Я очень серьезно отношусь к кофе. Это, вероятно, самый важный прием пищи в день и, по-видимому, самый большой общий диетический источник антиоксидантов в Соединенных Штатах Америки. Независимо от того, верите ли вы, что антиоксиданты влияют на здоровье (я настроен скептически), это интересно!
К сожалению, промышленно обжаренный и молотый кофе иногда фальсифицируют различными нежелательными «другими вещами»: кукурузой, соевыми бобами, пшеничной шелухой и т. д. В Юго-Восточной Азии существует большое беспокойство по поводу фальсификации пищевых продуктов и безопасности в целом., поскольку ориентированный на затраты характер рынка подталкивает меньшинство поставщиков к нечестным методам ведения бизнеса. Здесь, во Вьетнаме, один из конкретных слухов заключается в том, что кофе от уличных торговцев на самом деле не кофе, а небезопасные химические ароматизаторы, смешанные с кукурузными рыльцами, жареной кокосовой шелухой и соей. Местные новости сообщили, что 30% уличного кофе даже не содержат кофеина.
Хотя я слышал довольно причудливые истории, рассказываемые в уличных кофейнях, некоторые из них, как оказалось, основаны на крупицах (бобах?) правды, и местные новости определенно показывали их достаточно часто. Впрочем, я уже много лет покупаю кофе у одних и тех же приветливых уличных торговцев и немного обижаюсь на голословные обвинения в их адрес.
Звучит как работа для науки, но что мы можем использовать для количественной оценки чистоты многих образцов кофе, не тратя целое состояние? Как обычно, решение проблемы (каламбур) уже было в комнате:
Повидон-йод (также называемый йодоповидоном) является антисептиком, включенным в Список основных лекарственных средств ВОЗ. Он состоит из водорастворимого полимера под названием повидон, йодистого водорода и элементарного йода. Элементарный йод образует комплекс с повидоном, который медленно высвобождает элементарный йод, который растворяется в растворе, уже содержащем йодистый водород.
Химия на кухне
Элементарный йод является довольно реактивным веществом. В нашем случае он образует в растворе трииодид-ионы (I3-), придающие ему темно-коричневый цвет (в разбавленном растворе - желтый) и действующий как окислитель. Он также обладает очень полезным свойством образовывать крахмально-трийодидный комплекс невероятно темно-синего цвета. Это позволяет нам использовать растворимый крахмал в качестве индикатора присутствия ионов трийодида в химическом анализе, называемом йодометрическим титрованием.
Различные продукты содержат смесь растворимого и нерастворимого крахмала - в моем случае я использовал крахмал из тапиоки, и он работал достаточно хорошо в качестве индикатора, и он обычно доступен почти в каждом местном домашнем хозяйстве.
Разбавленный раствор повидон-йода, около 0,1% (слева) и приготовленный реагент с избытком крахмала (справа)
Теперь мы можем очень хорошо обнаруживать ионы трийодида в растворе, но что это нам даст? Рассмотрим состав сухого кофе:
Потеря синей окраски при титровании неразбавленным кофе в начальном тесте
Следующим этапом было приготовление стандартных растворов кофе и реагента. После некоторых тестов я обнаружил, что смесь 1:200 10% повидон-йода и водопроводной воды, смешанная с 5 граммами тапиокового крахмала, работала достаточно хорошо. Для стандартного кофейного раствора я заварил 20 граммов молотого кофе Trung Nguyên 'S' (распространенный местный бренд), используя традиционную кофеварку и 150 мл кипящей воды, затем разбавил результат 30:1, чтобы получить около 300 мл стандартного кофе. кофейный раствор.
Разведение 30:1 имеет две причины. Во-первых, вьетнамский уличный кофе продается в виде густого сиропа, который при подаче поливают льдом; он слишком концентрированный по сравнению с нашим реагентом, поэтому лучше его разбавить. Во-вторых, я подозреваю, что реагент чувствителен к свету, поэтому целесообразно смешивать более низкие концентрации свежего реагента для каждой сессии тестирования.
Как оказалось, для полного изменения окраски растворимого крахмала в 10 мл реагента потребовалось 2,0 мл стандартного раствора кофе. Вооружившись этими знаниями, пришло время спланировать эксперимент, сесть на мотоцикл и купить пугающее количество уличного кофе.
Пробежка за кофе ради науки
Оставайтесь с нами - обработка образцов занимает некоторое время, но через несколько дней мы получим результаты вместе с полным описанием дизайна исследования. Я также посещу то, что местные жители называют «Рынком смерти», чтобы попытаться найти предполагаемый поддельный кофе… Я постараюсь не получить ножевые ранения и не раствориться в кислоте.
На самом деле, рынок - довольно милое место, и я часто бываю в этом районе. Помимо вопросов химической безопасности, это действительно захватывающее место, если вы любите химию и не склонны к кошмарам.
Кроме того, нет никаких причин, по которым этот метод нельзя было бы использовать для характеристики других веществ, таких как аскорбиновая кислота (витамин С). Я также попробовал это, используя таблетки, отпускаемые без рецепта, и они с готовностью отреагировали, но решил, что расследование давнего скандала с фальсификацией кофе более увлекательно, чем исследование концентрации фруктового сока.
Также можно использовать решение для обнаружения незаконного добавления метабисульфита натрия в свинину, чтобы продавать ее как говядину с более высокой наценкой. При стоимости 0,002 доллара США за тест мы можем что-то найти, и необходимы дальнейшие исследования, чтобы увидеть, можно ли применить аналогичный метод на практике.