Determination of Carbon and Nitrogen/Protein in Flour

Význam tématu

Mletá mouka je klíčovou surovinou potravinářského průmyslu a stanovení obsahu uhlíku poskytuje informace o jednotnosti mletí a kvalitě obohacení. Určení dusíku slouží pro výpočet obsahu bílkovin, což zásadně ovlivňuje technologické vlastnosti mouky a její vhodné použití (pekárenské výrobky, pečivo, sladké pečivo).

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace bylo ověřit spolehlivou a přesnou metodu současného stanovení uhlíku a dusíku (proteinů) v různých typech mouky (pšeničná, kukuřičná, rýžová) pomocí spalovacího analyzátoru LECO CN828. Studie zahrnuje přípravu vzorků, kalibraci, měření s různými nosnými plyny a vyhodnocení přesnosti a opakovatelnosti.

Použitá metodika a instrumentace

• Instrument: LECO CN828 – vertikální křemenná pec v čistém kyslíku, NDIR detektor CO₂ a termo vodivostní detektor N₂.
• Příprava vzorků: sušení při 80–85 °C do konstantní hmotnosti, skladování v desikátoru, analýza do 24 h.
• Nosný plyn: helium (vyšší citlivost) nebo argon (nižší citlivost při nízkém dusíku).
• Parametry měření: teplota pece 950 °C, dopohořívač 850 °C, objem dávky 10 cm³ nebo 3 cm³, tří cykly proplachu, vyrovnání balónku 10 s.
• Kalibrace: lineární kalibrace pro C, lineární kalibrace s průchodem nulou pro N, reference EDTA LCRM s různými hmotnostmi.

Hlavní výsledky a diskuse

• Pšeničná mouka: C ~45,2 %, N ~2,9 % (protein ~16,9 %), RSD <0,05 %.
• Kukuřičná mouka: C ~44,6–44,8 %, N ~1,14–1,16 % (protein ~7,2 %), RSD <0,1 %.
• Rýžová mouka: C ~44,3–44,4 %, N ~1,36–1,38 % (protein ~8,1 %), RSD <0,2 %.
• Helium zaručuje lepší citlivost pro nízké koncentrace dusíku, argon s 10 cm³ dávkou poskytuje akceptovatelnou přesnost.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá analýza C/N s minimální přípravou vzorku.
• Přímý přepočet na obsah proteinu pomocí doporučených konverzních faktorů (pšenice 5,83; kukuřice 6,25; rýže 5,95).
• Uplatnění v potravinářském výzkumu, QA/QC laboratořích a obchodní kontrole kvality.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Automatizace přípravy vzorků a integrace s LIMS.
• Rozšíření aplikace na alternativní obiloviny a potravinářské matrix.
• Optimalizace nosných plynů a vývoj citlivějších detektorů.
• Použití vícebodové kalibrace a pokročilých algoritmů zpracování dat.

Závěr

Metoda na analyzátoru LECO CN828 pro simultánní stanovení uhlíku a dusíku v moukách prokázala vysokou přesnost, reprodukovatelnost a efektivitu. Volba nosného plynu a objemu dávky umožňuje přizpůsobit analýzu požadované citlivosti a nákladovosti.

Reference

• LECO Corporation. CN828 Series Operator's Instruction Manual.
• USDA Circular No. 183. Proteinové konverzní faktory pro obiloviny.
• LECO Certified Reference Materials (EDTA LCRM, LRM).