зв'язаної та осмотично - Визначення колоїдно - страница 1

Страницы:
1  2  3 

Зміст

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ІВАНА ПУЛЮЯ

та осмотично

Вступ

1   Лабораторна робота № 1 Визначення колоїдно - зв'язаної зв'язаної води

1. Лабораторна робота №2

Дослідження процесу осмотичного збезводнення

2. Лабораторна робота №23

Вивчення динаміки поглинання плодами цукру при варінні варення

3. Лабораторна робота №23

Визначення вмісту поліфенолів в плодах та ягодах Перелік літературних джерел

14

20

24 35

Кафедра харчової біотехнології і хімії

5

6

Методичні вказівки до лабораторних робіт з курсу „Інноваційні технології галузі"

( Частина 2 )

Тернопіль 2010

Перелік літературних джерел

1 Х.П.Починок Методы биохимического анализа растений. /

[Текст] - К . : Наукова думка, 1976. - 333 с.

2 Технологія консервування плодів, овочів, м'яса і риби / Б.Л.Флауменбаум, Є.Г.Кротов, О.Ф.Загібалов та ін. / [Текст]. К . : Вища школа, 1995. - 301 с.: іл.

3 Технология консервирования плодов и овощей и контроль

качества продукции / Загибалов А. Ф., Зверькова А.С., Титова А.А., Флауменбаум Б.Л. [Текст]. - М . : Агропромиздат, 1992. - 352 с.

4 Технология консервированных плодов, овощей, мяса и рыбы / А.Ф. Фан-Юнг, Б.Л.Флауменбаум, А.К.Изотов и др. [Текст]. - М. : Пищ. пром-сть, - 1980. - 336 с.

5 Скорикова Ю.Г. Полифенолы плодов и ягод формирование

цвета продуктов / [Текст]. - М . : Пищ. пром-сть, 1973. -

230 с.

6 Р.Л.Филиппова  Значение   в   профилактике заболеваний

фенольных соединений плодов и ягод. [Текст] / Р.Л.Филиппова, И.А.Филатова, А.Ю.Колеснов - ч.3. Пищ. пром-сть, № 8 / 2000. - С. 35-37.

7 Скорикова Ю.Г. Изменение флавоноидов черешни и вишни

при созревании. [Текст] / Ю.Г. Скорикова, Э.А. Шафтан -Изв. вузов. Пищевая техн-я, 1966, № 3, С. 21-25.

8 Скорикова Ю.Г., Флавоноиды яблук и груш. [Текст] / Ю.Г. Скорикова, Е.П. Ляшенко - Изв. Вузов. Пищевая техн-я, 1967, № 6, С .40-45.

9 Фізико-хімічні і біологічні основи консервного виробництва [Текст] / Б.Л.Флауменбаум, А.Т.Безусов, В.М.Сторожук, Г.П.Хомич. - Одеса : Друк, -2006. - 400 с.

35

10 Обговорення результатів роботи

У результаті проведених досліджень розрахувати вміст поліфенольних сполук в плодах та ягодах. Отримані дані заносять в таблицю. На основі отриманих даних побудувати графіки залежності вмісту поліфенольних сполук (оптичної густини) від довжини хвилі.

11 Оформлення протоколу

Протокол лабораторної роботи необхідно оформити в такому порядку:

1 Теоретична частина, мета роботи.

2 Методика і техніка виконання роботи.

3 Експериментальна частина, яка повинна містити результати досліджень (графіки, таблиці, розрахунки).

Висновок

Запитання для самоперевірки:

1 Характеристика поліфенольних сполук плодів та ягід, їх значення для харчування людини.

2 Особливості приготування стандартних розчинів для проведення досліджень.

3 Побудова калібрувальних графіків.

4 Охарактеризуйте метод визначення вмісту поліфенолів в ультрафіолетовій частині спектру.

5 Особливості розрахунків при визначенні поліфенолів, у разі відсутності калібрувального графіка.

6 Особливості розрахунків при визначенні полі фенолів, у разі наявності калібрувального графіка.

7 Визначення вмісту поліфенолів спектрофотометричним методом.

Література: [ 5, 6, 7, 8 ].

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ

УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ ІВАНА ПУЛЮЯ

Кафедра харчової біотехнології і хімії

Методичні вказівки до лабораторних робіт з курсу „Інноваційні технології галузі"

для студентів - магістрів 8.05170107 "Технології зберігання, консервування та переробки плодів і овочів" ( Частина 2 )

Тернопіль 2010

34

Методичні вказівки розроблені у відповідності з навчальним планом спеціальності 8.05170107 "Технології зберігання, консервування та переробки плодів і овочів"

Укладачі:     канд. техн. наук, доц. Мельнічук О.Є.

канд. техн. наук, доц. Гащук О.І. канд. біол. наук, доц. Сельський В.Р.

Рецензент:    канд. техн. наук, доц. Шинкарик М.М. Відповідальний за випуск: д-р. біол. наук, проф. Юкало В.Г.

Методичні вказівки розглянуті на засіданні кафедри харчової біотехнології і хімії.

Протокол №_від_ _2010р.

на

Методичні вказівки схвалені та рекомендовані до друку засіданні методичної комісії факультету переробних та харчових виробництв Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя.

Протокол №

від

_2010р.

Методичні вказівки схвалені та рекомендовані до друку на засіданні методичної ради Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя.

Протокол №

від

_2010р.

Вказівки     складені     з     врахуванням матеріалів літературних джерел приведених у переліках.

де C1 — масова концентрація кверцетину (або другої поліфенольної сполуки), яку визначають за калібрувальним графіком, мг/см3;

V — об'єм екстракту, см3;

VI — об'єм екстракту для аналізування, см3; m — маса наважки продукту, г;

100 — коефіцієнт визначання вмісту поліфенолів на 100 грам продукту;

а — коефіцієнт ступеня розведення екстракту проби.

Обчислювання одиночних вимірювань проводять до четвертого десяткового знака.

б) у разі відсутності калібрувального графіка за допомогою коефіцієнта екстинкції:

1)   масову частку поліфенолів Х2 у міліграмах на 100 грам продукту розраховують за формулою

x

EcepxDnpxVxaxW0

тхК

(6)

де Есер — середній коефіцієнт екстинкції; Опр — оптична густина екстракту проби.

За остаточний результат випробовування беруть середнє арифметичне значення двох паралельних вимірювань, підрахованих до четвертого десяткового знака.

9 Збіжність результатів

Розбіжність між результатами двох визначань, проведених одночасно або послідовно одне за другим одним і тим самим лаборантом на тому самому дослідному зразку, з використовуванням однакової апаратури, не повинна перевищувати 5 % середнього значення двох визначань.

Формулу (5) використовують для визначання вмісту поліфенолів у разі виникнення розбіжностей в оцінюванні якості.

2

33цього вимірюють оптичну густину в трьох точках, на стандартній кривій, наприклад, з масовою концентрацією 0,036; 0,048; 0,060мг/см3.

Коефіцієнт екстинкції визначають за формулою:

А

де     C1—  масова  концентрація  кверцетину  (або другої

поліфенольної сполуки), мг/см3;

D1 - оптична густина розчину відповідної масової

концентрації.

Середній коефіцієнт екстинкції Есер визначають з трьох величин, підрахованих до четвертого десяткового знака, розбіжність між якими не повинна перевищувати 10% середнього значення трьох визначень.

Хід роботи:

8.1.4 Визначання вмісту поліфенолів спектрофотометричним методом

У пробірку переносять від 0,5 см3 до 3,0 см3 екстракту і доводять об'єм до 6см3 дистильованою водою. Проби аналізують в присутності дистильованої води за довжиною хвилі 280 нм. Використовують кювети з відстанню між робочими гранями 10 мм.

8.2 Опрацювання результатів

Уміст суми поліфенольних сполук можливо розраховують двома способами:

а) у разі наявності калібрувального графіка:

масову частку поліфенолів Х1 у міліграмах на 100 грам продукту обчислюють за формулою

Вступ

Методичні вказівки укладені на основі програми курсу "Інноваційні технології галузі" для студентів спеціальності 8.05170107 "Технології зберігання, переробки і консервування плодів та овочів"

Перед виконанням лабораторних робіт студенти повинні самостійно вивчити теоретичний матеріал відповідного розділу курсу.

У результаті проходження лабораторного практикуму студентам необхідно знати:

=> суть методу аналізу, а також реактиви, прилади, що використовуватимуться для проведення аналізу;

=> правила безпечної роботи в хімічній лабораторії;

Студентам необхідно уміти:

=> обробляти одержані результати;

=> давати оцінку якості проби, що аналізується, згідно з вимогами діючих стандартів.

З метою контролю знань студентів після кожного заняття проводиться опитування та захист лабораторних робіт і перевірка оформлення протоколу.

Практикум завершується заліком.

Е, xFxaxlOO

тхК

(5)

x

32

Лабораторна робота № 1 ВИЗНАЧЕННЯ КОЛОЇДНО - ЗВ'ЯЗАНОЇ ТА ОСМОТИЧНО - ЗВ'ЯЗАНОЇ ВОДИ

1 Мета й завдання роботи: вивчити методи біохімічного аналізу, на яких базується визначення колоїдно-зв'язаної та осмотично-зв'язаної води; дослідити форми зв'язку вологи різних видів сировини.

У результаті лабораторної роботи студент повинен: знати: форми зв'язку вологи з рослинним матеріалом, методи визначення колоїдно-зв'язаної та осмотично-зв'язаної вологи. уміти:   підготувати   наважки   сировини  для досліджень, визначити колоїдно-зв'язану та осмотично-зв'язану вологу.

2 Теоретичні відомості

Метод базується на тому, що колоїдно-зв'язана вода з упорядкованою структурою не є розчинником при змішуванні

3 розчином цукру.

У такому розчині розподіляється тільки не зв'язана з колоїдами вода. Змішуючи частину досліджуваного матеріалу з розчином цукру, а іншу частину з чистою водою та визначивши концентрації отриманих розчинів, можна на основі отриманих даних скласти систему рівнянь та вивести формулу для розрахунку дуже важливого показника, який характеризує водний режим досліджуваного матеріалу: вміст колоїдно-звя'заної води, осмотично-зв'язаної води, концентрацію клітинного соку, осмотичний тиск та кількість води, яка відноситься до одиниці розчиненої речовини клітинного соку.

Формули виведені на основі таких тверджень: до наважки тканини n, яка містить a (% загальної води) та x (% зв'язаної води), кількість вільної води d можна розрахувати за формулою

100

15 Спирт етиловий ректифікований, з масовою часткою 20%, 75% і 95%.

16 Кверцетин, стандартний розчин.

17 Рутин, стандартний розчин.

8.1 Приготування до випробовування

8.1.1 Приготування стандартного розчину

15 мг кристалічного кверцетину, попередньо висушеного у сушильній шафі протягом 180 хв за температури 130 °С, розчиняють у 95%-ому етиловому спирті в мірній колбі місткістю 50 см3 і доводять об'єм розчинником до мітки. 1см цього розчину містить 0,3 мг кверцетину.

Робочий    розчин    готують    безпосередньо перед побудовою   калібрувального   графіка.   Для   цього   2 см стандартного розчину доводять у мірній колбі місткістю 25 см3 до мітки розчином з масовою часткою етилового спирту 50%. 1 см3 робочого розчину містить 0,024 мг кверцетину.

8.1.2 Побудова калібрувального графіка за кверцетином

Готують серію стандартних забарвлених розчинів. Для цього в шість пробірок вводять відповідно 0,5; 1,0; 1,5; 2,0;

33

2,5; 3,0 см3 робочого розчину і доводять об'єм до 6см3 20%-им етиловим спиртом.  Отримані розчини містять відповідно

0,012; 0,024; 0,036; 0,048; 0,060; 0,072 мг кверцетину в 1 см3.

Ретельно струшують.

Вимірюють оптичну густину на спектрофотометрі в присутності 20%-го спирту з довжиною хвилі 280 нм. Використовують кювети з відстанню між робочими гранями 10 мм.

Будують калібрувальний графік залежності оптичної густини розчину від концентрації кверцетину (мг/см3) 0 =

г"(с).

Будування калібрувального графіка повторюють не менше одного разу у шість місяців.

8.1.3 Визначання коефіцієнта екстинкції

У зв'язку з тим, що екстинкція змінюється, її слід визначати раз у три місяці або у разі зміни реактивів. Для

31підрахованих до четвертого десяткового знака.

5 Збіжність результатів

Розбіжність між результатами двох визначань, проведених одночасно або послідовно одне за другим одним і тим самим лаборантом на тому самому дослідному зразку, з використанням однакової апаратури не повинна перевищувати 5% середнього значення двох визначань.

Формулу (1) використовують для визначання вмісту поліфенолів в разі виникнення розбіжностей в оцінюванні якості продукту.

поліфенолів

в

6     Метод     визначення вмісту ультрафіолетовій частині спектру

До методу входить вимірювання оптичної густини екстрактів поліфенольновмісної сировини та продуктів її переробляння в ультрафіолетовій частині спектра з довжиною хвилі 280 нм.

7 Прилади і матеріали

1 Спектрофотометр, що забезпечує вимірювання з довжиною хвилі від 270 нм до 280 нм з абсолютною похибкою вимірювання коефіцієнта пропускання не більше, ніж 1 %.

2 Ваги лабораторні загального призначення четвертого класу точності з найбільшою границею зважування 200г.

3 Шафа сушильна з діапазоном нагрівання від 40 °С до 200

°С.

4 Водяна баня.

5 Пробірки скляні.

6 Ексикатор.

7 Піпетки градуйовані місткістю 1,0; 2,0; 5,0см .

8 Годинник пісочний.

9 Лійки скляні.

10 Палички скляні.

11 Стакани мірні.

12 Колби мірні 2-50-2; 2-100-2.

13 Папір фільтрувальний лабораторний.

14 Вода дистильована.

У тій же наважці п кількість розчинених у воді речовин дорівнює

С

nxbx(a-x) ЮОх (100-й)

(2)

де С - вміст розчинних у воді речовин в даній наважці (в г.); b - вміст розчинних у воді речовин (в % до клітинного соку). Якщо до певної кількості досліджуваного матеріалу пі після його подрібнення додати деяку кількість води H та перемішати, то вода розподілиться в клітинному соці та концентрація його зменшиться в співвідношенні з кількістю доданої води. Після визначення концентрації розчинених речовин в отриманому розчині b1 можна розрахувати їх вміст в клітинному соці за формулою

С

nlxblx(a-x)    Н х

+ ■

100x(100-^) 100-^

(3)

При додаванні до наважки досліджуваної речовини п1 деякої кількості розчину сахарози з концентрацією більш високою, ніж концентрація клітинного соку, буде відбуватись перерозподіл води із клітинного соку до більш міцного розчину цукру до настання повної рівноваги. Визначивши концентрацію отриманого розчину b2 , можна і в тому ж випадку визначити вміст розчинних речовин в клітинному соці за формулою

C

n2xb2x(a-x) Axb2

100х(100-62)   100 -Ь2

(4)

де А - кількість води, вилученої розчином цукру.

З правих частин двох останніх формул складаємо рівняння, у якому замінимо А його значенням, яке отримуємо із наступного рівняння

30

A

Sx(b0-b2) b2

(5)

де S - кількість розчину сахарози, яку необхідно додати до наважки, в г.

2.1 Визначення колоїдно-зв'язаної та осмотично-зв'язаної води в листках та інших соковитих тканинах

3 Обладнання, прилади і матеріали

1 Плоди (яблука, чорноплідна горобина, виноград)

2 Овочі (картопля, цибуля, морква, капуста)

3 Розчини сахарози:

25%-ний 25 г сахарози розчиняють в 75 мл дистильованої води і визначають концентрацію сахарози за допомогою рефрактометра, перевіряючи її перед кожним дослідом.

40%-ний 40 г сахарози розчиняють в 60 мл дистильованої води і визначають концентрацію сахарози за допомогою рефрактометра.

4 Вода дистильована

5 Скальпель або ніж

6 Фарфорова ступка

7 Бюкси металеві таровані

8 Палички скляні для перемішування

9 Ваги аналітичні

10 Сушильна шафа

11 Рефрактометр

12 Лабораторна центрифуга

4 Методика і техніка виконання роботи

Підготувати наважки досліджуваної сировини для визначення форм зв'язку вологи з рослинним матеріалом.

Відбираємо пробу сокових частин тканини вагою близько 7 г Наважку подрібнюють ножем, перемішують, поміщають частину наважки близько 2 г у тарований бюкс, зважують на аналітичних вагах і сушать в сушильній шафі при температурі 100 °С до постійної маси. Із отриманих даних розраховують

3

Фоліна-Деніса і 1 см насиченого розчину вуглекислого натрію. Вимірювання здійснюють за довжиною хвилі 670 нм або від 720 нм до 730 нм. Використовують кювети з відстанню між робочими гранями 10 мм. Оптичну густину проби визначають за формулою

4 Опрацювання результатів

Уміст поліфенольних сполук можна обчислювати двома способами:

а) у разі наявності калібрувального графіка:

1) масову частку поліфенолів X в міліграмах на 100 грам продуктурозраховують за формулою CxVxaxlOO

тхК

(2)

де C — масова концентрація рутину (або другої поліфенольної сполуки), яку визначають за калібрувальним графіком, мг/см3;

V — об'єм екстракту, см3;

VI — об'єм екстракту для аналізування, см3; m — маса наважки продукту, г;

100 — коефіцієнт визначання вмісту поліфенолів на 100 грам продукту;

а — коефіцієнт ступеня розведення екстракту проби.

Обчислення   одиночних   вимірювань   проводять до четвертого десяткового знака.

б) у разі відсутності калібрувального графіка:

1) масову частку поліфенолів Х-і в міліграмах на 100 грам продукту обчислюють за формулою:

ЕсерхРпрхУхахШ тхК

(3)

де Есер — середній коефіцієнт екстинкції; Duj, оптична густина екстракту проби.

За   остаточний   результат   випробовування беруть середнє арифметичне значення двох паралельних вимірювань,

x

x

29

D — оптична густина розчину відповідної масової концентрації.

Середній коефіцієнт екстинкції Есер визначають з трьох величин, підрахованих до четвертого десяткового знака, розбіжність між якими не повинна перевищувати 10% середнього значення трьох визначень.

Хід роботи:

Проба для аналізування

З проби продукту беруть наважку від 2 г до 5 г (залежно від передбачуваного вмісту поліфенолів) з похибкою ± 0,01 г поміщають її у конічну колбу місткістю 50 см і заливають 75% етиловим спиртом, нагрітим до температури 60 °С.

Колбу з пробою для аналізування, для інактивації ферментів, витримують протягом 15 хв. зі зворотним холодильником на водяній бані за температури 80 °С. Після охолодження екстракт кількісно переносять у мірну колбу місткістю 50 см доводять 75 % етиловим спиртом до мітки.

Отриманий екстракт ретельно перемішують і фільтрують.

Визначання вмісту поліфенолів

Від 0,5 см3 до 1 см3 (залежно від передбачуваного вмісту   поліфенолів)   екстракту   переносять   у пробірку,

33

додають 7 см води, 0,5 см реактиву Фоліна-Деніса та через 3 хв додають 1 см3 насиченого розчину вуглекислого натрію. Доводять об'єм у пробірці до 10 см3 дистильованою водою, ретельно струшують і витримують протягом 60 хв.

Для контролювання кольорових речовин в другу пробірку поміщають ту саму кількість реактивів і проби, крім реактиву Фоліна-Деніса і доводять об'єм до 10см3 водою, ретельно струшують та витримують протягом 60 хв.

Через 60 хв виконують фото колориметричне або спектрофотометричне вимірювання елюату і) в присутності контрольного розчину та контролювання (Ок) в присутності води. Щоб приготувати контрольний розчин, у пробірку

33

поміщають   8,5см    дистильованої   води,   0,5см реактиву

уміст загальної води за формулою _ 100х (6-й)

де а - вміст загальної води в пробі (в %); b - маса сирої наважки (в г.); n- вміст сухих речовин в наважці (в г.).

Із другої частини проби відважуємо 2 г з точністю до 0,01 г, поміщаємо в тарований бюкс, зважуємо, додаємо 3 мл 25% - ного розчину сахарози, закриваємо кришкою та знову зважуємо. Після чого вміст бюкса перемішуємо маленькою скляною паличкою по довжині, яка не перевищує висоту бюкса, закриваємо кришкою разом із паличкою та залишаємо на 20 -24 години при періодичному перемішуванні до настання рівноваги. В отриманому розчині визначаємо концентрацію сахарози за допомогою рефрактометра.

Залишок проби добре розтираємо в фарфоровій ступці та із отриманої однорідної маси відважуємо 2 г з точністю до 0,01 г, поміщаємо наважку в тарований бюкс. До наважки в бюксі додаємо 3 мл дистильованої води, закриваємо кришкою та зважуємо. Вміст бюкса перемішуємо маленькою скляною паличкою, залишаємо її в бюксі та закриваємо кришкою. Настоюємо 2 год при періодичному помішуванні. Після чого вміст бюкса переносимо в центрифужну пробірку, центрифугуємо при 2000-3000 об/хв та рідину зливаємо з осаду в суху центрифужну пробірку.

*Якщо центрифугат мутний та забарвлений в зелений колір, що буде утруднювати рефрактометрування, то до нього необхідно додати 0,3 мл хлороформу, збовтати, закрити пробірку гумовим корком та залишити на ніч для осадження колоїдів. Наступного дня розчин центрифугують, а із верхньої освітленої частини центрифугату беруть 1-2 краплі розчину та визначають його концентрацію за допомогою рефрактометра.

Страницы:
1  2  3 


Похожие статьи

зв'язаної та осмотично - Визначення колоїдно