nitrit crenvursti

UNIVERSITATEA BABE-BOLYAI CLUJ-NAPOCA

Cuprins

4Introducere

5Obiective

6I. Consideraii teoretice

61. Nitritul de sodiu sau potasiu aditivi alimentari

72. Ionii nitrit toxicitate

93. Legislaia privind utilizarea aditivilor alimentari E 249 i E 250

104. Metode de determinare a nitriilor

114.1. Metode spectrometrice

144.2. Metode electrochimice

174.3. Metode cromatografice

19Concluzii

205. Proiectare tehnologic. Dimensionarea malaxorului Macavid-325

205.1. Schema procesului tehnologic de obinere a crenvurtilor

225.1.1. Tranarea, dezosarea i alegerea crnii

225.1.2. Preparare bradt i rot

225.1.3. Depozitarea semifabricatelor pentru mturare

235.1.4. Prepararea compoziiei

235.1.5. Umplerea compoziiei n membrane

245.1.6. Afumarea cald

255.1.7. Pasteurizarea

255.1.8. Rcirea

255.1.9. Depozitarea produsului finit

266. Bilanul de materiale

287. Dimensionarea utilajului

32II. Cercetare experimental

321. Determinarea nitriilor prin metoda spectrofotometric cu reactiv Griess SR EN 26777 ISO 6777 - 2002

321.1. Principiul metodei

321.2. Aparatur

331.3. Reactivi

341.4. Mod de lucru

- 34Prepararea soluiilor etalon pentru trasarea curbei de etalonare

- 34Stabilirea lungimii de und optime

- Prepararea probelor de concentraie cunoscut pentru 34evaluarea performanelor metodei pe baza testului t, a erorii relative i a preciziei

- Prepararea probelor blanc 34evaluarea LOD i LOQ

- 34Pregtirea probelor reale n vederea efecturii analizei

352. Rezultate i discuii

352.1. Evaluarea caracteristicilor de performan ale metodei

362.2. Aprecierea metodei prin msurtori repetate pe probe de concentraie cunoscut, testul t

382.3. Evaluarea preciziei

382.4. Evaluarea LOD- LOQ

402.5. Determinarea concentraiei ionilor nitrit din probe de crenvurti comercializai

40Concluzii

42III. Concluzii generale

45Bibliografie

IntroducereUna dintre principalele ramuri ale industriei alimentare este industria crnii i a produselor din carne. Produsele din carne sunt surse de substane nutritive necesare pentru dezvoltarea i funcionarea organismului uman: proteine, grsimi, minerale i vitamine. Dintre produsele din carne crenvurtii, parizerul, salamurile etc, sunt utilizate n alimentaia zilnic a populaiei. Un rol important n asigurarea aspectului, calitii produselor precum i pentru a reduce riscul degradrii rapide a acestora, l are utilizarea de compui pentru conservare, dintre care fac parte aditivii alimentari. Dintre aditivii alimentari, cel mai frecvent utilizai n industria crnii sunt nitriii de sodiu i potasiu datorit efectului conservant, antimicrobian precum i datorit faptului c fixeaz culoarea, menin aroma i prelungesc termenul de valabilitate al produselor. Pe de alt parte, ionii nitrit sunt considerai ca fiind toxici pentru om datorit efectelor methemoglobinizant i cancerigen, demonstrare prin studii medicale. Din aceste motive, cantitatea de nitrit de sodiu sau potasiu adugat n procesul de fabricaie al produselor din carne trebuie meninut la valori stricte, joase, n conformitate cu legislaia n vigoare (50 mg/kg n produsul finit). Controlul calitii produselor alimentare se realizeaz n conformitate cu regulile de bun practic n laboratoare i are ca scop asigurarea meninerii n parametrii conformi legislaiei n vigoare a compoziiei produselor finite astfel nct dup ingerare acestea s nu afecteze negativ sntatea consumatorilor. Controlul calitii se realizeaz cu metode de analiz validate, cu performane analitice adecvate care s redea ct mai exact i precis compoziia chimic real a produselor finite.Controlul i monitorizarea concentraiei ionilor nitrit, un rol decisiv l are alegerea i utilizarea n analiza de rutin a unei metode de analiz care s aib caracteristici de performan analitic adecvat cuantificrii la nivelul de concentraie maxim admis de legislaia n vigoare, concentraie situat n domeniul urmelor. Aceste considerente au stat la baza alegerii temei lucrrii de licen. Lucrarea de licen este structurat pe 3 pri: Partea I Consideraii teoretice i partea tehnologic,

Partea II Cercetare experimental

Partea III Concluzii. Obiectivele lucrrii sunt:a) pentru partea teoretic i tehnologic analiza datelor literaturii de specialitate privind toxicitatea nitriilor precum i a tehnicilor i metodelor de analiz elaborate pentru determinarea nitriilor din preparate de carne n scopul selectrii unei metode de analiz eficiente att din punct de vedere al performanelor analitice ct i din cel al costurilor, metod utilizabil n analiza de rutin n laboratorul de control a calitii produsului dimensionarea tehnologic a unui utilaj folosit la fabricarea preparatelor de carne, modelarea procesului i ntocmirea schemei de operaii i a fluxului tehnologic.

b) pentru partea experimental: evaluarea pe baze statistice (testul t) a unor parametri de performan analitic (exactitate, precizie, LOD, LOQ) a unei metode spectrofotometrice pentru determinarea concentraie ionilor nitrit din produse din carne

aplicarea metodei evaluate la determinarea concentraiei ionilor nitrit din crenvurti de porc i pui comercializaiI. Consideraii teoretice1. Nitritul de sodiu sau potasiu aditivi alimentariIonii nitrit se regsesc n ciclul azotului ca faz intermediar ntre amoniac i nitrai, rezultnd prin oxidarea amoniacului sau prin reducerea nitrailor (fig.1)

Fig.1. Ciclul biogeochimic al azotuluiO cale de ptrundere a acestor ioni n organism o reprezint consumul de preparate din carne. Pentru conservare pe termen ct mai lung i pentru a se asigura un aspect plcut produselor finite, n procesul de fabricaie, crnii i se adaug aditivi alimetari.

Potrivit art.73 din Norma igienico-sanitar din 16 decembrie 1998 pentru alimente, emis de Ministerul Sntii din Romnia ,, aditivii alimentari sunt substane care se folosesc la prepararea unor produse alimentare n scopul ameliorrii calitii acestora sau pentru a permite aplicarea unor tehnologii avansate de prelucrare Cei mai folosii aditivi sunt nitriii/nitraii de sodiu i potasiu. Nitriii de sodiu (E249) i potasiu (E250) au funcia de conservant, stabilizator i fixator de culoare i se adaug n sare sau n saramur (0,5 kg nitrit la 100 kg sare).Aditivul E-250 (nitrit de sodiu) este preferat de cei care produc preparate din carne deoarece stabilizeaz culoarea roietic a crnii conservate i de asemenea, confer o arom caracteristic.Datorit caracterului toxic al ionilor nitrit, utilizarea aditivilor E249 i E250 este strict controlat iar concentraia maxim admis este stabilit prin lege ( tabel 1).Tabel 1. Coninut maxim admis de E 249 i E 250 n produsele alimentare [1]

Nr.EECDenumirea aditivProdusul alimentarConinut maxim admis

E-249Nitrit de potasiuProduse din carne deshidratate, srate i netratate termic150 mg/kg adugat i 50 mg/kg n produs finit

E-250Nitrit de sodiuProduse din carne srate

Produse din carne n cutii (sterilizate)

Bacon srat150 mg/kg adugat i 100 mg/kg n produs finit

2. Ionii nitrittoxicitateIonii nitrit au o poziie unic n toxicologia uman iar aciunea toxic a lor este de regul [2], discutat n corelaie cu cea a ionilor nitrat care sunt o surs de ion nitrit prin reducerea enzimatic n alimente, reducerea n urma aciunii microflorei existente n produsele alimentare, reducerea bacterian n interiorul tractului buco-gastro-intestinal, reacia de cedare a oxigenului din trioxidul de azot n respiraia plantelor.

Nitratreductaza ca atare, i nitritreductaza din microorganisme aflate n tubul digestiv joac un rol important n conversia ionilor nitrat n ioni nitrit. n cazul n care aciunea acesteia echilibreaz activitatea nitratreductazei, ionii nitrit nu se acumuleaz n organism deoarece sunt degradai la produi mai simpli (oxizi de azot, amoniac i azot molecular). ns, de regul, activitatea nitratreductazei este mai intens dect a nitritreductazei. n mod obinuit, cantitile de nitrii formate n intestinul gros sunt mici, pentru c majoritatea nitrailor se absorb la nivelul intestinului subire i se elimin prin urin.Producerea i trecerea n snge i n esuturi a unor mari cantiti de nitrii sunt favorizate de cteva condiii:

consumul de alimente i ap cu concentraii mari de nitrai i eventual de nitrii

exacerbarea florei intestinale i mai ales ascensiunea ei n zonele proximale ale intestinului subire, adic acolo unde se afl nitrai neresorbii i de unde trecerea n snge a nitriilor se face relativ uor. Toxicitatea ionilor nitrit se manifest n primul rnd prin formarea methemoglobinei n urma oxidrii Fe2+ din hemoglobin la Fe3+ (toxicitate direct). Acest fenomen conduce la moartea prin asfixie (methemoglobinemie) din cauza ca hemoglobina sub forma met nu mai asigur transportul oxigenului. n mod normal, methemoglobina se formeaz n mod continuu n eritrocitele normale, dar cu un ritm lent i, pe msur ce se produce, este reconvertit n hemoglobin prin mecanisme reductoare neenzimatice (e.g. sub aciunea acidului ascorbic) i enzimatice diaforetice. Datorit acestui fapt, nivelul methemoglobinei rmne ntotdeauna cobort (sub 0,8% din hemoglobina total la adult i sub 1,5% la sugarul mic).

n cazul intoxicaiilor cu nitrii, formarea methemoglobinei depete ritmul de reducere i, ca urmare, procentul ei crete. Cianoza devine perceptibil cnd methemoglobina depete 10% din totalul hemoglobinei, iar alte semne clinice (cefalee, ameeli, astenie) apar la o concentraie de peste 20% methemoglobina. Cei mai sensibili la aciunea nitriilor sunt copiii n primii ani de via i, dintre acetia, n primul rnd sugarii (sindromul sugarului albastru), datorit persistenei hemoglobinei fetale care este mai oxidabil dect hemoglobina adulilor i a insuficienei enzimelor de reducere a methemoglobinei. De aceea utilizarea nitriilor n hrana pentru copii mici i sugari este interzis. Pentru copii dozele letale sunt de 0,2 0,5 g iar pentru aduli de ordinul ctorva grame.

Ionii nitrit odat ajuni n organism pot influena negativ att secreia insulinei contribuind la declanarea diabetului zaharat ct i evoluia sarcinii.

O alt cauz a toxicitii nitriilor este proprietatea lor de a reaciona cu aminele primare i secundare prezente n stomac cu formare de N-nitrozamine (toxicitate indirecta). Nitrozaminele sunt susbstane cu aciune cancerigen dovedit pe animalele de experien i se pot forma fie n produsele alimentare n timpul pstrrii acestora, fie n aparatul digestiv n special n stomac. Din aceast cauz companiile care proceseaz carnea utilizeaz nitriii de sodiu sau poatasiu concomitent cu acidul ascorbic sau izoascorbic, deoarece acetia blocheaz excesul de nitrii, fapt ce inhib formarea nitrozaminelor.

Formarea nitrozaminelor n preparatele din carne depinde de civa factori:

concentraia nitritului utilizat ca aditiv i concentraia nitritului rezidual

concentraia acidului ascorbic, a ascorbailor sau a -tocoferolului

precursorii nitrozaminelor

procedurile i condiiile de preprocesare

umiditatea i procentul de esut adipos

prezena catalizatorilor/inhibitorilor reaciei de nitrozare

procedeul de afumare i metoda de preparare culinarMecanismul de formare a nitrozaminelor n alimente are loc dupa reaciile ilustrate n figura 2 [2]:

NaNO2 + H+ HNO2 + Na+HNO2 + H+ NO+ + H2O

2HNO2 N2O3 + H2O

N2O3 NO + NO2NO + M+ NO+ + M

Amine primare RNH2 + NO+ RNHN=O + H+ ROH + N2Amine secundare R2NH + NO+ R2NN=O + H+Amine teriare R3N + NO+ nu formeaz nitrozamineFig.2. Succesiunea reaciilor de formare a nitrozaminelor n preparatele din carne [2]

Cu toate c efectele toxice ale ionilor nitrit sunt demonstrate, utilizarea nitriilor de sodiu sau potasiu n industria crnii este justificat prin aciunea antimicrobian moderat (mai ales n asociere cu clorura de sodiu, n mediu acid) i aciunea antioxidant (datorit caracterului reductor). ntruct nitriii de sodiu sau potasiu sunt folosii n primul rnd n alimentele grase i srate, consumatorii au un motiv nutriional important s le evite, cu scopul de a nltura apariia efectelor negative din cauza toxicitii pe care o manifest n organism.

3. Legislaia privind utilizarea aditivilor alimentari E 249 i E 250rile Uniunii Europene (UE) aplic o legislaie comun cu privire la utilizarea aditivilor n industria alimentar. Referitor la utilizarea nitriilor de sodiu, respectiv de potasiu (E249-E250), Regulamentul (UE) nr. 1129/2011 al Comisiei din 11.11.2011 de modificare a anexei II la Regulamentul (CE) nr. 1333/2008 al Parlamentului European i al Consiliului prin stabilirea unei liste a Uniunii a aditivilor alimentari face urmtoarele precizri: Este necesar s se foloseasc nitrii (E 249-250) ca i conservani n produsele din carne pentru a controla eventuala dezvoltare a unor bacterii duntoare, n special Clostridium botulinum. Utilizarea nitriilor n carne poate duce ns la formarea de nitrozamine, care sunt substane cancerigene. Autorizarea actual a nitriilor ca aditivi alimentari reprezint o cale de mijloc ntre aceste efecte, innd cont de avizul tiinific al autoritii i de necesitatea de a menine anumite alimente tradiionale pe pia.Legislaia alimentului limiteaz coninutul de nitrii i nitrozamine al produselor alimentare din cauza toxicitii pe care o prezint. Doza zilnic admis la om a fost stabilit de ctre FAO/OMS la 5 mg/kilocorp, ceea ce revine la 350 mg/zi pentru un individ de 70 kg [1]. Legislaia de autorizare a nitriilor adoptat de Directiva 2006/52/CE, ia n considerare avizele Comitetului Stiinific pentru alimentaie i Autoritilor Europene pentru Sigurana Alimentar concluzionnd c 50-100 mg de nitrii per kg de carne poate fi suficient pentru multe produse, i pentru alte produse, n special cele cu un coninut sczut de sare i cu un termen de valabilitate prelungit, iar adugarea de 50-150 mg de nitrit per kg de carne este necesar pentru a inhiba Clostridium botulinum, o bacterie anaerob sporulat care produce neurotoxine foarte active [1].4. Metode de determinare a nitriilor

Din cauza aciunii toxice pe care o au nitriii n organism, determinarea acestora n produse finite din carne este de mare importan pentru controlul calitii acestora. n acest scop se utilizeaz metode de analiz eficiente i cu caracteristici de performan analitic adecvate.Literatura de specialitate indic numeroase metode analitice rapide, ieftine i foarte sensibile elaborate i validate cu potenial de utilizare n controlul de calitate, n industria crnii i a preparatelor din carne.

Cu toate c varietatea tehnicilor analitice utilizate n cadrul metodelor de analiz este foarte mare, pentru determinarea concentraiei ionilor nitrit se folosesc trei tipuri de metode principale:

metode spectrometrice,

metode electrochimice,

metode cromatografice.4.1. Metode spectrometrice

Dintre metodele spectrometrice, literatura menioneaz utilizarea urmtoarelor tehnici: absorbie moleculara n UV-Vis [3-12], absorbie atomic n flacr [13] i spectrometrie de reflectan [14].Spectrofotometria de absorbie molecular n UV-Vis este o tehnic analitic care are la baz interaciunea radiaiei electromagnetice cu materia. Efectul interaciunii este msurat pe baza modificrii puterii radiaiei incidente i exprimat prin absorban.Prin nregistrarea n domeniul UV sau Vis a variaiei absorbanei n funcie de lungimea de und se obine spectrul de absorbie, din care se determin lungimea de und optim necesar pentru determinri cantitative.Determinarea cantitativ se bazeaz pe dependena liniar dintre absorban i concentraie exprimat de legea Lambert-Beer:A=(b(c

unde: A- absorbana

- absorbtivitatea molara n l/molcm

b-drumul optic sau grosimea cuvei n cm

c-concentraia speciilor absorbante n mol/lLiteratura de specialitate prezint un numr mare de metode spectrofotometrice dezvoltate pe baza utilizrii unei mari diversiti de reactivi i condiii de reacie, preocuprile n acest sens datnd din anii 1950.Pentru determinarea concentraiei ionilor nitrit se folosesc metodele spectrofotometrice clasice care se bazeaz cel mai des pe reacia de diazotare: n mediu acid nitriii reacioneaz cu amine primare aromatice cu formare de sruri de diazoniu care apoi se cupleaz cu un alt compus aromatic n urma cruia se formeaz un complex azoic colorat. Acest tip de reacie a fost utilizat pentru prima dat n deteminri spectrofotometrice de Griess (1879), reactivul Griess clasic fiind un amestec n volume egale de acid sulfanilic i - naftilamin [3].

Metodele spectrofotometrice sunt foarte sensibile i specifice i sunt utilizate pentru determinarea concentraiilor mici de ioni nitrit.Dintre metodele spectrofotometrice prezentate n literatur au fost selectate metode raportate n ultimii zece ani:

n soluie acid, rou de metil este oxidat de ctre bromat pentru a forma un compus incolor. Reacia este accelerat de urmele de nitrii i poate fi urmrit prin msurarea absorbanei la 520 nm. n condiii experimentale optime, nitriii pot fi determinai n intervalul de concentraie 0,05-1,2 g/g. LOD a fost 0,045 mg/kg [4].

ionul nitrit reacioneaz cu sulfamide n mediu acid cu formarea unui ion diazoniu, care cuplat cu orcinol n mediu bazic genereaz un compus azoic, solubil n ap, cu un maxim de absorbie la 427 nm. Domeniul de rspuns liniar a fost cuprins ntre 0,005-1,80 g/ml de nitrit iar limita de detecie a fost 0,003 g/ml. Absorbtivitatea molara obtinuta este 4,36104 l/molcm iar indicele Sandell 0,00105 g/cm3. Au fost studiate condiiile optime ce afecteaz intensitatea culorii si efectul unor interfereni. Metoda propus ofer rezultate comparabile cu metoda standard bazat pe utilizarea ca reactiv de culoare a N-(1-naftil)-etilendiamin (NED) precum i cu alte metode din literatur [5].

Factorii care influeneaz determinarea nitriilor din produse din preparate din carne sunt: raportul prob/cantitate de borax adugat la prelucrare;

coninutul de acid ascorbic;

durata agitrii;

pH-ul

Aceti factori influeneaz coninutul total de proteine prezente n extract. Verificarea condiiilor optime de prelucrare a probei s-a fcut folosind o metod spectrofotometric pe utilizarea ca reactiv de culoare a rectivului Griess i compararea rezultatelor obinute cu o metod poteniometric care utilizeaz un electrod nitrit - selectiv i cu o metod cromatografic cu detecie n UV [6]. Rezultatele sunt prezentate n tabelul 2.Reactivul Griess a fost utilizat cu succes ca reactiv de culoare pentru dezvoltarea a dou metode de determinare a nitriilor din unc [7], probe de pete afumat [8] i crnai [9].

Reactivul Griess modificat (s-a utilizat acid 2-aminobenzoic ca amin de diazotare) a fost utilizat pentru dezvoltarea unei metode care prezint urmtoarele performane analitice: domeniu de rspuns liniar: 0-10 g n 25 mL prob i LOD, 0,056 g/mL. Absorbana a fost msurat la 550 nm, iar coeficientul molar de absorbie a fost 3,6 ( 103 L mol-1cm-1 [10].Tabel.2. Rezultatele comparative obinute prin metoda spectrofotometrica propus, oficial, metoda poteniometric i metoda cromatografic [6]ProbaMetoda analitic

spectrofotometricpoteniometric(g/g)cromatografic(g/g)

oficialpropus

nitrii

(mg/g)nitrii

(mg/g)

unc fiart12,95,39,013,1

unc fiart 21,35,612,015,2

unc fiart84,165,655,743,3

Salam9,24,48,66,8

Carne de porc tocat16,56,69,68,5

unc7,96,57,2< 5

Crenvurti7,55,57,0< 5

Frankfurter62,448,738,231,8

Frankfurter33,027,725,815,6

Un reactiv de culoare utilizat ca alternativ la reactivul Greiss este albastrul de cresil. Principul const n oxidare acestuia de ctre ionul nitrit n mediu acid, fapt care se traduce prin scderea absorbanei compusului, msurat la 636 nm. Pentru mbunirea sensibilitii, s-a utilizat -ciclodextrin. Performanele analitice ale metodei sunt: domeniu de rspuns liniar, 0,02(10-3- 0,8 (10-3 g NaNO2/L iar LOD: 4,0(10-6 g NaNO2/L [11]. O metod spectrofotometric indirect pentru determinarea urmelor de nitrii din produse din carne, se bazeaz pe reducerea nitritului cu iod n mediu acid i extracia I3- n mediu acid cu Triton-X. Absorbana extractului s-a msurat la 365 nm. Domeniul de rspuns liniar a fost cuprins ntre 8-120 ng/mL, iar LOD, a fost de 6,0 ng/mL [12].

Determinarea indirect a concentraiei ionilor nitrit din produse din carne, se bazeaz pe cuplarea injeciei n flux cu AAS. Proba este trecut pe o micro coloan cu PbO2 unde nitritul este oxidat la nitrat iar Pb(II) rezultat este determinat prin AAS. Domeniul de rspuns liniar a fost pn la 30 mg/L cu LOD de 0,11 mg/L pentru o prob injectat de 400 L. Metoda ofer rezultate comparabile cu metoda standard care utilizeaz ca reactiv de culoare clorhidrat de N-(1-naftil)-etilendiamin (NED) [13].

O alt metod propus n literatura se bazeaz pe spectrofotometria de reflectan n UV-Vis. Ionul nitrit reacioneaz cu sulfadiazin i - naftol cu formarea, n mediu bazic a unui compus colorat. Reacia se produce direct n celula de msurare. LOD exprimat ca NaNO2, a fost de 1,9(10-6 mol/kg [14].4.2. Metode electrochimiceMetodele electrochimice utilizate pentru determinarea concentraiei ionilor nitrit din preparatele de carne se bazeaz pe poteniometrie [15-16] amperometrie[17], voltametria prin stripping anodic [18] i limba electronic [19].

Literatura prezint o mare varietate de senzori poteniometrici i amperometrici dezvoltai n acest scop [15-16]:

senzor poteniometric membran solid sensibil la SPAN (4-sulfofenilazo-) naftilamin, prezint domeniul de rspuns liniar n domeniul 10-6-10-2M, la pH =7, cu o pant de -55,0 0,3 mV/log [SPAN], timp de rspuns 20 s la o concentraie de 10-5 M i timp de via de 8 sptmni. Senzorul a fost obinut prin imobilizarea n PVC a tris(batofenantrolin) Ni (II)- SPAN [15].

Metoda bazat pe utilizarea senzorului poteniometric a fost comparat cu metoda spectrofotometric clasic bazat pe utilizarea ca reactiv de culoare a reactivului Griess clasic. Rezultatele prezentate n tabelul 3 arat o bun concorda ntre datele experimentale obinute prin cele dou metode. Metoda potentiometric prezint a serie de avantaje: simplitate, sensibilitate i aplicabilitatea pentru determinri n soluii opalescente. senzor poteniometric membran solid realizat pe baza utilizrii ca ionofor a complexului Co(II)-salofen: senzorul a fost utilizat cu succes ca detector ntr-un sistem de analiz n flux prin injecie secvenial [16] senzor amperometric pe baz de electrod past de carbon: senzorul a fost obinut prin acoperirea unui electrod past de carbon cu o membran de acetat de celuloz n scopul micorrii interferenei acidului ascorbic. LOD a fost 14 ppb (0,2 M) n soluie ceea ce corespunde la 2,8 ppm din probele de carne [17].Tabel.3. Date comparative privind rezultate obinute la determinarea nitriilor din uneleproduse de carne prin poteniometrie i spectrometrie clasic [15]

Probele[NO2-](g/g)Diferena (%)

PoteniometrieSpectrofotometrie

Carne de ton slab1,411,382,1

Carne de vit conservat0,330,342,9

Hering extra afumat1,321,33

Burger de vit2,962,940,7

Polarografia cu puls diferenial cu electrod pictor de mercur ca electrod de lucru, a fost utilizat cu succes pentru determinarea nitriilor din preparate din carne, domeniu de rspuns liniar: 6-110 M, LOQ: 2(10-6 M [18].Voltametria ciclic permite evaluarea comportamentului redox al unor senzori n prezena speciilor electroactive investigate: electrod din crbune sticlos a fost modificat prin depunerea de straturi alternative de compui pe baz de Fe(III) i Cu(II) utilizat n msurtori voltametrice cu puls diferenial prezint domeniu de rsuns liniar: 0,5-7,5 mol/L i LOD, 0,1 mol/L [19]

limb electronic constituit dintr-un set de electrozi din metale nobile: Au, Pt, Rh, Ir, Ag) i metale nenobile: Ni, Co i Cu, montai ntr-un corp din oel inox mpreun cu un electrod de referin [20]

electrod din Au modificat cu clorur de [5,10,15,20-tetrakis 94-metoxifenil) porfirinat] de Mg; concentraia minim de nitrit care poate fi determinat cu acest tip de electrod este 2,910-9 M [21]

Voltametria prin stripping anodic presupune dou etape:

acumularea ionilor analiilor pe un electrod de lucru - etapa de acumulare sau depunere

etapa de stripping, oxidarea analiilor acumulai.

Dup etapa de acumulare, potenialul electrodului de lucru este baleiat (liniar, n pulsuri, und ptratic etc.) spre valori mai pozitive nregistrndu-se curentul n funcie de potenial (voltamogram).

Poziia picului n voltamogram permite identificarea analitului iar nlimea picului corespunztoare maximului curentului este proporional cu concentraia dup o relaie a crei expresie difer n funcie de geometria electrodului.

Pentru determinarea concentraiei ionilor nitrit prin voltametrie prin stripping anodic, literatura prezint utilizarea ca i electrod de lucru a unui electrod past de crbune modificat cu chitosan [22].

Electrodul este activat electrochimic, electrodepunerea ionilor nitrit avnd loc la +500mV timp de 30 s. In etapa de stripping ionii nitrit sunt oxidai prin varierea potenilului n pulsuri de la +500 mV la +1400 mV.Variaia curentului cu concentraia ionilor de nitrii arat o comportare liniar n domeniul: 0,41-4,1 g/mL (fig.3) iar LOD a fost 0,187 g/mL. Deviaia standard relativ este 0,285 % pentru 2,46 g/mL.

Fig.3. Curbe de etalonare obinute pentru moduri diferite de baleiere a potenialului n etapa de oxidare [22]Analiza datelor de literatur arat c n determinri pe probe reale, senzorii poteniometrici i amperometrici furnizeaz rezultate comparabile cu cele obinute prin metode spectrofotometrice.

Dei senzorii nitrit selectivi prezint performane analitice adecvate determinrii la nivelul de concentraie la care acesta se afl n probe reale, aplicabilitatea lor n analize de rutin este limitat de mai muli factori:

protocolul complex i relativ costisitor implicat de obinerea senzorilor

timpul de via limitat, n special n cazul biosenzorilor

susceptibilitatea la interferenti, n special Na+, K+, Cl-, fosfat monoacid i fosfat biacid care sunt prezeni n mod obinuit n probele reale.4.3. Metode cromatografice

Din multitudinea de metode cromatografice cunoscute, pentru separarea i identificarea ionilor nitrit din preparate de carne, n ultimul deceniu preocuprile cercettorilor s-au concentrat asupra cromatografiei de lichide de nalt performan (HPLC) [23,24] i electroforezei capilare [25, 26].

n cazul cromatografiei de lichide de nalta performan (HPLC) probele de carne preparate i filtrate sunt injectate n cromatograf, ionii nitrit sunt separai pe coloan i detectai cu detector-UV la lungimea de und 205 nm. LOQ: 5 mg/kg [23] .

HPLC a fost folosit la determinarea concentraiei ionilor nitrit din unele preparate de carne comercializate n supermarket-uri din Australia. Concentraia de ioni nitrit variaza de la 3,7 la 86,7 mg/kg. Rezultatele sunt prezentate n figura 4 [24].

Fig.4. Continutul de nitrati si nitriti al unor preparate de carne din sumermarket-uriledin Sidnei [24]Electroforeza capilar prezint avantajul determinrii simultane a unei mari varieti de anioni din volume mici de prob. Electroforeza capilar zonal este o variant sensibil i rapid a electroforezei capilare utilizat pentru determinarea unei mari varieti de ioni organici i anorganici pe baza mobilitii diferite a acestora ntr-un cmp electric. Aceast tehnic a fost dezvoltat i pentru determinarea nitriilor din preparatele din carne.

Electroforeza capilara (izocratic cITP) este o metod simpl, sensibil i ecologic folosit la analiza aditivilor alimentari. Avantajele acestei metode sunt: posibilitatea de a detecta rapid i simultan o mare varietate de anioni, timp de analiz scurt, procedur simpl i economic cu efort mic de preparare a probelor. Caracteristicile de performan ale metodei sunt sumarizate n tabelul 4 [25].Tabel. 4. Parametrii de calibrare a regresiei liniare pentru determinarea concentraiei ionilor nitrit prin izotacoforeza capilara [25]Nitrii

Panta1,2087

Interceptarea0,1068

R20,9999

LOD (mg/L)0,40

LOQ (mg/L)1,32

Electroforeza capilar a fost aplicat pentru analiza unor produse de carne (salam, kaiser, crenvurti i unc) fabricate n Brazilia. Determinarea coninutului de ioni nitrit prin electroforeza capilar s-a realizat cu urmtoarele performane analitice: domeniu de rspuns liniar: 0,2-2,5 mg/L, LOD: 0,15 mg/L [26]. O electroforegrama tipic este prezentat n fig. 5. Fig.5. Electroforegrama obinut pentru analiza nitriilor i nitrailor din preparate decarne [26].

ConcluziiAnaliza datelor de literatur arat c metodele spectrofotometrice, electrochimice sau cromatografice dezvoltate n ultimul deceniu pentru detecia/determinarea ionilor nitrit, dau rezultate comparabile n determinri pe probe reale.

Condiiile experimentale sunt optimizate n funcie de specificul tehnicii analitice aceasta contribuind la creterea complexitii metodei n ansamblul ei, fiecare metod prezentnd avantaje i dezavantaje.

n comparaie cu celelalte metode, metodele bazate pe spectrofotometria de absorbie molecular n Vis prezint unele avantaje:

domeniu de rspuns liniar extins

limit de detecie n domeniul ppm-ppb

nalt selectivitate i reproductibilitate pe termen lung

precizie i exactitate

stabilitate

aparatur relativ simpl i necostisitoare

protocol simplu n ceea ce privete prelucrarea probei n vederea efecturii analizei.5. Proiectare tehnologic. Dimensionarea malaxorului Macavid-325

5.1. Schema procesului tehnologic de obinere a crenvurtilor

Fig.6. Schema bloc a procesului tehnologic de obinere a crenvurtilor [27,28]

Fig.7. Linie continu de fabricare a prospturilor [27]Legenda

1 main de tocat 7 pomp de carne

2 liftboy 8 dezintegrator

3 malaxor 9 main de tiat slnina n cuburi

4 dozator de ap 10 pri5 dozator de amestec de srare 11 ventil de nchidere

6 dozator de condimente

5.1.1. Tranarea, dezosarea i alegerea crnii Tranarea este operaia de secionare a carcasei (ntregi, jumati, sferturi) n poriuni anatomice mari, n vederea dezosrii i alegerii pe caliti. Tranarea crnii de porc pentru industrie se poate face n trei moduri: pentru preparate, pentru semiconserve, pentru salamuri crude.

Dezosarea numit i ciontolirea este operaia prin care are loc separarea crnii de pe oase. Aceast operaie se execut manual, pe fiecare poriune anatomic tranat, desprinzndu-se integral carnea de pe oase.

Alegerea crnii este operaia prin care se ndeprteaz grsimea de pe carne i esuturile cu valoare alimentar redus (tendoane, fascii conjunctive, cordoane neuro-vasculare) [27].5.1.2. Preparare bradt i rot

La marea majoritate a preparatelor din carne de tip prospturi din care fac parte i crenvurtii, este necesar pregtirea prealabil a dou semifabricate i anume bradt i rot.

Bradtul este o past de legatur caracterizat prin adezivitate i vscozitate care se utilizeaz ca parte component la fabricarea crenvurtilor, i este foarte important deoarece asigur consisten, elasticitate i suculen produsului finit. Bradtul se obine prin tocarea mecanic, fin a crnii, cu ajutorul mainilor de tocat fin (cutere, maini cu cuite i site, mori coloidale), dup o prealabil mrunire la volf prin sita cu ochiuri de 2- 3 mm. Pentru asigurarea caracteristicilor optime ale pastei, la prelucrarea mecanic se adaug ap rcit cu ghea, polifosfai i adaosuri proteice.

rotul este carnea de porc tiat n buci de 200-300 g malaxat cu amestecul de srare timp de 10-15 min. Dup malaxare, rotul se aeaza pe tvi sau recipiente pe roi, care se menin n frigorifere la +4oC timp de 24-48 ore [27].5.1.3. Depozitarea semifabricatelor pentru mturare Semifabricatele (bradtul i rotul) obinute se depoziteaz n camere frigorifice la temperatura de + 4oC, timp de 24-48 de ore n cazul rotului, i 48-72 ore n cazul bradtului. Depozitarea se face n recipiente cum ar fi:

tvi cu picior la 25 kg capacitate, cu dimensiuni 500815190 mm,

tvi fr picior la 25 kg capacitate, cu dimensiuni 480815460 mm,

recipiente pe roi cu dimensiuni 786678675 mm, cu capacitate de 250 kg carne.

n timpul mturrii semifabricatelor au loc cteva procese fizico-chimice:

se continu hidratarea prin uniformizarea apei de hidratare sau a saramurii,

la depozitarea n recipiente deschise are loc nroirea final a bradtului adic i schimb culoarea din roz deschis n rou i prinde la suprafa o crust lucioas de culoare mai nchis,

au loc pierderi de umiditate mai ales din straturile de suprafa ale bradtului i rotului [27].

5.1.4. Prepararea compoziiei Pentru anumite sortimente de preparate din carne de tipul produselor afumate la cald/ pasteurizate (crenvurti), este necesar pregtirea compoziiei care difer n ceea ce privete:

calitatea materiei prime ( n special carnea), felul materiilor prime, cantitile necesare pentru 100 kg compoziie (materii prime i auxiliare), mrimea tocturii.Pentru crenvurti pregtirea compoziiei se realizeaz la cuter, la moara coloidal i la malaxor [27].5.1.5. Umplerea compoziiei n membrane Compoziia preparat se introduce n mae subiri de ovine/porcine sau n membrane colagenice cu diametrul de 18-22 mm. Umplerea compoziiei se face cu ajutorul mainilor de umplut (priuri) care pot fi: priuri hidraulice, priuri cu spirale, priuri cu uruburi, priuri cu role dinate sau cu palete. La umplerea compoziiei n membrane este necesar o anumit presiune de lucru care depinde de:

coninutul de umiditate al compoziiei, coninutul de grsime care asigur un grad mai redus de aderen a compoziiei de ansamblul de mpingere i de eava priului.Umplerea compoziiei n membrane/mae trebuie s se fac sub un anumit grad de vid, pentru a ndeprta eventualul aer din compoziie, deasemenea trebuie s se evite frecarea prea intens i ,,baterea compoziiei care ar duce la expulzarea grsimii n timpul tratamentului termic.

Dup umplerea compoziiei n membrane, prin rsucire se formeaz n irag buci de 12- 15 cm lungime. Crenvurtii se aranjeaz pe bee, iar beele se aeaz pe rame, i n continuare se supun operaiei de afumare cald. Crenvurtii agai pe bee nu trebuie sa se ating ntre ei, deoarece aceasta poate duce la afumare necorespunztoare [27].5.1.6. Afumarea cald Afumarea preparatelor din carne (crenvurti) se face n scopul de a asigura aromatizarea, conservabilitatea i formarea culorii specifice a produsului. Parametrii care trebuie aplicai la afumare (temperatura i durata) se aleg n funcie de felul produsului, grosimea acestuia, absena/prezena membranei. Afumarea se realizeaz fie ntr-o celul clasic de afumare, caz n care pasteurizarea se realizeaz separat, fie ntr-o instalaie complex n care se realizeaz att afumarea ct i pasteurizarea.

Fumul necesar pentru operaia de afumare se obine prin descompunerea componentelor lemnului, prin aport de cldur, n compui volatili i crbune de lemn. n compoziia chimic a fumului au fost identificate circa 1000 substane chimice dintre care 300 de compui sunt cunoscui. Datorit acestor compui se datoreaz aciunea antioxidant, bacteriostatic i bactericid a fumului, i deasemenea culoarea i aroma produsului finit.Afumarea produselor are loc n dou etape: depunerea fumului pe produs i ptrunderea componentelor din fum n produs.

Afumarea crenvurtilor se realizeaz n afumtoria cald unde mai nti se usuc membranele la o temperatura de 45-75oC, timp de 10-15 minute. Dup care urmeaz afumarea cald propriu-zis la o temperatur de 75-95oC, timp de 20-30 minute, pna cnd membrana capt o culoare roiatic [27].5.1.7. Pasteurizarea Pasteurizarea este un proces termic prin care se urmrete pstrarea duratei de pstrare a produselor alimentare, ca urmare a distrugerii microflorei de contaminare. Pasteurizarea const n nclzirea produsului sub 100C. Este un proces prin care necesit temperaturi de 73-83 C astfel nct n centrul termic al produsului s fie o temperatur de 69-70 C. Prin pasteurizare are loc:

distrugerea majoritii formelor vegetative ale microorganismelor, inactivarea sau ncetinirea activitii enzimelor, obinerea unor produse gata pentru consum.Pasteurizarea crenvurtilor se realizeaz fie n cazane cu ap unde crenvurtii se leag cu sfoar n ciorchini i se fierb aezai pe bee, fie n abur n celulele de afumare unde crenvurtii rmn pe bee. Pasteurizarea se face la o temperatur de 72-75oC, timp de 10-20 minute, pna cnd n centrul geometric al produsului se atinge temperatura de 69oC [27].5.1.8. Rcirea

Dup pasteurizare, preparatele din carne din categoria prospturilor (crenvurtii) sunt supuse rcirii pna cnd n centrul geometric al produsului se atinge o temperatur < 37oC, n scopul de a elimina riscul de dezvoltare al microorganismelor supravieuitoare pasteurizrii i pentru a evita zbrcirea membranei (ncreirea).

Rcirea se realizeaz fie n bazine cu ap curgtoare, fie sub du cu ap rece timp de 15-30 minute. Nu este indicat rcirea cu ap sub 15oC deoarece membrana i poate pierde luciul caracteristic [27].5.1.9. Depozitarea produsului finit Crenvurtii aezati pe bee, se depoziteaz n camere frigorifice, uscate, bine ventilate, la o temperatur de 2-5oC i umiditate relativ a aerului = 75-80%. Durata maxim de depozitare a crenvurtilor este de 4 zile. Marcarea crenvurtilor se face prin etichetare conform prevederilor STAS 3103-8 [27].6. Bilanul de materiale

n proiectarea tehnologic primul pas l reprezint realizarea bilanului de materiale i a bilanului termic, care ajut la estimarea consumurilor de materiale i energie, la determinarea numrului utilajelor necesare procesului i la dimensionarea acestora, n condiii impuse de productivitatea dorit [29].Ecuaia general a bilanului de materiale pentru cazuri ideale n care nu exist pierderi este:

mi + mg + ma = me + mc + mrunde:

mi cantitatea de substane intrate n sistem;

mg cantitatea de substane generate n sistem;

ma cantitatea de substane existent n sistem la momentul ntocmirii bilanului;

me cantitatea de substane ieite din sistem;

mc cantitatea de substane consumate n reaciile chimice;

mr cantitatea de substane rmase n sistem dup ntocmirea bilanului de materiale [29].Componente

Carne porc lucru (bradt)100 kg

Condimente: - piper

nucoara

boia de ardei

usturoi0,050 kg

0,030 kg

0,050 kg0,100 kg

Adaosuri proteice: - pigment din snge integral

past de carne de pe oase

emulsie de orici

fin din soia1 %

5 %

2,5 %

4 %

Ap pentru hidratare30 %

Polifosfai0,5 %

Amestec de srare:

NaCl

NaNO22,6 %

100 kg

0,5 kg/100 kg de sare

nveli - mae subiri de ovine/porcine sau membrane colagenice

Pentru realizarea bilanului de materiale (tabel 6) i pentru dimensionarea utilajului se ine cont de reeta de fabricare a crenvurtilor (tabel 5) i de productivitatea instalaiei de 300 kg/zi crenvurti de porc. Tabel.5. Reeta de fabricaie a crenvurtilor de porc pentru 100 kg materie prim [28]Tabel.6. Bilanul de materialeOperaiaMateriale intrate kg/ziMateriale ieitekg/zi

1. Depozitare carcas porcCarcas porc recepionat1589,15Carcas porc1583,59

Pierderi (0,35%)5,56

Total1589,15Total 1589,15

2. Tranare-dezosare-alesCarcas porc1583,59Carne aleas1575,67

Pierderi (0,5%)7,92

Total 1583,59Total 1583,59

3. Preparare bradt i rotCarne porc lucru189,08

Amestec de srare9,04Bradt preparat340,63

Adaosuri proteice43,45

Polifosfai1,74Pierderi (2%)6,95

Ap rece104,27

Total 347,58Total 347,58

4. Depozitare pentru mturareBradt preparat340,63Bradt mturat333,82

Pierderi (2%)6,81


5. Preparare compoziieBradt mturat333,82Compoziie333,92

Condimente0,77Pierderi (0,2%)0,67

Total334,59Total334,59

6. Umplere n membrane Compoziie333,92Crenvurti339,31

Membrane6,07Pierderi (0,2%)0,68


7. Afumare caldCrenvurti339,31Crenvurti afumai329,13

Pierderi (3%)10,18


8. PasteurizareCrenvurti afumai329,13Crenvurti pasteurizai306,09

Pierderi (7%)23,04

Total329,13Total329,13

9. RcireCrenvurti pasteurizai306,09Crenvurti reci 303,03

Pierderi (1%)3,06


10. DepozitareCrenvurti reci 303,03Crenvurti300

Pierderi (1%)3,03


7. Dimensionarea utilajului

Pentru calculul de dimensionare se alege un malaxor tip Macavid-325 (fig.8) care lucreaz sub vid i are o deschidere frontal pentru evacuarea compoziiei. Se va calcula parametrii de exploatare care const n determinarea productivitaii, a puterii necesare funcionrii malaxorului i a capacitii cuvei.

a

bFig.8. Malaxor Macavid-325: a - vedere general: 1- cuv, 2 - capac rabatabil, 3 - capac de vizitare, 4 - grup de pompare hidraulic, 5 - recipient, 6 - manuvacumetru, 7 - panou comand, 8 - capac recipient; b - schem cinematic de acionare a spiralelor: 1-motoreductor, 2 - roi de lan, 3 - lan, 4 - roi dinate, 5 - spirale de malaxare [30].Malaxorul Macavid-325 este un utilaj utilizat n industria crnii pentru amestecarea-omogenizarea diferitelor caliti de carne cu grsimi i condimente, obinndu-se astfel compoziia pentru diferite preparate din carne. Suprafaa util, Su, i real, Sr , a utilajului se calculeaz cu relaia:Su = Ll Sr = kSu (1)unde:

L = 1,990 m lungimea malaxorului

l = 3,300 m limea malaxorului

k = 2

Su = 1,9903,300 = 6,6 m2 Sr = 26,6 = 13,2 m2 Productivitatea malaxorului, P, se determin cu relaia:

unde:

G = masa de produs ncrcat n malaxor, 334,59 kg 1 = durata efectiv de malaxare, 5 min2 = durata operaiilor auxiliare, 2 min (1 min ncrcare i 1 min descrcare)

Necesarul de putere, Np, la malaxare se calculeaz cu relaia:

Np = N1+N2+N3 [kW] (3)unde:

N1 puterea cerut pentru realizarea amestecrii propriu-zise, 6,05 kWN2 puterea cerut pentru acoperirea pierderilor prin frecare ntre elementele n micare fa de elementele fixe

N3 puterea suplimentar pentru siguran N2 = fGa (4) N3 = (0,080,25)N1 (5)unde:

f coeficient de frecare, 0,1G greutatea elementelor n micare, se alege 300 kg

a viteza periferic a arborelui, 50 m/sN2 = 0,130050 = 1500 kgm/s = 1,5 kWN3 = (0,080,25)6,05 = -1,03 kW

Np = 6,05 + 1,5 1,03 = 6,52 kW Capacitatea cuvei malaxorului, Vcuv, se poate calcula cu relaia:

unde:

G masa de produs ncrcat n malaxor, 334,59 kg

- densitatea crenvurtilor, 1,5 g/mL = 0,0015 kg/cm3 = 0,7

Arborii malaxorului se dimensioneaz pe baza rezistenei admisibile la rsucire, at:

unde:

at rezistenta admisibila la rasucire, 30 Mpa = 30 N/mm2Mt momentul de rsucire din seciune

Wp modulul la rezisten polar Momentul la rsucire se obine din relaia:

unde:

Np necesarul de putere la malaxare, 6,52 kW

n turaia, 115 rot/min

Diametrul arborilor, d, se determina cu expresia:

n urma calculelor de dimensionare, s-a ajuns la urmtoarele dimensiuni ale malaxaorului Macavid-325, utilaj pentru care s-a fcut dimensionarea (Tabel 7):Tabel.7. Dimensiunile malaxorului proiectatParametru Valoare

Suprafaa util, Su (m2)6,6

Suprafaa real, Sr (m2)13,2

Productivitatea, P (kg/h)47,8

Necesarul de putere, Np (kW)6,52

Capacitatea cuvei, Vcuv (m3)0,318

Diametrul arborilor, d (cm)4,51

II. Cercetare experimental1. Determinarea nitriilor prin metoda spectrofotometric cu reactiv Griess SR EN 26777 ISO 6777 - 20021.1. Principiul metodei

n prezena reactivului Griess (amestec de volume egale de (- naftilamin i acid sulfanilic), ionul nitrit formez o sare de diazoniu cu acidul sulfanilic n mediu acid care se cupleaz cu (- naftilamina formnd un compus azoic colorat n roz (fig.9), a crui absorba se msoar ntre 520-550 nm.

Fig.9. Principiul determinrii nitritului cu reactiv Griess [4]1.2. Aparatur Spectrofotometru UV-VIS PG Instruments tip T70+, monofascicul, cuve cu drumul optic de 1 cm, balan analitic, baloane cotate de 50 mL, 100 mL, pipete.1.3. Reactivi

a) Acid sulfanilic (p.a)( C6H7NO3S)b) Acid acetic glacial (p.a.) (CH3COOH)c) (- naftilamin (p.a) (C10H9N)d) NaNO2 (p.a)

e) Ferocianur de potasiu (K4[Fe(CN)6])f) Acetat de zinc (Zn(O2CCH3)2)g) Borax (Na2B4O710H2O)Reactiv Griess:

- reactiv Griess I: se dizolv prin nclzire pe baie de ap 0,3(0,001 g (- naftilamin n 100 mL ap distilat, se filtreaz i dup rcire se adaug 200 mL acid acetic glacial. Se trece n balon cotat de 1000 mL i se aduce la cot cu ap distilat.

- reactiv Griess II: se dizolv prin nclzire pe baie de ap 6(0,001 g acid sulfanilic, n 200 mL acid acetic glacial, se rcete i se adaug 200 mL soluie NaCl 10% i se trece n balon cotat de 1000 mL i se aduce lacot cu ap distilat.Soluii etalon stoc:

- soluie stoc 1: se cntresc 0,15 ( 0,01 g NaNO2, se aduc n balon cotat de 100 mL, se dizolv i se aduce la cot cu ap distilat. Soluia rezultat are concentraia de 1000 (g NO2-/mL.

- soluie stoc 2: se iau 10 mL din soluia stoc 1, se aduc n balon cotat de 100 mL i se aduce la cot cu ap distilat. Soluia rezultat are o concentraie de 100 (g NO2-/mL.

- solutie stoc 3: se iau 10 mL din soluia stoc 2, se aduc n balon cotat de 100 mL i se aduce la cot cu ap distilat. Soluia rezultat are o concentraie de 10 (g NO2-/mL.Ferocianur de potasiu soluie 16%: n balon cotat de 1000 mL se introduc 160 g ferocianur de potasiu i se aduce la cot cu ap distilat. Acetat de zinc soluie 22%: n balon cotat de 1000 mL se introduce 220 g acetat de zinc, 30 mL acid acetic glacial i se aduce la cot cu ap distilat.

Borax, soluie saturat: n balon cotat de 1000 mL se introduce 50 g tetraborat de sodiu i se adaug ap distilat cald pentru dizolvarea particulelor solide. Dupa rcire se aduce la cot cu ap distilat.1.4. Mod de lucru

Prepararea soluiilor etalon pentru trasarea curbei de etalonarentr-o serie de cinci baloane cotate de 50 mL, se introduc respectiv: 0, 0.5, 1, 2, 3, 4 mL (concentraie: 0; 0,107 (g/mL; 0,215 (g/mL; 0,43 (g/mL; 0,645 (g/mL; 0,86 (g /mL) soluia stoc 3, 5 mL reactiv Griess I i 5 mL reactiv Griess II. Se aduce la cot cu ap distilat i se las n repaos 30 minute, la ntuneric dup care se citete absorbana fa de proba blanc.Se utilizeaz opiunea Quantitative pentru trasarea automat a curbei de etalonare. Stabilirea lungimii de und optime

Cu soluia etalon avnd concentraia de 0,645 (g/mL i folosind opiunea SPECTRUM s-a ridicat spectrul de absorbie pentru stabilirea lungimii de und optime pentru determinri cantitative. Astfel lungimea de und optim este 525 nm.Prepararea probelor de concentraie cunoscut pentru evaluarea performanelor metodei pe baza testului t, a erorii relative i a preciziei

n 10 baloane cotate de 50 mL se introduc cte 2 mL soluie stoc 3, se adaug 5 mL reactiv Griess I, 5 mL reactiv Griess II, se aduce la cot cu ap distilat, se omogenizeaz i se las la ntuneric pentru 30 minute.

Soluiile au concentraia teoretic de 0,430 ppm .

Se msoar absorbanele la lungimea de und optim fa de proba blanc n cuve cu drumul optic de 1 cm. Prepararea probelor blanc pentru evaluarea LOD i LOQ

n 10 baloane cotate de 50 mL, se introduc respectiv, 5 mL Reactiv Griess I i 5 mL Reactiv Griess II se omogenizeaz i se aduce la cot cu ap distilat i se las la ntuneric pentru 30 minute.

Se msoar absorbanele la lungimea de und optim, fa de proba blanc, n cuve cu drumul optic de 1 cm. Pregtirea probelor reale n vederea efecturii analizei

Se cntresc aproximativ 10 g crenvurt, se introduc n pahar Berzelius de 200 mL, se adaug 100 mL ap distilat i 5 mL soluie borax. Se fierbe 5 minute i apoi se rcete. Se adaug 2 mL soluie K4[Fe(CN)6] i 2 mL soluie Zn(O2CCH3)2 i se las n repaos timp de 30 minute. Se filtreaz. Din filtrat se iau 10 mL, se introduc n balon cotat de 50 mL, se adaug 5 mL Reactiv Griess I i 5 mL Reactiv Griess II se omogenizeaz i se aduce la cot cu ap distilat i se las la ntuneric pentru 30 minute.

Crenvurtii au fost achiziionai din comer i au provenit de la patru productori diferii. Din fiecare tip de crenvurt s-au prelevat cte dou probe.

Se msoar absorbanele la lungimea de und optim, fa de proba blanc, n cuve cu drumul optic de 1 cm.

2. Rezultate i discuii

2.1. Evaluarea caracteristicilor de performan ale metodei

Sensibilitatea maxim a unei metode spectrofotometrice se obine n cazul efecturii msurtorilor la lungimea de und optim. La aceast lungime de und coeficientul molar de absorbie este maxim, respectiv panta dreptei de etalonare, este maxim. Pe baza spectrului de absorbie s-a stabilit c (optim = 524, 80 nm.

Intervalul de concentraie pe care s-a ridicat curba de etalonare include concentraia ateptat pentru probe reale.

Perechile de date, absorban concentraie pentru ridicarea curbei de etalonare, obinute prin msurarea absorbanei soluiilor etalon n funcie de concentraie precum i ecuaia dreptei de etalonare sunt redate n tabelul 8.Tabel.8. Date experimentale obinute pentru ridicarea curbei de etalonare

Concentraie

(g/mL )AbsorbanEcuaia dreptei de etalonare

000,107A = 0,6528C+0,0654

R2 = 0,9971

0,50,10750,162

10,2150,201

20,4300,303

30,6450,495

40,8600,640

Pentru verificarea domeniului liniar al dreptei de etalonare s-a calculat abaterea valorii absorbanei msurate Ai fa de valoarea absorbanei calculate pentru concentraia Ci pe baza ecuaiei curbei de etalonare pentru punctele corespunztoare concentraiei celei mai mari: 0,860 g/mL .

Absorbana calculat pentru concentraia aleas este 0,628 iar abaterea de la liniaritate a acestui punct este: 1,9%. Deoarece abaterea este mai mic de 5%, punctul corespunztor concentraiei 0,860 g/mL aparine domeniului liniar al curbei de etalonare.

Analiza datelor din tabelul 8 indic faptul c dependena absorban concentraie este liniar pe domeniul de concentraii studiat. De asemenea, coeficientul de variaie R2 indic faptul c n proporie de 99,71% variaia absorbanei se datoreaz variaiei concentraiei, erorile ntmpltoare care nsoesc experimentul sunt mici. 2.2. Aprecierea metodei prin msurtori repetate pe probe de concentraie cunoscut, testul t Pentru a stabili dac metoda de analiz este sau nu afectat de erori sistematice, s-a utilizat testul t pentru aprecierea unei metode pe baz de msurtori repetate pe probe de concentraie cunoscut.

Testul t const n calcularea variabilei t, raportul dintre exactitate exprimat ca eroare absolut i abaterea standard a mediei de selecie, i compararea valorii calculate cu cea tabelat pentru acelai numr de msurtori i o probabilitate aleas [31].

Pe baza absorbanelor msurate pentru cele zece probe de concentraie teoretic cunoscut i ecuaiei dreptei de etalonare, au fost determinate concentraiile reale ale acestora.

S-a calculat eroarea absolut (e), care este msura exactitii msurtorilor i abaterea standard a mediei de selecie () care este msura preciziei msurtorilor.

Cu valorile obinute s-a calculat valoare variabilei t i s-a comparat valoarea obinut cu cea tabelat pentru acelai numr de determinri i o probabilitate de 95%.

Rezultatele prelucrrii statistice a datelor sunt sumarizate n tabelul 9.

Deoarece valoarea calculat a variabilei t este mai mic dect valoarea tabelat pentru acelai numr de determinri i probabilitatea aleas, rezult c metoda nu este afectat de erori sistematice.Tabel.9. Date obinute la determinarea variabilei tCi

(g/mL)

(g/mL) CA

(g/mL)

etcalculatt(n=9;95%)

0,4340,43060,43013,59(10-46(10-40,442,26

0,435

0,435

0,434

0,424

0,434

0,429

0,427

0,425

0,429

unde: - media determinrilor ;

- eroarea absolut;

; n=10; - abaterea standard a mediei de selecie;

- variabila StudentExactitatea metodei, exprimat prin eroarea relativ a fost calculat cu relaia:

EMBED Equation.3

Pentru metoda evaluat, eroarea relativ este 0,14%. Metoda furnizeaz rezultate exacte pentru probe reale.2.3. Evaluarea preciziei

Precizia este o caracteristic de performan analitic care reflect msura n care metoda furnizeaz rezultate repetabile. Din punct de vedere statistic, precizia se poate exprima prin abaterea standard de selecie sau abaterea standard relativ. Pentru calculul parametrilor statistici se pot utiliza fie rezultatele msurtorilor efectuate n aceeai zi (repetabilitate), fie rezultatele msurtorilor efectuate n zile succesive (reproductibilitate).

Pentru metoda evaluat au fost utilizate rezultatele msurtorilor repetate, efectuate n aceeai zi pe proba de concentraie teoretic 0,430 g/mL:Abaterea standard relativ a fost calculat cu relaia:

unde: - abaterea standard de selecie a valorilor determinate ale

concentraiei, n = numrul determinrilor, 10

- media valorilor concentraiilor determinate.

Rezultatele obinute la prelucrarea statistic a datelor sunt: s= 4,2 (10-3, RSD = 0,99%. Deoarece, pentru acest nivel de concentratie se accept o valoare a RSD de aproximativ 11%, se poate concluziona c metoda de analiz va furniza rezultate reproductibile n limitele acceptate.2.4. Evaluarea LOD- LOQ

Limita de detecie (LOD) i limita de determinare (LOQ) sunt doi parametrii de performan analitic care exprim caracteristicile de detecie i de determinare ale unei metode de analiz.

Limita de detecie este acea concentraie sau coninut care se poate afla prin substituire n funcie de etalonare a celui mai mic semnal ce poate fi distins cu o anumit siguran statistic de media fluctuaiilor ntmpltoare ale fondului, respectiv, semnalul obinut pentru proba blanc.

Limita de determinare este acea concentraie sau coninut pentru care un procedeu analitic este suficient de precis pentru a da o estimare cantitativ satisfctoare.

Pentru evaluarea LOD i LOQ s-a calculat valoarea semnalului minim (absorbanei minime) cu urmtoarele formule:

(1)

(2)

unde: - media absorbanelor Ai msurate pentru probele blanc

s- abaterea standard de selecie a absorbanelor msurate pentru probele blanc:

, n=10

Prin nlocuirea valorilor absorbanelor astfel calculate n ecuaia dreptei de etalonare s-au obinut LOD i respectiv, LOQ.

Rezultatele obinute la determinarea LOD i LOQ sunt sumarizate n tabelul 10.

Tabel.10. Rezultate obinute la determinarea LOD i LOQ

Ai

sALODALOQLOD

(g/mL)LOQ

(g/mL)

0,1110,110225,04(10-40,1180,1350,0810,107

0,107

0,110

0,111

0,114

0,107

0,111

0,110

0,114

0,107

Valorile obinute pentru LOD i LOQ sunt sub limita maxim admis de lege (50 mg /kg produs), ceea ce permite utilizarea metodei de analiz pentru determinarea concentraiei de ioni nitrit din probe reale.2.5. Determinarea concentraiei ionilor nitrit din probe de crenvurti comercializai

Metoda de determinare a concentraiei ionilor nitrit ai crei parametri de performan analitic au fost evaluai a fost aplicat pentru determinri pe probe de crenvurti comercializai. Productorul, masa probei i concentraia medie determinat sunt sumarizate n tabelul 11.Tabel.11. Rezultate obinute la determinarea concentraiei de ioni nitrit n probe de crenvurtiProductorMas prob luat n lucru

(g)Concentraie medie

(mg /kg)

Caroli (porc)10,69922,51

10,085

Fox (porc)10,31133,11

10,424

Fox (curcan)10,90429,94

10,329

Maestro (porc)10,13349,28

10,100

Datele tabelate indic faptul c, indiferent de productor i materia prim folosit la fabricarea crenvurtilor, concentraia de ioni nitrit n produsul final se gsete sub limita maxim admis de lege. ConcluziiEvaluarea statistic a caracteristicilor de performan analitic a metodei spectrofotometrice s-a efectuat pe baza testului t. De asemenea, au fost evaluate eroarea relativ, precizia, limita de detecie (LOD), limita de determinare (LOQ).

Datele experimentale au fost obinute prin msurtori efectuate la lungimea de und optim (( = 524,80 nm), stabilit pe baza spectrului de absorbie.

Curba de etalonare este liniar pe ntreg domeniul de concentraii studiat, domeniu care include concentraia probabil n probe reale.

Coeficientul de variaie mare, R2= 0,9971 precum i interceptul mic sugereaz absena erorilor sistematice i o corelaie liniar ntre concentraie i absorbana msurat pe domeniul de concentraie investigat.Pe baza testului t s-a stabilit c metoda nu este afectat de erori sistematice: tcalculat (9, 95%) = 0, 44 este mai mic dect ttabelat (9, 95%)= 2,26.

Eroarea relativ a metodei este 0,19% acceptabil pentru cuantificare la nivelul de concentraie la care ionii nitrit se gsesc n probe reale.

Precizia, exprimat ca RSD (deviaia standard relativ), este 0,99 %. Deoarece, pentru acest nivel de concentratie se accept o valoare a RSD de aproximativ 11%, se poate concluziona c metoda de analiz va furniza rezultate reproductibile n limitele acceptate. Valorile LOD (0,081g /mL) i respectiv LOQ (0,106 g /mL) sunt mult sub concentraia maxim admis, metoda fiind caracterizat printr-o sensibilitate foarte bun.

Metoda de analiz bazat pe absorbia molecular n Vis, aleas pentru evaluare prezint toate caracteristicile de performan analitic necesare pentru a fi aplicat cu succes n controlul de calitate al produselor din carne.n ceea ce privete rezultatele obinute la determinarea concentraiei de ioni nitrit pe probele reale, s-a stabilit c indiferent de productor sau materia prim utilizat pentru fabricarea crenvurtilor, concentraia se situeaz sub valoarea maxim admis prin legislaia n vigoare.III. Concluzii generaleProdusele din carne sunt surse de substane nutritive necesare pentru dezvoltarea i funcionarea organismului uman: proteine, grsimi, minerale i vitamine. Dintre produsele din carne crenvurtii, parizerul, salamurile etc, sunt utilizate n alimentaia zilnic a populaiei. Un rol important n asigurarea aspectului, calitii produselor precum i pentru a reduce riscul degradrii rapide a acestora, l are utilizarea de compui pentru conservare, dintre care fac parte aditivii alimentari. Dintre aditivii alimentari, cel mai frecvent utilizai n industria crnii sunt nitriii de sodiu i potasiu datorit efectului conservant, antimicrobian precum i datorit faptului c fixeaz culoarea, menin aroma i prelungesc termenul de valabilitate al produselor.

Pe de alt parte, ionii nitrit sunt considerai ca fiind toxici pentru om datorit efectelor methemoglobinizant i cancerigen, demonstrare prin studii medicale. Din aceste motive, cantitatea de nitrit de sodiu sau potasiu adugat n procesul de fabricaie al produselor din carne trebuie meninut la valori stricte, joase, n conformitate cu legislaia n vigoare (50 mg/kg n produsul finit).

La controlul i monitorizarea concentraiei ionilor nitrit, un rol decisiv l are alegerea i utilizarea n analiza de rutin a unei metode de analiz care s aib caracteristici de performan analitic adecvat cuantificrii nivelului de concentraie maxim admis de legislaia n vigoare, concentraie situat n domeniul urmelor.

Aceste considerente au stat la baza alegerii temei lucrrii de licen.

Obiectivele lucrrii sunt:

a) pentru partea teoretic i tehnologic

analiza datelor literaturii de specialitate privind toxicitatea nitriilor precum i a tehnicilor i metodelor de analiz elaborate pentru determinarea nitriilor din preparate de carne n scopul selectrii unei metode de analiz eficiente att din punctul de vedere al performanelor analitice ct i din cel al costurilor, metod utilizabil n analiza de rutin n laboratorul de control a calitii produsului

dimensionarea tehnologic a unui utilaj folosit la fabricarea preparatelor de carne, modelarea procesului i ntocmirea schemei de operaii i a fluxului tehnologic.

b) pentru partea experimental: evaluarea pe baze statistice (testul t) a unor parametri de performan analitic (exactitate, precizie, LOD, LOQ) a unei metode spectrofotometrice pentru determinarea concentraie ionilor nitrit din produse din carne

aplicarea metodei evaluate la determinarea concentraiei ionilor nitrit din crenvurti de porc i pui comercializai

Analiza datelor de literatur arat c metodele spectrofotometrice, electrochimice sau cromatografice dezvoltate n ultimul deceniu pentru detecia/determinarea ionilor nitrit, dau rezultate comparabile n determinri pe probe reale.

n comparaie cu celelalte metode, metodele bazate pe spectrofotometria de absorbie molecular n Vis prezint unele avantaje: domeniu de rspuns liniar extins, limit de detecie n domeniul ppm-ppb, nalt selectivitate i reproductibilitate pe termen lung, precizie i exactitate, stabilitate, aparatur relativ simpl i necostisitoare, protocol simplu n ceea ce privete prelucrarea probei n vederea efecturii analizei.Aceste considerente au stat la baza seleciei unei metode de analiz pe baz de absorbie molecular n Vis pentru evaluarea caracteristicilor de performan i stabilirea aplicabilitii ei pentru controlul calitii produselor din carne.

Evaluarea statistic a caracteristicilor de performan analitic ale metodei spectrofotometrice s-a efectuat pe baza testului t. De asemenea, au fost evaluate eroarea relativ, precizia, limita de detecie (LOD), limita de determinare (LOQ).

Pe baza testului t s-a stabilit c metoda nu este afectat de erori sistematice: tcalculat (9, 95%) = 0, 44 este mai mic dect ttabelat (9, 95%)= 2,26.

Eroarea relativ a metodei este 0,19% acceptabil pentru cuantificare la nivelul de concentraie la care ionii nitrit se gsesc n probe reale.

Precizia, exprimat ca RSD (deviaia standard relativ), este 0,99 %. Deoarece, pentru acest nivel de concentraie se accept o valoare a RSD de aproximativ 11%, se poate concluziona c metoda de analiz va furniza rezultate reproductibile n limitele acceptate.

Valorile LOD (0,081g /mL) i respectiv LOQ (0,106 g /mL) sunt mult sub concentraia maxim admis, metoda fiind caracterizat printr-o sensibilitate foarte bun.

Metoda de analiz bazat pe absorbia molecular n Vis, aleas pentru evaluare prezint toate caracteristicile de performan analitic necesare pentru a fi aplicat cu succes n controlul de calitate al produselor din carne.

n ceea ce privete rezultatele obinute la determinarea concentraiei de ioni nitrit pe probe reale, s-a stabilit c indiferent de productor sau materia prim utilizat pentru fabricarea crenvurtilor, concentraia se situeaz sub valoarea maxim admis prin legislaia n vigoare.

n industria crnii principalele materii folosite la fabricarea crenvurtilor sunt:

materiile prime: carnea, slnina i subproduse

materiile auxiliare: NaCl, NaNO2, polifosfai, condimente, ap potabil, derivate proteice etc.

materialele: membrane, materiale de legare/ambalare i combustibili tehnologici folosii la obinerea fumului.

Procesul tehnologic de obinere a crenvurtilor se desfoar n utilaje montate n linie n flux continuu, iar prepararea compoziiei necesar la fabricarea crenvurtilor se face n malaxor Macavid-325, utilaj utilizat n industria crnii pentru amestecarea-omogenizarea diferitelor caliti de carne cu grsimi i condimente i pentru care s-a fcut dimensionarea.

n urma realizrii bilanului de materiale sa constatat c pentru o productivitate de 300 kg/zi de crenvurti sunt necesare 189,08 kg carne de porc. Deasemenea n urma calculelor de dimensionare sa obinut productivitatea malaxorului de 47,8 kg/h, puterea necesar pentru funcionarea malaxorului de 6,52 kW, capacitatea cuvei malaxorului de 0,318 m3 i diametrul arborilor malaxorului de 4,51 cm.

Bibliografie

1. F. Aguilar, U.R. Charrondiere, B. Dusemund, P. Galtier, J. Gilbert, D.M. Gott, European Food Safety Authority Journal, 2010, 8, 1538-1550.

2. P. Erkekoglu, T. Baydar, Gazi University Journal of Science, 2010, 23, 261-270.

3. K. Veena, B. Narayana , Indian Journal of Chemical Technology, 2009, 16, 89-92.

4. J. Ghasemi, A. Jabbari, A. Amini, A. G. Oskoei, B. Abdolahi, Analytical letters , 2004, 37, 2205-2214.

5. M. R. Chinar, Meat Science, 2007, 79, 543-549.

6. F. Rincn, B. Martnez, R. Prez-Olmos, A. Berzosa, Meat Science, 2008, 80, 744752.

7. P. B. Reis, R. M. Ramos, L. F. de Souza, S. de Vasconcelos Canado, Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences, 2009, 45, 49-55.

8. L. Karimzadeh, F. Koohdani, M. Mahmodi, F. Safari, Z. Babaee, World Journal of Fish and Marine Sciences, 2010, 2, 62-65.

9. D. Zlateva, M. Nikolova, Forum ware international, 2011, 2, 24-34.

10. M. Pandurangappa, Y. Venkataramanappa, Food Analytical Methods, 2011, 4, 9099.

11. Z. T. Jiang, Y. X. Guo, R. Li, Food Analytical Methods, 2010, 3, 4753.

12. N. Pourreza, M. R. Fat'hi, A.Hatami, Microchemical Journal, 2012, 104, 2225.

13. M. Noroozifar, M. K. Motlagh, A. Taheri, M. Homayoonfard, Bulletin-Korean Chemical Society, 2006, 27, 875-880.

14. S. Khan, M.M.D.C. Vila, M. Tubino, Food Additives and Contaminants, 2012, 29, 12561262.

15. S.S.M. Hassan, S.A.M. Marzouk, H.E.M. Sayour, Talanta, 2003, 59 , 1237-1244.

16. N. Zrate, M.P. Ruiz, R.P. Olmos, A.N. Arajo, M.C.B.S.M. Montenegro, Microchimicaa Acta, 2009, 165, 117122.

17. M. Badea, A. Amine, M. Benzine, A. Curulli, D. Moscone, A. Lupu, G. Volpe, G. Palleschi, Microchimica Acta, 2004, 147, 5158. 18. .T. Yilmaz, G. Somer, Journal of Electroanalytical Chemistry, 2008, 624, 5963.

19. W.J.R. Santos, P.R. Lima, A.A. Tanaka, S.M.C.N. Tanaka, L.T. Kubota, Food Chemistry, 2009, 113, 12061211.

20. I. Campos, R. Masot, M. Alcaniz, L. Gil, J. Soto, J.L. Vivancosa, E.G. Breijo, R.H. Labrador, J.M. Barat, R.M. Manez, Sensors and Actuators B, 2010, 149, 7178.

21. D. Thomaa, L. Rajith, L. Lonappan, S. Issac, K.G. Kumar, Food Analytical Methods, 2012, 5, 752758.

22. I.H. I. Habib, American Journal of Analytical Chemistry, 2011, 2, 284-288.

23. T. Tamme, M. Reinik, M. Roasto, K. Juhkam, T. Tenno, A. Kiis, Food Additives and Contaminants, 2006, 23, 355361.

24. J. Hsu, J. Arcot, N.A. Lee, Food Chemistry, 2009, 115, 334339.

25. A. Jastrzebska, Journal of Food Composition and Analysis, 2011, 24, 10491056.

26. E.A. Pereira, J.F.S. Petruci, A.A. Cardoso, Food Analytical Methods, 2012, 5, 637642.

27. Prof. dr. Gh. Georgescu, prof. dr. C. Banu, prof. dr. C. Croitoru, prof. dr. C. Savu, prof. dr. V. Taft, prof. dr. I. Van, conf. dr .S. Lungu, conf. Dr. G. Movileanu, ,, Tratat de producerea, procesarea i valorificarea crnii, Editura Ceres, Bucureti, 2000, 629-64528. C. D. Slgean, D. ibulc, ,,Producia i conservarea crnii, Editura Risoprint, Cluj-Napoca, 2005, 108-109

29. A. Micneanu, ,, Analiza i sinteza sistemelor chimice, Suport de curs, 2010

30. V. Nuor, ,,Tehnologia crnii i a produselor din carne, Editura Universitaria, Craiova, 2008, 192-193

31. P. Gemperline, Practical Guide to Chemometrics, Taylor and Francis Group, 2006, cap 2: Statistical Evaluation of Data, 8-39Recepia materiei prime

Depozitare carcas de porc

Tranare- dezosare-alegere

Carne lucru pentru crenvurti

Amestec de srare

Polifosfai

Adaosuri proteice

Ap rcit cu ghea

Preparare bradt i rot

Depozitare pentru maturare

Condimente

Preparare compoziie

Membrane

Umplerea n membrane

Afumare cald

Pasteurizare

Rcire

Depozitare

Livrare

PAGE 43

_1433622028.unknown

_1464098218.unknown

_1464151349.unknown

_1464155097.unknown

_1464098372.unknown

_1463642011.unknown

_1463642084.unknown

_1463824330.unknown

_1433622095.unknown

_1368453329.unknown

_1401093374.unknown

_1433154085.unknown

_1433154889.unknown

_1369663360.unknown

_1369751775.unknown

_1368453681.unknown

_1364186908.unknown

_1364187604.unknown

_1364186887.unknown

nitrit crenvursti

Documents