Отримано 17.12.2022, Доопрацьовано 19.01.2023, Прийнято 20.04.2023
Мета. Кількісне визначення кальцію у різних зразках молока та встановлення впливу теплової обробки на його вміст . Методика. У роботі використано методи планування експерименту, аналізу та синтезу вихідної інформації, кислотний метод визначення жирності молока, метод комплексонометричного титрування, методи статистичної обробки експериментальних даних. Результати. Молоко є цінним харчовим продуктом і може повністю забезпечити потребу людського організму в кальції. З метою подовження терміну зберігання та поліпшення мікробіологічної чистоти молоко найчастіше піддають тепловій обробці. Теплова обробка спричиняє суттєві зміни у фізико-хімічних властивостях молока, зокрема призводить до зниження концентрації йонів кальцію у ньому. З огляду на це, є нагальна потреба у контролі за вмістом кальцію у молоці. Кількісне визначення кальцію в молоці та молочних продуктах найчастіше здійснюють титриметричними методами, які вирізняються точністю та експресністю визначення. У роботі наведено результати експериментальних досліджень вмісту йонів кальцію у молоці до та після теплової обробки методом комплексонометричного титрування. Проведені дослідження показали, що вміст йонів кальцію у молоці відповідає вимогам діючих стандартів України і коливається від 918,9 мг/л. до 1495,5 мг/л. Встановлено, що вміст кальцію у молоці суттєво залежить від його жирності. Зі збільшенням вмісту жиру у свіжому молоці з 1,0% до 3,5% вміст кальцію зростає відповідно від 977,8 мг/л до 1495,5 мг/л. У зразках молока після теплової обробки також спостерігають збільшення вмісту кальцію з жирністю з 918,9 мг/л до 1284,8 мг/л відповідно. Теплова обробка призводить до зменшення вмісту кальцію в розчинній фазі молока на 6,4% –16,4% порівняно зі свіжим молоком. Найменше йонів кальцію вилучилось під час теплової обробки зразків молока з найнижчою жирністю. Практична значимість. Кальцій є надзвичайно важливим макроелементом молока, який регулює цілу низку фізіологічних процесів в організмі людини; життєвонеобхідний для формування кісткової тканини та зубів, низки інших процесів. Термічне оброблення призводить до порушення сольової рівноваги між розчинною та колоїдною фазами у молоці. Розчинні форми кальцію у вигляді гідрогенортофосфатів незворотньо перетворюються у колоїдний кальцій ортофосфат, що призводить до суттєвої декальцифікації молока. Тому важливо контролювати вміст кальцію, як у свіжому молоці, так і у пастеризованому. Пропонований метод визначення кальцію є швидким, дешевим, а також може бути використаний для контролю вмісту кальцію в інших молочних продуктах, а також питній воді.
milk; calcium content; heat treatment; complexometric titration; ЕDTA
[1] Pavlotska, L.F. (2012). Nutrition and food safety. Chapter 1. General nutrition. Kharkiv: UIPA.
[2] Imran, M., Khan, H., Hassan, S.S., & Khan, R. (2008). Physicochemical characteristics of various milk samplesavailable in Pakistan. Journal of Zhejiang University Science, 9(7), 546-551. doi: 10.1631%2Fjzus.B0820052.
[3] Mc Carthy, O.J., & Singh, H. (2009). Physico-chemical properties of milk. New York: Springer.
[4] Pravina, Р., Didwagh, S., & Mokashi, A. (2012). Calcium and its role in human body. International Journal of Pharmaceutical and Bio-Medical Science, 4, 2229-3701.
[5] Petrovich, M.B., Filho, V.R.A., & Neto, J.A.G. (2007). Direct determination of Calcium in milk by atomic absorption spectrometry using flow-injection analysis. Eclectica Química, 32(3), 25-30. doi: 10.1590/S0100-46702007000300004.
[6] Vičkačkaitė, V., Tautkus, S., & Kazlauskas, R. Determination of Calcium in mineral waters by flame atomic absorption spectrometry. Chemija, 18(4), 34-37.
[7] Grudpan, K., Jakmunee, J., Vaneesorn, Y., Watanesk, S., Maung, U.A., & Sooksamiti, P. (1998). Flow-injection spectro-photometric determination of Calcium using murexide as a color agent.Talanta, 46(6),1245-1247. doi: 10.1016/S0039-9140(97)00410-4.
[8] Stefan, R.I., Staden, J.F.V., & Aboul-Enein, H.Y. (1999). Electrochemical sensor arrays. Critical Reviews in Analitycal Chemistry, 29(2), 133-153.
[9] Vahl, K., Kahlert, H., & Scholz, F. (2010). Rapid automatic determination of Calcium and Magnesium in aqueous solutions by FIA using potentiometric detection. Electroanalysis, 22, 2172-2178. doi: 10.1002/elan.201000146.
[10] Zachariadis, G., Lyratzi, A., & Stratis, J. (2011). Ion chromatographic method for the determination of cations of group IA and IIA in water samples, pharmaceuticals and energy drinks by nonsuppressed conductometric detection. Central European Journal of Chemistry, 9, 941-947. doi: 10.2478/s11532-011-0077-8.
[11] Ekinci, N., Ekinci, R., Polat, R., & Budak, G. (2005). The determination of calcium concentrations in human milk with energy dispersive X-ray fluorescence. Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 91, 155-160. doi: 10.1016/j.jqsrt.2004.05.053.
[12] Akyilmaz, E., & Kozgus, O. (2009). Determination of calcium in milk and water samples by using catalase enzyme electrode. Food Chemistry, 115, 347-351. doi: 10.1016/j.foodchem.2008.11.075.
[13] Töpel, A. (2007). Chemistry and physics of milk. Hamburg: Behr's Verlag.
[14] Gaucheron, F. (2011). Milk salts: Distribution and analysis. Academic Press. Oxford. UK.
[15] Holt, C., Carver, J.A.,. Ecroyd, H., & Thorn, D.C. (2014). Caseins and the casein micelle: Their biological functions, structures, and behavior in foods. Journal of Dairy Science, 96, 6127-6146. doi: 10.3168/jds.2013-6831.
[16] De Kruif, C.G., Huppertz, T., Urban, V.S., & Petukhov, A.V. (2012). Casein micelles and their internal structure. Advances in Colloid and Interface Science, 171-172, 36-52. doi: 10.1016/j.cis.2012.01.002.
[17] Feshchur, R.V., Barvinskyi, A.F., & Kichor, V.P. (2001). Statistics. Lviv: IntelektZakhid.