Измерение содержания соли в пищевых продуктах

Q: В чем разница между содержанием соли и содержанием натрия?

Поваренная соль, или NaCl, обычно является основным источником натрия в продуктах питания; однако ионы натрия (Na+) могут поступать и из других пищевых ингредиентов, что приводит к более высокому общему содержанию натрия. Для разных типов продуктов питания могут лучше подходить определённые методы анализа соли или натрия — в зависимости от источников натрия и хлорида, которые измеряются.

Q: Как измерить содержание соли в пище?

Измерение содержания соли в пищевых продуктах можно выполнять с помощью ион-селективных электродов, титрования, определения плотности и других методов. Подробности см. в бесплатном руководстве «Introduction to Salt Analysis Guide».

Q: Какова формула хлорида натрия?

Хлорид натрия, широко известный как соль или поваренная соль, представляет собой ионное соединение. Его химическая формула — NaCl, что означает соотношение ионов натрия и хлорида 1:1. Если учитывать их соответствующие молярные массы (22,99 и 35,45 г/моль), образец NaCl массой 100 г содержит 39,34 г Na и 60,66 г Cl. Точное измерение содержания NaCl или соли в пищевых продуктах имеет решающее значение для вкуса, срока хранения и вопросов, связанных со здоровьем.

Q: Как рассчитать концентрацию соли?

Метод, который вы будете использовать для расчёта содержания соли или натрия, будет зависеть от того, какая методика определения наиболее подходит для измерения иона натрия или хлорида в вашей лаборатории измерения содержания соли. См. выше раздел «Choosing the Right Salt Content Determination Method for Your Application» или загрузите бесплатное руководство «Introduction to Salt Analysis Guide».

Q: Является ли гравиметрический анализ хлоридной соли как лабораторный метод жизнеспособным?

Содержание хлоридов в растворимой соли или водном растворе можно определить путём осаждения иона хлорида в виде хлорида серебра:AgNO3 + NaCl → NaNO3 + AgCl↓Хотя в ходе реакции образуется осадок, который можно собрать и измерить в предварительно взвешенном фильтрующем тигле, более простой, менее трудоёмкий и, вероятно, более точный результат можно получить с помощью аргентометрического титрования.

Q: Каково уравнение реакции для аргентометрического титрования содержания хлоридов?

Определение содержания соли методом титрования по-прежнему проводится во многих лабораториях. Аргентометрическое титрование основано на использовании нитрата серебра (AgNO3) в качестве титранта и опирается на малорастворимую природу хлорида серебра (AgCl), который выпадает из раствора следующим образом:AgNO3 + NaCl → NaNO3 + AgCl↓Для регистрации электрического потенциала ионов серебра, оставшихся в растворе после реакции, можно использовать серебряный кольцевой электрод. Повышение потенциала, вызванное полным расходованием хлорид-ионов, указывает на конец титрования, позволяя рассчитать содержание соли (при допущении, что весь хлорид в образце был внесён NaCl).

Q: Каково уравнение реакции для термометрического титрования иона натрия?

При термометрическом титровании ионов натрия образуется эльпасолит (NaK2AlF6) в ходе сильно экзотермическая реакция. Выделяющееся тепло можно использовать для определения количества ионов Na+ в образце.При использовании титранта, состоящего из нитрата алюминия nonahydrate и нитрата калия (Al(NO3)3 • 9H2O и KNO3 соответственно), реакция протекает в присутствии фторида аммония или гидродифторида аммония (NH4F, NH4HF2) следующим образом:Na+ + 2K+ + Al3+ + 6F- → NaK2AlF6↓Поскольку образование эльпасолита сопровождается выделением энергии, соответствующую разность температур можно связать с количеством натрия, присутствующего в исходном образце, с помощью термометрического датчика.

Q: Каков предел обнаружения при прямом измерении иона натрия?

Предел обнаружения при прямом измерении натрия составляет 0.1 mg/L (4.7 • 10−6 M), а предел количественного определения — 0.3 mg/L (1.4 • 10−5 M). Линейный диапазон измерения используемого натрий-селективного электрода лежит в пределах от 0.3 до 70,000 mg/L (1.4 • 10−5 M и 3 M). Если содержание натрия в конкретном образце выше этого значения, образец необходимо разбавить.

Как выполнять определение содержания соли, натрия, хлоридов и минералов

Измерение содержания соли в пищевых продуктах

На протяжении тысячелетий поваренная соль (хлорид натрия, NaCl) широко употребляется по всему миру, и хотя ионы натрия и хлорида играют важную роль в физиологических процессах, индивидуальное потребление натрия как взрослыми, так и детьми обычно превышает пищевые потребности в большинстве стран.

Повышенное содержание натрия в рационе является фактором риска высокого артериального давления. Для снижения частоты сердечно-сосудистых заболеваний Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) поставила перед собой цель сократить потребление столовой соли на душу населения на 30% и ограничить потребление натрия не более чем 2000 мг в день, что делает точное измерение соли в продуктах пищи необходимым для производителей, регуляторов и потребителей, стремящихся эффективно контролировать уровень натрия.

Хотите глубже разобраться, как точно измерять содержание соли в пищевых продуктах?

Важным аспектом инициативы является широкое внедрение чётких и легко понимаемых пищевых этикеток на обработанных продуктах. Для выполнения этих требований к маркировке, а также благодаря множеству источников натрия в запечённых, переработанных и готовых продуктах, выбор точного метода определения содержания натрия стал важен для производителей пищевых продуктов и напитков.

Скачайте «Введение в анализ соли: методы определения соли и ионов» для получения дополнительной информации об эффективных методах определения содержания хлоридов, натрия и соли.

Перейти к руководству: Введение в анализ соли

Соль и ее влияние на вкус, текстуру и формулу

Поваренная соль используется для усиления вкуса продуктов, корректировки их цвета и текстуры, а также для продления срока хранения. Определение общего содержания соли в пищевом продукте также позволяет производителям переработанных пищевых продуктов контролировать эти характеристики от партии к партии — независимо от того, выпускается ли продукция в твердой, жидкой, пастообразной, порошкообразной или иной форме.

Хотя именно соль в наибольшей степени способствует избыточному потреблению натрия, натрий также содержится в химических разрыхлителях, таких как пищевая сода (гидрокарбонат натрия), и в консервантах, таких как нитрат натрия, нитрит натрия и бензоат натрия. Содержание хлорид-ионов также может быть повышено при добавлении хлорида калия (низкосолевой альтернативы поваренной соли).

Точное тестирование натрия или соли — на этапе приемки сырья, на производственной линии или в ходе окончательного контроля качества — помогает обеспечить, чтобы технологические процессы пищевой переработки выпускали продукцию с ожидаемыми характеристиками. Это также может помочь обеспечить точность маркировки содержания натрия, что, в свою очередь, помогает потребителям делать осознанный выбор продуктов питания, которые они употребляют.

Существуют различные методы испытания соли и определения содержания натрия. На этой странице с описанием применения и в прилагаемом руководстве мы рассматриваем несколько различных подходов к измерению содержания соли, определению содержания натрия, определению хлоридов и оценке содержания основных минералов в пищевых продуктах.

Основное внимание уделяется:

Аргентометрическое определение хлоридов
Измерение иона натрия с помощью ионоселективных электродов

Последнее может выполняться либо методом многократного добавления стандартов, либо напрямую. В совокупности методы, в которых определение содержания соли проводится методом титрования или с использованием ионоселективных электродов, просты в выполнении, надежны и понятны, и требуют только стандартное лабораторное оборудование.

Также упоминаются несколько других методов определения соли, натрия или минералов: термометрическое титрование, измерение плотности, озоление и элементный анализ. Также рассматриваются приборы METTLER TOLEDO, поддерживающие различные методы анализа соли, хлоридов и натрия.

Аргентометрическое титрование хлорид-иона

Method: Аргентометрическое титрование Cl^-
Analyte type: ион Cl^-
Analyte concentration range: ppm to 100%

Наиболее established титриметрический метод определения содержания соли основан на измерении хлоридов. Известный как аргентометрическое титрование благодаря использованию нитрата серебра (AgNO₃) в качестве титранта, он по-прежнему широко применяется в пищевых лабораториях.

Ион серебра (Ag⁺) осаждается из раствора при реакции с ионом Cl^-, и когда весь доступный хлорид будет израсходован в реакции с Ag⁺, электрический потенциал в сосуде для титрования возрастает из-за накопления растворенных ионов Ag⁺ в растворе пробы. Это указывает на конечную точку титрования и позволяет рассчитать содержание соли (при допущении, что весь хлорид в пробе был внесен NaCl).

Хотя определение хлоридов выполняется быстро и, как правило, не требует специального оборудования, этот метод, как уже отмечалось, не учитывает ионы натрия, поступившие из источников, отличных от NaCl. Это означает, что, будучи эффективным во многих случаях, он может быть непригоден для каждого типа анализа соли.

Примером оборудования является METTLER TOLEDO Titrators.

Определение содержания натрия методом множественного стандартного добавления (MSA)

Method: Определение натрия в пищевых продуктах методом множественного стандартного добавления
Analyte type: ион Na+
Analyte concentration range: ppm to 100%

Метод множественного стандартного добавления позволяет обнаруживать натрий в матрице пробы до 0,1 мг/л (4,7•10−6 M). Небольшое количество стандартного раствора натрия последовательно вносят в пробу несколько раз, повышая его концентрацию. Разности потенциалов, возникающие в результате внесения известных объемов стандарта, используют для определения собственной концентрации натрия в пробе с помощью итерационного алгоритма оценки, основанного на уравнении Нернста.

Важно, что измерения MSA можно выполнять вблизи предела обнаружения, а температурные эффекты могут быть компенсированы прибором для более высокой точности. Для оптимальной пробоподготовки и количественного определения перед анализом необходимо знать приблизительную концентрацию пробы.

Примером оборудования является METTLER TOLEDO Easy Na Sodium Analyzer или Excellence Titrators (включая automation).

Термометрическое титрование иона натрия

Method: Термометрическое титрование Na+
Analyte type: ион Na+
Analyte concentration range: 100 ppm to 100%

Термометрическое титрование содержания ионов натрия является альтернативным методом количественного определения натрия в пищевых продуктах. Термометрическое титрование основано на образовании эльпасолита, NaK2AlF6, которое сопровождается значительным выделением тепла. Выделяющееся тепло можно зарегистрировать с помощью высокочувствительного термозонда и использовать для определения количества иона Na+, присутствующего в исходной пробе.

Реакция протекает в присутствии фторида аммония или гидродифторида аммония (NH4F, NH4HF2) и требует избытка калия и алюминия. Токсичность указанных соединений, которые к тому же являются высококоррозионными, означает, что следует принимать соответствующие меры безопасности.

Подходящим оборудованием для этого анализа являются METTLER TOLEDO Excellence Titrators и Thermometric Electrode.

Прямое измерение натрия

Method: Прямое измерение Na+ с помощью ИСЭ
Analyte type: ион Na+
Analyte concentration range: ppm to 100%

Уровень натрия в пищевых продуктах, обычно в водном растворе, можно определить напрямую с помощью ИСЭ в сочетании с титратором или ion meter. Точность зависит от использования калибровочной кривой для определения концентрации пробы при допущении, что отклик электрода одинаков для раствора пробы и стандартных растворов. Для этого используется ряд разведений стандартного раствора натрия.

Как и в случае MSA, измеряемый потенциал пропорционален активности иона в растворе и, следовательно, его концентрации. После измерений сопряженный прибор может автоматически рассчитывать концентрацию иона в пробе и отображать результаты.

Подходящим оборудованием для этого анализа являются METTLER TOLEDO Ion-meters с Ion-selective electrodes.

Другие методы определения содержания соли

Содержание соли, натрия, ионов и минералов также можно измерять с помощью других методов с разной степенью специфичности. Для таких задач, как определение общего содержания NaCl или минеральных солей, специальное оборудование не всегда необходимо.

К дополнительным методам, которые могут быть полезны для определения содержания хлоридов, натрия или минералов, относятся:

Плотность с использованием плотномера, например портативного handheld Density2Go™, EasyPlus™ или настольных приборов Excellence
Озоление, для которого требуются надежные весы, такие как XSR или MS Analytical
Элементный анализ, для которого может быть полезно надежное устройство для правила работы с жидкостями, титратор (Titration Excellence) и/или автосамплер (например, METTLER TOLEDO InMotion) для пробоподготовки

Выбор подходящего метода определения содержания соли для вашей задачи

Принцип измерения	LOQ	RSD
Аргентометрическое титрование иона хлорида	35 ppm	1%
Метод множественного добавления стандартов (MSA)	< 1 ppm	1%
Термометрическое титрование иона натрия	100 ppm	2%
Прямое измерение натрия	< 1 ppm	4%

Как уже было отмечено, определение содержания соли или натрия можно выполнять как прямым, так и косвенным методом. Выбор метода зависит как от ожидаемого диапазона измеряемого иона, так и от таких факторов, как требования к точности и состав пищевого продукта.

Ожидаемое содержание натрия или хлоридов

При выборе стратегии измерения натрия или соли крайне важно убедиться, что выбранный метод обеспечит надежные измерения в ожидаемом диапазоне концентраций ионов. Обсуждение и удобные для быстрого просмотра таблицы этих диапазонов в применении к методам, рассмотренным здесь, содержатся в Приложении 2 бесплатного руководства «Введение в анализ соли».

Производители пищевых продуктов должны использовать методы, которые лучше всего поддерживают их процессы и пропускную способность, обеспечивая соблюдение местных нормативов. С точки зрения применения следует учитывать различные аспекты, которые следует учитывать для определения оптимального метода для анализа содержимого соли или натрия, включают:

Точность: Насколько точным должно быть определение?
Ожидаемый контент: Какое количество иона натрия ожидается?
Конкретика: Проводится ли тест на соле, натрия или общее содержание минералов?

Обсуждение характеристик пищи и того, как эти характеристики влияют на подготовку образцов (смешивание, растворение, гомогенизация и т.д.) можно найти в Приложении 2 к бесплатному Руководству по вводу в анализ соли.

Специфические применения в производстве продуктов питания

METTLER TOLEDO предлагает различные прикладные заметки, охватывающие различные методы определения натрия в пищевых продуктах, оценку содержания хлорида и многое другое. К ним относятся применения для измерения содержания соли и натрия в продуктах, таких как:

Разрыхлитель
Хлеб
Сыр
Печенье
Заправки/соусы
Кетчуп
Жидкая приправа
Мясо/молоко
Лапша/паста
Картофельные чипсы
Готовые блюда
Закуски
Йогурт

Для полного списка заметок по применению, которые будут полезны для вашей лаборатории измерения соли, а также удобное руководство по их использованию, пожалуйста, скачайте бесплатное Руководство по анализу соли.

Сопутствующие продукты и решения

Методы титрования

Swiss-engineered titration instruments, sensors and software unite into a complete workflow suite that simplifies compliance and speeds results in every lab, from R&D to QC.

Лабораторные приборы для измерения pH

Высокоточные приборы для точного измерения pH, электропроводности, концентрации ионов, ОВП и содержания растворенного кислорода в лабораторных и промышленных условиях.

Области применения

White paper of the multiple standard addition (MSA) technique for sodium determination in food

Multiple Standard Addition (MSA) Titration Technique for Sodium Determination in Food

Titration-Based Method, Simple and Accurate Analysis

Руководство по ионселективным электродам (ИСЭ)

От теории к применению: как точно и проводить ионоселективные измерения в растворе

Applications Library

Часто задаваемые вопросы

В чем разница между содержанием соли и содержанием натрия?

Поваренная соль, или NaCl, обычно является основным источником натрия в продуктах питания; однако ионы натрия (Na+) могут поступать и из других пищевых ингредиентов, что приводит к более высокому общему содержанию натрия. Для разных типов продуктов питания могут лучше подходить определённые методы анализа соли или натрия — в зависимости от источников натрия и хлорида, которые измеряются.

Как измерить содержание соли в пище?

Измерение содержания соли в пищевых продуктах можно выполнять с помощью ион-селективных электродов, титрования, определения плотности и других методов. Подробности см. в бесплатном руководстве «Introduction to Salt Analysis Guide».

Какова формула хлорида натрия?

Хлорид натрия, широко известный как соль или поваренная соль, представляет собой ионное соединение. Его химическая формула — NaCl, что означает соотношение ионов натрия и хлорида 1:1. Если учитывать их соответствующие молярные массы (22,99 и 35,45 г/моль), образец NaCl массой 100 г содержит 39,34 г Na и 60,66 г Cl. Точное измерение содержания NaCl или соли в пищевых продуктах имеет решающее значение для вкуса, срока хранения и вопросов, связанных со здоровьем.

Как рассчитать концентрацию соли?

Метод, который вы будете использовать для расчёта содержания соли или натрия, будет зависеть от того, какая методика определения наиболее подходит для измерения иона натрия или хлорида в вашей лаборатории измерения содержания соли. См. выше раздел «Choosing the Right Salt Content Determination Method for Your Application» или загрузите бесплатное руководство «Introduction to Salt Analysis Guide».

Является ли гравиметрический анализ хлоридной соли как лабораторный метод жизнеспособным?

Содержание хлоридов в растворимой соли или водном растворе можно определить путём осаждения иона хлорида в виде хлорида серебра:

AgNO3 + NaCl → NaNO3 + AgCl↓

Хотя в ходе реакции образуется осадок, который можно собрать и измерить в предварительно взвешенном фильтрующем тигле, более простой, менее трудоёмкий и, вероятно, более точный результат можно получить с помощью аргентометрического титрования.

Каково уравнение реакции для аргентометрического титрования содержания хлоридов?

Определение содержания соли методом титрования по-прежнему проводится во многих лабораториях. Аргентометрическое титрование основано на использовании нитрата серебра (AgNO3) в качестве титранта и опирается на малорастворимую природу хлорида серебра (AgCl), который выпадает из раствора следующим образом:

AgNO3 + NaCl → NaNO3 + AgCl↓

Для регистрации электрического потенциала ионов серебра, оставшихся в растворе после реакции, можно использовать серебряный кольцевой электрод. Повышение потенциала, вызванное полным расходованием хлорид-ионов, указывает на конец титрования, позволяя рассчитать содержание соли (при допущении, что весь хлорид в образце был внесён NaCl).

Каково уравнение реакции для термометрического титрования иона натрия?

При термометрическом титровании ионов натрия образуется эльпасолит (NaK2AlF6) в ходе сильно экзотермическая реакция. Выделяющееся тепло можно использовать для определения количества ионов Na+ в образце.

При использовании титранта, состоящего из нитрата алюминия nonahydrate и нитрата калия (Al(NO3)3 • 9H2O и KNO3 соответственно), реакция протекает в присутствии фторида аммония или гидродифторида аммония (NH4F, NH4HF2) следующим образом:

Na+ + 2K+ + Al3+ + 6F- → NaK2AlF6↓

Поскольку образование эльпасолита сопровождается выделением энергии, соответствующую разность температур можно связать с количеством натрия, присутствующего в исходном образце, с помощью термометрического датчика.

Каков предел обнаружения при прямом измерении иона натрия?

Предел обнаружения при прямом измерении натрия составляет 0.1 mg/L (4.7 • 10−6 M), а предел количественного определения — 0.3 mg/L (1.4 • 10−5 M). Линейный диапазон измерения используемого натрий-селективного электрода лежит в пределах от 0.3 до 70,000 mg/L (1.4 • 10−5 M и 3 M). Если содержание натрия в конкретном образце выше этого значения, образец необходимо разбавить.

МЕТТЛЕР ТОЛЕДО рекомендует

Измерение содержания соли в пищевых продуктах

Как выполнять определение содержания соли, натрия, хлоридов и минералов

Руководство METTLER TOLEDO по определению содержания соли

Соль и ее влияние на вкус, текстуру и формулу

Методы измерения натрия и содержания соли

Аргентометрическое титрование хлорид-иона