Файл: Практикум для студентов специальности 154 01 03 Физикохимические ме тоды и приборы контроля качества продукции.pdf

ют к отгонке аммиака (рис. 6).
В бачок-парообразователь 1 через воронку 2 наливают дистиллиро- ванную воду (несколько больше половины общего объема бачка) и откры- вают кран 3 и зажим 4.
Нагревают воду в бачке на газовой горелке или электрической плит- ке. Присоединяют пустую колбу Кьельдаля 10 к каплеуловителю 7 и во- ронке для щелочи 5 и после того, как вода в бачке закипит, закрывают кран
3. Включают холодильник 8, подставляют под него пустую коническую колбу 9 и в течение 5–10 мин «пропаривают» прибор.
После пропаривания открывают краны 3 и 6 и закрывают зажим 4.
Под холодильник подставляют вместо пустой конической колбы ко- ническую колбу с предварительно налитым в нее из пипетки 20 см
3 4%- ной борной кислоты и 5 капель смешанного индикатора или 25 см
3 0,05 моль/дм
3
раствора серной кислоты. Колбу подставляют под холодиль- ник так, чтобы его кончик был погружен в раствор кислоты на глубину не менее чем 1 см. Вместо пустой колбы Кьельдаля присоединяют колбу с сожженной навеской анализируемой пробы.
Закрывают кран 6, наливают в воронку 33%-ный раствор щелочи и, открывая понемногу кран 6 при осторожном покачивании колбы Кьельда- ля, приливают избыток щелочи, при этом цвет раствора должен резко из- мениться – от прозрачного до синего или бурого. Открывают зажим 4 и за- крывают краны 3 и 6, при этом пар будет проходить через жидкость в кол- бе Кьельдаля и увлекать аммиак. В холодильнике пар конденсируется, рас- твор аммиака попадает в колбу с 0,1 н раствором серной кислоты. При нормальном кипении объем раствора в приемной колбе через 20–30 мин обычно составляет 150–180 см
3
. Конец отгонки можно установить с помо- щью красной лакмусовой бумажки. Для этого приемную колбу отставляют от аппарата, предварительно обмыв конец холодильника дистиллирован- ной водой, и подставляют лакмусовую бумажку под стекающие капли дис- тиллята. Если лакмус не синеет, отгон аммиака закончен. Если лакмус си- неет, приемную колбу снова подставляют под холодильник и продолжают отгонку. После окончания отгонки приемную колбу опускают и конец хо- лодильника обмывают дистиллированной водой в приемную колбу. После этого открывают краны 3 и 6 и закрывают зажим 4.
Содержимое приемной колбы титруют 0,1 моль/дм
3 раствором гид- роокиси натрия до перехода окраски в зеленую.

:
1 – бачок-парообразователь;
2 – воронка;
3 – кран;
4 – зажим;
5 – воронка для щелочи;
6 – кран;
7 – каплеуловитель;
8 – холодильник;
9 – приемная колба;
10 – колба Кьельдаля
Рис. 6. Аппарат для отгонки аммиака
Необходимо параллельно с определением азота в исследуемой пробе проводить определение азота в реактивах («холостой опыт») для внесения соответствующей поправки в результат анализа. Допускается отгонка ам- миака (особенно в случае применения больших колб для сжигания) без ис- пользования пара непосредственно нагревом колбы на электрическом на- гревателе. Проведение отгонки аммиака и все последующие операции про- водятся так же, как и с применением пара.
Обработка результатов.
Массовую долю азота X, %, при проведе- нии отгонки аммиака в борную кислоту вычисляют по формуле
m
K
V
V
X
100 0014
,
0
)
(
0 1





, где
1
V – объем раствора серной кислоты, израсходованный на титрование испытуемого раствора, см
3
;
0
V – объем раствора серной кислоты, израсхо- дованный на титрование в контрольном опыте, см
3
; K – поправка к титру
0,05 моль/дм
3
раствора серной кислоты, если он приготовлен не из стан- дарт-титра; 0,0014 – количество азота, эквивалентное 1 см
3 0,05 моль/дм
3
раствора серной кислоты, г; m – масса навески, г.
Массовую долю азота X
1
, %, при отгонке аммиака в серную кислоту
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
вода

вычисляют по формуле:
m
K
V
V
X
100 0014
,
0
)
(
0 1
1





, где
0
V – объем 0,1 моль/дм
3
раствора гидроксида натрия, израсходованный на титрование 0,05 моль/дм
3
серной кислоты в контрольном опыте, см
3
;
1
V – объем 0,1 моль/дм
3
раствора гидроксида натрия, израсходованный на титрование серной кислоты в испытуемом растворе, см
3
; K - поправка к титру 0,1 моль/дм
3
раствора гидроксида натрия; 0,0014 – количество азота, эквивалентное 1 см
3 0,05 моль/дм
3
раствора серной кислоты; m – масса на- вески, г.
За окончательный результат испытания принимают среднее арифме- тическое результатов двух параллельных испытаний. Результаты вычис- ляют до третьего десятичного знака и округляют до второго десятичного знака.
Допустимое расхождение (r, г) между двумя параллельными опреде- лениями не должно превышать значений, вычисляемых по формуле
1 02
,
0 03
,
0
X
r


, где Х
1
– среднее арифметическое результатов двух параллельных опреде- лений, %.
Массовую долю азота в пересчете на сухое вещество продукта (Х
2
), в процентах, вычисляют по формуле
W
X
X



100 100 1
2
, где X
I
– массовая доля азота в испытуемой пробе, %; W – влажность испы- туемой пробы, %.
Массовую долю белка У, %, вычисляют по формуле
1
X
K
Y


(или Х
2
) где K – коэффициент пересчета азота на белок, равный:
– для пшеницы, проса, овса и продуктов из них – 5,70;
– для ржи, гречихи и продуктов из них – 5,60;
– для риса и продуктов из него – 6,00;
– для семян бобовых культур (гороха, фасоли, сои и др.), ячменя и продуктов из них – 6,25;
– для молока и молочных продуктов – 6,38;
– для мяса, птицы, рыбы и продуктов из них – 6,25.
– для продуктов с неизвестным коэффициентом пересчета азота на белок или при исследовании комбинированных продуктов и блюд – 6,25.

Лабораторная работа № 7
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССОВОЙ ДОЛИ БЕЛКА МЕТОДОМ ЛОУРИ
Цель работы: освоить методы определения белка; определить со- держание белка в крупах методом Лоури.
Средства испытаний: весы лабораторные 2-го класса точности; ко- ническая колба Эрленмейера; ортофосфарная кислота, раствор 85%-ной концентрации; соляная кислота плотностью 1,869 г/см
3
; вольфрамат на- трия; молибдат натрия; сульфат лития; натрия гидроксид, раствор концен- трацией 0,1 н; фенолфталеин; 2%-ный раствор соды; 0,5%-ный раствор
CuSO
4 5H
2
O; 1%-ный раствор тартрата калия; альбумин.
1. Общие сведения
Метод Лоури основан на реакции реактива Фолина с фенольными радикалами некоторых аминокислот, входящих в состав белков, в резуль- тате которой образуется соединение, придающее синюю окраску раствору белка. Интенсивность окрашивания зависит от массовой доли белка в ис- следуемом объекте. Метод обладает высокой чувствительностью и позво- ляет определять содержание белка при концентрации его в растворе от 10 до 100 мкг.
2. Порядок проведения испытаний
Подготовка к испытаниям. Приготовление стандартного реакти-
ва Фолина. 100 г вольфрамата натрия и 25 г молибдата натрия вносят в круглодонную колбу вместимостью 2 дм
3 с пришлифованным обратным холодильником, добавляют 700 см
3
дистиллированной воды, 50 см
3 85%- ного раствора ортофосфорной кислоты плотностью 1,869 г/см
3 и 100 см
3 концентрированной соляной кислоты; смесь кипятят на слабом огне на ас- бестовой сетке в течение 10 ч (можно с перерывом), охлаждают, переносят в коническую колбу Эрленмейера, стенки колбы и холодильник ополаски- вают 50 см
3
воды, затем туда же добавляют 150 г сульфата лития и 5 ка- пель брома. Открытую колбу нагревают и кипятят под тягой на слабом ог- не 15–20 мин для удаления паров брома (раствор должен иметь желтую окраску, если раствор зеленый, то обработку бромом повторяют). После охлаждения раствор доводят дистиллированной водой до 1 дм
3
и фильт- руют через трубку Аллина, заполненную стеклянной ватой. Концентрацию кислоты проверяют, титрованием разбавленного в десять раз реактива
Фолина 0,1 н. раствором NaOH по фенолфталеину. Приготовленный рас- твор хранят в склянке из темного стекла. Рабочий раствор Фолина готовят разведением основного раствора дистиллированной водой в два раза.
Смешанный реактив. 2%-ный раствор Na
2
CO
3 в 0,1 н растворе гид- роксида натрия и 0,5%-ный раствор CuSO
4 5H
2
O в 1%-ном растворе тартра- та калия – натрия смешивают в соотношении объемов 50 : 1 в день прове- дения анализа (раствор годен в течение дня).

Подготовка проб. Взвешивают навеску массой 1,5–5 г (мука пше- ничная – 2 г, рисовая мука – 5 г) с погрешностью ±0,01 г в зависимости от содержания водорастворимого белка и помещают в коническую колбу вместимостью 250 см
3
, снабженную пробкой. В колбу добавляют пипеткой
100 см
3
дистиллированной воды, смесь хорошо перемешивают и встряхи- вают на механическом встряхивателе в течение 60 мин.
Затем суспензию центрифугируют в течение 7–10 мин при частоте вращения 4–5 тыс. мин
–1
. Водный экстракт белков осторожно сливают с осадка в пробирку и используют для анализа.
Проведение испытаний. В пробирку отмеривают пипетками 0,5 см
3
белковой вытяжки, содержащей 50–500 мкг белка и 2,5 см
3
смешанного реактива, перемешивают и через 10 мин добавляют к ней 0,25 см
3
рабоче- го раствора Фолина. После 30 мин выдержки, необходимой для развития окраски, раствор переливают в кювету с толщиной слоя раствора 5 мм, оп- ределяют величину оптической плотности на фотоэлектроколориметре при длине волны 580 нм и содержании белка 50–500 мкг в 1 см
3
или на спек- трофотометре при длине волны 750 нм и содержании белка 10–15 мкг в 1 см
3
Построение калибровочной кривой. Для построения калибровочной кривой применяют белок, близкий по своей природе к исследуемому бел- ку, приготавливая несколько растворов с точно известной массовой долей белка. Для этого в 100 см
3 дистиллированной воды растворяют 100 мг взвешенного с погрешностью ±0,0001 г чистого кристаллического альбу- мина. В 1 см
3
раствора содержится 1 мг белка. В 9 пробирок с меткой на
10 см
3 отмеряют в возрастающих количествах приготовленный раствор белка в первую – 1 см
3
, во вторую – 2 см
3 и так далее до 9 см
3
Объем в пробирках доводят до метки дистиллированной водой и пе- ремешивают. Определяют оптическую плотность полученных растворов.
При построении калибровочной кривой на оси абсцисс откладывают со- держание белка в растворе ( в мг/см
3
), на оси ординат – величину оптиче- ской плотности.
Обработка результатов. По величине оптической плотности бел- ковой вытяжки определяют массовую долю белка с помощью калибровоч- ной кривой. Результат выражают в процентах на сухие вещества.
2.3 Углеводы
Углеводы широко распространены в природе, они встречаются в свободной или связанной форме в любой растительной, животной или бак- териальной клетке. Углеводы составляют три четверти биологического мира и примерно 60–80% калорийности пищевого рациона.
Углеводы подразделяются на три основные группы: моносахариды, олигосахариды и полисахариды.
Моносахариды обычно содержат от 3 до 9 атомов углерода, причем наиболее распространены пентозы и гексозы. По функциональной группе

они делятся на альдозы и кетозы. Среди моносахаридов широко известны глюкоза, фруктоза, галактоза, арабиноза, ксилоза и D-рибоза.
Олигосахариды – это полисахариды первого порядка, молекулы ко- торых содержат от 2 до 10 остатков моносахаридов, соединенных глико- зидными связями. В соответствии с этим различают дисахариды, трисаха- риды и т.д. Среди дисахаридов наибольший интерес представляют мальто- за, сахароза и лактоза. Среди природных трисахаридов наиболее известна раффиноза (содержащая остатки фруктозы, глюкозы и галактозы). Она на- ходится в значительных количествах в сахарной свекле и во многих других растениях, в частности в бобовых. В целом олигосахариды, присутствую- щие в растительных тканях, разнообразнее по своему составу, чем олиго- сахариды животных тканей.
Высшие полисахариды состоят из большого числа моносахаридов и их производных. Их, с точки зрения общих принципов строения, можно разделить на две группы: гомополисахариды, состоящие из моносахарид- ных единиц только одного типа, и гетерополисахариды, для которых ха- рактерно наличие двух или более типов мономерных звеньев.
С точки зрения функционального назначения полисахариды могут быть разделены на структурные и резервные. Важным структурным поли- сахаридом является целлюлоза, а главные резервные полисахариды – гли- коген и крахмал (у животных и растений соответственно).
В настоящее время они делятся на две группы – усвояемые (крахмал, декстрины, пектиновые вещества, камеди) и неусвояемые, которые в на- стоящее время чаще называют «пищевыми волокнами» (целлюлоза).
Углеводы являются в основном энергетическим компонентом пищи.
Они поставляют в среднем 60% калорийности рациона. Потребность в ус- вояемых углеводах для «среднего» человека составляет около 380 г, вклю- чая крахмал и около 50–100 г простых сахаров.
Углеводы имеют большое значение как энергетический компонент пищи, а также играют большую роль в пищевых продуктах и пищевой тех- нологии. Углеводы, особенно крахмал и сахароза, обеспечивают основную часть калорийности рациона и вносят значительный вклад в сенсорную оценку пищевых продуктов, в текстуру продуктов, поскольку способны влиять на вязкость, кристаллизацию, гелеобразование, стабильность. Угле- воды влияют на приятные ощущения во рту благодаря сладости, на цвет и аромат пищевых продуктов благодаря их способности претерпевать хими- ческие превращения с образованием окрашенных и ароматических ве- ществ.
Методы определения. Для определения моно- и олигосахаридов ис- пользуют их восстанавливающую способность. Сначала их извлекают из пищевых продуктов 80%-ным этиловым спиртом. Спиртовые экстракты упаривают под вакуумом, разбавляют горячей водой и фильтруют. При анализе продуктов, относительно богатых белками и фенольными соеди- нениями, фильтрат дополнительно обрабатывают нейтральным раствором ацетата свинца, избыток которого удаляют сульфатом, фосфатом или окса-