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Misurazione del sale negli alimenti

Come eseguire la determinazione del contenuto di sale, sodio, cloruro e minerali

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Misurazione del sale negli alimenti

Utilizzato da millenni come aromatizzante alimentare e conservante, il sale da tavola (cloruro di sodio, NaCl) è ampiamente consumato in tutto il mondo e, sebbene gli ioni sodio e cloruro svolgano ruoli essenziali nei processi fisiologici, l'assunzione individuale di sodio da parte di adulti e bambini supera generalmente i requisiti alimentari nella maggior parte dei Paesi.

È stato dimostrato che un apporto alimentare elevato di sodio costituisce un fattore di rischio per l'ipertensione. Per contribuire a ridurre l'incidenza delle malattie cardiovascolari, l'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha fissato l'obiettivo di ridurre del 30% il consumo pro capite di sale da tavola e di limitare l'assunzione di sodio a non più di 2.000 mg al giorno, rendendo essenziale una misurazione accurata del sale negli alimenti per i produttori, gli enti regolatori e i consumatori che desiderano gestire efficacemente i livelli di sodio.

Vuoi approfondire come misurare con precisione i livelli di sale negli alimenti?

La guida METTLER TOLEDO alla determinazione del contenuto di sale

Scarica "Un'introduzione all'analisi del sale: tecniche per la determinazione di sale e ioni" per ulteriori dettagli su tecniche efficaci per la determinazione del contenuto di cloruro, sodio e sale.

Sale e suo effetto sul sapore
Salt and Its Effect on Taste

Metodi di misurazione del sodio e del sale

Esistono vari metodi di analisi del sale e di determinazione del sodio. In questa pagina applicativa e nella guida di accompagnamento, esaminiamo diverse strategie per la misurazione del sale, la determinazione del contenuto di sodio, la determinazione del cloruro e la valutazione dei minerali in massa negli alimenti.

L’attenzione principale è rivolta a:

  • Determinazione argentometrica del cloruro
  • Misurazione dello ione sodio tramite elettrodi iono-selettivi

Quest’ultimo può essere eseguito tramite la tecnica dell’aggiunta multipla di standard oppure direttamente. Nel complesso, i metodi che eseguono la determinazione del sale mediante titolazione o utilizzano elettrodi iono-selettivi sono semplici da eseguire, affidabili e diretti, e richiedono solo attrezzature di laboratorio standard.

Sono inoltre menzionati diversi altri metodi per la determinazione di sale, sodio o minerali: titolazione termometrica, misurazione della densità, incenerimento e analisi elementare. Vengono anche illustrati gli strumenti METTLER TOLEDO che supportano vari metodi di analisi di sale, cloruro e sodio.

Titolazione argentometrica dello ione cloruro

  • Metodo: Titolazione argentometrica del Cl-
  • Tipo di analita: ione Cl-
  • Intervallo di concentrazione dell’analita: ppm a 100%  

Il metodo titrimetrico più consolidato per determinare il contenuto di sale si basa sulla misurazione del cloruro. Nota come titolazione argentometrica per l’uso del nitrato d’argento (AgNO3) come titolante, è ancora comunemente utilizzata nei laboratori alimentari.

Lo ione argento (Ag+) precipita dalla soluzione quando reagisce con lo ione Cl-, e quando tutto il cloruro disponibile è stato consumato dalla reazione con Ag+, il potenziale elettrico nel recipiente di titolazione aumenta a causa dell’accumulo di ioni Ag+ disciolti nella soluzione del campione. Ciò indica il punto finale della titolazione, consentendo il calcolo del contenuto di sale (sulla base dell’ipotesi che tutto il cloruro presente nel campione sia stato apportato da NaCl).

Sebbene la determinazione del cloruro sia rapida e in genere non richieda apparecchiature specializzate, come indicato il metodo non tiene conto degli ioni sodio provenienti da fonti diverse da NaCl. Ciò significa che, pur essendo efficace in molti casi, potrebbe non essere adatto a ogni tipo di analisi del sale.

Un esempio di strumentazione sono i titolatori METTLER TOLEDO .

Determinazione del contenuto di sodio tramite aggiunta standard multipla (MSA)

  • Metodo: Analisi del sodio negli alimenti mediante aggiunta standard multipla
  • Tipo di analita: ione Na+
  • Intervallo di concentrazione dell’analita: ppm a 100%

L’aggiunta standard multipla rileva il sodio nella matrice del campione fino a 0,1 mg/L (4,7•10−6 M). Una piccola quantità di una soluzione standard di sodio viene dosata nel campione più volte in successione, aumentando la sua concentrazione di sodio. Le differenze di potenziale risultanti dai volumi noti dello standard aggiunto vengono utilizzate per determinare la concentrazione intrinseca di sodio del campione mediante un algoritmo di valutazione iterativo basato sull’equazione di Nernst.

È importante sottolineare che le misurazioni MSA possono essere eseguite vicino al limite di rilevamento e che gli effetti della temperatura possono essere compensati dallo strumento per una maggiore accuratezza. Per una preparazione e una quantificazione ottimali del campione, è necessario conoscere prima dell’analisi una concentrazione approssimativa del campione.

Un esempio di strumentazione è l’METTLER TOLEDO Analizzatore di sodio Easy o titolatori Excellence (inclusa l’automazione).

Titolazione termometrica dello ione sodio

  • Metodo: Titolazione termometrica di Na+
  • Tipo di analita: ione Na+
  • Intervallo di concentrazione dell’analita: da 100 ppm a 100%

La titolazione termometrica del contenuto di ione sodio è un metodo alternativo per quantificare il sodio nei prodotti alimentari. La titolazione termometrica dipende dalla formazione di elpasolite, NaK2AlF6, che è altamente esotermica. Il calore sviluppato può essere registrato da una termosonda ad alta risoluzione e utilizzato per dedurre la quantità di ioni Na+ presente nel campione originale.

La reazione procede in presenza di fluoruro di ammonio o bifluoruro di ammonio (NH4F, NH4HF2) e richiede un eccesso di potassio e alluminio. La tossicità dei composti precedenti, che sono anche altamente corrosivi, implica che debbano essere adottate adeguate precauzioni di sicurezza.

La strumentazione adatta a questa analisi è il METTLER TOLEDO titolatori Excellence e l’elettrodo termometrico.

Misurazione diretta del sodio

  • Metodo: Misurazione diretta di Na+ con ISE
  • Tipo di analita: ione Na+
  • Intervallo di concentrazione dell’analita: ppm a 100%

I livelli di sodio negli alimenti, tipicamente in soluzione acquosa, possono essere determinati direttamente usando un ISE abbinato a un titolatore o a un misuratore di ioni. L’accuratezza dipende dall’uso di una curva di calibrazione per dedurre la concentrazione del campione, assumendo che la risposta dell’elettrodo sia la stessa per il campione e per le soluzioni standard. Per questo scopo si utilizza una serie di diluizioni di uno standard di sodio.

Come per MSA, il potenziale rilevato è proporzionale all’attività di uno ione in soluzione e quindi alla sua concentrazione. Dopo le misurazioni, lo strumento associato può calcolare automaticamente la concentrazione ionica del campione e visualizzare i risultati.

La strumentazione adatta a questa analisi è il METTLER TOLEDO misuratori di ioni con elettrodi iono-selettivi.

Altri metodi per la determinazione del contenuto di sale

Il contenuto di sale, sodio, ioni e minerali può essere misurato anche tramite altre tecniche con diversi livelli di specificità. Per applicazioni come la determinazione del NaCl totale o dei sali minerali, non sempre è necessaria un’attrezzatura speciale.  

Altri metodi utili per determinare il contenuto di cloruro, sodio o minerali includono:

  • La densità, usando un densimetro, come il portatile Density2Go™ di METTLER TOLEDO, EasyPlus™ o strumenti da banco Excellence
  • La calcinazione, che richiede una bilancia affidabile, come la XSR o MS Analytical
  • L’analisi elementare, che può trarre vantaggio da un affidabile dispositivo di gestione dei liquidi, un titolatore (Titration Excellence) e/o un autosampler (come METTLER TOLEDO InMotion) per la preparazione del campione

Altre considerazioni per la determinazione del sodio o del sale negli alimenti

I produttori di alimenti dovrebbero utilizzare la tecnica che meglio supporta i loro processi e la loro produttività, consentendo al contempo la conformità alle normative locali. Dal punto di vista applicativo, vari aspetti da considerare per aiutare a stabilire quale metodo sarà ideale per l'analisi del contenuto di sale o di sodio includono:

  • Accuratezza: quanto deve essere accurata la determinazione?
  • Contenuto atteso: quale quantità di ione sodio è prevista?
  • Specificità: il test viene eseguito per il sale, il sodio o il contenuto minerale totale?

Una discussione sulle caratteristiche degli alimenti e su come queste incidono sulla preparazione del campione (miscelazione, dissoluzione, omogeneizzazione, ecc.) è disponibile nell'Appendice 2 della guida gratuita Introduzione all'analisi del sale.

Applicazioni specifiche nella produzione alimentare

METTLER TOLEDO offre una varietà di note applicative che trattano diversi metodi per la determinazione del sodio negli alimenti, la valutazione del contenuto di cloruro e altro ancora. Tra queste figurano applicazioni per misurare il contenuto di sale e sodio di alimenti quali:

  • Lievito in polvere
  • Pane
  • Formaggio
  • Biscotti
  • Condimenti/salse
  • Ketchup
  • Condimenti liquidi
  • Carne/latte
  • Noodles/pasta
  • Patatine
  • Pasti pronti
  • Snack
  • Yogurt

Per un elenco completo delle note applicative che saranno utili al tuo laboratorio per la misurazione del sale e una pratica guida per accedervi, scarica la guida gratuita Introduzione all'analisi del sale.

Nota applicativa

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Qual è la differenza tra il contenuto di sale e il contenuto di sodio?

Il sale da cucina, o NaCl, è di solito una fonte primaria di sodio negli alimenti; tuttavia, gli ioni sodio (Na+) possono essere apportati anche da altri ingredienti alimentari, facendo aumentare il contenuto totale di sodio. Tecniche specifiche di analisi del sale o del sodio possono essere più adatte a particolari tipi di alimenti, a seconda delle fonti di sodio e cloruro da misurare.

Come si misura il contenuto di sale negli alimenti?

La misurazione del sodio negli alimenti può essere effettuata attraverso elettrodi iono-selettivi, titolazione, determinazione della densità e altro ancora. Per i dettagli, scarica la guida gratuita Introduzione all'analisi del sale.

Qual è la formula del cloruro di sodio?

Il cloruro di sodio, comunemente noto come sale o sale da cucina, è un composto ionico. La sua formula chimica è NaCl, che rappresenta un rapporto 1:1 tra ioni sodio e cloruro. Considerando le rispettive masse molari (22,99 e 35,45 g/mol), un campione di 100 g di NaCl contiene 39,34 g di Na e 60,66 g di Cl. Una misurazione accurata di NaCl o del sale negli alimenti è fondamentale per il gusto, la durata di conservazione e le considerazioni sulla salute.

Come si calcola la concentrazione di sale?

Il metodo che utilizzerai per calcolare il contenuto di sale o di sodio dipenderà dalla tecnica di determinazione più adatta per misurare lo ione sodio o cloruro nel tuo laboratorio di misurazione del sale. Vedi sopra “Choosing the Right Salt Content Determination Method for Your Application” oppure scarica la guida gratuita Introduzione all'analisi del sale.

L'analisi gravimetrica di un sale cloruro come tecnica di laboratorio è fattibile?

Il contenuto di cloruro di un sale solubile o di una soluzione acquosa può essere determinato mediante precipitazione dello ione cloruro come cloruro d'argento:

AgNO3 + NaCl → NaNO3 + AgCl↓

Sebbene durante la reazione si formi un precipitato che può essere raccolto e misurato in un crogiolo filtrante precedentemente pesato, è probabile che si ottenga un risultato più semplice, meno dispendioso in termini di tempo e più accurato utilizzando una titolazione argentometrica.

Qual è l'equazione di reazione per la titolazione argentometrica del contenuto di cloruri?

La determinazione del sale mediante titolazione viene ancora eseguita in molti laboratori. La titolazione argentometrica si basa sul nitrato d'argento (AgNO3) come titolante ed è fondata sulla scarsa solubilità del cloruro d'argento (AgCl), che precipita dalla soluzione come segue:

AgNO3 + NaCl → NaNO3 + AgCl↓

Un elettrodo ad anello d'argento può essere utilizzato per rilevare il potenziale elettrico degli ioni argento residui in soluzione dopo la reazione. Un aumento del potenziale causato dal consumo di tutto il cloruro indica il punto finale della titolazione, consentendo il calcolo del contenuto di sale (sulla base dell'assunzione che tutto il cloruro nel campione sia stato apportato da NaCl).

Qual è l'equazione di reazione per la titolazione termometrica dello ione sodio?

Durante la titolazione termometrica dello ione sodio, si forma elpasolite (NaK2AlF6) in una reazione altamente esotermica. Il calore sviluppato può essere utilizzato per dedurre la quantità di ione Na+ presente in un campione.

Utilizzando un titolante composto da nitrato di alluminio nonaidrato e nitrato di potassio (Al(NO3)3 • 9H2O e KNO3, rispettivamente), la reazione procede in presenza di fluoruro di ammonio o difluoruro acido di ammonio (NH4F, NH4HF2) come segue:

Na+ + 2K+ + Al3+ + 6F- → NaK2AlF6↓

Poiché la formazione di elpasolite libera energia, la differenza di temperatura risultante può essere correlata alla quantità di sodio presente nel campione iniziale mediante un sensore termometrico.

Qual è il limite di rilevazione per la misurazione diretta dello ione sodio?

Il limite di rivelazione per la misura diretta del sodio è 0,1 mg/L (4,7 • 10−6 M) e il limite di quantificazione è 0,3 mg/L (1,4 • 10−5 M). L'intervallo di misura lineare dell'elettrodo sensibile al sodio utilizzato va da 0,3 a 70.000 mg/L (1,4 • 10−5 M e 3 M). Se il contenuto di sodio di un campione specifico è superiore a questo valore, il campione deve essere diluito.

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