Краткая характеристика физико-химических методов определения показателей качества товаров

Хроматографические методы — это совокупность методов разделения и анализа многокомпонентных смесей, основанных на использовании явления сорбции в динамических условиях.

Хроматографический процесс происходит в системе из двух несмешивающихся фаз, одна из которых подвижная, другая — неподвижная. Подвижной фазой, содержащей пробу исследуемого вещества, может быть газ (газовая хроматография) либо жидкость (жидкостная хроматография), а неподвижной — пористое или гранулированное твердое вещество (сорбент) или тонкая пленка жидкости, адсорбированная на твердом теле (вариант тонкослойной или бумажной хроматографии). Предпочтительность того или иного хроматографического метода определяется природой анализируемых веществ (например, летучие или нелетучие соединения), а также эффективностью их разделения и детектирования. Хроматографические методы используются для определения аминокислот — треонина, валина, метионина, изолейцина, лизина, фенилаланина, триптофана, гистидина, цистина и других в продовольственных товарах. Например, газожидкостная хроматография используется для определения жирных кислот в растительных маслах, хлорорганических и фосфорорганических пестицидов, летучих нитрозамипов; газовая хроматография — при анализе запаха продуктов питания; жидкостная — при определении антибиотиков, гормональных препаратов.

Метод газожидкостной хроматографии (ГЖХ) широко используется для анализа летучих компонентов (спиртов, эфиров, летучих жирных кислот, альдегидов и др.) при идентификации алкогольных и безалкогольных напитков, растительных и животных жиров и других пищевых продуктов.

Электрохимические методы используются для определения содержания тяжелых металлов и других элементов, многих органических веществ — спиртов, фенолов, исследовать ионный состав воды и измерять некоторые суммарные характеристики, например окислительно-восстановительный потенциал (редокс-потенциал, Eh). Эти методы обладают рядом преимуществ: высокой экономичностью, отсутствием или незначительным расходом реагентов, высокой чувствительностью, небольшими эксплуатационными расходами, отсутствием исключительных требований к квалификации персонала и, как результат, — низкой стоимостью единичного анализа. Электрохимические приборы могут быть выполнены в портативной или полевой конфигурации.

Потенциометрические методы (ионометрия) предназначены для прямого определения концентрации ионов в растворе при помощи ионселективного электрода. Метод основан на непосредственном измерении электродных потенциалов и нахождении концентрации по градуировочному графику или путем вычислений.

Кондуктометрический метод предназначен для определения концентрации известного электролита в его чистом растворе или расплаве по электропроводности. Измерения проводятся при фиксированной температуре в растворах, содержащих только один электролит.

Волътамперометрический метод предназначен для определения содержания токсичных элементов в пищевых продуктах и воде.

Сущность метода заключается в накоплении на электроде (из углеродного материала или благородного металла) присутствующих в водном растворе элементов с последующим их растворением при строго контролируемом изменении напряжения на электроде, что приводит к появлению токовых пиков, высота которых связана с концентрацией элементов в растворе.

Эти методы являются альтернативой атомно-абсорбционной спектрофотометрии.

Капиллярный электрофорез основан на разделении сложных смесей компонентов в кварцевом капилляре, внутренний диаметр которого 50−100 мкм, при приложении к нему напряжения.

Разделение происходит вследствие различия скоростей перемещения заряженных частиц в растворе под действием электрического поля. Скорость перемещения частиц зависит от величины заряда и массы, определяющих степень их ускорения в электрическом поле, а также от их размеров и формы, обусловливающих сопротивление трения, препятствующего их движению. В качестве буферов используют разбавленные растворы органических и неорганических соединений (солей, кислот, щелочей). Детектирование компонентов пробы может осуществляться спектрофотометрическим (СФ), кондуктометрическим, флуоресцентным или масс-спектрометрическим (МС) детекторами. Качественное и количественное определение компонентов пробы проводится путем калибровки стандартных растворов либо при помощи библиотеки спектров (в случае использования СФили МС-детекторов).

Этот метод предназначен для анализа различных классов органических соединений, содержащихся в водных пробах, а также для исследования ионного состава и разделения смесей изомеров.

Метод используют для определения показателей качества алкогольных и безалкогольных напитков, мясных, рыбных, молочных, яичных продуктов.