1. Выполните тестовые задания (40 баллов)

1. При оптимальных условиях в среде культивирования можно достичь выхода сухой биомассы до ... В) 100 г/л. 2. Средняя (представительная) проба – это… А) ... небольшая часть анализируемого объекта, средний состав и свойства которой идентичны во всех отношениях среднему составу и свойствам исследуемого образца. 3. Метод объемного (титрометрического) анализа – это … Е) ... это метод количественного определения, основанный на измерении объема реагента, требуемого для проведения реакции с определяемым веществом. 4. При получении лизина оптимальная температура главной ферментации составляет: C) 30—33°С. 5. Метод пипетирования: – это … А) ... навеску анализируемого вещества растворяют в мерной колбе и на титрование отбирают равные порции раствора измерительной пипеткой (аликвотные части). При расчетах учитывают вместимость мерной колбы и аликвотной части. 6. На чем основано потенциометрическое титрование ? D. на определении точки эквивалентности по рН. 7. Кондуктометрический метод E. используется в технохимическом контроле в вариантах прямой кондуктометрии и кондуктометрического титрования. 8. На чем основано потенциометрическое титрование ? D. на определении точки эквивалентности по рН. 9. В основе количественного колориметрического анализа лежит основной закон светопоглощения – закон … D. Бегера-Ламберта-Бера. 10. Рабочая область слектроскопов ограничена видимой частью спектра и составляет … A. (0,39-0,70) *10-6 м.

11. ... -мера количества радиоактивного вещества, выражаемая числом радиоактивных превращений в единицу времени. В. Активность вещества 12. На сколько групп можно разделить применения ультразвука? В.3 13. На сколько групп по характеру разделения делятся хроматографические методы анализа? В.4 14. К основным законам распространения относятся Е. Все ответы верны 15. Относительное стандартное отклонение это-... A. Стандартное отклонение, деленное на среднее выборки 16. Для чего применяются биологические методы? D. для определения пищевой и биологической ценности продукции. 17. Какой термин от греческого « рем », что озна­чает «теку»? D. реология 18. Для чего применяются физиологические методы? E. для установления степени усвоения и переваривания питательных веществ, безвредности, биологической ценности. 19. Какие методы осуществляется на основе анализа восприятий органов чувств? A. Органолептические методы 20. Относительное стандартное отклонение это-... A. Стандартное отклонение, деленное на среднее выборки

2. Применение ультразвука в пищевой отрасли. Использование реологических методов для определения структурно-механических свойств продуктов (20 баллов).

В пищевой промышленности ультразвук применили для стерилизации, пастеризации и дезинфекции продуктов. Благодаря ультразвуковым колебаниям повышается качество пищевых продуктов и улучшаются технологические процессы их изготовления. В результате многочисленных опытов было установлено, что ультразвуковые колебания определенной частоты и интенсивности не только повышают сроки сохранности, но и улучшают качество молочных продуктов. Так, например, обработка молока ультразвуком позволяет значительно снизить содержание в нем вредной микрофлоры. Кислотность такого молока не повышается в течение пяти часов. При  этом вкус, запах и цвет не изменяются, сохраняется стойкость при перевозке и хранении. Хранение молока в замороженном виде известно давно. Но известно и то, что после размораживания оно меняет вкус и консистенцию - выделяется жир, появляются хлопья... Если же пастеризованное молоко обработать ультразвуком, а потом заморозить, то его можно хранить длительное время, поддерживая температуру минус 12 градусов. Восстановленное, оно ничем практически не отличается от того, каким оно было до замораживания. Предложили этот способ хранения молока английские специалисты. При выработке порошкового молока тоже применили ультразвук. Свежее молоко замораживают до минус 16 градусов, а затем обрабатывают ультразвуковыми колебаниями высокой частоты. Порошок, полученный таким способом, хранится дольше, чем порошок, полученный методом выпаривания. Кроме того, он изготавливается быстрее. Хорошие результаты показал ультразвук на предприятиях, производящих животные и растительные жиры. В Грузии разработан ультразвуковой метод получения тунгового масла - ценнейшего материала в производстве красящих веществ. Семена тунга, обработанные ультразвуком, лучше набухают, и выход масла увеличивается почти на два процента. Уже упоминалось о том, что благодаря ультразвуку можно получать эмульсии из несмешивающихся жидкостей. Это имеет огромное практическое значение для такой отрасли, как хлебопекарное производство, где благодаря масловидным эмульсиям, полученным с помощью ультразвука, почти на 90 процентов сокращается расход масла без ущерба для качества продукции. Это еще не все. Оказывается, что при обработке ультразвуком пекарных дрожжей в течение часа бродильная энергия их повышается в среднем на 15 процентов. В обработанных ультразвуком дрожжах повышается содержание эргостерина, являющегося сырьем для получения высокоактивного витамина D.

3. Теплофизические методы анализа. Сущьность метода жидкостной хроматографии (20 баллов)

Хроматография (7) основана на разделении сложных смесей на составные компоненты между двумя несмешивающимися фазами, из которых одна подвижная, а другая неподвижная.

Существенным признаком хроматографического процесса является его динамический характер. В ходе процесса происходит перемещение подвижной фазы, содержащей анализируемую пробу, через неподвижную фазу. Причем взаимодействие «сорбция-десорбция» повторяется многократно, что обусловливает высокую эффективность хроматографического разделения.

Подвижная фаза может быть жидкой, твердой или представлять собой смесь жидкой или газообразной фаз и обычно перемещается по неподвижной фазе или пропускается через нее.

газожидкостная (2) - за счет равновесного распределения между неподвижной жидкой и подвижной газовой фазами;

Метод газожидкостной хроматографии (ГЖХ) основан на распределении анализируемых соединений между жидкой и газовыми фазами. Благодаря высокой чувствительности и быстроте разделения он используется для количественного и качественного анализов..

Основное преимущество данного вида хроматографии перед другими методами заключается в том, что благодаря большой скорости десорбции разделяемых компонентов в газовой среде можно значительно ускорить продвижение проявителя (газа-носителя) и тем самым ускорить процесс разделения.

Например, анализ пятикомпонентной смеси летучих углеводородов, спиртов, жирных кислот, эфиров и т. д. на газовом хроматографе с высокочувствительным детектором может быть проведен за 5 мин.

По полученным хроматографическим кривым можно определить количественный состав анализируемой смеси путем измерения высоты максимумов пиков, а также найти произведение удерживаемого объема разделяемых веществ на высоту пиков.

Площадь пиков в данном случае находят с помощью планиметра, взвешиванием на аналитических весах вырезанного из бумаги пика и сравнением с массой куска той же бумаги известной площади, либо умножением половины высоты пика на его ширину. Удерживаемый объем рассчитывают по оси объемов от момента ввода порции анализируемой пробы до момента достижения максимума пика.

В стандартных условиях (температура, скорость пропускания газа-носителя и т. д.) время прохождения анализируемого соединения через колонку является постоянной величиной и называется временем удерживания . При количественном анализе в ГЖК используют внутренний стандарт (1) - соединение, которое по физическим свойствам очень близко к исследуемому, и при хроматографировании движется вдоль колонки.

Отечественная промышленность выпускает хроматографы лабораторного и промышленного типов, обладающие чувствительностью, для некоторых типов 5?10^-14 моль/с.

4. Феррицианидный метод опреледния углеводов. Источники излучения в атомно-абсорционном методе анализа (20 баллов)

В атомно-абсорбционной спектроскопии, так же как и в молекулярной, действует закон Бегера-Ламберта-Бера.

Атомно-абсорбционный метод анализа получил широкое распространение в практике вследствие своих достоинств, к числу которых относится высокая чувствительность. В настоящее время известны методы определения более восьмидесяти элементов, среди которых жизненно важные - Na, К, Mg, Ca, Сu, Zn, Р и микроэлементы - Cd, Hg, В, Pb, Sb, As, Mn и др. Количественные определения проводят методом калибровочного графика или методом добавок.

Для визуального наблюдения спектра используют спектроскопы.

Спектроскоп, предназначенный для эмиссионного анализа, получил название стилоскоп (3), а для спектрального анализа по спектрам испускания - стилометр (2). Последний позволяет не только наблюдать спектр, но и количественно измерять относительную интенсивность спектральных линий.

Рабочая область слектроскопов ограничена видимой частью спектра и составляет (0,39-0,70) *10^-6 м. Переносной отечественный стилоскоп СЛП-2 является удобным прибором для проведения экспресс анализов в производственных условиях, а в заводских лабораториях используют стилоскоп СЛ-11А или стиломеры СТ-7.

Для атомизации вещества в атомно-абсорбционной спектрофотометрии используют пламя газовых сред различного типа и электротермические атомизаторы. Пламенная атомизация обеспечивает достаточно низкие пределы обнаружения элементов (10^-5-10-⁷ %) и хорошую воспроизводимость результатов анализа (1-2 %) при достаточно высокой скорости определений и небольшой трудоемкости. Кроме того, этот анализ может быть полностью автоматизирован, начиная от подачи проб и до обработки результатов измерений. При этом производительность составляет до нескольких сотен определений в час.

В научно-исследовательских работах нашли применение качественные атомно-абсорбционные спектрофотометры типа «Спектр-1», «Сатурн», а также приборы зарубежных фирм типа «AAS-1» (Германия) и Perkin - Elmer (США).

Билет 11

1. Проба это… А) ...часть среднего образца, подготовленная соответствующим образом для проведения лабораторных испытаний. 2. Во сколько раз бактерии за сутки могут переработать объем веществ, превышающих массу самих клеток? C) 30-40 раз. 3. Какую температуру применяют для стерилизации питательной среды? А) 1350 и выше. 4. Косвенное титрование, или титрование заместителя – это … С) ... титрование, которое применяют, когда нет подходящей реакции или индикатора для прямого титрования.. 5. Методы отгонки – это … Е) ... какой-либо компонент количественно отгоняют в виде летучего соединения (газа, пара) действием кислот, оснований или высокой температуры. 6. Что является недостатком весового метода? B. большая продолжительность. 7. Метод анализа который применяется для измерения угла поворота плоскости поляризации света при пропускании его через оптически активную среду раствора проводят с помощью поляриметров. B. поляриметрический метод анализа. 8. Денсиметры для контроля плотности молока носят название … E. лактоденсиметр 9. Метод анализа который применяется для измерения угла поворота плоскости поляризации света при пропускании его через оптически активную среду раствора проводят с помощью поляриметров. B. поляриметрический метод анализа. 10. Закон Бегера-Ламберта-Бера: C. D = l * c

11. ... -упругие колебания и волны, частота которых превышает 15 - 20 кГц. С. Ультразвук 12. Радиоактивность – это ... А. способность некоторых химических элементов (урана, тория, радия, калифорния и др.) самопроизвольно распадаться и испускать невидимые излучения 13. На какие группы разделяется применения ультразвука? D. получение информации о веществе, воздействие на вещество, обработка и передача сигналов 14. Разновидности распределительной хроматографии С. на бумаге, ионообменная, газожидкостная, в тонком слое 15. Какие процессы основаны на эффекте кавитации: С. предотвращение образования накипи,ультразвуковая очистка, звукокапиллярный эффект, диспергирование твёрдых тел в жидкостях,дегазация (деаэрирование) жидкостей,кристаллизация, интенсификация электрохимических процессов, получение аэрозолей, уничтожения микроорганизмов и стерилизация инструментов в медицине 16. В зависимости от применяемых средств измерений методы подразделяются на ... A. измерительные, регистрационные, расчетные, социологические, экспертные и органолептические 17.Какие анализы относится к физическим методам ?E.микроскопия, поляриметрия, колориметрия, рефрактометрия, спектроскопия, реология, люминесцентный анализ и другие. 18.Что изучает феноменологическая реология?E.изучает однородные или квазиоднородные материалы, предполагая, что они являются сплошными средами. 19.Для чего применяются микробиологические методы?A.для определения степени обсемененности продукции различными микроорганизмами 20.Метод scoring ( с англ. отсчет очков) основан на исполь­зовании каких шкалB. графических и словесных.

2. Применение биологических методов анализа. Приборы фотометрического анализа (20 баллов).

Метод анализа, основанный на переведении определяемого компонента в поглощающее свет соединение с последующим определением количества этого компонента путём измерения светопоглощения раствора полученного соединения, называется фотометрическим.

По окраске растворов окрашенных веществ можно определять концентрацию того или иного компонента или визуально, или при помощи фотоэлементов – приборов, превращающих световую энергию в электрическую. В соответствии с этим различают фотометрический визуальный метод анализа, называемый часто колориметрическим, и метод анализа с применением фотоэлементов – собственно фотометрический метод анализа. Фотометрический метод является объективным методом, поскольку результаты его не зависят от способностей наблюдателя, в отличие от результатов колориметрического – субъективного метода.

Фотометрический метод анализа – один из самых старых и распространённых методов физико-химического анализа. Его распространению способствовали сравнительная простота необходимого оборудования, особенно для визуальных методов, высокая чувствительность и возможность применения для определения почти всех элементов периодической системы и большого количества органических веществ. Открытие всё новых и новых реагентов, образующих окрашенные соединения с неорганическими ионами и органическими веществами, делает в настоящее время применение этого метода почти неограниченным.

Фотометрический метод анализа может применяться для большого диапазона определяемых концентраций. Его используют как для определения основных компонентов различных сложных технических объектов с содержанием до 20 -30% определяемого компонента, так и для определения микропримесей в этих объектах при содержании их до 10-3 – 10-4 %. Комбинирование фотометрических методов с некоторыми методами разделения – хромотографическим, экстракционным позволяет на 1-2 порядка повысить чувствительность определения, доведя его до 10-5 .

В некоторых случаях фотометрический метод может быть применён для одновременного определения в растворе в растворе нескольких ионов, хотя его возможности ограничены.

3. Количественные методы анализа. ИК- и УФ-спектрофотометрические методы анализа (20 баллов)

Спектрофотометрия, метод исследования и анализа веществ, основанный на измерении спектров поглощения в оптической области электромагнитного излучения. Иногда под спектрофотометрией понимают раздел физики, объединяющий спектроскопию (как науку о спектрах электромагнитного излучения), фотометрию и спектрометрию [как теорию и практику измерения соотв. интенсивности и длины волны (или частоты) электромагнитного излучения]; на практике спектрофотометрия часто отождествляют с оптической спектроскопией. По типам изучаемых систем спектрофотометрия обычно делят на молекулярную и атомную. Различают спектрофотометрия в ИК, видимой и УФ областях спектра (смотри Инфракрасная спектроскопия, Ультрафиолетовая спектроскопия).

Применение спектрофотометрии в УФ и видимой областях спектра основано на поглощении электромагнитного излучения соединениями, содержащими хромофорные (напр., С = С, С=С, С=О) и ауксохромные (ОСН₃, ОН, NH₂ и др.) группы (см. Цветность органических соединений). Поглощение излучения в этих областях связано с возбуждениемэлектронов s-, p-и n-орбиталей основного состояния и переходами молекул в возбужденные состояния: s : s*, n : s*, p : p* и n : p* (переходы перечислены в порядке уменьшения энергии, необходимой для их осуществления;). Переходы s : s* находятся в далекой УФ области, например у парафинов при ~ 120 нм. Переходы n : s* наблюдаются в

В ИК области проявляются переходы между колебательными и вращательными уровнями (смотри Колебательные спектры, Вращательные спектры). Среди частот колебаний молекул выделяют так называемые характеристические, которые практически постоянны по величине и всегда проявляются в спектрах хим. соединений, содержащих определенные функциональные группы (вследствие чего эти частоты иногда называют групповыми). Теория колебаний сложных молекул позволяет расчетным путем предсказать колебательный спектр соединений, т. е. определить частоты и интенсивности полос поглощения.

4. Метод формольного титрования. Перманганатный метод определения углеводов (20 баллов)