Методика определения углеводов
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого»
ФГБОУ ВО «ТГПУ им. Л.Н. Толстого»
Естественнонаучный факультет
Кафедра химии.
Отчет о прохождении производственной практики
(Научно-исследовательской работы)
студента группы 882461 оз,
обучающегося по направлению подготовки 04.04.01 Химия
профиль «Экспертиза биологически активных соединений»
Ерохиной Анастасии Алексеевны
1. Сроки прохождения практики в течение третьего семестра.
2. Место прохождения практики - лаборатории ТГПУ им. Л.Н.Толстого.
3. Тематика научно-исследовательской работы: «Экспертиза качества энергетических напитков, реализуемых на территории г.Тулы».
4. Руководитель научно-исследовательской работы к.х.н., доцент кафедры химии, Половецкая О.С.
5. Консультант научно-исследовательской работы д.х.н., профессор кафедры химии, Атрощенко Ю.М..
6. Экспериментальная часть научно-исследовательской работы.
Содержание кофеина и углеводов методы УФ-спектрофотометрии и потенциометрического титрования с предварительным экстракционным извлечением аналитов смесями органических растворителей.
Содержание кофеина и углеводов в продуктах спортивного питания и энергетических напитках строго регламентируется, поскольку максимальный эффект от их применения достигается при определенной концентрации компонентов, в том числе кофеина и углеводов. В связи с распространяющейся фальсификацией продуктов пищевой и фармацевтической промышленности актуальность приобретает разработка надежных и легко выполнимых методик раздельного определения компонентов и установления подлинности напитков. Количественное определение углеводов в энергетических напитках затруднено присутствием в их составе кофеина. Известны многочисленные сведения о хроматографических методиках разделения и определения кофеина и углеводов. Одновременное определение кофеина и углеводов в пробе методом высокоэффективной жидкостной хроматографии затруднено различием условий хроматографирования соединений разных классов. В связи с этим предлагается методика предварительного извлечения отдельных компонентов из анализируемого напитка.
|
|
|
Для раздельного определения кофеина и углеводов (фруктоза, глюкоза, сахароза) в энергетических напитках были выбраны методы УФ-спектрофотометрии и потенциометрического титрования с предварительным экстракционным извлечением аналитов смесями органических растворителей.
|
|
|
Спектрофотометрия — метод исследования и анализа веществ, основанный на измерении спектров поглощения в оптической области электромагнитного излучения. Различают спектрофотометрию в ИК, видимой и УФ областях спектра.
Ультрафиолетовая спектроскопия(УФ спектроскопия) включает получение, исследование и применение спектров испускания, поглощения и отражения в ультрафиолетовой области, т. е. в диапазоне длин волн 10-400 нм (волновых чисел 2,5 • 104 — 106 см-1).
Спектральные приборы для ультрафиолетовой спектроскопии отличаются тем, что вместо стеклянных оптических деталей применяют аналогичные кварцевые (реже флюоритовые или сапфировые), которые не поглощают УФ излучение. Для отражения УФ излучения используют алюминиевые покрытия. Приемниками служат обычные или маложелатиновые фотоматериалы, а также фотоэлектрич. приборы, главным образом фотоэлектронные умножители, счетчики фотонов, фотодиоды, ионизационные камеры.
Спектрофотометрическое исследование спектров молекул в видимой и УФ областях позволяет установить вид электронных переходов и структуру молекул. При этом часто исследуют влияние различных типов замещения в молекулах, изменения растворителей, температуры и других физико-химических факторов.
|
|
|
Потенциометрическое титрование основано на определении точки эквивалентности по результатам потенциометрических измерений. Вблизи точки эквивалентности происходит резкое изменение (скачок) потенциала индикаторного электрода. Это наблюдается, конечно, лишь тогда когда хотя бы один из участников реакции титрования является участником электродного процесса. Так, например, титрование по методу кислотно-основного взаимодействия может быть выполнено со стеклянным электродом. Определение хлорида - с хлорсеребряным и т.д. Так же, как и в других титриметрических методах, реакции потенциометрического титрования должны протекать строго стехиометрически, иметь высокую скорость и идти до конца.
Для потенциометрического титрования собирают цепь из индикаторного электрода в анализируемом растворе и электрода сравнения. В качестве электродов сравнения чаще всего применяют каломельный или хлорсеребряный.
Методика экстракции.
Кофеин, содержащийся в напитках, экстрагировали смесью хлороформ–этилацетат, взятых в объемном соотношении 0.8 : 0.2 мольные доли; углеводы – смесью двух гидрофильных растворителей (изопропиловый спирт – этилацетат) в таком же соотношении. В пробу анализируемого напитка до экстракции вводили высаливатель практически до насыщения. Высаливание – распространенный прием повышения количественных характеристик экстракции. При снижении молекулярной массы гидрофильных растворителей возрастает их растворимость в воде, образование двухфазной системы становится практически невозможным. Обязательное условие экстракции такими растворителями – насыщение анализируемого водного раствора электролитом, понижающим растворимость извлекаемого вещества в воде и обеспечивающим расслаивание системы. В качестве высаливателя нами применен сульфат аммония. Этот электролит оказывает наибольшее высаливающее действие на экстракцию кофеина и углеводов по сравнению с другими изученными солями вследствие более высокой растворимости в воде по сравнению, например, с Na2SO4, NaCl или Li2SO4. С повышением растворимости соли возрастает конкурирующее влияние соответствующих ионов. Это приводит к уменьшению гидратации, следовательно, растворимости экстрагируемого вещества в воде и усилению высаливающего действия. Взаимная растворимость воды и экстрагента уменьшается с повышением концентрации соли, поэтому при выполнении эксперимента применяли практически насыщенные растворы сульфата аммония (~ 38 % мас.).
|
|
|
Методика определения кофеина. К 10 см3 анализируемого напитка добавляли высаливатель до получения насыщенного раствора и 2 см3 смеси хлороформ–этилацетат. Экстрагировали на вибросмесителе, в течение 5-7 мин устанавливается межфазное равновесие, раствор оставляли на 3-5 мин для расслаивания системы. К 1 см3 органического концентрата добавляли 24 см3 дистиллированной воды, измеряли оптическую плотность (А) полученного раствора на спектрофотометре при длине светопоглощающего слоя 1 см; максимум поглощения находится при 272 нм. Раствор сравнения: смесь хлороформ–этилацетат (0.8 : 0.2 мол. доли). По градуировочному графику y = 0.4825Х + 0.0133, построенному в координатах «Оптическая плотность – Концентрация раствора кофеина», находим концентрацию кофеина в экстракте. Содержание кофеина в экстракте (Х, мкг/см3) рассчитывали по формуле:
где 1.05 – коэффициент, учитывающий потери кофеина при экстракции; 25 – кратность разбавления экстракта водой; 2000 – молярный коэффициент светопоглощения (установлен по градуировочному графику с погрешностью не более 2 %); 194.2 – молярная масса кофеина, г/моль.
Методика определения углеводов.
После извлечения кофеина к 10 см3 анализируемого напитка добавляли 1 см3 смеси изопропиловый спирт–этилацетат и экстрагировали 5-7 мин. После расслаивания системы экстракт разбавляли в 10 раз изопропиловым спиртом и количественно переносили в ячейку для потенциометрического титрования. Титровали 0.1 моль/дм3 раствором борной кислоты в безводном изопропиловом спирте. Потенциометрические измерения проводили в стандартной ячейке с платиновым и хлоридсеребряным электродами, отстоящими друг от друга на 1 см. Содержание углеводов в экстракте (Q, г) рассчитывали по формуле:
где, 1.05 – коэффициент, учитывающий потерю углеводов при экстракции; 0.1 – молярная концентрация титранта; V – объем титранта, затраченный на титрование, дм3; М – молярная масса углевода, г/моль; 100- кратность разбавления концентрата изопропиловым спиртом.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 225; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!