SE524702C2 - Produkt för dispergering av livsmedel för analytiska ändamål - Google Patents

Description

wußø» 10 15 20 25 30 35 a . o ~ .n 524 702 23273 5": Ilïifïf ~' delar (s k "minor-components") i livsmedel såsom urea, mjölksyra, glukos mm.

Inom foder- och livsmedelsindustrin har NIR (Near lnfraRed) spektroskopiska metoder blivit alltmer populära p.g.a. att de ger snabba analyssvar, och att de kan användas för analys av fasta produkter med mycket liten provberedning. Metoden kräver relativt stor insats för upprätthållande av instrumentets kalibreringar_och ger ej möjlighet till analysering av alla ämnen i livsmedlen med stor analysnoggrannhet.

Inom mejeriindustrin har man använt sig av MIR (Mid lnfraRed) spektroskopi för analysering av mjölk sedan 1970-talet. Metoden har i dag en analyskapacitet på 500 prov/timme och möjliggör en analysering av de flesta näringsämnen i mjölk med mycket stor analysnoggrannhet. De kommersiella MlR instrumenten klarar endast av analysering av vätskor. Fasta livsmedel måste därför lösas upp till en homogen dispersion för att möjliggöra analys med denna teknik. De applikationer som finns för fasta och halvfasta livsmedel är som regel komplicerade och kräver många manuella steg. Som lösnings- medel används natriumhydroxid (NaOH) enligt instrumentleverantörens applikationsguide (Foss Electric, 1988). Natriumhydroxiden har nackdelen att fettet har en tendens att separera, och det är svårt att ta ut ett representativt prov.

I en annan applikationsguide utgiven av en annan instrumentleverantör (Multispec LTD, UK) har man beskrivit en metod för analysering av ost, varvid man tillsätter 5 droppar av ett koncentrat kommersiellt diskmedel (Decon 90, UK) till en del ost och 5 delar 0,1 M NaOH (Multispec, 1988). Decon 90 innehåller 1-5 % kaliumhydroxid och <2 % icke joniska och anjoniska detergenter (vätmedel).

Ett huvudändamål med uppfinningen är att föreslå en produkt för dispergering av livsmedel av alla tänkbara typer till en hållbar dispersion som är väl lämpad för kvantitativ analys av livsmedlets innehåll, såväl vad avser ingrediens som procenthalt med olika kemiska och fysikaliska metoder.

Innehållet i dispergeringsprodukten är av sådan art att den fungerar så att den dispergerar livsmedlet, och att lösningsmedlet samtidigt fungerar rengörande.

Det behövs då inte några speciella diskningsprocedurer, inte ens om den tillverkade lösningen används t ex i spektroskopiska apparater.

Det har visat sig att en produkt innehållande en blandning av en komplexbildare och alkali (alkalisalt) i vissa proportioner och lösta i vatten, och sammansatta så att visst önskat pH-värde erhålls i en lösning av produkten ~»|,| 10 15 20 25 30 35 | . > . n n u ø ~ ~ .- 524 702 23273 211%* ' in* o « | . o o .n enligt uppfinningen och det livsmedel som skall analyseras utgör ett mycket verksamt lösningsmedel för alla tänkbara typer av livsmedel. För vissa livsmedel, t ex sådana med högt fettinnehåll, kan en tillsats av en tensid (detergent), t ex olika former av monoglycerider, ytterligare förbättra dispergeringen.

Enligt uppfinningen innehåller sålunda produkten en blandning av en komplexbildare och ett alkali (alkalisalt) i en vattenlösning, där komplexbildaren kan utgöra 0,1 - 2,0 % av lösningen och alkalit kan utgöra 0,1 - 1,0 % av lösningen.

Som exempel på användbara komplexbildare i produkten enligt uppfinningen kan nämnas zeoliter, natrlumcitrat (Na3C5H5O7), natriumdivätefosfat (NaH2PO4), dinatrlumvätefosfat (Na2HPO4), dinatriumpyrofosfat (Na2H2P2O7), trinatiumpyrofosfat (Na3HP2O7), tetranatriumpyrofosfat (Na4P2O7), pentanatriumfosfat [äldre namn pentanatriumpolyfosfat] (Na5P3O10), natriumhexametafosfat lNaPOgln, vilka kan användas var för sig eller i kombination med varandra. Speciellt lämpligt har det visat sig att använda polyfosfater, t ex fosfater av natrium eller kalium, såsom pentanatriumtrifosfat.

Alkalit (alkalisaltet) i produkten enligt uppfinningen kan utgöras av något i och för sig känt alkali, t ex ett silikat såsom metasilikat, en hydroxid såsom natrium- och kaliumhydroxid, eller soda såsom natrium- eller kaliumsoda.

Komplexbildaren och alkalit (alkalisaltet) blandas i en proportion av cirka 2 delar komplexbildare på 1 del alkali (alkalisalt) och löses i avjoniserat eller destillerat vatten så att pH-värdet uppgår till mellan pH 10 och pH 13.

Lämpligen kan halten alkali (alkalisalt) varieras så att önskat pH-värde uppnås.

Det livsmedel som löses i produktlösningen enligt uppfinningen har viss buffrande effekt, varför pH-värdet i produktlösningen bör anpassas med hänsyn härtill. För bästa resultat bör pH-värdet i komplexbildaren-alkali- lösningen i vilken livsmedlet löses vara sådant att pH-värdet i den av lösningen och livsmedlet bildade dispersionen som skall analyseras blir cirka 7-1 1 _ Vattnet kan innehålla små mängder av joner om vattnet är hårt, t ex joner av kalcium (Caz +) och/ eller magnesium (Mg2+).

Komponenterna är i och för sig kända och mycket vanliga i disk-, tvätt- och rengöringsmedel, men såvitt känt har inte någon tidigare beskrivit en liknande produkt som enligt föreliggande uppfinning för att kunna användas för analys av livsmedel. Som nämnts ovan är det känt att använda natrium- |.»|» 10 15 20 25 30 524 702 23273 hydroxid eller kaliumhydroxid + 5 droppar av Decon 90® för upplösning av ost för att senare kunna användas för analys genom spektroskopi. Inom t ex MIR spektroskopi har den gängse uppfattningen varit att eventuella tillsatser ej får interferera med analysen. Natriumhydroxid har därför varit lämpligt eftersom den har mycket liten interferens vid de flesta analytiska metoder, speciellt MIR spektroskopi._Med modern datateknik är det i dag mycket enkelt att direkt korrigera för eventuella interferenser. Användning av komplexbildare vid analys av livsmedel är känd och har förekommet vid tillverkning av smältost och benämns då smältsalter. Ändamålet med denna process har enbart varit att ge smältosten den rätta konsistensen och har inte varit ämnad för analytiska ändamål .

Produkten enligt uppfinningen, bestående av en kombination av en komplexbildare och ett alkali (alkalisalt), kan tillhandahållas i färdig pulverblandning eller koncentrat och blandade i lämpliga proportioner. Vid framställningen av lösningsmedlet för livsmedlet löses det blandade pulvret i avjoniserat vatten, t ex i en halt av kombinerat pulver av 1-4 °/o och resten avjoniserat vatten, eller till koncentratet tillsätts vatten så att rätt slutkon- centration uppnås i brukslösningen. Temperaturen kan vara cirka 40°C, såväl vid lösningen av produktpulvret i vatten som vid den följande analysen. l den framställda produktlösningen tillsätts den produkt som skall analyseras i en halt av t ex 10 vikts% livsmedel på 90 vikts% produktlösning. Blandningen finmals i en kvarn av lämplig typ, varvid en hållbar dispersion erhålls inom loppet av t ex 30-60 sekunder. Lösningen skakas om och har utseendet av en mjölkvit dispersion, vilken i praktiken vanligen är en kombinerad dispersion med mikropartiklar. pH-värdet i dispersionen bör, så som nämns ovan, ligga vid ungefär 7-1 1.

Analysen av dispersionen sker på i och för sig känt sätt genom att den införs i en IFl-spektroskopi-analysapparat av känd typ, varvid ett analysresultat direkt erhålls med uppgift om förekommande beståndsdelar i livsmedlet och dessas procentuella andelar. För livsmedel inhämtas vanligen uppgift om fett, proteiner, kolhydrater, organiska syror såsom mjölksyra, ättikssyra, smörsyra mm, samt vattenhalten i produkten. »turn 10 15 20 25 . - - e a n o a ø a en 524 702 23273 II**..*'*..=...*' -' lsxEMPEl. 1 För analys av en livsmedelsprodukt, i detta fall av ost genomfördes ett stort antal försök.

Vid analyserna av ost blandades 6g av ett pulver av pentanatriumtrifosfat (Na5P3O10) med 2,5 g av ett pulver av dinatriummetalisikat (Na2Si2O3) till en pulversats lämpat för lösning i avjoniserat vatten till en sammanlagd volym av 1 liter.

Produktpulvret löstes i avjoniserat vatten av 40°C till en total volym av 1 liter. pH-värdet i produktlösningen var cirka 11,7. l denna produktlösning infördes stycken av olika typer hårdost i en viktsmängd motsvarande 10 vikts% på 90 vikts% produktlösning. Blandningen av lösning och ost infördes i en kvarn av typen LOSMlXER som efter 40 sekunder uppvisade en mjölkliknande vätska i form av en dispersion med ett av osten buffrat pH-värde av 7-1 1. Den erhållna dispersionen, vilken i och för sig skulle kunna analyseras med vilken som helst kemisk eller fysikalisk metod, analyserades i detta fall med "mid infraröd" (MlR) transmissionsspektroskopi av typen DAIRYLAB (Multispec Ltd, York, UK).

Analysnoggrannheten, avgiven såsom standardavvikelsen (SD) på differensen mellan MIR och kemiska officiella referensmetoder enligt IDF (international Dairy Federation), var mycket god. I följande tabell 1 visas analysnoggrannheten.

TABELL 1 SAMMANSÄTTNING ANALYSNOGGRANNHET Parameter Antal Metlel Mln Max so Rsol Fett % 54 25,5 15,2 39,0 0,18 0,68 Preteln % 54 25,3 19,7 30,3 0,21 0,83 Laktee % 54 0,22 0,02 0,40 0,04 13,0 Torrsubstans % 64 57,4 52,5 63,7 0,43 0,75 Mjölksyra % 54 1,25 0,35 1,52 0,03 2,40 1RSD = relativ standardavvikelse (SD*100)lmede|värde YTTERLIGARE EXEMPEL På samma sätt som angivits ovan och med samma proportioner av komplexbildare och alkali och pH av mellan 7 och 11 upprepades exempel 1 med fisk, kött, färdigmat, mjöl- och grynprodukter. .Jämförande kemisk analys nnn nnn n o nn nn n n n n n n n n o n nn n nu nn n n nn n n nn n n n n n n n n n n n nu n n nnn n nnn nnn nnn n n nnnn n nn n nn n n n n n n n n n n n n n n n n n n n nn nn nn nnn annn nnn 23273 genomfördes för verifiering av de erhållna resultaten.

Det visade sig att produkten enligt uppfinningen bestående av två delar komplexbildare och en del alkali, totalt cirka 3-4 vikts% pulverblandning löst i 1 liter vatten förmådde lösa de olika livsmedlen till en jämn och slät dispersion malda i en kvarn av känd typ inom loppet av 30-40 sekunder.

Analysnoggrannheten var mycket god och analysresultaten i form av halten av fett, proteiner, kolhydrater, organiska syror, vatten, och eventuellt förekommande främmande ämnen erhölls snabbt och enkelt och med hög analysnoggrannhet med hjälp av känd analysapparatur.

Claims (9)

10 15 20 25 l 30 35 524 702 7 PATENTKRAV:

1. Medel för beredning av livsmedelsprover genom dispergering, kännetecknat av att det består av en pulverblandning av en komplexbildare och ett alkali, där komplexbildaren består av ett polyfosfat, t ex fosfater av natrium eller kalium, såsom pentanatriumtrifosfat, och där alkalit utgörs av något i och för sig känt alkali, t ex silikat såsom metasilikat, hydroxid såsom natrium- och kaliumhydroxid, eller soda såsom natrium- eller kaliumsoda.

2. Medel enligt krav 1, där andelen komplexbildare är högre än andelen alkalí, företrädesvis i förhållandet komplexbildarezalkali om ungefär 2:1.

3. Medel enligt krav 1, med tillsats av en tensid.

4. Medel enligt krav 3, där tensiden består av anjoniska, katjoniska eller non-joniska tensider.

5. Medel enligt något av föregående krav, vars pH-värde är sådant att efter beredning av ett livsmedelsprov där ca 1-4% av totalvikten utgörs av pulver- blandningen, 10% av totalvikten utgör lívsmedlet, resten vatten, får provet ett pH- värde i intervallet 7-11.

6. Brukslösning av ett medel enligt krav 1 löst i vatten, företrädesvis avjoniserat eller destillerat vatten.

7. Brukslösning enligt krav 6, med ett pH i intervallet 10-12.

8. Förfarande för beredning av dispersioner av livsmedelsprover för kemiskoch / eller fysikalisk analys, kännetecknat av upplösning av ett medel enligt krav 1 i vatten; finfördelning av ett livsmedel i lösningen igenom målning; van/id pH-värdet i den av lösningen och livsmedlet bildade dispersionen. blir ca 7-1 l. 534 702 .n un-

9. F örfarande enligt krav 8, där sluthalten av medlet i dispersionen är ca 1-4 vikt-%, och sluthalten av livsmedel i disperisonen är ca 10 vikt-%.