Индикатор для определения нитратов в плодоовощной продукции
Изобретение относится к сельскому хозяйству и пищевой промышленности и касается анализов плодоовощной продукции на повышенное содержание нитратов. Целью изобретения является повышение чувствительности, стабильности в процессе хранения и анализа, сокращение времени его проведения. При изготовлении индикатора для определения нитратов используют компоненты восстановителя нитрат - в нитрит-ионы: металлическую порошкообразную смесь кадмия, меди и цинка, вещества, вступающие в реакцию диазотирования и азосочетания. Для стабильности состава на основе этих компонентов, увеличения чувствительности, сокращения времени проявления индикаторной бумаги, изготовленной на его основе, вводят воднорастворимый полимер, хлорид олова (П), твердую органическую кислоту. Нанесение восстановителя путем механического напыления на поверхность индикатора позволяет увеличить его химическую активность в реакции восстановления нитрат - в нитрит-ионы. 3 табл.
„„SU „„1597342
А1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н AST0PCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
410 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4662936/31-13 (22) 21.03.89 (46) 07.10.90. Бюл. N 37 (71) Московский технологический институт мясной и молочной промышленности (72) Л.A.Савченко, A.З,Волынец, А.К.Савченко, Г.S.Семенов, И.К.Горш.ков и Н.B.Ìàêàðoâ (53} 661.525(088.8) (56) Патент. ГДР Н 216542, кл C 01 N 33/50, 1984. (54) ИНДИКАТОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИТРАТ0В В ПЛОДООВОЦНОЙ ПРОДУКЦИИ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и пищевой промышленности и касается анализов плодоовощной продукции на повышенное .содержание нитратов. Целью изобретения является повышение чувствительности,. стабильности в процессе хранения и
Изобретение относится к пищевой промышленности и касается анализа плодоовощной продукции на повышенное содержание нитратов °
Целью изобретения является повышение чувствительности, стабильности в процессе хранения и анализа, сокращение времени его проведения.
Введение дополнительных порошкообразных компонентов меди и цинка в кадмиевый восстановитель увеличивает его реакционную способность в реакции восстановления нитрат - в нитрат-ионы, вследствие этого повышается чувствительность индикаторной (g1)g G 01 N 33/02, 31/00, 33/50
2 анализа, сокращение времени его проведения. При изготовлении. индикато- ра для определения нитратов используют компоненты восстановителя нитрат - в натрит-ионы: металлическую порошкообразую смесь кадмия, меди и цинка, вещества, вступающие в реакцию диазотирования и азосочетания.
Для стабильности состава на основе этих компонентов, увеличения чувствительности, сокращения времени проявления индикаторной бумаги, изготовленной на его основе, вводят воднорастворимый полимер, хлори олова (II) твердую органическую кислоту.
Нанесение восстановителя путем механического напыления на поверхность индикатора позволяет увеличить его химическую активность в реакции восстановления нитрат — в нитрит-ионы.
3 табл. 3 бумаги, сокращается время ее проявления, уменьшается количество восста" р, новителя.
Ю
Хлорид олова (II) также способствует увеличению активности восстановите ля, но главная его функция как антиоксиданта-стабилизатора — увеличение стабильности индикатора при хранении и проявлении, Замена производного o(-eagt aaw a на N(-нафтил-1) этилендиамин дигидрохлорид увеличивает стабильность при хранении и проявлении, так как этот ингредиент менее летуч и более устойчив к окислению воздухом, менее опа1597342 сен при работе по сравнению с производным нафтиламина, являющимся канцерогенным веществом.
Использование в качестве воднорастворимого полимера метилированного
5 производного целлюлозы улучшает рав- .. номерность окрашивания индикаторной, бумаги при,проявлении. Волные растворы для пропитки, содержащие метилированное производное целлюлозы, устойчивы в течение длительного времени, Спиртовые растворы для пропитки готовят. на основ этилового спирта, так как он менее токсичен.
Индикатор выполняют следующим об,разом.
Сначала фильтровальную бумагу пропитывают раствором воднорастворимого полимера и высушивают в токе горячего воздуха. Затем снова пропитывают этанольным раствором, содержащим деазотирующие вещества .(сульфани амид и т.g.), компонент. реакции азосочетания N(-нафтил-1)этилендиамин дигидрохлорид, твердую органическую кислоту (например, лимонную, винную, малоновую и т,д,), хлорид олова (II); высушивают при. комнатной температуре. 30
После этого механически напылением . наносят металлическую порошкообразную смесь восстановителя кадмия-меди-цинка из расчета 15 г порошка на 1 м поверхности фильтровальной бумаги с последующим удалением избытка напыленного восстановителя.
Пример l, Фильтровальную бумагу (уд. мас..120 гlм ) пропитывают 40 водным. раствором метилцеллюлозы (0,53) высушивают в токе теплого воздуха (t = 40-50 С) в течение 4 ч . Затем о фильтровальную бумагу пропитывают этанольным раствором ректификата, содержащим, г/л (ма с. 4):
Сул ьфаниламид 2 (7,9)
11(-нафтил-1) этилендиамин дигидрохлорид 1,7(6,7)
Хлорид олова (II) 1,5(6,0)
Лимонная кислота 10(,49,5) высушивают при комнатной температуре в течение 1 ч. После этого механичес ки наносят металлическую порошкооб55 разную смесь кадмия-меди-цинка на ее поверхность из расчета 15 г/м2 и со-.отношением компонентов в смеси Cd:.Cu:
:Zn = 7:2:1 (по массе).
Для. проведения анализа плодоовощной продукции на избыточное содержа- ние нитратов на плоде делают срез и зону контроля индикатора размером
0,5 " 0,5 см пропитывают образовавшимся соком в течение 1-2 с. Через 1 мин окраску индикаторной зоны сравнивают с цветной калибровочной шкалой.
Пример ы 2-48. Готовят растворы, пропитывают фильтровальную бумагу, наносят восстановитель на ее поверхность аналогично примеру 1, только содержание компонентов в этанольном растворе соответствует табл,1.
Пример ы .49-56. Готовят растворы, пропитывают фильтровальную бумагу, наносят восстановитель на ее поверхность аналогично примеру 1, только соотношение компонентов в металлической порошкообразной смеси аналогичное табл, 1, Результаты исследований представлены в табл. 2.
Для определения времени .полного проявления, связанного с полнотой восстановления нитрат- в нитрит-ионы, были приготовлены растворы нитритов, эквивалентные соответствующим стандартным растворам нитратов. Коэффициент пересчета нитрат- в нитритионы К = 0,74. Время, за которое окрашивание индикаторной бумаги в стандартном растворе нитратов и эквива- лентном растворе нитритов совпадают, принимают за время полного проявления
Статистическая обработка результатов анализов - времени полного про-. явления выборки, включающий примеры
2. 3, 6, 7, 10, 11, 14, 15, 18, 19, 22, 23, 30 3 1, 34, 35, 37, 38, 49, 50, 53 и 54, позволила .установить доверительный интервал для этого параметра
7,= 53,7+2,7 (при доверительной вероятности 0,95 коэффициент Стьюдента
1,72; среднее значение 7 = 53,7; среднее квадратичное отклонение b
= 7,422; n = 22). Полученный результат позволяет сделать вывод, что, л взяв время полного проявления
= 60 с, процесс восстановления для всех образцов, отвечающих данным концентрациям, будет завершен, Сравнение результатов анализов (табл. 2) позволяет определить оптимальное содержание хлорида олова (II) в образцах (примеры 33-48), которое не должно быть меньше 3 и больше
t 597342
6 мас.Ф. 8 противном случае избыточ-ное Содержание хлорида олова (II) увеличивает вероятность параллельных конкурирующих окислительно-восстановительных процессов, которые изменяют в целом течение восстановительного процесса нитрат- в нитрит-ионы.
Уменьшение содержания хлорида олова (11) менее 3 мас.Ф приводит к уменьшению стабильности состава при хранении.
Увеличение содержания органической кислоты (примеры 4, 8, 12, 16, 20, 24, 28, 32 и 40) вызывает повышение жесткости индикаторной бумаги и отрицательно влияет на ее пропитывающую способность. Уменьшение концентрации органической кислоты (примеры 1, 5, 9, 13, 17, 21, 25, 29, 33, 37, 41 и 45) также понижает чувствительность состава за счет того, что происходит замедление процесса растворения восстановителя. Иэ примеров
49-56 (табл. 2) следует, что оптимальным соотношением металлов в порошкообразном восстановителе является
7-8; 1-2 : 1. Для напыления металлического порошка на поверхность индикаторной бумаги, используют установку, принцип действия которой основан на всасывание частичек порошка с поверхности бумаги и увеличении вследствие этого адгезионных свойств с поверх ностью индикаторной бумаги. Напыление производят следующим образом: 7,5 r порошкообразной металлической смеси равномерно наносят на t м поверхности фильтровальной бумаги, полученной после пропитки водным и спиртовым растворами с последующими сушками, а затем переносят на установку для всасывания, Затем зти же операции повторяют при проведении напыления на обратную сторону поверхности Фильтро4 вальной бумаги, .
Результаты расчетов количества порошкообразного восстановителя, оставшегося после удаления избытка напыленного металлического порошка, представлены в табл. 3.
Индикатор для определения нитра20 тов в плодоовощной продукции, вклю чающий подложку иэ фильтровальной бумаги, пропитанную воднорастворимым полимером, сульфаниламидом, органической кислотой и производным o(25 нафтиламина, и восстановитель на основе порошкообразного кадмия, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности, стабильности в процессе хранения и анализа, сокращения времени его проведения, в качестве воднорастворимого полимера используют метилированное производное целлюлозы, а производного о(-нафтиламина - Н(-нафтил-1) этилендиамин дигидрохлорид, при этом индикатор дополнительно включает хлорид олова (II), а восстановительпорошкообразные медь и цинк при соотношении входящих в восстановитель компонентов Cd : Cu : Zn соответственно 7-8: 2-1: 1, причем пропитывающие ингредиенты берут в соотношеНИИ, MBC 4:
N("Hàôòèë- 1)зтилен5 диамин дигидрохлорид 5-9
Сульфаниламид 4-10
Органическая кислота 50-70
Хлорид олова (1Т) 3-6
Воднорастворимый полимер Остальное при этом восстановитель нанесен напылением из расчета 15 г порошка на
1 м поверхности фильтровальной бу50 маги.
Иэ табл. 3 следует, что после напыления металлического порошка на поверхности индикатора остается только
0 5-1ь.
Преимущества предлагаемого индикатора по сравнению с известнйм видно из результатов табл. 2. Чувствительность предлагаемого индикатора повышается в три раза, время полного проявления сокращается в два раза (в известном 120 с), удается избежать нестабильность состава при проявлении и хранении, диапазон хорошо различимых концентраций расширен до
1000 мг/л против 0-600 мг/л в известном индикаторе.
Формула изобретения
Табли ца
Прмер
Лимонная кислота
/и мас.а
49>5
7!211
1>7
2,0
9,9
7>9
6,6
5,7
12,0
1 5
59,5
66,2
71,0
48,1
7!2г!
2,0
2,3
20 l >5
8,9
7,5
6,4
12,1
58,1
64,9
69,3
2,6
7 .2:!
2,3
46,7
56,8
63,7
68,7
1>5
9,8
8 3
7,1
1О
2,6
13,2
7:2:1
45,5
55,6
62,5
2,9
1.,5
67,7
44,2
54,3
61,3
7:2:1
2,9
3 ° 2
1>5
66,5
1,7
1,4
51,8
61,0
67,6
72,2
52,6
62,5
69,0
73,5
53,5
63,,3
69,7
74,2
52
62,0
68,5
7:2: 1
1,5
1,4
1,5
7:2:1
1,7
7:2:1
2,0
2,0
0,5
1О
1,7
7:2:1
73
1,7
50,8
58,4
67.,3
72,0
48,3
58,3
77,8
81,4
47,2
57,3
64,1 .69; l
59,5
1,О
2,0
7:2:1.
t0
2,0
2,0
7:2:1
1,7
1О
2>5
2,0
7:2 1
1,7
1,5
2,0
1,7
66,2
6,6
5,6
5,0
2,0
1,7
2
4
6
8
11
12
l3 !
15 .16 .17
18
19
21
22
23
24
26
27
28
29 30
31
32
33
34
36
37
3&
39
41
42
43
44
46
47
48
49
51 .52
53
54
Соотноаение компонентов в снеси
Сдзсн!Йо (no массе) 7,5:1,5:1
8:1:!
9:0,5:0,5
6:3:1
7,5:1,5:1
8:1:1
9:0,5:0,5
Ь:3:1
В t-наетил" j) этилендивмин дигидроклорид г/л ) мас.3
8,4
6,7
5,6
4,8
9,6
7,8
6,5
5,6
10,7
8,7
7,3
6,3
11,8
9,6
8,1
7,0
12,8
10,5
8,9
7,7
7,1
5,7
4,7
4,0
5,8
4,6
3,8
3,2
9,1
7,1
5,9
5,0
8,9 7,0
5,8
S>0
8,6 .
6,9
5,7
4,9
8,2
6,6
6,6
5,5
8,0
6,5
5,4
4,7.
6,7
1597342
Сульеаниламид
10>7
9,1
7,8
14,2
11,6
9,8
8,5
8, 7
6,9
5,7
4,9
7,4
5,8
4,8
4,1
10,7
8,4
7,0
5,9
10,4,8,3
6,8
5,8
10,2 .
8,1
6,7
5,8
9,7
7,8
7,8
6,5
Э,4
7,6
6,4
5,5
7,9
Хлорнд олова (п) г/л мас.8
7,4
6,0
5,0
4,3
7,2
5,8
4,9
4,2
7,0
5,7
4,8
4,1
6,8
5,6
4;7
4,1
6,6
5,4
4,6 . 4,0
7,7
6,1
5,1
4,3
7,9
6,3
5,2
4,4
О
О
О
О
2,6
2,1
1,7
1>5
5,1
4,0
3,4
2 9
9,7
7,8
7,8
6,5
11,8
9,5
8,0
6,9
6,0 гlл I мас.8
1597342 ица 2
-1
Сохранение чувствительности после
30 дней хранения,. Ф
Продолжение табл. 2
Т а б
2 .) 3,4
Пример
Чувствительность индикаторной бумаги, мг/л
Время полно»
ro проявления, с
20 60
25 60
10 48
10 55
25 56
50 160
50 105
100 100
100 105
Нет реакции
100
100
68
49
51
78
6.1
53
53
Табли ца 3
Изменение массы бумаги после напыления, r
После первой и второй пропитки и
Масс а бумаги после напыления, г
Масса фильтровальной бумаги до пропитки
1 м,г сушки, 45
Составитель Н.Арцыбашева
Редактор Л.Гратилло Техред М.Ходанич
Корректор ".Король
Заказ 3030 Тираж 534 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 415 комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,101
Производственно-издательский
Известный
2.
4
6
8
11
12
13
14
16
17
18
19
21
22
23
24
26
27
28
29
30 ,25
10 .1 0
25 30
-10
120 96.
49
61
51
63
51
49
63
48
52
68
59
58
72
59
58
62
68
72 71
97
60.0
100 00
t00
100 .100
5
32
33
34
36
37
38
39
41
42
43
44
45 . 46
47
48
49
51
52
53
54
120 123 126 888 126 922 0 034 (P 5)
126,983 0,050 (0,8)
1 26,955 0,067 (1,0)
