Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Аналитика и технология виноградных дистиллятов

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

06.09.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1314 / 1714 15 16 17 > Следующая >>>

, 5 — органический катион

2 — калий — 6,2, 3 — натрий — 8,3, 4 — магний — 2,6, 6 — кальций — 5,3 мг/дм

Рис. 16. Электрофореграмма определения катионов выдержанного бренди, разбавление 2 раза: 1 — аммоний — 0,8 мг/дм

131

Таблица 27

Характерные массовые концентрации катионов в высококачественной

коньячной продукции производства РФ

Массовая концентрация, мг/дм

Катион

Коньячные спирты, 3—5 лет Коньяки, 3—5 лет

Аммоний До 1 До 2

Калий 1—3 1—10

Натрий 1—5 5—10

Магний До 1 До 1

Кальций До 1 До 5

Таблица 28

Характерные массовые концентрации катионов в высококачественной

коньячной продукции производства РФ

Массовая концентрация, мг/дм

Катион

Коньячные спирты, 6—10 лет Коньяки, 6—10 лет

Аммоний До 1 До 2

Калий 4—10 5—12

Натрий 5—10 5—15

Магний До 2 До 2

Кальций До 5 До 6

Характерные массовые концентрации катионов в высококачественной

коньячной продукции производства РФ

Массовая концентрация, мг/дм

Катион

Коньячные спирты, 10—20 лет Коньяки, 10—20 лет

Аммоний До 3 До 2

Калий 8—20 8—20

Натрий 8—15 5—20

Магний До 2 До 2

Кальций До 10 До 10

132

Таблица 29

Возможно определение концентрации аминокислот в коньячной продукции методом капиллярного электрофореза. В основном в коньячной продукции ожидаются свободные формы, поэтому не требуется проведение гидролиза.

Метод основан на разделении анионных форм N-фенилтиокарбамил-производных аминокислот под действием электрического поля вследствие их различной электрофоретической подвижности. Для идентификации и количественного определения анализируемых компонентов регистрируют ультрафиолетовое поглощение при длине волны 254 нм.

Использовалась система капиллярного электрофореза, оснащенная кварцевым капилляром эффективной длиной 0,5 м, внутренним диаметром 0,075 мм, спектрофотометрическим детектором, работающим на длине волны 254 нм, и электронно-вычислительной машиной (компьютером) с программным обеспечением для обработки электрофореграмм, например система капиллярного электрофореза «Капель» (номер Госреестра средств измерений 17727-01).

ХОД ПРОВЕДЕНИЯ АНАЛИЗА

Приготовление ведущего электролита

и вспомогательных растворов

Приготовление раствора гидроксида натрия, молярная кон-

центрация 0,5 моль/дм

. В 50—60 см3 дистиллированной воды

растворяют 2 г гидроксида натрия. По окончании растворения разбавляют дистиллированной водой до объема 100 см

Срок хранения в сосуде из полиэтилена с плотно завинчивающейся крышкой — 2 месяца.

Приготовление раствора соляной кислоты, молярная концентрация 1 моль/дм

мещают 8,3 см лированной водой до 100 см

. В мерную колбу вместимостью 100 см3 по-

соляной кислоты, а затем разбавляют дистил-

и перемешивают. Срок хранения

не ограничен.

Приготовление раствора гидрофосфата натрия, 0,2М. В мерной колбе вместимостью 100 см тиводного гидрофосфата натрия в 50—60 см

растворяют 7,164 г двенадца-

воды. Затем доводят до метки водой и перемешивают. Срок хранения — 2 месяца.

133

Приготовление раствора дигидрофосфата натрия, 0,2 М.

Навеску 2,76 г моногидрата однозамещенного фосфата на-

трия помещают в колбу на 100 см

, растворяют в 70 см3 воды,

затем доводят до метки водой. Срок хранения — 2 месяца.

Приготовление ведущего электролита. В колбу вместимо-

стью 25 см 0,2 м/дм дигидрофосфата натрия, перемешивают, добавляют 10—12 см

вносят 0,1135 г β-циклодекстрина, добавляют 3 см3

раствора гидрофосфата натрия и 0,75 см3 0,2 м/дм3

воды и растворяют бэтта-циклодекстрин. При необходимости нагревают на теплой водяной бане. После полного растворения β-циклодекстрина доводят до метки водой. Концентрация ведущего электролита 30 мМ, β-циклодекстрина — 4 мМ, значение рН — 7,7—7,8. Срок хранения в полиэтиленовой посуде и при температуре +4°С — не более двух недель.

Приготовление реакционных растворов. Раствор карбоната

натрия, 0,1 М: в колбу вместимостью 25 см сятиводного карбоната натрия, добавляют 15 см

вносят 0,715 г де-

дистиллированной воды и растворяют. Доводят до метки водой и перемешивают. Срок хранения раствора в полиэтиленовой посуде не ограничен.

Приготовление реактива для дериватизации аминокислот.

Раствор N-фенилизотиоцианата в изопропиловом спирте:

в стеклянную емкость вносят 0,2 см

изопропилового спирта, тщательно перемешивают. Срок

12 см

фенилизотиоцианата и

хранения в холодильнике не ограничен.

Прибор подготавливают к работе в соответствии с руководством (инструкцией) по эксплуатации и устанавливают следующие рабочие параметры:

— длина волны спектрофотометрического или фотометриче-

ского детектора — 254 нм; — положительное напряжение 10 кВ; — дозирование пробы — пневматическое при 30 мБар в тече-

ние 5 с при напряжении 0 кВ; — время анализа 40 мин; — рекомендуется термостатирование капилляра при темпе-

ратуре 20°С.

Примечание: допускается изменение напряжения и времени анализа по решению оператора при обеспечении условий разделения интересующих компонентов.

134

Перед анализом подготавливают капилляр к работе, промывая его 3,5% раствором соляной кислоты в течение 3 мин, затем дистиллированной водой — 3 мин, 4% раствором гидроокиси натрия в течение 3 мин, дистиллированной водой в течение 3 мин и далее ведущим электролитом в течение 3 мин.

Капилляр промывают каждый раз при включении прибора. Результаты первого измерения не учитывают. Содержимое одной пробирки ведущего электролита можно использовать для выполнения не более пяти измерений.

Градуировка прибора. Исходную градуировочную смесь аминокислот — аргинина, лизина, тирозина, гистидина, лейцина, метионина, валина, пролина, треонина, триптофана, серина, альфа-аланина, глицина (при необходимости могут быть добавлены глютаминовая, аспарагиновая кислоты и цистеин) массовой концентрацией по 1 г/дм разом: в мерную колбу вместимостью 100 см

готовят следующим об-

помещают по 0,100 г аминокислот, доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают. Срок хранения раствора в холодильнике при температуре 4—6°С — 7 суток.

Рабочие градуировочные смеси концентрацией 0,001, 0,005,

0,010, 0,025 и 0,050 г/дм

готовят путем последовательных раз-

бавлений исходной градуировочной смеси.

Подготовка градуировочных смесей для анализа: градуировочную смесь отбирают мерной пипеткой (дозатором) в количестве 0,05 см 10% водного раствора карбоната натрия и 0,3 см

в пробирку Эппендорфа, добавляют 0,1 см3

раствора фенилизотиоцианата в изопропиловом спирте. Содержимое тщательно перемешивают и оставляют на 35 мин при комнатной температуре для прохождения реакции между фенилизотиоцианатом и свободными аминокислотами образца. Затем содержимое сушат досуха в потоке теплого воздуха (допускается сушка в естественных условиях), добавляют 0,5 см

дистиллированной воды, тщательно перемешивают, центрифугируют при 6000 об

−1

в течение 5 мин, переносят в прибор и пневматическим методом под давлением 30 мБар в течение 5 с дозируют пробу в капилляр.

Градуировку прибора проводят не реже одного раза в три месяца, а также при замене капилляра, исходных растворов, реактивов, использующихся для приготовления электролита, после ремонта прибора, а также при неудовлетворительных

135

результатах контроля стабильности градуировочной характеристики.

Пробоподготовка материала: ввиду незначительного содержания аминокислот в коньячных дистиллятах и бренди для анализа берут 0,5 см добавляют 0,1 см

0,3 см

раствора фенилизотиоцианата в изопропиловом спир-

10% водного раствора карбоната натрия и

напитка в пробирку Эппендорфа,

те. Содержимое тщательно перемешивают и оставляют на 35 мин при комнатной температуре для прохождения реакции между фенилизотиоцианатом и свободными аминокислотами образца. Затем содержимое сушат досуха в потоке теплого воздуха (допускается сушка в естественных условиях), добавляют 0,5 см вают, центрифугируют при 6000 об

дистиллированной воды, тщательно перемеши-

−1

в течение 5 мин, переносят в прибор и пневматическим методом под давлением 30 мБар в течение 5 с дозируют пробу в капилляр. В итоге достигается 10-кратное концентрирование пробы, что учитывают в количественных расчетах.

Анализируемую пробу дозируют в прибор не менее двух раз и регистрируют электрофореграммы для каждого ввода. Условия регистрации электрофореграмм проб должны соответствовать условиям регистрации электрофореграмм градуировочных растворов.

Используя электрофореграмму, зарегистрированную в приведенных выше условиях анализа, при помощи программного обеспечения к прибору рассчитывают массовую концент рацию соответствующих аминокислот по установленным градуировочным характеристикам с учетом концентрирования. Пример электрофореграммы свободных аминокислот выдержанного бренди показан на рис. 17.

Показатели прецизионности метода определения массовых концентраций аминокислот показаны в табл. 30.

Основные неорганические анионы выдержанных бренди — это хлорид и сульфат, причем концентрация сульфата может постепенно повышаться за счет окисления сульфит-иона. Хотя для дистилляции не используют сульфитированные виноматериалы, тем не менее образование незначительных количеств сернистого ангидрида в процессе перегонки все-таки происходит. Это и является причиной его появления в дистиллятах. Наряду с известными методами измерений массовых

136

, 3 — валин — 1,25, 4 — пролин — 4,17, 5 — треонин — 0,06, 6 — серин — 0,10, 7 — глицин — 0,12 мг/дм

0,21 мг/дм

Рис. 17. Электрофореграмма свободных аминокислот выдержанного бренди, концентрирование 10 раз: 2 — метионин —

137

концентраций хлорида, сульфата, нитрита и нитрата в напитках известно применение для этих целей методик капиллярного электрофореза.

Таблица 30

Показатели прецизионности метода определения массовых концентраций

аминокислот

, %

1—100

Диапазон измерений, мг/дм

Показатель повторяемости (относительное среднеквадратическое отклонение повторяемости), σ

Показатель воспроизводимости (относительное среднеквадратическое отклонение воспроизводимости), σ

Предел повторяемости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами параллельных определений), r, %, P = 0,95, n = 2

Предел воспроизводимости, R, %, P = 0,95, n = 2 28

Границы относительной погрешности при вероятности, ±δ, %, P = 0,95, n = 2

Мы использовали систему капиллярного электрофореза серии «Капель» с характеристиками: фотометрический детектор (254 нм); кварцевый капилляр с внешним полиимидным по-

−6

крытием (внутренний диаметр 75×10

м, эффективная длина 0,5 м, водное термостатирование 22°С). Пробоподготовка модельных смесей анионов и испытуемых образцов (разбавление 2 раза) заключалась в центрифугировании.

Для оптимизации разделения и количественного определения массовой концентрации хлорида, нитрата, нитрита и сульфата применяли косвенное детектирование и несколько вариантов ведущего электролита.

Градуировочные растворы 1, 10, 50, 100 и 500 мг/дм

готовили на 20% водном растворе этилового ректификованного спирта, используя стандартные образцы соответствующих анионов. Применение данной концентрации спирта позволило обеспечить стабильность градуировочных растворов. Перед каждым измерением капилляр в течение двух минут последовательно промывали 1М соляной кислотой, дистиллированной водой, 1М гидрооксидом натрия и дистиллиро-

138

ванной водой. После этого капилляр промывали ведущим электролитом в течение 2 мин.

Оптимальное отрицательное напряжение для разделения модельной смеси, охарактеризованное подвижностью анионов, составило 8 кВ. Подбор напряжения для выполнения определения при установленном составе ведущего электролита позволил регулировать длительность определения и в то же время обеспечить необходимое качество разделения. Ориентировочное время миграции (мин) анионов для оптимизированного состава ведущего электролита и при отрицательном напряжении 8 кВ: хлорида — 8, нитрита — 8,5, нитрата — 9, сульфата — 9,4.

Электрофореграмма градуировочной смеси анионов получена при отрицательном напряжении 8 кВ с использованием ведущего электролита: бихромат калия 10 ммоль/дм тилендиамин — 10 ммоль/дм

, смешанных в соотношении 1:1.

; гексаме-

Коэффициенты чувствительности относительно хлорида (1,0) составили для нитрата — 2,0; нитрита — 2,1, сульфата — 1,5. В связи с этим предел чувствительности по нитрату и нитриту составил 0,5 мг/дм Линейность сохранялась до 500 мг/дм

, для хлорида и сульфата — 0,2 мг/дм3.

включительно, что позволяло использовать минимальную кратность разбавления испытуемых проб вина. Наблюдаемая электрофоретическая подвижность анионов составила (10

−4

см2В−1с−1): хлорида — 5,73, нитрата — 5,31, нитрита — 5,06, сульфата — 4,70. При выборе напряжения руководствовались значением максимально допустимого тока на приборе и длительностью анализа.

Производили дозирование пробы пневматическим методом под давлением 30 мБар в течение 5 секунд. Устанавливали время анализа 15 минут, отрицательное напряжение 8 кВ, сила тока составляла 40±3 мкА. Установлено, что определению не мешают другие ионные соединения вина. Анализируемую пробу дозируют не менее двух раз и регистрируют электрофореграммы. В случае изменения времени миграции анионов пробы вина применяют метод добавок. Характеристическое содержание (мг/дм

) анионов в выдержанных бренди, производимых в РФ, для хлорида находилось в диапазоне 2—10, нитрата — 0—1, нитрита — менее 0,1; сульфата — 2—15. Как правило, содержание анионов в дистиллятах ниже, чем в готовой продукции, где сказывается ионный вклад вспомогательных

139

материалов. Частично ионный состав подвержен влиянию бочковой тары, используемой в коньячном производстве.

Методика успешно применена для определения анионов

в растворах дубового экстракта (рис. 18).

Электрофореграмма анионов бренди показана на рис. 19.

Обнаружение избыточных количеств нитратов или нитритов может служить основанием для признания несоответствия продукции требованиям безопасности и изъятию ее из торговой сети.

Метод капиллярного электрофореза успешно применен для прямого определения глюкозы, сахарозы и фруктозы в винах, фруктовых соках, экстрактах из вегетативных органов плодовых культур и винограда, что отражено в стандарте организации ГНУ СКЗНИИСиВ СТО 00668034-025-2011 «Методы оценки массовой концентрации фруктозы, глюкозы и сахарозы в биологических объектах и продуктах переработки плодов и винограда посредством высокоэффективного капиллярного электрофореза».

Оптимизированы следующие условия выполнения анализа. Система капиллярного электрофореза серии «Капель» оборудована ультрафиолетовым детектором (254 нм) со следующими характеристиками:

— кварцевый капилляр с эффективной длиной 0,5 м, внут-

−6

ренним диаметром 75×10

м; ведущий электролит готовят следующим образом: в высушенный стеклянный сосуд с завинчивающейся крышкой помещают 20 мг сорбата калия, 40 мг 10% водного раствора цетил-триметиламмонийоснования (ЦТА-ОН), 160 мг глицерина (ч.д.а.), добавляют

дистиллированной воды и 0,08 см3 1% раствора гид-

5 см роокиси калия;

— рекомендуемое отрицательное напряжение 16 кВ, при этом

ток должен составить 45±2 мкА, время анализа 15 минут.

Пробоподготовку осуществляли следующим образом: про-

бу сока, вина или другого объекта разбавляли в 2—50 раз (в зависимости от ожидаемого суммарного содержания сахаров), центрифугировали, переносили в прибор и производили дозирование пневматическим методом под давлением 30 мБар в течение 5 с.

140

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1314 / 1714 15 16 17 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]