Werneuchen

Fugtig

Problemet med den tørre metode er, at den bruger meget strøm, da lyddæmperen skal køre i en hel dag. De høje temperaturer forvolder også nogle mineraler, der ikke findes i asken; som elementerne jern, selen, kviksølv, bly, nikkel og kobber.

Af denne grund bruger du den våde metode til bestemmelse af aske, når du vil analysere mineraler fra de ovennævnte metaller.

Denne gang opløses prøven i syrer eller stærke oxidationsmidler og opvarmes, indtil dens organiske komponenter fordøjes.

I processen ender det organiske stof flygtigt, selv når ovnen fungerer ved temperaturer, der ikke er højere end 350 ºC. De vandopløselige mineraler forbliver i opløsning til efterfølgende spektroskopisk (absorption og atomemission) eller volumetrisk analyse (præcipitationstitrationer eller kompleksdannelse med EDTA).

Problemet med denne metode er, at selv om den er meget hurtigere, er den mere farlig på grund af håndtering af ætsende stoffer. Også mere udfordrende med hensyn til teknisk ekspertise.

Plasma ved lave temperaturer

I den tredje mest anvendte metode. Prøven anbringes i et glaskammer, hvor den delvist dehydratiseres ved vakuum. Derefter indsprøjtes et volumen ilt, som dekomponeres ved virkningen af ​​et elektromagnetisk felt, for at frembringe radikaler, der voldeligt oxiderer prøven, samtidig med at dehydrerer ved en temperatur under 150 ºC.

eksempler

mel

Askeindholdet i mel er af særlig interesse, fordi det menes at påvirke kvaliteten af ​​dine bagværk. Et hvetemel med meget aske afslører, at det er malet med for meget klid, der er rig på mineraler, og at det derfor er nødvendigt at forfine dets renhed og forbedre slibningen.

Denne procentdel af aske skal være mellem 1,5 og 2%. Hvert mel har sit eget askeindhold afhængigt af det land, hvor det høstes, dets klima, gødning og andre faktorer.

småkager

Askindholdet i kiksene er underlagt det mel, som de er lavet med. For eksempel vil de fremstillet af bananmel have den højeste mængde aske eller mineraler. Derfor kan frugtkager forventes at være rigere på mineraler end chokoladekager; eller i det mindste i begyndelsen.

Kroketter til hunde og katte

Hunde og katte har behov for, at askeindholdet i deres småknus er mindst 2%; ellers vil de være meget lave mineraler. For hundefoder bør denne procentdel ikke overstige 6,5%; mens katte ikke bør andelen af ​​aske i deres kibbles være højere end 7,5%.

Når deres kibbles har meget høje procentvise aske, risikerer hunde og katte at udvikle nyresten, ligesom overskuddet af mineraler skader assimilationen af ​​andre vigtige for deres fysiologiske funktioner.

kød

Til bestemmelse af aske i kød affedtes de først, da fedtet forstyrrer under forbrænding. For at gøre dette macereres de i apolære og flygtige opløsningsmidler, så de fordampes fuldstændigt, når prøven anbringes inde i kolben.

Efter den samme ræsonnement betyder et kød med mere aske, at dets mineralindhold er højere. Generelt er kød rig på protein, men ringe på mineraler, i det mindste sammenlignet med andre produkter i fødevarekurven. Kød og pølser indeholder mest ask.

frugter

Nektariner er frugter rig på aske eller mineraler. Kilde: Pixabay.com

Frugter med et relativt højt askeindhold siges at være rige på mineraler. Dette indebærer dog ikke, at de ikke mangler andre mineraler, da hvert metal analyseres separat fra deres aske. På denne måde er der opbygget en ernæringstabel, der understreger, hvilke mineraler der udgør frugten i større eller mindre overflod.

F.eks. Indeholder nektariner meget aske (ca. 0,54%), mens pærer er lave i aske (0,34%). Pærer er også lavt i calcium, men rige på kalium. Derfor er askeprocenten alene ikke en god indikator for at bestemme, hvor nærende en frugt er.

En person med kaliummangel ville have det bedre med at spise pærer eller bananer, mens hvis deres krop kræver calcium, så ville ferskner være bedre for dem.

Referencer

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi (8. udgave). CENGAGE Læring.
2. Dr. D. Julian McClements. (2003). Analyse af aske og mineraler. Gendannes fra: folk.umass.edu
3. Ismail BP (2017) Bestemmelse af askeindhold. I: Laboratorievejledning til fødevareanalyse. Food Science Text Series. Springer, Cham
4. Courtney Simons. (29. oktober 2017). Bestemmelse af askeindhold. Madvidenskabets værktøjskasse. Gendannes fra: cwsimons.com
5. Wikipedia. (2020). Ask (analytisk kemi). Gendannet fra: en.wikipedia.org
6. Gæstepost. (8. august 2017). Estimering af askeindhold i fødevarer. Gendannes fra: Discoverfoodtech.com
7. Hvetekvalitet & kulhydratforskning. (27. marts 2018). Melanalyse. Gendannes fra: ndsu.edu
8. Loza, Angélica, Quispe, Merly, Villanueva, Juan, & P. ​​Peláez, Pedro. (2017). Udvikling af funktionelle cookies med hvetemel, bananmel (Musa paradisiaca), sesamfrø (Sesamum indicum) og lagringsstabilitet. Scientia Agropecuaria, 8 (4), 315-325. dx.doi.org/10.17268/sci.agropecu.2017.04.03
9. Pet Central. (16. juni 2017). Betydningen af ​​aske niveau i kæledyr mad. Gendannes fra: petcentral.chewy.com
10. Farid og Neda. (2014). Evaluering og bestemmelse af mineralindhold i frugt. International Journal of Plant, Animal and Environmental Sciences.