МІНІСТЕРСТВООСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ДОНЕЦЬКИЙНАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ХІМІЧНИЙФАКУЛЬТЕТ
ДИПЛОМНАРОБОТА
натему:
ФОТОМЕТРИЧНЕВИЗНАЧЕННЯ ВУГЛЕВОДІВ В ГОРІЛКАХ
Студент:ФатеєваОксана Ігорівна
Спеціальність:8.070301 «Хімія»
/шифр,назва/
Затвердженанаказом № 212/03 від 17.02.2007 року
Керівник: к.х.н., доц. Петренко О.П.
Донецьк— 2007
ЗМІСТ
Вступ
1 Огляд літературних джерел
1.1 Класифікація вуглеводів
1.1.1 Класифікація за будовою
1.1.2 Класифікація за хімічними властивостями
1.1.3 Класифікація за споживчими особливостями
1.2 Вміст вуглеводів у спиртних напоях
1.2.1 Незброджені цукри рослинної сировини
1.2.2 Використання вуглеводів у рецептурах спиртних напоїв
1.3 Вимоги до вмісту цукрів у спиртних напоях згіднонормативним документам
1.4 Методи аналізу спиртних напоїв на вміст вуглеводів
1.4.1 Титриметричний метод визначення вуглеводів
1.4.2 Спектрофотометричні методи
1.4.3 Хроматографічні та електрофоретичні методи аналізу
1.4.4 Рефрактометричне визначення цукрів та загальногоекстракту
1.4.5 Порівняльна характеристика методів аналізу
2 Експериментальна частина
2.1 Техніка безпеки
2.2 Прилади та реактиви
2.3 Фотометричне визначення вуглеводів з антроновим реагентомта пікриновою кислотою
2.4 Дослідження впливу етанолу на визначення цукрів
2.4.1 Дослідження впливу етанолу на визначення цукрів зантроновим реагентом
2.4.2 Дослідження впливу етанолу на визначення цукрів зпікриновою кислотою
2.5 Оптимізація умов проведення фотометричних реакцій
2.6 Чутливість реакцій до індивідуальних вуглеводів
2.7 Порівняння результатів визначення цукрів двомафотометричними методами (антроновий реагент та пікринова кислота)
2.8 Оцінка збіжності, відтворюваності та правильностірезультатів аналізу
2.9 Вплив вмісту вуглеводів на показники якості горілчанихвиробів
Висновки
Література
Вступ
Вуглеводи використовуютьу лікеро-горілчаному виробництві для збільшення асортименту горілок в процесірозробки рецептур та для покращення органолептичних показників напоїв.Традиційно в виробництві горілки використовували цукор та мед. Останнім часомна лікеро-горілчаному ринку з’явились вироби, до складу яких входятьінгредієнти з лікувально-профілактичними властивостями, в тому числі такі, щомістять різні вуглеводи, наприклад лактозо-лактулозні суміші, фруктозу,мальтозу та інші, які сприяють обміну речовин та виконують роль біопротекторівпри вживанні алкоголю. Вміст вуглеводів в горілках не нормується Державнимстандартом, проте контролюється на різних етапах технологічного процесувиготовлення напоїв.
Крім того, при введенні до рецептур маловживаних доцього часу вуглеводів, важливо проконтролювати показники якості виробівпротягом гарантійного терміну зберігання, тобто визначити, як добавки впливаютьна стійкість готової продукції.
З іншого боку, під стійкістю розуміють як сталий складнапою, так і незмінну кількість самих інгредієнтів, які також можуть зазнатихімічних перетворень під час зберігання напоїв.
В зв’язку ззазначеним, актуальним є розробляння доступних, досить чутливих методівконтролю різних вуглеводів в горілках та горілках особливих, бо більшість існуючихметодик для визначення вуглеводів призначені для визначення значних кількостейцукру у винах, коньяках, лікеро-горілчаних напоях.
1. Оглядлітературних джерел
1.1 Класифікаціявуглеводів
Вуглеводи широкорозповсюджені в тваринному та рослинному світі та складають до 80 % загальноїсухої маси рослин.
Підсолоджувачі досить широко використовують при розробці рецептур нових виробів. Середних слід виділити синтетичні та природні речовини, так звані цукрозамісники, так як з хімічної точки зорувони не єсахаридами. Далі більш детально про складвуглеводів [1].
1.1.1 Класифікація за будовою.
/>Більш повною та правильною класифікацію є розділеннясахаридів на моно-, ди- та полісахариди.
1.1.2Класифікація за хімічними властивостями
Всі вуглеводиділять на дві групи: прості та складні. Простими вуглеводами (моносахариди,монози) називають вуглеводи, які не спроможні гідролізуватися з утвореннямбільш простих сполук. Звичайно їх склад відповідає формулі СnН2nОn, тобто число атоміввуглеводу дорівнює числу атомів кисню. Складні вуглеводи (полісахариди,поліози) – вуглеводи, спроможні гідролізуватися на більш прості. В них числоатомів вуглеводу не рівне числу атомів кисню. Складні вуглеводи доситьрізноманітні за складом, молекулярною масою, а також за властивостями. Їхділять на дві групи: низькомолекулярні цукровоподібні та олігосахариди (відгрец. Оligos – малий, небагаточисельнийта високомолекулярний) – не цукровоподібні полісахариди. Останні – сполуки звеликою молекулярною масою, до складу яких можуть входити залишки сотень тисячпростих вуглеводів [2].
1.1.3Класифікація за споживчими особливостями
Моносахариди. Молекули простих вуглеводів– моноз – побудовані із нерозгалужених вуглець-вуглецевих ланцюгів, які містятьрізне число атомів вуглецю. До складу рослин та тварин входять головним чиноммонози з 5 та 6 вуглецевими атомами – пентози та гексози.
/> /> /> />
Особливе місце вперетворенні моносахаридів займають два процеси: дихання та бродіння.
Дихання – це екзотермічний процес ферментативногоокислення моноз до води та вуглекислого газу:
/>С6Н12О6+ 6О2 6СО2 + 6Н2О
На кожний моль витраченої глюкози (180г) виділяється2870 кДж (672 ккал) енергії. Дихання поряд із фотосинтезом є важливим джереломенергії для живих організмів.
Спиртовебродіння, яке протікає під впливом мікроорганізмів, відіграє велику роль ввиробництві спирту та вина, та виробництві хліба.
Поряд з головнимипродуктами – спиртом та діоксидом вуглецю – при спиртовому бродінні монозутворюються різноманітні побічні продукти (гліцерин, янтарна кислота, оцтовакислота, ізоаміловий та ізопропіловий спирти та інші), які дуже сильновпливають на смак та аромат продуктів.
ГЕКСОЗИ. Головними представниками цієї групи моноз є глюкоза та фруктоза.
Глюкоза (виноградний цукор,декстроза) широко розповсюджена в природі: знаходиться в зелених частинахрослин, в виноградному соці, насінні та фруктах, ягодах і меді.
Вона входить доскладу важливих полісахаридів: сахарози, крохмалю, клітчатки, багатьохглюкозидів. Отримують глюкозу гідролізом крохмалю та клітчатки. Зброджуєтьсядріжджами.
/> />
Фруктоза (фруктовий цукор) в вільномустані знаходиться в зелених частинах рослин, нектарі квітів, насінні і меді.Вона входить до складу сахарози, утворює високомолекулярний полісахариднийінсулін. Зброджується дріжджами. Отримують із сахарози, інсуліну,трансформацією інших моноз, методами біотехнології.
/> />
Глюкоза тафруктоза відіграють велику роль в харчовій промисловості, і є важливимкомпонентом продуктів харчування та вихідним матеріалом при бродінні.
Маніт
/>
ПЕНТОЗИ. Вприроді широко розповсюджені L (+)-арабіноза, рібоза, ксилоза, головним чином, в якості структурнихкомпонентів складних полісахаридів.
Рибоза – важливий структурнийкомпонент рибонуклеїнових кислот.
/>
D(+) Ксилоза – структурний компонент, який знаходиться в соломі,деревині полісахаридів ксилозанів.
Отриману пригідролізі ксилозу використовують в якості підсолоджуючої речовини для хворихдіабетом.
Арабіноза
/>
ПОЛІСАХАРИДИ утворюються при гідролізі складнихвуглеводів. В залежності від цього їх ділять на низькомолекулярні тависокомолекулярні полісахариди. Особливе значення мають дисахариди, молекулияких побудовані з двох однакових або різних залишків моноз. Одна молекула моноззавжди приймає участь в побудові молекули дисахаридів своїм полуацетальнимгідроксидом, друга – полуацетальним або одним із спиртових гідроксидів. Якщо вутворенні молекули дисахариду монози приймають участь своїми полуацетальнимигідроксидами, утворюється невідновлюючий дисахарид, в другому – відновлюючий.Це одна із головних характеристик дисахаридів. Найважливіша реакція дисахаридів– гідроліз (складні вуглеводні). Молекули полісахаридів побудовані із різноманітногочисла залишків моноз, які утворюються при реакції:
моносахарид
дисахарид C12H2O11 + H2O → 2C6H12O6
Більш детальнорозглянемо будову та властивості мальтози, сахарози, лактози, які широкорозповсюджені в природі та відіграють велику роль в харчовій промисловості.
Мальтоза (солодовий цукор). Молекуламальтози складається із двох залишків глюкози. В її утворенні приймає участьполуацетальний гідроксид однієї з молекул глюкози та спиртовий (знаходиться учетвертого вуглеводного атому) другої. Як наслідок, вона є відновлюючим дисахаридом.
/>/>
залишок глюкози (1-4а) залишок глюкози
МАЛЬТОЗА
Мальтоза доситьшироко розповсюджена в природі. Вона міститься в пророслому зерні та особливо ввеликих кількостях в солоді та солодових екстрактах. Звідси її назва (від лат. maltum – солод). Мальтозаутворюється при неповному гідролізі крохмалю розведеними кислотами або амілолітичнимиферментами, і є одним з основних компонентів крохмальної патоки, яка широковикористовується в харчовій промисловості. При гідролізі мальтози утворюютьсядві молекули глюкози:
Глюкоза
Мальтоза C12H2O11 + H2O → 2C6H12O6
Сахароза (тросниковий цукор, буряковийцукор). При її гідролізі утворюється глюкоза та фруктоза:
Сахароза
Фруктоза
Глюкоза C12H2O11 + H2O → C6H12O6 + C12H2O11
Молекула сахарозискладається із залишків глюкози та фруктози. В побудові молекули сахарозиглюкоза та фруктоза приймають участь своїми полуацетальними гідроксидами.Сахароза – не відновлюючий цукор:
залишок глюкози (1-4а) залишок фруктози
Сахароза />
Сахароза –найбільш відомий цукор, який широко використовується в споживанні та харчовійпромисловості. Міститься в листях, стовбурах, насінні, плодах, коренях. Вцукровому буряці від 15 до 22 % сахарози, цукровому тросниці 12 – 15 %. Цеосновні джерела її отримання, звідси вона і отримала свої назви – тросниковийабо буряковий цукор. Сахароза кристалізується без води в виді великихмоноклінічних кристалів. Гідроліз сахарози отримав назву інверсії, а сумішутворюваних різних кількостей глюкози та фруктози – інвертним цукром. Сахарозазброджується дріжджами (після гідролізу), а при нагріванні вище температуриплавлення (160-186 ºС) карамелізується, тобто перетворюється в сумішскладних продуктів (карамельна С24Н36О18,карамелена С36Н50О25 та інших), втрачаючи прицьому воду. Ці продукти під назвою “колер” використовують при виготовленнінапоїв та коньячному виробництві для забарвлення готової продукції. Лактоза (молочнийцукор). Молекула лактози складається із залишків галактози та глюкози та маєвідновлюючі властивості:
залишок галактози залишок глюкози
Лактоза />
Лактозу отримуютьіз молочної сироватки (відходи при виробництві масла та сиру). В коров’ячіммолоці знаходиться 4 – 6% лактози. Звідси й виникла її назва (від лат. lactium – молоко). Лактоза не гігроскопічна.Не бере участі в спиртовому бродінні, під впливом молочнокислих дріжджівгідролізується з наступним збродженням утворюваних продуктів в молочну кислоту(молочнокисле бродіння).
Високомолекулярніне цукровоподібні полісахариди утворюються з великого числа (до 6-10 тис.) залишків моноз.Вони діляться на гомополісахариди, побудовані із молекул моносахаридів тількиодного виду (крохмаль, глікоген, клітчатка), гетерополісахариди, якіскладаються із залишків різноманітних моносахаридів [3].
1.2 Вміствуглеводів у спиртних напоях
1.2.1 Незброджені цукри рослинноїсировини [4,5,6]
У процесіспиртового бродіння з глюкози утворюються два головних продукти – етиловийспирт, діоксид вуглецю – а також проміжні вторинні продукти.
Склад та вміст домішок залежить від виду таякості сировини, від прийнятих технологічних режимів її переробки.
Найбільша кількість домішок (0,35-0,45% докількості етилового спирту) припадає на долю спиртів – метилового,ізопропілового, ізобутилового, пропілового, ізоамілового. Ці спирти, крімметилового, складають основну сивушну фракцію.
Інша частина (0,05-0,1 об %) складається ізальдегідів, ефірів, диацетилів, ацетонів. Взагалі визначено 12 альдегідів, якімістять від 2 до 12 атомів вуглеводів. Всі ці сполуки впливають на смак тааромат готової продукції. Домішки етилового спирту утворюються, в основному, настадії бродіння, при перегонці та ректифікації спирту. Кількісний склад домішокзалежить від вмісту вуглеводної сировини. Різні цукри зброджуються з різноюшвидкістю. Найбільш легко бродять глюкоза і фруктоза, повільніше – маноза ігалактоза; пентози дріжджами не зброжуються. Сахароза є гарним субстратомспиртового бродіння, але лише після гідролізу на складові моноцукри задопомогою 3-фруктофуранозидази (інвертази), яка завжди присутня у дріжджах.
Дріжджі маютьздатність зброджувати дуже високі концентрації цукру – до 60 %. Вони витримуютьтакож високі концентрації спирту – до 14-16 % об. При цьому токсична дія спиртузбільшується з підвищенням температури. У присутності кисню спиртове бродінняприпиняється і дріжджі одержують енергію шляхом кисневого дихання (утворюється 686ккал тепла). Так як цей процес енергетично більш вигідний, ніж процес бродіння(56 ккал тепла), то дріжджі при бродінні витрачають цукор значно ощадливіше.
/>С6Н12О6 2С2Н5ОН+ 2СО2
При спиртовомубродінні одержана піровиноградна кислота піддається розщепленню під дієюферменту піруватдекарбоксилази на вуглекислий газ і оцтовий альдегід, який піддією ферменту алкогольдегідрогенази (коферментом його є НАД) відновлюється ветиловий спирт за рівнянням
/>/>СН3-СО-СООН СО2+СН3СНО СН3-СН2ОН
Механізмутворення вторинних продуктів спиртового бродіння розкритий ще не повністю.Утворення гліцерину може бути пояснене за ІІ формою бродіння Нейберга, щоназивається гліцеропіровиноградним:
глюкоза →гліцерин → оцтовий альдегід → вуглекислий газ
1.2.2 Використання вуглеводів урецептурах спиртних напоїв
Підсолоджувачі досить широко використовують при розробці рецептур нових виробів. Середних слід виділити синтетичні та природні речовини, так звані цукрозамісники, так як з хімічної точки зорувони не єсахаридами. Традиційно в виробництві горілки використовувався дисахарид сахароза, але розвиток асортименту цих напоїв йде за шляхом використання інших цукрів, наприклад фруктози, яка справляє більш сприйнятну дію на обмін речовин людини, ніж сахароза більш високої солодкості. Також використовуютьсяглюкоза („5 капель”, „Цитрон”, „Олімп” та ПЧ „На джерельній воді”), мальтоза(„Чарка”), фруктоза (ПЧ „На талій воді”), мед (ПК „Буковинська”, „Київська”,„Вдала”, „Українська з медом”).
Одним з цікавихта важливих напрямків розвитку асортименту горілок є розробка на підприємствахвиробів з лактулозою (дисахарид із залишків галактози та фруктози). Лактулоза в1,5 рази солодша за молочний цукор (лактоза), із одержують шляхом лужноїтрансформації. Також використовують алкософт.
1.3 Вимогидо вмісту цукрів у спиртних напоях згідно нормативним документам
Вміст спирту тацукру у спирних напоях повинен відповідати затвердженим для кожногонайменування вина та горілки кондиціям [5,7]. Відхилення, якщо вони необговорені спеціально, не повинні перевищувати за вмістом спирту ±0,5 % об., завмістом цукрів ±0,5 г/100см3. Розбіжність в аналізах зразків вин тагорілки виробника і споживача не повинна перевищувати 0,2% за цукром таспиртом. Нижче приведені вимоги до вмісту цукру та спирту для вин та коньяків
Таблиця 1.3.1 Вимоги до коньяківТипи коньяку Витримка, не менше років Обьємна частка етилового спирту, % об. Масова коцентрація цукрів, масова частка % 1. Коньяки ординарні Три зірочки 3 40-42 0,7-1,5 Чотири зірочки 4 40-42 0,7-1,5 П’ять зірочок 5 40-42 0,7-1,5 2. Марочні коньяки Коньяк витриманий (КВ) 6 40-42 0,7-1,2 Коньяк витриманий вищої якості (КВВК) 8 40-45 0,7-2,5 Коньяк старий 10 42-57 0,7-2,5 Таблиця 1.3.2 Вимоги до винТипи вин Обьємна частка етилового спирту, % об.
Масова коцентрація цукрів, г/100 дм3 І. Тихі вина 1. Столові вина сухі 9-14 До 0,3 напівсухі 9-14 1-3,0 напівсолодкі 9-12 3-8 2. Кріплені вина міцні 17-20 1-14 напівдесертні 14-16 5-12 десертні 15-17 14-20 лікерні 12-17 21-35 3. Ароматизовані 16-18 6-16 ІІ. Вина, що містять діоксид вуглецю 1. Шампанське брют 10,5-12,5 до 0,3 сухе 10,5-12,5 3,0 напівсухе 10,5-12,5 5,0 напівсолодке 10,5-12,5 6,0 солодке 10,5-12,5 8,0 2. Ігристі вина червоні 11-13,5 7-8 рожеві 10,5-12,5 6-7 мускатні 10,5-12,5 9-12 3. Шипучі, або газовані 9-12 3-8
Згідно ДСТУкількість цукру в горілці не нормується, а визначається лише рецептурами(Таблиця 1.3.3)
Таблиця 1.3.3 Вимоги до горілокНазва горілки Джерела Назва вуглеводу діапазон концентрацій, кг/1000дал Гусарська СР1994 мед 5.0 Джерельна СР1994 цукор 25.0 Дніпрянська СР1994 цукор 20.0 Злата Русь СР1994 цукор 10.0 золоті ворота СР1994 цукор 10.0 Косарська СР1994 цукор 10.0 Сіверська СР1994 цукор 10.0 Суханівська СР1994 цукор 5.0 українська оксамитова СР1994 цукор 10.0 українська оригінальна СР1994 мед 30.0 мягкая RU2197520С2 цукор 17-19 Самсон золотой RU2111243С12 мед 4.7-5.3 Смоленская RU2034019С1 цукровий сироп 9.0-9.4 Київська ювілейна СР1994 Мед 20.0 Пік чистоти. На джерельній воді. ТМ “Олімп” РЦ32744-2415 Глюкоза 1.5 Пік чистоти. На талій воді. ТМ “Олімп” РЦ32744-2413-04 Фруктоза 1.5
5 капель.
ТМ “5 капель” РЦ32744164-02 Глюкоза 1.5
Як видно зтаблиці, методи аналізу цукру в горілках повинні мати чутливість від 0,1 мг/см3,для вин від 3 мг/см3.
1.4 Методианалізу спиртних напоїв на вміст вуглеводів
Вміст цукру та його кількість характеризують шляхоманалізу двома умовними способами: вмістом редуцюючих речовин та вмістомзагального цукру. Редуцюючими речовинами, або цукром до інверсії, називаютьсуму усіх цукрів (інвертний цукор, глюкоза, фруктоза, мальтоза, лактоза), відновлюючихлужний розчин міді та інших полівалентних металів. Реакція відновлення лужногорозчину міді обумовлюється наявністю в цих цукрах альдегідних та кетонних груп.Сахароза не містить вільних карбонільних груп, тобто не є редуцюючою речовиною.
Вміст редуцюючихречовин прийнято виражати умовно в інвертному цукрі. Умовне поняття означає, щоякщо в даному об’єкті визначено, що вміст редуцюючих речовин дорівнює 15%, томаса інвертного цукру, яка складає 15% маси аналізуємого об’єкту, реагує злужним розчином міді. Фактична маса редуцюючих речовин завжди більша. Цярізниця залежить від складу редуцюючих речовин та збільшується при збільшеннімолекулярної маси мальтози та лактози.
Загальним цукромабо цукром після інверсії називається сума усіх цукрів, відновлюючих лужнийрозчин міді та отриманих після обробки в спеціальних умовах соляною кислотоюрозчинів, які містять редуцюючі цукри та сахарозу.
Кількістьзагального цукру виражають двома різними способами: в умовному перерахунку наінвертний цукор або в умовному перерахунку на сахарозу.
Майже всіреакції, які використовують для визначення цукрів, не підпорядковуютьсястехіометричним показникам. Хід реакції в більшому ступені залежить відконцентрації реактивів, тривалості та температури нагрівання, від співвідношеннярізних цукрів в аналізуємому об’єкті. В зв’язку з цим при виконанні аналізувелике значення має точне дотримування умов проведення реакцій, вказаних вметодиці. Результат аналізу звичайно визначають за допомогою складених таблиць,градуювального графіка або іншим способом.
Вміст редуцюючихречовин, загального цукру та сахарози визначають різноманітними методами. Вонихарактеризуються точністю отриманих результатів, тривалістю аналізу,використаним обладнанням та приладами, використаними реактивами та ін. [8].
1.4.1Титриметричний метод визначення вуглеводів [9]
Метод засновано на відновленніінвертним цукром оксиду міді (ІІ) до оксиду міді (І). Кінець реакції визначають за допомогою індикатора метиленового блакитного.
Метод застосовується для вин, виноматеріалів та коньяків з вмістом цукру не більше 1г в 100 см3.
В вині, виноматеріалах, які містять сахарозу, та коньяці перед визначенням цукру проводять інверсію.
Масову концентрацію інвертного цукру в грамах в 100 см3 аналізованого розчину визначають за формулою:
/>
де /> – маса інвертного цукру в 100 см3 аналізованого розчину, знайдена з таблиці 1.4.1.1, мг;
/> – кратність розбавлення аналізованої речовини;
1000 – коефіцієнт для перерахунку мг інвертного цукру в г.
За остаточнийрезультат берутьсереднє арифметичне результатів двох паралельних визначень, допустимерозходження між якими неповинне перевищувати 0,6 %.
Таблиця1.4.1.1 Маса інвертного цукру в 100 см3 аналізуємого розчину
Об’єм
аналїзуючого розчину, мг Маса інвертного цукру, мг
Десяті долі, см3 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 10,0 501,5 496,6 491,9 487,2 482,6 478,1 473,7 469,3 465,1 460,9 11,0 456,8 452,7 448,8 444,9 441,1 437,2 443,6 430,0 426,4 422,9 12,0 419,4 416,0 412,7 409,4 406,2 399,9 399,9 396,8 393,7 390,8 13,0 387,8 384,9 382,1 379,3 376,5 371,1 371,1 368,4 366,8 363,2 14,0 360,7 358,1 355,7 353,3 350,8 346,1 346,1 343,9 341,6 339,3 15,0 337,1 335,0 322,8 330,6 328,6 324,4 324,4 322,4 320,4 318,4 16,0 316,5 314,6 312,7 310,8 309,0 305,3 305,3 303,5 301,7 300,2 17,0 298,3 296,6 294,9 293,2 291,6 288,3 288,3 286,8 285,2 283,6 18,0 282,1 280,6 279,1 277,5 276,1 273,2 273,2 271,8 270,3 268,9 19,0 267,6 266,2 264,8 263,5 262,2 259,6 259,6 258,3 257,0 255,7 20,0 254,5 253,3 252,0 250,8 249,6 247,3 247,3 246,1 245,0 243,8 21,0 242,7 241,5 240,5 239,5 238,3 236,1 236,1 235,0 234,0 232,9 22,0 231,9 230,9 229,9 228,9 227,9 225,9 225,9 224,9 224,0 223,1 23,0 222,1 221,2 220,2 219,3 218,4 216,6 216,6 215,7 214,9 214,0 24,0 213,1 212,2 211,4 210,5 209,7 208,0 208,0 207,2 206,4 205,6 25,0 204,8 204,1 203,3 202,6 201,8 200,4 200,4 199,6 198,9 198,1 26,0 197,4 196,7 196,0 195,3 194,6 193,2 193,2 192,5 191,8 191,1 27,0 190,4 189,7 189,1 188,4 187,7 186,4 186,4 185,7 185,0 184,4 28,0 183,9 183,1 182,5 181,9 181,3 180,0 180,0 179,4 178,8 178,2 29,0 177,6 177,0 176,4 175,8 175,2 174,1 174,1 173,6 172,9 172,3 30,0 171,7 171,2 170,6 170,1 169,5 168,5 168,5 167,9 166,8 166,3
1.4.2 Спектрофотометричні методи
Фотоєлектроколориметричнийметод визначення цукрі за допомогою антронового реагента [10]
В основі метода покладено розщеплення складнихвуглеводнів до моносахаридів в сильнокислому середовищі з наступною їхгідратацією та утворенням осиметилфурфурола, який утворює при реакції зантроном комплекс синьо-зеленого кольору. Інтенсивність отриманого забарвленняпропорційна вмісту цукру в реакційній суміші.
Діапазонвимірювання масової концентрації цукру від 0,002 до 0,01 г/100 см3.Межа відносної похибки виміру d = ± 5,3% від вимірюваної величини при довірчійймовірності Р = 0,95.
Масову концентрацію цукру с, г/100 см3 розраховуютьза формулою
/>
де /> - коефіцієнтпропорційності, який встановлено експериментально для використаного фотоелектроколориметра;
/> – оптична густина;
/> – коефіцієнт розведення;
1000 – перерахунок мг в г.
Розрахунки проводять з точністю до другого десятинного знаку.
Фотоелектроколориметричний методвизначення цукрів за допомогою пікринової кислоти [11] Метод засновано наколориметричній реакції моносахаридів з пікриновою кислотою з утвореннямамінопікринової кислоти, отриманої при відновленні цукром однієї групи NO2 до NH2. Інтенсивність утвореного забарвленняреакційної суміші пропорціональна кількості цукру, який визначаємо. Межа визначення масової концентраціїцукру від 0,001 до 0,008 г в 100 см3.
Масову концентрацію моносахаридів в лікеро-горілчаних виробах визначають після інверсії сахарози, яка міститься в них.
Масову концентрацію цукру />,г/100 см3 розраховують за формулою:
/>
де /> – оптичнагустина;
/> – коефіцієнт пропорційності, якийвизначено експериментально для фотоелектроколориметру, який використовується;
/> – коефіцієнт розведення;
0,95 – коефіцієнт переводу інвертного цукру в сахарозу;
1000 – перерахунок мг в г.
1.4.3 Хроматографічні таелектрофоретичні методи аналізу [12, 13]
В наш час розроблена досить велика кількість методик заналізу вуглеводів за допомогою високоефективної рідинної хроматографії, якамає найпотужнішу роздільну ефективність. Іноді, в цілях контролю якостіпродукції, може аналізуватися вміст лактози та вуглеводів.
Прилад: Рідинний хроматограф високого тиску, обладнаний інжектором, детектором,розділювальною колонкою довжиною 250 мм із внутрішнім діаметром 4 мм,стаціонарна фаза – аміномодифікований (NH2) сілікагель. Швидкість протікання рухливогосередовища – 1 мл/хв.
Цей метод підходить для визначення сахарози.
Прилад: Високоефективний рідиннийхроматограф, який оснащено ізократичним насосом, приладом для введення зразка,термостатом для колонки, електрохімічним детектором.
Параметри: Колонка з катінообмінноюсмолою НРХ-87А; розмір частинок 10 мікрон; 300•7,8 мм.
Речовини якіможуть бути визначені за допомогою цього методу – це глюкоза, фруктоза,сахароза, арабіноза, гліцерин, мальтоза.
Вимоги допідготовки зразка залежать від складності матриці. В більшості випадків доситьлише екстрагувати зразок водою. Нерозчинні домішки можна видалити за допомогоюфільтрації.
1.4.4 Рефрактометричне визначенняцукрів та загального екстракту [14]
Метод ґрунтується на визначенні масової концентраціїекстрактивних речовин та сахарози за шкалою рефрактометра за температури 20 °С.
Діапазон вимірювання масової концентрації загальногоекстракту від 0 до 60,0 г/100 см3.
Методика виконання аналізу забезпечує виконаннявимірювань з абсолютною похибкою ±0,5 г/100 см3 при довірчійймовірності Р=0,95.
Якщо показання рефрактометра знімають за температури,відмінної від 20 °С, то необхідно ввести поправку за спеціальними таблицями зпоправками.
Сам результат знаходять за таблицею, яка вказана вметодиці.
1.4.5 Порівняльна характеристика методів аналізу
Всі методи зараз використовуються, однак більш точнимиє все ж таки хроматографічні методи. Хроматографічні методи спроможні такожодночасно знаходити кількісно до 5 цукрів. Однак негативною стороною єдороговизна самих приладів.
Досить високу точність має такожфотоєлектроколориметричний метод, але негативною стороною є робота зканцерогенними речовинами (антрон та пікринова кислота). Однак ці методи доситьшироко використовуються на практиці.
2 Експериментальна частина
2.1 Технікабезпеки
При роботі злегкозаймистими рідинами (ЛЗР) слід дотримуватися трьох основних принципів[15]:
1) не допускатипопадання горючих парів в атмосферу (попереджувати утворення вибухонебезпечнихсумішей);
2) виключитиможливість спалахування при випадковому утворенні вибухонебезпечноїконцентрації парів (виключити виникнення джерел запалювання);
3) вчасноприймати усі можливі міри, щоб наслідки аварії, якщо вона все ж такивідбудеться, були мінімальними.
Попадання парів ЛЗР в атмосферу та утвореннявибухонебезпечних концентрацій може відбуватися при невірному проведеннілабораторних операцій або в аварійних ситуаціях.
Забороненопроводити будь-які роботи з ЛЗР без витяжної шафи.
Проведенняпроцесів, які пов’язані з нагріванням ЛЗР (перегонка, перекристалізація,реакції в киплячих органічних рідинах). При проведенні цих процесів слідкористуватися ефективними водяними холодильниками.
Забороняєтьсявиливати відходи ЛЗР в каналізацію.
Забороняєтьсязлив у каналізацію концентрованих розчинів кислот і лугів.
Посудини,ємкості, звільнені від кислот або лугів, нейтралізуйте і старанно вимийте.
Для приготуваннярозчинів кислот (лугів) обережно, невеликими порціями, додавайте кислоту аболуг у воду з круговим обертанням колби, яку занурюють у воду для охолодження.Треба розводити кислоту або луг у конічній колбі.
В приміщенні, депрацює газовий хроматограф, повинна бути загальна обмінна вентиляція.
Балони зіскрапленими газами (аргон, водень, азот и т.п.) повинні бути ізольованими відмісця проведення аналізу та мати захист від прямих сонячних променів.
Слід не допускативитоку газів із балонів та мережі. При падінні тиску за манометром потрібно«обмилити» можливі місця втечі та терміново ліквідуватинегерметичність.
В приміщеннях, депроводяться роботи на газовому хроматографі з водневим полум'ям, паліннязабороняється. Не можна підпалювати сірниками водневе полум'я. Балони повиннімати відповідні написи.
Вимогибезпеки під час роботи з пікриновою кислотою [11].
Розкриття тари зпікриновою кислотою (тринітрофенолом) повинне проводитися в окремомуприміщенні. Забороняється відкривати тару в тамбурах, проходах.
Пікринову кислотунеобхідно зберігати в зволоженому стані (30-40 % дистильованої води по масі) втемному місці при температурі 5-20°С.
Для приготуванняробочого розчину пікринову кислоту сушать порціями не більш, ніж по 5 гбезпосередньо перед приготуванням розчину. Рекомендовано висушування проводитив ексикаторі над хлористим кальцієм. Температура при сушінні не повиннаперевищувати 50 °С.
Роботу зпікриновою кислотою та її розчинами слід проводити тільки в витяжних шафах. Недопускається контакт пікринової кислоти і її розчинів з металевими поверхнямичерез можливе утворення легкозаймистих солей та підвищену небезпеку вибуху. Усіматеріали, які контактують з пікриновою кислотою, повинні бути інертними донеї. Весь персонал, який працює з пікриновою кислотою повинен пройти навчаннявідповідним заходам безпеки. При роботі з пікриновою кислотою в приміщенніповинно знаходитися не менше двох працівників. При роботі необхіднозастосовувати подвійні гумові рукавички, фільтруючі промислові протигасники абопромислові распіратори.
2.2 Прилади та реактиви
Ваги лабораторні загального призначення не нижче 3-го класуточності за ГОСТ 24104 з найбільшою межею зважування 200 г.
Колориметрфотоелектричний лабораторний типу КФК-3 або інших типів з аналогічнимитехнічними характеристиками.
Шпатель.
Секундомір за НД.
Термометри рідинні скляні з ціною поділки 0,1 або 0,5 °С за ГОСТ 28498.
Баня водяна.
Воронкилабораторні за ГОСТ 25336.
Колби 1-50-2,1-100-2, 1-200-2, 1-250-2 та 1-1000-2 за ГОСТ 1770.
Пробірки місткістю25 см3 з пришліфованими пробками за НД.
Піпетки 1-2-2-5,1-2-2-10, 1-2-2-20 та 1-1-2-2 за ГОСТ 29227.
Бюретки1-1-2-25-0,1 та 1-1-2-50-0,1 за ГОСТ 29251.
Циліндр 1-250 заГОСТ 1770.
Стаканчики длязважування за ГОСТ 25336.
Стакани ВН-100 заГОСТ 25336.
Кислота сірчаназа ГОСТ 4204.
Кислота соляна заГОСТ 3118, х.ч., густиною 1,190 г/см3.
Бумагафільтрувальна за ГОСТ 12026.
Сахароза, ч.д.а.,за ГОСТ 5833.
Вода дистильованаза ГОСТ 6709.
Антрон, ч.д.а.,0,2% розчин в концентрованій сірчаній кислоті густиною 1,835 г/см3.
Пікринова кислота, ч.
2.3Фотометричневизначеннявуглеводівзантроновимреагентом та пікриновоюкислотою
Приготування реактивів
Приготування антронового реагенту:
Наважку антрону масою (0,367 ± 0,001) г кількісно переносять в мірну колбу місткістю100 см3, приливають 50 см3 концентрованої сірчаноїкислоти густиною 1,835 г/100 см3 тарозчиняють антрон при перемішуванні.
Вміст колби доводять сірчаною кислотою до мітки, перемішуютьта поміщають в темне місце на 4 години до повного розчинення антрону.
Отриманий розчин слід зберігати в темному місці притемпературі 6-8 °Сне більше 15 діб.
Для отримання антронового реагенту допускається використанняконцентрованої кислоти, х.ч., але при цьому термін придатності не повиненперевищувати 2 доби.
Приготування розчинів гідроксиду натрію масовою долею 0,5%та 35%:
Наважку масою (0,500 ± 0,01) та (35,00 ± 0,01) грозчиняють в 50 см3 дистильованої води відповідно в двох мірнихколбах ємкістю 100 см3 кожна. Розчини охолоджують до температури 20°С, доводять об’єм колби дистильованою водою до мітки та перемішують.
Приготування розчину пікринової кислоти масовою долею 0,5:
Наважку масою(0,500 ± 0,01) г кількісно переносять в мірну ковбу ємкістю 100 см3, приливають 50 см3дистильованої води та розчиняють при перемішуванні на киплячій водяній бані.
Отриманий розчин охолоджують до 20°С, доводять його об’єм дистильованоюводою до позначки та перемішують.
Розчин слід зберігати в темному місці при кімнатній температурі не більш 30 діб
2.4 Дослідження впливу етанолу навизначення цукрів
2.4.1 Дослідженнявпливу етанолу на визначення цукрів з антроновимреагентом.
Готували розчин сахарози з водою.Для цього взялинаважку сахарози 0,1000г, розчинили та перенесли в колбу на200 см3, термостатувати 20 хв. при 20 °С, доводили до позначки термостатованим дистильованою водою розчином. Концентрація отриманого розчину 0,5000 г/дм3. Брали колби на 25 см3, відбирали в кожну з них по 4,0; 7,5; 11,0; 15; 18,5; 22,5 см3спирту відповідно. Термостатувати 20 хв при 20°С, доводили до позначки термостатованим дистильованою водою розчином. Проводили вимір оптичної густини зантроновим реагентом впорівнянні з холостим розчином (замість 2,5 см3 додаємо дистильовануводу).
Таблиця 2.4.1 Результативимірювання впливу етанолу на оптичну густинуНомер колби
Концент- рація, мг/см3
Аліквота, см3
Розбав
лення
Добавка етанолу, см3 Вміст етанолу в колбі, % Вміст етанолу в реакційній суміші, % Оптична густина Середнє значення оптичної густини /> /> /> 1 0,5 2,5 25 0,147 0,146 /> 0,145 /> 2 0,5 2,5 25 4,0 15 5 0,156 0,158 /> 0,160 /> 3 0,5 2,5 25 7,5 30 10 0,171 0,170 /> 0,168 /> 4 0,5 2,5 25 11,0 45 15 0,180 0,179 /> 0,178 /> 5 0,5 2,5 25 15 60 20 0,203 0,202 /> 0,200 /> 6 0,5 2,5 25 18,5 75 25 0,208 0,207 /> 0,205 /> 7 0,5 2,5 25 22,5 90 30 0,211 0,213 /> 0,215 />
Залежність чутливості реакції з антроновим реагентомнаведена на рис.2.4.1.
/>
Рис. 2.4.1 Вплив етанолу на чутливість визначення глюкози з антроновимреагентом
2.4.2Дослідженнявпливу етанолу на визначення цукрів з пікриновою кислотою.
Готували розчин глюкози з водою. Для цього бралинаважку сахарози 5,0 г, розчиняли та переносили в колбу на 200 см3,термостатували 20 хв при 20°С, доводили до позначки термостатованоюдистильованою водою. Концентрація отриманого розчину 25,0 г/дм3.
Потім відбирали 25 см3 розчину глюкози(С=25,00 г/дм3) в колбу на 50 см3. Довели дистильованоюводою до мітки. Концентрація отриманого розчину 12,5 г/л
Брали колби на 25 см3, відбирали в кожну зних по 1,0 см3 вихідного розчину. Концентрація глюкози при цьомусклала 0,500 г/дм3. Потім додавали 5; 10; 15; 20 см3спирту відповідно. Термостатували 20 хв. при 20°С, доводили до позначкитермостатованою дистильованою водою.
Розчин порівняння: 2,5 мл дистильованої води вреакційну суміш.
Таблиця 2.4.2.1 Вплив етанолу наоптичну густинуНомер колби
Концентрація, мг/см3
Аліквота, см3 Розведення Добавка етанолу, мл Вміст етанолу в колбі, % Оптична густина /> /> /> 1 0.5 2.5 2 0.501 /> 2 0.5 2.5 2 5 20 0.513 /> 3 0.5 2.5 2 10 40 0.531 /> 4 0.5 2.5 2 15 60 0.535 /> 5 0.5 2.5 2 20 80 0.538 />
/>
Рис. 2.4.2.1Вплив вмісту етанолу на чутливість визначення глюкози з пікриновою кислотою
2.5Оптимізація умов проведення фотометричних реакцій
Як видно з пункту 2.4 вміст етанолу впливає на аналітичний сигнал, тобто на чутливість. Щоб не вносити похибку ми надалі усірозчини цукрів будемо робити на 40 % сортировці для обох реагентів
Оптимізація умов проведення фотометричних реакційз антроновим реагентом:
Приливаючи повільно сортировку до розчину антрону не відбувалося розшарування розчинів, але реакція миттєвопроходила, тому було прийнято рішення приливати сортировку швидко та ставити вкиплячу баню за секундоміром з інтервалом 2 хв.
В три термостійкі пробірки на 50 см3приливаемо по 5,0 см3 антрону. Піпеткою на 5 мл відбираємо сортировку без цукру, та приливаємо 2,5 см3 в 1 пробірку з антроном (нехайстікає вільно, тобто не потрібно вповільнювати швидкість приливаннясортировки). В момент початку приливання починаємо відлік часу. Коли пройде 25секунд зачиняємо пробкою та перемішуємо вміст пробірки, та за 30 секундставимо в киплячу баню. Це буде розчинпорівняння.
Повторюємо ті ж самі операції з досліджуваним розчином, чітковитримуючи 2 хвилини. Робимо мінімум 2 паралельних розчини.
Витримуємо рівно 6 хвилин на киплячій водяній бані кожну пробірку(тобто в 6 хв 30 сек дістаємо першу пробірку), поміщяємо її в льодяну баню та інтенсивно перемішуємо 30 сек (на таймері буде 7 хв). Швидко переливаємо в кювету, та проводимо виміриоптичної густини. Тіжсамі операції проводимо з наступними пробірками.
Оптимізація умов проведення фотометричних реакційз пікриновою кислотою:
В пробірку на 25 см3 з пришліфованоюпробкою вносили 6 см3 0,5 %-го розчину гідроксиду натрію. Приливали2,5 см3 аналізуємого розчину та 1 см3 0,5 %-ного розчинупікринової кислоти.
Аналогічно готуємо холосту пробу.
Пробірки закривали пришліфованими пробками, їх вмістперемішували та поміщали в киплячу водяну баню на 5 хв. Потім вміст пробірокохолоджували до кімнатної температури на льодяній бані 30 секунд, та вимірювалиоптичну густину на фотоелектроколориметрі при довжині хвилі 470 нм в кюветіробочою товщиною 5 мм; розчин порівняння – холоста проба в кюветі з тією ждовжиною хвилі.
/>
Рис. 2.5.1 Спектр розчину порівняння
Зробивши аналіз холостого розчину на спектрофотометрі,ми вибрали довжину хвилі саме 470 нм, адже видно, що при цій довжині хвилізнаходиться максимум.
2.6 Чутливість реакцій доіндивідуальних вуглеводів.
Усі градуювальнірозчини готувалися однаково. Наважки кристалогідратів вуглеводівперераховувалися на безводний цукор. Розведення розчинів робили виходячи зтого, щоб оптичні густини були в інтервалі від 0,025 до 1,5.
Спочатку будували стандартний розчин 5,000 г/дм3цукру в 40% водно-спиртовому розчині: 1,0000 г цукру розчиняли уводно-спиртовому розчині, переносили в колбу 200 см3, термостатували20 хв. при 20 °С, довесли до позначки термостатованимводно-спиртовим розчином.
В якості р-напорівняння використовували 40% водно-спиртовий розчин.
В мірні колби на50 см3 відбирали 0; 2,0; 5,0; 7,5; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0; 50,0 см3стандартного розчину, термостатувати 20 хв. при 20 °С, доводили до позначкитермостатованим водно-спиртовим розчином. Концентрація в отриманих розчинах:0; 0,2; 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 5,0 мг/см3 вуглеводу.
Спочатку розчиниз концентрацією 0,0 та 0,2 мг/мл цукру розводимо в 50 разів. Для цього 2 млрозчину переносили у колбу на 50,0 см3, та термостатували 20 хв. при20 °С,доводили до позначки термостатованим водно-спиртовим розчином. Проводили виміроптичної густини з антроновим реагентом, як показано вище, і підбирали розведення так, щоб оптичнагустина була в межах 0,025-0,080. Після того, як визначили оптимальнерозведення, теж саме проводили з іншими розчинами, і будували градуювальнийграфік.
Для побудови індивідуальних градуювальних графіків зпікриновою кислотою спочатку будували стандартний розчин 0,2000 г/дм3вуглеводу в 40% водно-спиртовому розчині: 0,2000 г цукру розчинили у водно-спиртовомурозчині, перенесли в колбу 200 см3, термостатували 20 хв. при 20 °С, доводили до позначки термостатованимводно-спиртовим розчином.
В мірні колби 50 см3 відбирали 0; 5,0; 10,0; 20,0; 25,0стандартного розчину, термостатували 20 хв. при 20 °С, доводили до позначки термостатованим водно-спиртовим розчином.Концентрація в отриманих розчинах: 0; 0,1; 0,2; 0,4; 0,5 мг/см3цукру.
Результати досліджень наведено в наступних таблицях та графіках: Таблиця 2.6.1 Дані визначеннясахарозиз антроновим реагентом
Концентрація, мг/см3
Аліквота, см3 Розведення Оптична густина Середня оптична густина Кількість цукру в реакційній суміші, мг 0,2 2,5 50 0,048 0,048 0,01 0,2 0,048 0,5 2,5 50 0,108 0,108 0,025 0,5 0,107 0,75 2,5 50 0,148 0,148 0,0375 0,75 0,148 1,0 2,5 50 0,193 0,193 0,05 1,0 0,193 1,5 2,5 50 0,278 0,277 0,075 1,5 0,276 2,0 2,5 50 0,383 0,381 0,1 2,0 0,378 2,5 2,5 50 0,488 0,483 0,125 2,5 0,478 5,0 2,5 50 0,900 0,898 0,25 5,0 0,895
/>
Рис. 2.6.1Градуювальний графік вмісту сахарози з антроном
Таблиця 2.6.2 Дані визначення сахарозиз пікриновою кислотою (інверсія)Аліквота стандартного р-ну в колбу на 50 мл, мл
Концентрація робочого р-ну, мг/см3
Конентрація градуювального р-ну, мг/см3
Аліквота Градуювального р-ну, см3 Кількість цукру в реакційній суміші, мг Оптична густина Середня оптична густина /> /> /> /> 0.0 0.000 2.5 0.000 /> 5 0.1 0.100 2.5 0.25 0.002 0.003 /> 0.004 /> 10 0.2 0.200 2.5 0.5 0.128 0.132 /> 0.135 /> 20 0.4 0.400 2.5 1 0.420 0.419 /> 0.417 /> 25 0.5 0.500 2.5 1.25 0.565 0.567 /> 0.568 /> 50 1.0 1.000 2.5 2.5 1.292 1.291 /> 1.290 />
/>
Рис. 2.6.2Градуювальний графік вмісту сахарози з пікриновою кислотою
Таблиця 2.6.3 Дані визначення глюкозиз антроновим реагентом
Концентрація, мг/см3
Аліквота, см3 Розведення Оптична густина Середня оптична густина Кількість цукру в реакційній суміші, мг 0,0 2,5 50 0,000 0,2 2,5 50 0,033 0,034 0,01 0,2 0,034 0,5 2,5 50 0,080 0,077 0,025 0,5 0,073 0,75 2,5 50 0,120 0,117 0,0375 0,75 0,113 1,0 2,5 50 0,153 0,154 0,05 1,0 0,154 1,5 2,5 50 0,230 0,231 0,075 1,5 0,231 2,0 2,5 50 0,310 0,309 0,1 2,0 0,308 2,5 2,5 50 0,375 0,378 0,125 2,5 0,380 5,0 2,5 50 0,731 0,732 0,25 5,0 0,733
/>
Рис. 2.6.3Градуювальний графік вмісту глюкози з антроновим реагентом
Таблиця 2.6.4 Дані визначення глюкозиз пікриновоюкислотоюАліквота стандартного р-ну в колбу на 50 мл, мл
Концентрація робочого р-ну, мг/см3
Конентрація градуювального р-ну, мг/см3
Аліквота Градуювального р-ну, см3 Кількість цукру в реакційній суміші, мг Оптична густина Середня оптична густина /> /> /> /> 0.0 0.000 2.5 0.000 /> 5 0.1 0.100 2.5 0.25 0.004 0.004 /> 0.003 /> 10 0.2 0.200 2.5 0.5 0.125 0.125 /> 0.124 /> 20 0.4 0.400 2.5 1 0.373 0.372 /> 0.371 /> 25 0.5 0.500 2.5 1.25 0.534 0.534 /> 0.534 />
/>Рис.2.6.4 Градуювальний графік вмісту глюкози з пікриновою кислотою Таблиця 2.6.5 Данівизначення фруктозиз антроновим реагентом
Концентрація, мг/см3
Аліквота, см3 Розведення Оптична густина Середня оптична густина Кількість цукру в реакційній суміші, мг 0,0 2,5 20 0,000 0,2 2,5 20 0,096 0,100 0,025 0,2 0,104 0,50 2,5 20 0,231 0,229 0,0625 0,50 0,227 0,75 2,5 20 0,360 0,357 0,09375 0,75 0,354 1,00 2,5 20 0,479 0,481 0,125 1,00 0,483 1,50 2,5 20 0,748 0,752 0,1875 1,50 0,755 2,00 2,5 20 1,010 1,006 0,25 2,00 1,002 2,50 2,5 20 1,400 1,394 0,3125 2,50 1,388 5,00 2,5 20 2,450 2,430 0,625 5,00 2,410
/>
Рис. 2.6.5Градуювальний графік вмісту фруктози з антроновим реагентом
Таблиця 2.6.6 Данівизначення фруктозиз пікриновоюкислотоюАліквота стандартного р-ну в колбу на 50 мл, мл
Концентрація робочого р-ну, мг/см3
Конентрація градуювального р-ну, мг/см3
Аліквота Градуювального р-ну, см3 Кількість цукру в реакційній суміші, мг Оптична густина Середня оптична густина /> /> /> /> 0.0 0.0 2.5 0.000 /> 5 0.1 0.1 2.5 0.25 0.008 0.009 /> 0.010 /> 10 0.2 0.2 2.5 0.5 0.090 0.091 /> 0.092 /> 20 0.4 0.4 2.5 1 0.337 0.336 /> 0.335 /> 25 0.5 0.5 2.5 1.25 0.440 0.440 /> 0.440 /> 50 1.0 1.0 2.5 2.5 1.010 1.008 /> 1.006 />
/>
Рис. 2.6.6 Градуювальний графік вмісту фруктози з пікриновою кислотоюТаблиця 2.6.7 Данівизначення мальтозиз антроновим реагентом
Концентрація, мг/см3
Аліквота, см3 Розведення Оптична густина Середня оптична густина Кількість цукру в реакційній суміші, мг 0,0 2,5 25 0,000 0,190 2,5 25 0,070 0,072 0,019 0,190 0,074 0,475 2,5 25 0,163 0,164 0,048 0,475 0,164 0,713 2,5 25 0,250 0,250 0,071 0,713 0,249 0,950 2,5 25 0,346 0,342 0,095 0,950 0,338 1,425 2,5 25 0,500 0,506 0,143 1,425 0,511 1,900 2,5 25 0,645 0,643 0,190 1,900 0,640 2,375 2,5 25 0,838 0,834 0,238 2,375 0,829 4,750 2,5 25 1,600 1,599 0,475 4,750 1,598
/>
Рис. 2.6.7Градуювальний графік вмісту мальтози з антроновим реагентом
Таблиця 2.6.8 Дані визначення мальтозиз пікриновоюкислотою(інверсия)Аліквота стандартного р-ну в колбу на 50 мл, мл
Концентрація робочого р-ну, мг/см3
Конентрація градуювального р-ну, мг/см3
Аліквота Градуювального р-ну, см3 Кількість цукру в реакційній суміші, мг Оптична густина Середня оптична густина /> /> /> /> 0.0 0.000 2.5 0.000 /> 5 0.1 0.100 2.5 0.25 0.000 0.000 /> 0.000 /> 10 0.2 0.200 2.5 0.5 0.031 0.029 /> 0.027 /> 20 0.4 0.400 2.5 1 0.301 0.300 /> 0.298 /> 25 0.5 0.500 2.5 1.25 0.436 0.434 /> 0.431 /> 50 1.0 1.000 2.5 2.5 1.111 1.110 /> 1.108 />
/>
Рис. 2.6.8Градуювальний графік вмісту мальтози з пікриновою кислотою Таблиця 2.6.9 Дані визначення арабінозиз антроновим реагентом
Концентрація, мг/см3
Аліквота, см3 Розведення Оптична густина Середня оптична густина Кількість цукру в реакційній суміші, мг 0,0 2,5 1 0,000 0,2 2,5 1 0,210 0,213 0,5 0,2 0,216 0,5 2,5 1 0,582 0,586 1,25 0,5 0,590 0,75 2,5 1 0,900 0,900 1,875 0,75 0,900 0,2 2,5 5 0,028 0,029 0,1 0,2 0,030 0,5 2,5 5 0,088 0,090 0,25 0,5 0,092 0,75 2,5 5 0,170 0,167 0,375 0,75 0,163 1,00 2,5 5 0,200 0,203 0,5 1,00 0,205 1,50 2,5 5 0,338 0,332 0,75 1,50 0,325 2,00 2,5 5 0,467 0,461 1 2,00 0,455 2,50 2,5 5 0,600 0,598 1,25 2,50 0,595 5,00 2,5 5 1,195 1,197 2,5 5,00 1,198
/>
Рис. 2.6.9 Градуювальний графік вмісту арабінози. Зантроновим реагентом
Таблиця 2.6.10 Дані визначення арабіноза з пікриновоюкислотоюАліквота стандартного р-ну в колбу на 50 мл, мл
Концентрація робочого р-ну, мг/см3
Конентрація градуювального р-ну, мг/см3
Аліквота Градуювального р-ну, см3 Кількість цукру в реакційній суміші, мг Оптична густина Середня оптична густина /> /> /> /> 0.0 0.000 2.5 0.000 /> 5 0.1 0.050 2.5 0.125 0.022 0.022 /> 0.022 /> 10 0.2 0.100 2.5 0.25 0.081 0.081 /> 0.081 /> 20 0.4 0.200 2.5 0.5 0.261 0.261 /> 0.261 /> 25 0.5 0.250 2.5 0.625 0.332 0.332 /> 0.332 /> 50 1.0 0.500 2.5 1.25 0.791 0.790 /> 0.788 />
/>
Рисю 2.6.10 градуювальний графік вмісту арабінози зпікриновою кислотоюТаблиця 2.6.11 Дані визначення лактози зантроновим реагентом
Концентрація, мг/см3
Аліквота, см3 Розведення Оптична густина Середня оптична густина Кількість цукру в реакційній суміші, мг 0,0 2,5 25 0,000 0,2000 2,5 25 0,060 0,060 0,02 0,2000 0,059 0,5000 2,5 25 0,155 0,158 0,05 0,5000 0,160 0,7500 2,5 25 0,225 0,223 0,075 0,7500 0,220 1,0000 2,5 25 0,292 0,294 0,1 1,0000 0,295 1,5000 2,5 25 0,442 0,440 0,15 1,5000 0,438 2,0000 2,5 25 0,580 0,582 0,2 2,0000 0,583 2,5000 2,5 25 0,706 0,711 0,25 2,5000 0,715 5,0000 2,5 25 1,401 1,392 0,5 5,0000 1,382
/>
Рис. 2.6.11 Градуювальний графік вмісту лактози зантроновим реагентом
Таблиця 2.6.12 Дані визначення лактози з пикриновоюкислотоюАліквота стандартного р-ну в колбу на 50 мл, мл
Концентрація робочого р-ну, мг/см3
Конентрація градуювального р-ну, мг/см3
Аліквота Градуювального р-ну, см3 Кількість цукру в реакційній суміші, мг Оптична густина Середня оптична густина /> /> /> /> 0.0 0.000 2.5 0.000 /> 5 0.1 0.050 2.5 0.125 0.022 0.022 /> 0.022 /> 10 0.2 0.100 2.5 0.25 0.081 0.081 /> 0.081 /> 20 0.4 0.200 2.5 0.5 0.261 0.261 /> 0.261 /> 25 0.5 0.250 2.5 0.625 0.332 0.332 /> 0.332 /> 50 1.0 0.500 2.5 1.25 0.791 0.790 /> 0.788 />
/>
Рис. 2.6.11 Градуювальний графік вмісту лактози зпікриновою кислотоюТаблиця 2.6.12 Дані визначення галактози зантроновим реагентом
Концентрація, мг/см3
Аліквота, см3 Розведення Оптична густина Середня оптична густина Кількість цукру в реакційній суміші, мг 0.0 2.5 50 0.000 0.2000 2.5 50 0.021 0.020 0.01 0.2000 0.018 0.5000 2.5 50 0.046 0.047 0.025 0.5000 0.047 0.7500 2.5 50 0.074 0.074 0.0375 0.7500 0.073 1.0000 2.5 50 0.100 0.101 0.05 1.0000 0.102 1.5000 2.5 50 0.158 0.159 0.075 1.5000 0.160 2.0000 2.5 50 0.210 0.212 0.1 2.0000 0.213 2.5000 2.5 50 0.268 0.269 0.125 2.5000 0.270 5.0000 2.5 50 0.529 0.531 0.25 5.0000 0.533
/>
Рис. 2.6.12 Градуювальний графік вмісту галактози зантроновим реагентом
Таблиця 2.6.13 Дані визначення галаткози з пікриновоюкислотоюАліквота стандартного р-ну в колбу на 50 мл, мл
Концентрація робочого р-ну, мг/см3
Конентрація градуювального р-ну, мг/см3
Аліквота Градуювального р-ну, см3 Кількість цукру в реакційній суміші, мг Оптична густина Середня оптична густина /> /> /> /> 0.0 0.0 2.5 0.000 /> 5 0.1 0.1 2.5 0.25 0.005 0.004 /> 0.003 /> 10 0.2 0.2 2.5 0.5 0.080 0.081 /> 0.082 /> 20 0.4 0.4 2.5 1 0.324 0.322 /> 0.320 /> 25 0.5 0.5 2.5 1.25 0.440 0.440 /> 0.440 /> 50 1.0 1.0 2.5 2.5 1.021 1.020 /> 1.018 />
/>
Рис. 2.6.13 Градуювальний графіквмісту галактози з пікриновою кислотою
Таблиця 2.6.14 Дані визначеннярафінози з антроновим реагентом
Концентрація, мг/см3
Аліквота, см3 Розведення Оптична густина Середня оптична густина Кількість цукру в реакційній суміші, мг 0,0 2,5 50 0,000 0,2000 2,5 50 0,028 0,027 0,01 0,2000 0,026 0,5000 2,5 50 0,075 0,075 0,025 0,5000 0,074 0,7500 2,5 50 0,100 0,100 0,0375 0,7500 0,100 1,0000 2,5 50 0,132 0,130 0,05 1,0000 0,128 1,5000 2,5 50 0,212 0,216 0,075 1,5000 0,219 2,0000 2,5 50 0,288 0,284 0,1 2,0000 0,280 2,5000 2,5 50 0,399 0,402 0,125 2,5000 0,405 5,0000 2,5 50 0,778 0,774 0,25 5,0000 0,770
/>
Рис. 2.6.14 Градуювальний графік зрафінози з антроновим реагентом
Таблиця 2.6.15 Дані визначеннярафінози з пікриновою кислотою (інверсія)Аліквота стандартного р-ну в колбу на 50 мл, мл
Концентрація робочого р-ну, мг/см3
Конентрація градуювального р-ну, мг/см3
Аліквота Градуювального р-ну, см3 Кількість цукру в реакційній суміші, мг Оптична густина Середня оптична густина /> /> /> /> 0.0 0.000 2.5 0.000 /> 5 0.1 0.100 2.5 0.25 0.001 0.001 /> 0.000 /> 10 0.2 0.200 2.5 0.5 0.025 0.027 /> 0.029 /> 20 0.4 0.400 2.5 1 0.286 0.284 /> 0.281 /> 25 0.5 0.500 2.5 1.25 0.417 0.414 /> 0.411 /> 50 1.0 1.000 2.5 2.5 1.076 1.074 /> 1.071 />
/>
Рис. 2.6.15 Градуювальнийграфік вмісту рафінози з пікриновою кислотою
Таблиця 2.6.16Дані визначення алкософту з антроновим реагентом.
Концентрація, мг/см3
Аліквота, см3 Розведення Оптична густина Середня оптична густина Кількість цукру в реакційній суміші, мг 0.0 2.5 50 0.000 0.2000 2.5 50 0.015 0.013 0.01 0.2000 0.011 0.5000 2.5 50 0.028 0.031 0.025 0.5000 0.033 0.7500 2.5 50 0.050 0.052 0.0375 0.7500 0.053 1.0000 2.5 50 0.077 0.079 0.05 1.0000 0.080 1.5000 2.5 50 0.130 0.126 0.075 1.5000 0.121 2.0000 2.5 50 0.160 0.159 0.1 2.0000 0.158 2.5000 2.5 50 0.196 0.198 0.125 2.5000 0.200 5.0000 2.5 50 0.419 0.420 0.25 5.0000 0.421
/>
Рис. 2.6.16 Градуювальний графіквмісту алкософту з антроновим реагентом
Таблиця 2.6.17Дані визначення алкософту з пікриновою кислотою (інверсія)
Аліквота стандартного р-ну в колбу на 50 мл, мл
Концентрація робочого р-ну, мг/см3
Конентрація градуювального р-ну, мг/см3
Аліквота Градуювального р-ну, см3 Кількість цукру в реакційній суміші, мг Оптична густина Середня оптична густина /> /> /> /> 0,0 0,000 2,5 0,000 /> 5 0,1 0,100 2,5 0,25 0,000 0,000 /> 0,000 /> 10 0,2 0,200 2,5 0,5 0,001 0,001 /> 0,000 /> 20 0,4 0,400 2,5 1 0,142 0,140 /> 0,137 /> 25 0,5 0,500 2,5 1,25 0,213 0,210 /> 0,207 /> 50 1,0 1,000 2,5 2,5 0,563 0,561 /> 0,558 />
/>
Рис. 2.6.17 Градуювальний графіквмісту алкософту з пікриновою кислотою
З наведених данихвидно, що чутливість визначення вуглеводів з антроновим реагентом в 30-50 разіввища, ніж чутливість визначення відповідних вуглеводів з пікриновою кислотою.
Усі результатипунтку 2.6 звели в таблицю 2.7.1.
2.7 Порівняння результатів визначенняцукрів двома фотометричними методами
З таблиці 2.7.1видно, що межа визначення вуглеводів при використанні антронового реагентуприблизно в 30 разів нижча ніж при використанні пікринової кислоти.
Фотометричнийметод заснований на реакції з антроновим реагентом є більш чутливий для усіхіндивідуальних вуглеводів, цей метод більш безпечний в порівнянні з пікриновоюкислотою, адже як відомо пікринова кислота (тринітрофенол) вибухонебезпечна табільш канцерогенна, хоча ці два методи займають однакову кількість часу.Таблиця 2.7.1 Порівняння антронового реагентута пікринової кислотиЦукри Метод /> Рівняння градуювальних графіків
Графік лінійний за концентрацією
градуювального розчину, мг/см3 /> /> Антрон Пікринова к-та /> Розве-дення Графіки Розве-дення Графіки Антрон Пікринова к-та /> Глюкоза 50 y=2.9307x+0.0065 1 Без інверсії y=0.5232x-0.1334 0.004 — 0.1 0.1 — 1 /> Арабіноза 5 y=0.4882x-0.0233 2 y=0.6905x-0.0827 0.04 — 1 0.05 — 1 /> Фруктоза 50 y=3,9766x+0,0068 1 y=0.4492-0.1173 0.004 — 0.25 0.1 — 1 /> Галактозa 50 y=2.1438x-0,0034 1 y=0.4582x-0.1308 0.004 — 0.1 0.11 — 1 /> Сахароза 50 y=3.5852x+0.0137 1 З інверсією y=3,5852x-0.0137 0.004 — 0.1 0.1 — 1 /> Рафіноза 50 y=3.1316x-0.0110 1 y=0.5241x-0.2384 0.004 — 0.1 0.18 — 1 /> Мальтоза 25 y=3.3682x+0.0115 1 y=0.5402x-0.2412 0.008 — 0.19 0.18 — 1 /> Алкософт 50 y=1.6914x-0.0068 1 y=0.2802x-0.1401 0.004 — 0.1 0.2 — 1 /> Лактоза 25 y=2.776x+0.0136 1 y=0.5299x-0.2038 0.008 — 0.2 0.15 — 1 />
2.8 Оцінказбіжності, відтворюваності та правильності результатів
Правильністьрозроблених методик перевірили методом введено-знайдено для двох вуглеводів(глюкоза та сахароза). Знаходили вміст цукру за градуювальними графіками, якібудували в день аналізу для обох фотометричних методів. Таблиця 2.8.1 Дані визначеннявмісту сахарозиз антроновим реагентом
Концентрація, мг/см3
Аліквота, см3 Розведення Оптична густина Середня оптична густина Кількість цукру в реакційній суміші, мг 0,2 2,5 50 0.050 0.051 0.01 0,2 0.052 0,5 2,5 50 0.107 0.107 0.025 0,5 0.107 0,75 2,5 50 0.151 0.152 0.0375 0,75 0.152 1,0 2,5 50 0.190 0.191 0.05 1,0 0.191 1,5 2,5 50 0.280 0.279 0.075 1,5 0.278 2,0 2,5 50 0.383 0.381 0.1 2,0 0.379 2,5 2,5 50 0.491 0.492 0.125 2,5 0.493 5,0 2,5 50 0.960 0.961 0.25 5,0 0.961
/>
Рис. 2.8.1Градуювальний графік вмісту сахарози з антроном
Градуювальніграфіки будували, як вказано в пункті 2.6.
Далі надені результати вимірів дляметрологічної характеристики методу.
Таблиця 2.8.2Метод „введено–знайдено”для сахарози з антроновим реагентом.№ опиту
Введено концентрація, мг/см3
Аліквота, см3 Розведення Оптична густина
Знайдено за градуювальним графіком концентрація, мг/см3 /> /> /> /> 1 2.0 2.5 50 0.387 2.00 /> /> 2 2.0 2.5 50 0.386 1.99 /> /> 3 2.0 2.5 50 0.389 2.01 /> /> 4 2.0 2.5 50 0.388 2.00 /> /> 5 2.0 2.5 50 0.390 2.01 /> /> Середнє 2.0 2.00±0,01 />
Потім будували градуювальний графік дляглюкози з антроновим реагентом.
Таблиця 2.8.3Данівизначеннявмісту глюкозиз антроновимреагентом
Концентрація, мг/см3
Аліквота, см3 Розведення Оптична густина Середня оптична густина Кількість цукру в реакційній суміші, мг 0.2 2.5 50 0.030 0.031 0.01 0.2 0.031 0.5 2.5 50 0.078 0.077 0.025 0.5 0.076 0.75 2.5 50 0.122 0.124 0.0375 0.75 0.125 1.0 2.5 50 0.155 0.155 0.05 1.0 0.154 1.5 2.5 50 0.233 0.232 0.075 1.5 0.231 2.0 2.5 50 0.313 0.311 0.1 2.0 0.309 2.5 2.5 50 0.381 0.381 0.125 2.5 0.380 5.0 2.5 50 0.760 0.761 0.25 5.0 0.762
/>
Рис. 2.8.2 Градуювальний графік вмісту грюкозиз антроновим реагентом
Таблиця 2.8.4Метод „введено–знайдено” для глюкози з антроновим реагентом.№ опиту
Введено концентрація, мг/см3
Аліквота, см3 Розведення Оптична густина
Знайдено за градуювальним графіком концентрація, мг/см3 /> /> /> /> 1 2.0 2.5 50 0.308 2.01 /> /> 2 2.0 2.5 50 0.309 2.01 /> /> 3 2.0 2.5 50 0.307 2.00 /> /> 4 2.0 2.5 50 0.307 2.00 /> /> 5 2.0 2.5 50 0.308 2.01 /> /> Середнє 2.0 2.00±0,01 />
З пікриновоюкислотою будували лише графік з сахарозою. Спочатку проводили інверсію, а вжепотім готували градуювальні розчини.
Таблиця 2.8.5Дані визначеннявмісту сахарозиз пікриновою кислотоюАліквота стандартного р-ну в колбу на 50 мл, мл
концентрация робочого р-ну, мг/см3
Конентрация градуювального р-ну, мг/см3
Аликвота Градуювального р-ну, см3 Кількість цукру в реакційній суміші, мг Оптична густина Середня оптична густина /> /> /> /> 0.0 0.000 2.5 0.000 /> 5 0.1 0.100 2.5 0.25 0.020 0.012 /> 0.004 /> 10 0.2 0.200 2.5 0.5 0.130 0.133 /> 0.135 /> 20 0.4 0.400 2.5 1 0.420 0.423 /> 0.425 /> 25 0.5 0.500 2.5 1.25 0.573 0.571 /> 0.568 /> 50 1.0 1.000 2.5 2.5 1.296 1.293 /> 1.290 />
/>
Рис. 2.8.3 Градуювальний графік вмісту сахарозиз пікриновою кислотою
Таблиця 2.8.6Метод „введено–знайдено” для сахарози з пікриновою кислотою.№ опиту
Введено концентрація, мг/см3
Аліквота, см3 Розведення Оптична густина
Знайдено за градуювальним графіком концентрація, мг/см3 /> /> /> /> 1 2.0 2.5 5 0.420 1.97 /> /> 2 2.0 2.5 5 0.416 1.96 /> /> 3 2.0 2.5 5 0.423 2.00 /> /> 4 2.0 2.5 5 0.418 1.98 /> /> 5 2.0 2.5 5 0.417 2.01 /> /> Середнє 2.0 1.98±0,03 />
Метрологічна обробка даних свідчить про відсутністьсистематичної похибки.
Також перевірилиданні методики на реальних зразках, взяли горілку “Біленька на березовихбруньках” торгівельної марки “Біленька”. В рецептурі вказано, щовикористовується вуглевод – сахароза, отже будували градувальні графікисахарози (показані вище). Реальний зразок аналізували трьома методами: задопомогою антронового реагенту та пікринової кислоти (градуювальні графіки) таметодом добавок.
Таблиця 2.8.5 Метод добавок для горілкиДобавка, мг оптична густина /> /> 0.199 /> 0.02 0.381 /> 0.04 0.563 />
/>
Рис. 2.8.3Метод добавок
Таблиця 2.8.6Розрахунок концентрації цукру методом добавок
проба №
a
в
у
кількість цукру в аліквоті, мг
Концентраціяцукрув горілці, г/л /> /> горілка 9.1 0.1990 0.000 0.022 0.55 />
Таблиця 2.8.7Порівняльна таблицяМетод Оптична густина горілки Знайдено цукру Антроновий реагент 0.199 0.55 Пікринова кислота 0.583 0.51 Метод добавок 0.199 0.55
З порівняння результів видно, що результатвизначення занижено, це може буди через інверсію. Однак для визначення зантроновим реагентом чутливість добра.
2.9 Вплив вмісту вуглеводів на показникиякості горілчаних виробів
В данній дипломній роботі ми розпочалидовготривалий екперимент, щоб вивчити поведінку вуглеводів в сортировці. Дляцього ми зробили 20л сортировки (40% водно-спиртовий розчин). Та зробилидобавки індивідуальних вуглеводів до неї. Метою цього експерименту буловиявити, на які хімічні показники, крім органоліптичних якостей, вплиютьвуглеводи.
Аналіз горілки проводили за ДСТУ[16].Згідно з цим державнимстандартом визначають альдегіди, метанол, ацетон, сивушні масла, рН,окислюваність та етери.
Концентрації вуглеводів вибрані такі, якнаведені в рецептурах.
Нижче приведена таблиця з результатамивимірювання.
Таблиця 2.9.1 Результати аналізу горілок здобавками згідно ДСТУ 4165:2003
Дата аналізу
Час витримки, міс
Альдегіди, мг/л
Метанол
Ацетон
Сив масла г/х
Сив масла СА увідгоні
Сив масла ПДМАБА увідгоні
рН
Лужність
Окислю ваність(без відгону)
Етери, мг/л (хім)
ф/х без відгону
ф/х відгону
г/х
г/х
г/х
1. Вихідна сортировка (без додавання цукру)
10.03 3.43 3.55 1.17 0.0028 нет 2.43 0.4 8.25 0.86 9.0
04.04 1 1.62 1.53 2,88 8.69 0.93 4.5
16.05 2 2.12 1.22 0.0025 - 2.20 1.68 8.58 8.0 1.37
2. З сахарозою 3.00 г/л
10.03 3.43 3.67 0.8 0.0031; 0.0026 нет 2.71; 2.12 2.40 8.26 0.87
04.04 1 3.12 1.53 4,08 8.63 0.89 12.0
16.05 2 2.85 0.75 0.0023 - 1.70 1.74 8.74 16.0 1.96
3. З глюкозою 1.00 г/л
10.03 3.43 5.16 1.21 0.0028 0.89 2.10 6.74 8.22 0.89
04.04 1 2.82 1.58 2,89 8.69 0.94 10.5
16.05 2 2.28 1.33 0.0027 0.27 2.20 1.22 8.80 16.0 49.76
4. З арабінозою 0.50 г/л
10.03 3.54 7.98 1.60 0.0026 1.71 2.50 0.00 8.24 0.89
04.04 1 3.74 1.23 1,55 8.68 0.89 0.0
16.05 2 3.42 0.61 0.0022 0.46 2.00 1.05 8.62 0.5 30.52
5. Зфруктозою 0.50 г/л
10.03 3.43 6.37 1.52 0.0028 1.72 2.50 8.40 8.22 0.90
04.04 1 2.03 1.29 4,72 8.75 0.85 13.0
16.05 2 2.53 0.88 0.0026 0.29 2.20 8.76 15.0 1.18
Дата аналізу
Час витримки, міс
Альдегіди, мг/л
Метанол
Ацетон
Сив масла г/х
Сив масла СА увідгоні
Сив масла ПДМАБА увідгоні
рН
Лужність
Окислю ваність(без відгону)
Етери, мг/л (ф/х)
ф/х без відгону
ф/х відгону
г/х
г/х
г/х /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
6. Злактозой 0.30 г/л (1-водн) 10.03 3.59 3.83 1.12 0.0028 нет 2.40 2.91 8.25 0.91
04.04 1 2.57 1.47 0,42 8.73 0.81 12.0
16.05 2 2.37 1.01 0.0027 - 2.40 1.19 8.71 17.0 11.78
7. Зраффінозою 0.30 г/л (5-водн)
10.03 3.49 3.43 0.62 0.0026 0.15 2.08 8.54 8.22 0.88
04.04 1 3.86 1.37 1,20 8.71 0.92 14.0
16.05 2 2.53 1.00 0.0032 0.15 2.90 1.64 8.71 18.0 2.45
8. Залкософтом 1.00 г/л
10.03 3.86 4.47 1.25 0.0029 1.46 2.29 6.10 8.26 0.87
04.04 1 3.49 1.71 4,92 8.72 0.93 10.0
16.05 2 3.01 1.51 0.0027 0.33 2.10 1.49 8.55 11.0 11.19
9. Змальтозою 0.50 г/л
10.03 3.32 3.95 1.06 0.0029 нет 2.21 3.3 8.26 0.87
04.04 1 4.17 1.26 4,71 8.70 0.89 11.0
16.05 2 2.85 0.92 0.0027 1.81 2.00 1.38 8.56 14.0 12.27
10. Згалактозою 0.50 г/л
10.03 3.65 5.97 1.30 0.0029 0.92 2.68 5.77 8.25 0.91
04.04 1 4.72 1.34 2,89 8.63 0.88 15.8
16.05 2 2.93 1.10 0.0027 - 2.30 0.90 8.76 17.0 46.62
/> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
ф/х –фізикохімічні методи аналізу
г/х – газовохроматографічні методи аналізу
СА – саліциловийальдегід
З таблиці видно, що вуглеводи суттєво впливають наякість горілки, майже усі показники змінюються, збільшується окислюваність(майже у всіх, крім арабінози), збільшується вміст альдегідів та етерів,змінюється вміст сивушних масел.
Отже, вуглеводи досить сильно впливають на хімічні таорганолептичні показники горілки. Вуглеводи покращують їх органолептичні показники.Але вони досить помітно зменшують термін придатності горілки.
Надалі буде проводитись робота у цьому напрямку, табільш детально буде проаналізовано вплив вуглеводів на якість горілки. Однак,не слід забувати що у нас модельні розчини горілок, а до справжніх горілокдодають інші компоненти, які можуть стабілізувати ці показники (наприклад–гліцерин).
Висновки
Проаналізовані та узагальнені літературні даніз методів визначення вуглеводів у спиртних напоях.
Розроблені методики фотометричного визначеннявуглеводів (сахарози, глюкози, фруктози, лактози, галактози, арабінози,мальтози, рафінози та алкософту) з антроном та пікриновою кислотою.
Досліджено вплив етанолу на визначення цукрів.Знайдено оптимальний вміст етанолу в аналізуємих розчинах – 40 об.%.
Оптимізовано умови проведення фотометричнихреакцій з антроновим реагентом та пікриновою кислотою: швидкість приливанняспиртового розчину, час витримки на водяній бані, довжина хвилі та ін.
Визначено, що чутливість реакції вуглеводів зантроновим рагентом в 30-50 разів вища, ніж чутливість визначення відповіднихвуглеводів з пікриновою кислотою.
Порівняні результати визначення цукрів двомафотометричними методами. Зроблена оцінка збіжності, відтворюваності таправильності результатів методом „введено-знайдено”, Sr=0,01.
Визначено вміст сахарози у горілці “Біленькана березових бруньках” торгівельної марки “Біленька” трьома методами: задопомогою антронового реагенту, пікринової кислоти та методом добавок.
За ДСТУ 4165:2003 визначено вплив вмістуіндивідуальних вуглеводів у водно-спиртовому розчині на показники якостігорілчаних виробів.
Література
1. А.К.Дорош, В.С. Лисенко. Виробництво спиртних напоїв: сировина, апарати, технологіїодержання спирту та водки з рекомендаціями для індивідуальних виробників. – К:Либідь, 1995 –272с.
2. А.Крутошикова. Природные и синтетические сладкие вещества. – М.: Пер. со словацк.–М: Мир, 1988. – 120с.
3. В.В.Петрушевский., Е.Г. Бондар., Е.В. Винокурова. Производство сахаристых веществ.– К.: Урожай, 1989. –168с.
4. С.В. Востриков,Е.В. Федорова, О.Ю. Мальцева. Образование примесей при сбраживании различногоуглеводородного сырья // Прогресивные технологии и современное оборудование дляспиртовой и ликероводочной продукции. –М.: Пищевая промышленность, 2003. –280с.
5. Г.Г. Валуйко,В.А. Домарецький, В.О. Загоруйко. Технологія вина. –К.: Центр навчальноїлітератури, 2003. –592с.
6. Р. Досон,Д. Эллиот. Справочник биохимика. Перевод с английского. –М.: Мир, 1991. –544с
7. Сборникрецептур «Рецептури лікеро-горілчаних напоїв і горілок. – К.: 1994
8. И.СЛурье. Руководство по технохимическому контролю в кондитерской промышлености.–М.: Пищевая промышленность, 1978. –344с.
9. ГОСТ13192-73. Вина.Виноматериалы и коньяки. Метод определения сахаров.
10. ГОСТ Р51135-98. Изделия ликероводочные.Правила приемки и методы анализа.
11. ГОСТ Р 51875-2002. Вина, виноматериалы и коньяки. Фотоэлектроколориметрический метод определения массовой концентрации сахара с применением пикриновой кислоты (тринитрофенола).
12. М.Ротаунт. Анализ пищевыхпродуктов. –М.:Пищевая промышленность, 1998. –256 с.
13. ДСТУ4112.6-2002. Вина і виноматеріали. Метод визначення сахарози
14. ДСТУ4164:2003. Напої лікеро-горілчані. Правила приймання і методи випробування.
15. Л. Н Захаров. Техника безопасности в химических лабораториях: Справ.изд. – 2-е изд., перераб. и доп. – Л.; Химия, 1991. – 336 с.
16. ДСТУ4165:2003. Горілки та горілки особливі. Правило прийманя та методивипробування.
Аннотация
Работа посвящена определению углеводов в водке. Определение сахарозы, глюкозы, фруктозы, мальтозы, арабинозы, лактозы, галактозы, раффинозы, алкософта проводилось фотометрически двумя методами: с антроном и с пикриновой кислотой. Проведено сравнение методик по правильности и воспроизводимости. Определено содержание сахарозы в водке. Изучено влияниеуглеводов на показатели качества водочных изделий.
Abstract
Detection ofcarbo-hydrate in alcohols beverages is the main idea of the work. Sucrose,glucose, maltose, lactose, gelatos, rafinose, alkosofte, are detected withantrone and picric acid. The photometric methods are used. Both methods werecompare to each other and gave us the correct and reproductable results. Thesucrose allowance was detect in vodka. The contribution of carbo-hydrates inalcohol beverages was study in work.