اندازه گیری کلسیم در غذا برای درک میزان مصرف مواد غذایی و اطمینان از سلامت کافی استخوانها و سلامت کلی بدن ضروری است. میزان کلسیم را میتوان با استفاده از تکنیکهای مختلف آزمایشگاهی، از جمله طیف سنجی جذب اتمی (AAS)، آنالیز پلاسمای جفت شده القایی (ICP) یا سنجشهای رنگ سنجی که یونهای کلسیم را در یک نمونه تشخیص میدهند، اندازه گیری کرد. اندازه گیری دقیق نیاز به آماده سازی مناسب نمونه، مانند خشک کردن، آسیاب کردن و گاهی خاکستر کردن، برای تغلیظ مواد معدنی دارد. برچسبهای تغذیهای و مطالعات تحقیقاتی برای هدایت توصیهها، جلوگیری از کمبودها و نظارت بر مصرف کلسیم در جمعیتهای مختلف به این اندازه گیریها متکی هستند.
کلسیم در مواد غذایی چیست؟
کلسیم موجود در غذا به ماده معدنی ضروری که به طور طبیعی در منابع غذایی مختلف وجود دارد و بدن برای عملکردهای حیاتی به آن نیاز دارد، اشاره دارد. این ماده یک جزء حیاتی برای ساخت و حفظ استخوانها و دندانهای قوی، پشتیبانی از عملکرد عضلات، سیگنال دهی عصبی و لخته شدن خون است. غذاهای غنی از کلسیم شامل محصولات لبنی مانند شیر، پنیر و ماست و همچنین سبزیجات برگ دار سبز، آجیل، دانهها و غذاهای غنی شده مانند شیر یا غلات گیاهی است. مصرف کلسیم کافی از طریق غذا به جلوگیری از کمبودها کمک میکند و از سلامت اسکلتی و کلی بدن در درازمدت پشتیبانی میکند.
اهمیت اندازه گیری کلسیم در مواد غذایی
اندازه گیری کلسیم در غذا برای حفظ تغذیه مناسب و جلوگیری از مشکلات سلامتی مرتبط با کمبود کلسیم، مانند ضعف استخوانها، پوکی استخوان و اختلال در عملکرد عضلات یا اعصاب، بسیار مهم است. اندازه گیری دقیق به افراد، متخصصان مراقبتهای بهداشتی و تولیدکنندگان مواد غذایی کمک میکند تا میزان کلسیم موجود در غذاهای مختلف را درک کنند و از رعایت توصیههای غذایی اطمینان حاصل شود. همچنین از توسعه غذاهای غنی شده و برچسب گذاری تغذیهای پشتیبانی میکند و به مصرف کنندگان اجازه میدهد تا انتخابهای آگاهانهای داشته باشند. با اندازه گیری میزان مصرف کلسیم، میتوانیم سلامت جمعیت را رصد کنیم، کمبودها را در مراحل اولیه شناسایی کنیم و استخوانهای قویتر و رفاه کلی را ارتقا دهیم.
روشهای اندازه گیری کلسیم در مواد غذایی
در ادامه به روشهای اندازه گیری کلسیم در مواد غذایی اشاره میکنیم:
طیف سنجی جذب اتمی (AAS)
طیف سنجی جذب اتمی روشی بسیار دقیق است که برای اندازه گیری غلظت کلسیم در نمونههای غذایی استفاده میشود. در این تکنیک، نمونه ابتدا، اغلب با خشک کردن و هضم اسیدی، برای آزاد کردن یونهای کلسیم آماده میشود. سپس محلول آماده شده به داخل یک کوره شعلهای یا گرافیتی کشیده میشود، جایی که اتمهای کلسیم نور را در طول موج خاصی جذب میکنند.
مقدار نور جذب شده متناسب با غلظت کلسیم است. AAS حساسیت و دقت بالایی را فراهم میکند و آن را برای غذاهایی با محتوای کلسیم بالا و پایین مناسب میسازد. این روش به طور گسترده در آزمایشگاههای تحقیقاتی و صنایع غذایی برای اطمینان از دقیق و قابل اعتماد بودن برچسب گذاری تغذیهای و مطالعات رژیم غذایی استفاده میشود.
طیف سنجی نشر نوری پلاسمای جفت شده القایی (ICP-OES)
طیف سنجی نشر نوری پلاسمای جفت شده القایی یکی دیگر از تکنیکهای پیشرفته برای تعیین کلسیم در غذا است. این روش شامل وارد کردن نمونه غذای هضم شده به یک مشعل پلاسما است که اتمها را تحریک میکند و باعث میشود که آنها در طول موجهای مشخص نور ساطع کنند. شدت این نور ساطع شده اندازه گیری و با غلظت کلسیم مرتبط میشود.
طیف سنجی نشر نوری پلاسمای جفت شده القایی بسیار حساس است و میتواند همزمان چندین عنصر را اندازه گیری کند، که آن را برای ماتریسهای غذایی پیچیده ایده آل میکند. این روش نیاز به آماده سازی دقیق نمونه، معمولاً شامل هضم اسیدی، برای جلوگیری از تداخل دارد. این روش به دلیل دقت، سرعت و توانایی آن در بررسی طیف وسیعی از انواع مواد غذایی، به طور گسترده در تحقیقات علوم غذایی، کنترل کیفیت و آزمایشهای نظارتی استفاده میشود.
سنجشهای رنگ سنجی
سنجشهای رنگ سنجی روشی سادهتر و پرکاربرد برای تخمین محتوای کلسیم در مواد غذایی هستند. در این آزمایشها، یونهای کلسیم در یک نمونه آماده شده با یک معرف خاص واکنش میدهند تا یک کمپلکس رنگی تشکیل دهند. شدت رنگ حاصل با استفاده از اسپکتروفتومتر اندازه گیری میشود و غلظت کلسیم با مقایسه آن با یک منحنی استاندارد تعیین میشود.
این روش مقرون به صرفه و مناسب برای آزمایشهای معمول در آزمایشگاههایی است که دسترسی محدودی به ابزارهای پیشرفته دارند. با این حال، دقت آن از AAS یا ICP-OES کمتر است و ممکن است تحت تأثیر یونهای دیگر موجود در نمونه قرار گیرد. با وجود محدودیتهای آن، همچنان یک انتخاب محبوب برای تجزیه و تحلیل تغذیهای و اهداف آموزشی است.
روشهای تیتراسیون
تیتراسیون یک روش شیمیایی سنتی برای تعیین مقدار کلسیم در نمونههای غذایی است که اغلب از اتیلن دی آمین تترا استیک اسید (EDTA) به عنوان تیترانت استفاده میکند. نمونه ابتدا در اسید حل میشود و یونهای کلسیم در حضور یک معرف که با اتصال تمام کلسیم به آن تغییر رنگ میدهد، با EDTA واکنش میدهند.
حجم محلول EDTA مورد نیاز، امکان محاسبه میزان کلسیم را فراهم میکند. تیتراسیون نسبتاً ساده و ارزان است و به تجهیزات آزمایشگاهی اولیه نیاز دارد و میتواند نتایج نسبتاً دقیقی را برای غذاهایی با میزان کلسیم متوسط تا زیاد ارائه دهد. به دلیل محدودیتهای حساسیت، این روش برای غذاهای بسیار کم کلسیم مناسب نیست، اما همچنان در محیطهای آموزشی و آزمایش در مقیاس کوچک ارزشمند است.
اندازه گیری کلسیم در مواد غذایی در آزمایشگاههای رسوب آب