Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Методы исследования свойств зернопродуктов и вторичного сырья зерноперерабатывающих предприятий. Лабораторный практикум. Учебное пособие
.pdf
влажности, 0,5 г оксида кальция и 100 см3 петролейного эфира и
0,00146 1000
m
перемешивают.
Плотно закрытые банки или колбы помещают в предварительно нагретый до 35 °С термостат и выдерживают при температуре
(35 ± 3) °С в течение 2 ч. Охлаждают до комнатной температуры. В
целях безопасности работы следует следить за строгим соблюдением
указанной температуры во время термостатирования. Перед работой
необходимо убедиться в исправности термостата и правильности
показания термометра. После настаивания или термостатирования
шприцом, не взмучивая, отбирают прозрачный отстоявшийся раствор и переносят в кювету фотоэлектроколориметра с толщиной
просвечиваемого слоя 20
- 30 мм. При фотометрировании экстрактов
каротина раствором сравнения служит петролейный эфир.
Если оптическая плотность раствора превышает 0,6, то следует
провести разведение. Для этого 10 см
колбу вместимостью 50 см
3
и доводят эфиром до метки. Результаты
3
вытяжки переносят в мерную
определения каротина в этом случае удваивают.
Содержание
каротина X в 1 кг продукта, мг, (табл. 1) вычис-
ляют по формуле
X
где а - эквивалентное количество основного раствора, найденное по
графику;
основного раствора дихромата калия в эквивалентное количество
мг каротина;
тина в 1 кг сырья, мг
m - масса навески, г; 0,00416 - коэффициент перевода 1 см
1000 - коэффициент пересчета.
Содержание каро-
До 80 8
81-120 10
121-150 12
151-180 14
181-230 и выше 16
Допустимые расхождения между результатами
параллельных определений, мг
3
Та б л иц а 1
31
Результат пересчитывают на сухое вещество.
Полученный градуировочный график переносят на специ
альную бумагу и вносят в отчет о лабораторной работе.
Вопросы для самоконтроля
1. На чем основан метод опреления каротина?
2. В каких условиях протекает фотометрирование растворов?
3. Что лежит в основе построения калибровочного графика
при определении каротина?
4. Какие требования в соответствии с основным законом
светопоглощения предъявляются к проведению анализа при оп
ределении количественного содержания вещества в растворе по его
оптической плотности?
Лабораторная работа № 6.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССОВОЙ ДОЛИ САХАРОЗЫ
-
-
Цель работы: освоить поляриметрический метод определения
массовой доли сахарозы в растворах.
Материалы, реактивы и оборудование: раствор сахарозы неизвестной концентрации; сахариметр
.
Краткие теоретические сведения
Поляриметрический метод основан на измерении угла поворота плоскости поляризации при прохождении поляризованного
света через оптически активные вещества.
Оптической активностью обладают различные органические
соединения, имеющие в молекулах асимметрические атомы углерода: аминокислоты, углеводы, органические кислоты и др.
32
В зависимости от направления вращения плоскости поляри-
100 ( )
aCa D
зации, проводимого оптически активным веществом, различают
право
- и левовращающие оптически активные вещества.
В частности, сахароза, глюкоза, мальтоза относятся к пра
вовращающим оптически активным веществам, фруктоза – к левовращающим. Угол вращения плоскости поляризации пропорционален длине пути, проходимого лучом в активной среде, а также концентрации оптически активного вещества, если это вещество находится в растворенном состоянии.
Для каждого оптически активного вещества важной ха
рактеристикой является удельная вращательная способность.
Удельной вращательной способностью называют угол вра-
щения плоскости поляризации, производящий раствор оптически
активного вещества, в 100 см
3
которого содержится 100 г вещества,
при толщине слоя раствора 1 дм. Обычно удельное вращение определяют при температуре 20 °С, используя желтый свет натриевого
пламени, и обозначают символом [
a]20D, где D - линия натриевого
пламени. Удельное вращение сахарозы численно равно
[a]20D=66,53°.
Зная удельное вращение исследуемого вещества [a]20D,
толщину слоя раствора и угол поворота плоскости поляризации (а),
можно найти концентрацию раствора (г/100 см3):
-
-
.
20
1[ ]
В ряде отраслей пищевой промышленности - сахарной,
кондитерской, крахмалопаточной и др.
- поляриметрическим методом определяют содержание углеводов в сырье, полуфабрикатах,
готовых изделиях и вторичных продуктах производства.
Приборы, с помощью которых измеряют величину угла
вращения плоскости поляризации света, называют поляриметрами.
33
Наибольшее распространение в сахарной, крахмалопаточной
и других отраслях пищевой промышленности получили сахариметры, поляриметры со шкалой, градуированной по сахарозе.
Поляриметр общего назначения имеет круговую шкалу,
вращающуюся вместе с анализатором. Вращением анализатора
достигается компенсация угла вращения плоскости поляризации,
осуществляемая оптически активным веществом. Шкала поляриметра разделена на 360 °С и позволяет измерить угол вращения в
дуговых градусах.
Оптическая схема сахариметра отличается тем, что анализатор, поставленный на полутень по отношению к поляризатору, закреплен неподвижно, а измерение угла поворота происходит с помощью клиновой кварцевой компенсации (рис. 5). Простой клиновой кварцевый компенсатор состоит из двух кварцевых клиньев К
(рис. 6) и одного стеклянного контрклина С. Клин К1выполнен из
К
2
правовращающего кварца и закреплен неподвижно, а клин К
2
и
1
– из
левовращающего кварца и его можно перемещать, вводя в оптическую систему большую или наименьшую его толщину. Когда толщина клина К
больше толщины клина К1, вся система будет ком-
2
пенсировать правое вращение, так как она вращает плоскость поляризации влево. При анализе левовращающих веществ клин К
передвигают так, чтобы его толщина была меньше толщины клина
, и вся система будет вращать плоскость поляризации вправо,
К
1
компенсируя левое вращение. Контрклин С в системе служит для
устранения изменения направления светового потока и его разложения при прохождении через кварцевые клинья. Подвижный клин
встроен в рамку, связанную со шкалой сахариметра. Поскольку угол
вращения плоскости поляризации, производимый кварцем, прямо
пропорционален его толщине и является линейной функцией перемещения клина, шкала сахариметра также линейная. Сахариметр
даст отсчет 100 делений, когда в поляриметрической трубке длиной
200 мм содержится раствор химически чистой безводной сахарозы
3
концентрацией 26,00 г в 100 см
при температуре раствора 20 °С.
Следовательно, одно деление линейной шкалы (условно 1°) со
ответствует раствору, содержащему 0,26 г сахарозы в 100 см3.
2
-
34
Масса навески 26,00 г называется нормальной массой навески,
а поляриметрическая трубка для раствора длиной 200 мм
- нор-
мальной трубкой.
Градусы линейной шкалы сахариметра можно перевести в
градусы круговой шкалы поляриметра при помощи следующих соотношений: 100° сахарной шкалы соответствует 34,62° дуговой
шкалы поляриметра, а 1° равен 0,3462° дуговой шкалы. Сахариметр
позволяет измерять вращение плоскости поляризации от
+100°. Прибор имеет 2 шкалы: большую
- основную и малую - но-
-10° до
ниусную. Шкала нониуса дает возможность проведения измерения с
погрешностью до 0,1.
Методика выполнения работы
Раствором заполняют поляриметрическую трубку и определяют показания по шкале сахариметра. Затем по формуле вычисляют
содержание сахарозы в исследуемом растворе и результаты вносят в
отчет.
Пользуясь сахариметром, можно определить массовую долю
сахарозы (%) в различных сахаросодержащих объектах, например, в
сахаре
массу навески продукта и готовят раствор в мерной колбе на 100 см
-песке, мелассе, сиропах. Для этого отвешивают нормальную
3
доводят дистиллированной водой температурой 20 °С до метки. При
использовании поляризационной трубки 200 мм шкала сахариметра
покажет процентное содержание сахарозы в исследуемом продукте.
При анализе прозрачных растворов их поляриметрируют без предварительного осветления. Мутные и окрашенные растворы требуют
специальной подготовки, заключающейся в обработке осветлителями, в качестве которых используют реактив Карреза (растворы
солей гексацианоферрата II калия и сульфата цинка), растворы ацетата, свинца, молибдата аммония, фосфорно
-вольфрамовой кислоты
и др. Осветлители должны дозироваться в соответствии с прописью
метода для данного объекта исследования.
Перед началом проведения опыта необходимо проверить
правильность установки прибора на ноль.
,
35
Для этого после включения его в сеть фокусируют окуляр
анализатора, добиваясь четкой видимости поля зрения и шкалы
прибора вращением оправ лупы и зрительной трубы. Затем проверяют нулевое положение сахариметра без поляриметрической
трубки, вращая рукоятку кремальерной передачи и добиваясь однородного поля зрения по интенсивности освещенности в обеих его
половинах; при этом на шкале должен быть зарегистрирован нуль.
В чисто вымытую и высушенную трубку через воронку наливают исследуемый раствор в таком количестве, чтобы верхний
мениск его выступал над краями трубки; температура раствора
должна быть 20 °С.
36
Ожидают некоторое время, чтобы содержащиеся в растворе
пузырьки воздуха поднялись вверх. Подъем пузырьков можно ускорить, если слегка ударять пальцами по стенке трубки, затем быстро накрывают трубку сверху покровным стеклом или надвигают
его на торец трубки, как бы срезая раствор.
Навинчивают гайку, следя за тем, чтобы под стеклом не оставался воздушный пузырек. Тщательно протерев снаружи покровные стекла фильтровальной бумагой, помещают трубку в камеру прибора. Устанавливают освещенность обеих половин поля
зрения таким же образом, как и при проверке нулевой точке. Затем
отсчитывают показания с точностью до Г по основной шкале и с
точностью до 0,1° при помощи нониуса. Прежде чем зафиксировать
результат, необходимо проверить, соответствует ли найденное положение компенсатора искомому. С этой целью нужно едва заметным движением повернуть рукоятку сначала в одну сторону, а затем
в другую. При этом происходит перемещение затемненной половины поля зрения с одной стороны на другую. Снова устанавливают
одинаковую освещенность и фиксируют результат.
Отсчет осуществляется не менее трех раз, каждый раз начиная с возвращения рукоятки в нулевое положение, и рассчитывают
среднеарифметическое показание. Пример отсчета по шкале сахариметра приведен на рис. 5, где дано нулевое положение основнойшкалы и нониуса (
хариметра. В положении (
а) и рабочее (б) при отсчете 12,7 шкалы са-
б) видно, что основная шкала показывает
более 12. Для определения десятых долей градуса необходимо установить, какое деление нониусной шкалы лежит на одной прямой с
делением основной шкалы, в нашем примере это седьмое деление.
Зная, что 1° линейной шкалы сахариметра соответствует содержанию 0,26 г сахарозы в 100 см
рассчитывают концентрацию сахарозы в исследуемом растворе
3
раствора при длине трубки 200 мм,
:
С = 12,7∙0,26 = 3,3 г/см3.
37
Вопросы для самоконтроля
1. На чем основан поляриметрический метод?
2. Что такое удельная вращательная способность?
3. Как устроен сахариметр?
4. Как градуируется шкала сахариметра и как осуществляют
замер показаний по нониусной шкале?
5. Каково процентное содержание сахарозы в сиропе, если
нормальная навеска его растворена в 100 см
3
раствора, длина трубки
равна 1 дм и показание шкалы сахариметра оказалось равным 18,4°?
Как рассчитать то же при длине трубки 2 и 4 дм?
6. Как выразить нижеперечисленные показатели линейной
шкалы в дуговых градусах поляриметра: 12,8; 19,1; 32,6; 49,9?
Лабораторная работа № 7.
ФЛУОРОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ВИТАМИНА В
2
Цель работы: освоить метод определения витамина В2 в ви-
таминизированной муке и детском питании.
Материалы, реактивы и оборудование: рибофлавин; ин-
дикаторная бумага; раствор соляной кислоты (0,1 моль/дм3) и
(5 % мас); раствор гидроксида натрия (15 % масс.); флуорометр;
водяная баня; натрий гидрокарбонат; гидросульфит натрия; фильтры
"синяя лента".
Краткие теоретические сведения
Флуорометрический метод основан на измерении интенсивности флюоресцентного (люминесцентного) свечения и на определении зависимости его интенсивности от концентрации
38
флюоресцирующего вещества. Флюоресценция возникает в тех
случаях, когда вещество возбуждается излучением до состояния, в
котором само начинает излучать свет. Флюоресцентное излучение
измеряют приборами флуорометрами. Их действие основано на
освещении исследуемого раствора фильтрованным ультрафиолетовым светом и измерении фильтрованного света возникшей флюоресценции при помощи фотоэлементов, соединенных
с чувствительным гальванометром.
Нейтральные водные растворы свободного рибофлавина
флюоресцируют желто-зеленым цветом: полоса флуоресценции
находится в области 513 - 613 нм с максимумом при 655 нм. С изменениями рН в кислую или щелочную сторону происходит "тушение" флюоресценции.
Методика выполнения работы
Для приготовления основного стандартного раствора 40 мг рибофлавина растворяют в дистиллированной воде при нагревании мерной колбы вместимостью 1000 см3. В 1 см3должно содержаться 40 мкг
рибофлавина. Для приготовления рабочего стандартного раствора (его
готовят перед применением) 1 см3 основного стандартного раствора
переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3и доводят до метки
дистиллированной водой, подкисленной раствором с массовой долей
соляной кислоты 5 % до рН = 4,5 - 5,0. В 1 см3такого раствора содержится 0,4 мкг рибофлавина.
В мерные колбы вместимостью 100 см3помещают по 5 г муки,
приливают по 75 см300,1 моль/дм3соляной кислоты, смывая частицы премикса со стенок. Колбы устанавливают в водяную баню при
температуре кипения и нагревают в течение 40 мин. После извлечения и охлаждения рН содержимого колб доводят до 6,0 - 6,5, постепенно добавляют в колбу раствор с массовой долей гидроксида
натрия 15 % и перемешивают. Затем содержимое колб доводят
дистиллированной водой до метки, перемешивают и фильтруют
39
через складчатый фильтр («синяя лента»). Из полученного
( ) 100 10 50
фильтрата готовят раствор с нужным разведением.
Для этого 2 см3помещают в колбу вместимостью 50 см3и доводят дистиллированной водой до метки. В одну пробирку флуорометра помещают 12-15 см3испытуемого раствора, в другую такое же
количество стандартного раствора. По стандартному раствору производят настройку, интенсивность флюоресценции определяют по шкале
гальванометра. Затем в эти же пробирки добавляют 2-3 раза по 0,1 г
гидрокарбоната натрия и по 0,1 г гидросульфита натрия, при этом содержимое пробирок осторожно перемешивают, измеряют интенсивность флюоресценции. Эту операцию повторяют три раза. В случае
помутнения растворы следует профильтровать.
Содержимое витамина В2в витаминизированной муке в мг/кг
(или г/т) вычисляют по формуле
6
,
6
X
A A C
1 1
( ) 10
B B m L
1
где А, А1- показания флуорометра для испытуемого раствора до и после
гашения; В, В1- показания флуорометра для стандартного раствора до и
после гашения; С1- содержание рибофлавина в 1 см3стандартного раствора, в мкг/см3(0,4 мкг/см3); m - масса навески, г; L - объем испытуемого
раствора (см3), взятый для разведения; 50 - разведение, см3; 100 - общий
объём разведения, см3; 106- (числитель) - перевод мкг в г; 106- (знаменатель) - перевод г в т.
Вопросы для самоконтроля
1 .Что лежит в основе люминесцентного анализа?
2. Какие существуют группы люминесцентных методов?
3. Каковы особенности устройства флуорометра?
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]