2 Материалы и методы исследования

2.1 Основные характеристики вспомогательных материалов

2.1.1 Вода дистиллированная

Вода дистиллированная (Н2О). Бесцветная прозрачная жидкость без запаха, вкуса и цвета; хорошо растворима в спирте; М = 18,02; Т_пл = 0 ^оС; Т_кип = 100 ^оС;ρ = 1 г/см³ [14].

2.1.2 Гидроокись натрия

Гидроокись натрия (NaOH). Бесцветные ромбические кристаллы; М = 40,00; плотность 2,13 г/см³; T_пл = 320 ºC, T_кип = 1378 ºC. Хорошо растворим в этаноле, метаноле, глицерине; плохо растворим в диэтиловом эфире, ацетоне [14].

2.1.3 Кислота соляная

Соляная кислота (НСl). Бесцветная жидкость с резким запахом, в воздухе образует белый туман. Сильная кислота, растворяет большинство металлов с образованием солей и выделением водорода; очень хорошо растворяется в воде. Сильными окислителями окисляется до хлора. М = 36,46; Т_пл = - 114,2 ; Т_кип = - 85,08 ; ρ = 1,184 [14].

2.1.4 Кислота уксусная

Кислота уксусная (СН₃СООН). Бесцветная прозрачная жидкость с резким запахом; Т_кип = 117,8 °C; плотность 1,0492 г/см³; Т_всп = 38 °C. Температурный предел взрываемости находится от 35 ºC до 76 ºC [14].

2.1.5 Спирт этиловый

Спирт этиловый (С₂Н₅ОН). Бесцветная жидкость с характерным спиртовым запахом и жгучим вкусом, хорошо растворимая в воде, эфире, хлороформе, метаноле. М = 46,07; Т_пл = - 114,15 ; Т_кип = 78,39 ; Т_всп = 16,1 ; Т_свспл = 404 ; d₄²⁰ = 0,7893, n_D²⁰ = 1,3611 [14].

2.1.6 Сульфат магния

Сульфат магния (MgSO₄). Белый гигроскопичный порошок. Образует несколько кристаллогидратов: MgSO4•nH2O, где n=1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 12. Растворим в этаноле, глицерине и диэтиловом эфире. Т_плав. = 1137 ºC [14].

2.1.7 Хлорид кальция

Хлорид кальция (CaCl₂). Бесцветные кристаллы плотностью 2,15 г/см³, Т_пл = 772 °C. Обладает высокими гигроскопическими свойствами. Водные растворы хлорида кальция замерзают при низких температурах [14].

2.1.8 Щавелевая кислота

Щавелевая кислота (НООС-СООН). Бесцветные моноклинные кристаллы. Обладает всеми химическими свойствами, характерными для карбоновых кислот. Является восстановителем (обесцвечивает раствор KMnO4). Т_пл = 189,5 ºC; Т_разл. = 100-130 ºC; Т_всп = 166 ºC [14].

2.2 Приготовление реактивов

2.2.1 Приготовление 0,6 %-го раствора гидроксида натрия

Навеску гидроокиси натрия 0,6 г, взвешенную с точностью до 0,01 г растворяют в фарфоровом стакане в 99,4 мл дистиллированной воды. Раствор хранят в стеклянных бутылях [14].

2.2.2 Приготовление 0,1 Н-го раствора гидроксида натрия

Навеску гидроокиси натрия 0,4 г, взвешенную с точностью до 0,01 г растворяют в фарфоровом стакане в 99,6 мл дистиллированной воды. Раствор хранят в стеклянных бутылях [14].

2.2.3 Приготовление 0,5 Н-го раствора гидроксида натрия

Навеску гидроокиси натрия 2 г, взвешенную с точностью до 0,01 г растворяют в фарфоровом стакане в 98 мл дистиллированной воды. Раствор хранят в стеклянных бутылях [14].

2.2.4 Приготовление 10 %-го раствора соляной кислоты

В мерную колбу вместимостью 100 мл помещаем 22,1 мл раствора концентрированной соляной кислоты и доводим дистиллированной водой до метки [15].

2.2.5 Приготовление 0,1 Н-го раствора соляной кислоты

В мерную колбу вместимостью 100 мл помещаем 0,81 мл концентрированной соляной кислоты и доводим дистиллированной водой до метки [15].

2.2.6 Приготовление 0,5 Н-го раствора соляной кислоты

В мерную колбу вместимостью 100 мл помещаем 4 мл концентрированной соляной кислоты и доводим водой до метки [15].

2.2.7 Приготовление 1 Н-го раствора уксусной кислоты

В мерную колбу вместимостью 100 мл вносят 6 мл уксусной кислоты и доводят до метки дистиллированной водой [15].

2.2.8 Приготовление раствора сульфата магния

Навеску сульфата магния 100 г растворяют в воде до 180 мл и добавляют 1 мл концентрированной серной кислоты [15].

2.2.9 Приготовление 2 Н-го раствора хлорида кальция

Навеску хлорида кальция массой 22,2 г, взвешенную с точностью до 0,01 г растворяют в 77,8 мл дистиллированной воды [15].

2.2.10 Приготовление 0,5 %-го раствора щавелевой кислоты

Навеску щавелевой кислоты массой 5 г, взвешенную точностью до 0,01 г растворяют в 995 мл дистиллированной воды [15].

2.3 Методики анализов

2.3.1 Определение массовой доли влаги

Метод высушивания до постоянной массы основан на высушивании пробы продукта при t = 105 °С с последующим взвешиванием проб.

Аппаратура, материалы, реактивы: Бюксы, шкаф сушильный, весы лабораторные не менее 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г, силикагель, эксикатор.

Проведение анализа: В высушенной до постоянной массы бюксе взвешивают 10 - 15 г прокаленного песка, помещают бюксу с песком в сушильный шкаф и сушат до постоянной массы. После охлаждения в бюксу с песком помещают 5 - 10 г измельченного свежего сырья, которое перемешивают с песком, взвешивают с погрешностью не более ±0,001 г, помещают в сушильный шкаф. Сушку проводят в течение 4 ч при t = 105 °С. После первого взвешивания сырье опять высушивают в течение 1 ч, охлаждают и взвешивают. Эту операцию повторяют до тех пор, пока разница между двумя последовательными взвешиваниями будет не более 0,002 г.

Влажность сырья W рассчитывают по формуле:

, (1)

где а - масса бюксы с песком и навеской до высушивания, г;

b - масса бюксы после высушивания, г;

с - масса бюксы с песком, г.

За результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, расхождение между которыми не должно превышать 0,5 % [16].

2.3.2 Определение содержания экстракта в сырье

Содержание экстракта (растворимых сухих веществ) в свежем сырье определяют тремя методами: дигестии с последующим рефрактометрированием, интерферометрическим методом и расчетным методом с учетом влажности сырья и экстрактивных веществ в соке, полученном из этого сырья.

Метод дигестии заключается в извлечении экстракта с использованием в качестве экстрагента дистиллированной воды при t = 80 °С.

Аппаратура, материалы, реактивы: Весы лабораторные 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г, колба мерная (500 ), термометр, бумажный складчатый фильтр, рефрактометр.

Проведение анализа: 50 - 100 г измельченного и отделенного от косточек сырья взвешивают с точностью до 0,01 г и количественно переносят в колбу мерную (500 ), доливают до 3/4 объема колбы дистиллированной водой. Колбу помещают в водяную баню при t = 80 °С и в течение 2 ч проводят экстрагирование при частом перемешивании. Затем колбу охлаждают до t = 20 °С, доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают, фильтруют. В фильтрате определяют экстракт с помощью рефрактометра.

Расчет поправки на содержание косточек и объем нерастворимых сухих веществ

Для свежего сырья принимают среднюю поправку на объем нерастворимых веществ, равную 0,06 на 1 г плодов или ягод. При дигестии 100 г сырья в колбе вместимостью 500 поправка на объем нерастворимых веществ составит 0,06 * 100 = 6 .

Объем содержимого колбы составит: 500 - 6 = 494 .

Содержание растворимых сухих веществ в сырье вычисляют по формуле:

(2)

где С - содержание экстракта, %;

с - содержание растворимых сухих веществ в растворе после дигестии, % (по рефрактометру);

V - объем колбы, ;

f- поправка на объем, занимаемый нерастворимыми сухими веществами;

g - поправка к показанию рефрактометра на температуру;

а - масса навески, г. [16].

2.3.3 Определение титруемой кислотности

Для определения титруемой кислотности используют отфильтрованный раствор, полученный методом дигестии при определении растворимых сухих веществ.

Аппаратура, материалы, реактивы: Колба коническая (250 ), бюретка, фенолфталеин, 0,1 н NaOH.

Проведение анализа: 5 - 10 фильтрата (в зависимости от интенсивности окраски) помещают в коническую колбу, добавляют 50 - 100 дистиллированной воды, 3 капли фенолфталеина титруют 0,1 н NaOH до появления розового окрашивания, не исчезающего в течение 1 мин. Содержание кислот пересчитывают на лимонную кислоту.

Молекулярная масса лимонной кислоты - 192, моногидрата - 210.

Следовательно, 1 мг-экв лимонной кислоты равен: 192/3 = 64 г, где 1 0,1 н NaOH соответствует 0,0064 г лимонной кислоты или 0,007 г моногидрата лимонной кислоты.

Содержание титруемых кислот в сырье рассчитывают по формуле:

(3)

где - объем 0,1 н NaOH, израсходованный на титрование, ;

- объем фильтрата после дигестии, ;

- объем фильтрата, взятый на титрование,;

а - масса навески, г. [16].

2.3.4 Определение массовой доли сахаров

Фотоэлектроколориметрический метод основан на расщеплении сахарозы в сильнокислой среде с образованием моносахаридов с последующей дегидратацией и образованием оксиметилфурфурола, образующего с антроном комплексное соединение синевато-зеленого цвета, интенсивность окраски пропорциональное содержанию Сахаров в испытуемом сырье.

ФЭК, весы лабораторные 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г, колба мерная (200, 100 ), пробирки с пришлифованными пробками, 0,2 %-ный раствор антрона в конц. H2SO4, сахароза. Проведение анализа.

Вначале вычисляют коэффициент экстинции для каждого ФЭК по формуле:

(4)

где - массовая концентрация сахарозы в испытуемом растворе, мг/100 .;

D - оптическая плотность раствора.

Оптическую плотность находим по следующей методике: 0,2 г сахарозы взвешивают с погрешностью не более 0,0002 г, переносят в мерную колбу вместимостью 200 , доводят до метки дистиллированной водой. Из колбы отбирают 8 paствора, вносят в мерную колбу вместимостью 100 и объем до метки доводят дистиллированной водой.

Для определения содержания сахара используют фильтрат после дигестии в количестве 2 при массе навески 50 г и 1 при массе навески 100 г. Пробку переносят в мерную колбу вместимостью 100 и объем доводят до метки дистиллированной водой.

Контроль - дистиллированная вода. Пробирки энергично встряхивают и ставят в кипящую водяную баню на 6 мин. Затем быстро охлаждают пробирки и интенсивность окраски измеряют на ФЭК в кюветах с шириной рабочей грани 3 мм при длине волны 590 нм. За результат принимают среднее арифметическое 5 - 6 определений. Рассчитывают коэффициент экстинции.

Содержание сахара в сырье без косточек рассчитывают по формуле:

(5)

где К - коэффициент экстинции;

D - оптическая плотность;

n - коэффициент разведения;

1000 - коэффициент пересчета, г.[16].