Способ определения концентрации пектиновых веществ

 

Использование, аналитическая химия, определение концентрации пектиновых веществ в биологических объектах, полупродукции и промышленной продукции. Сущность изобретенияисследуемый образец измельчают, суспендируют его в воде, омыляют этерифицированные карбоксильные группы пектина в щелочной среде при рН 11 в течение 3-5 мин в присутствии 0,5-1,0% лецитина При последующем подкислении минеральной кислотой выпадает осадок пектовой кислоты Для полноты осаждения пектовой кислоты к образующейся суспензии прибавляют 40-50% спирта и производят формирование осадка при 18 20°С 2 табл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистических

РЕСПУБЛИК (я)л 601 N 33/02

ГОсУДАРстВенныЙ комитеТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ е 1

% 4

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4794793/13 (22) 26.02.90 (46) 30,07.92. Бюл. N. 28 (75) H.Ï.Øåëóxèíà и Л.Г.Федичкина (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1149751; кл. 6 01 N 33/02, 1983.

Аймухамедова Г,Б„Шелухина Н,П. Пек- . тиновые вещества и методы их определения, Фрунзе, Илим. 1964, с.45. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ПЕКТИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ (57) Использование: аналитическая химия, определение концентрации пектиновых веИзобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для определения концентрации пектиновых веществ в биологических объектах, полупродуктах и промышленной продукции.

Известен способ определения концентрации пектиновых веществ, который осНован на щелочном омылении исследуемого объекта, подкислении системы до выпадения осадка пектовой кислоты, отделении половины надосадочной жидкости и смеси надосадочной жидкости с осадком при последующем определении концентрации пектиновых веществ по разности результатов титрования щелочью, I

Наиболее близким к предлагаемому является метод титрования пектовой кислоты, заключающийся в осаждении пектиновых веществ из испытуемого раствора 607;-ным ацетоном, щелочном титровании свободных карбоксильных групп, омылении этерифицированных карбоксильных групп. пектина, кипячении смеси после добавления известного избытка соляной кислоты и титровании

„„. Ж„„1751663 А1 ществ в биологических объектах, полупродукции и промышленной продукции, Сущность изобретения: исследуемый образец измельчают, суспендируют его в воде, омыляют этерифицированные карбоксильные группы пектина в щелочной среде при рН 11 в течение 3 — 5 мин в присутствии 0,5-1,0% лецитина.. При последующем подкислении минеральной кислотой выпадает осадок пектовой кислоты, Для полноты осаждения пектовой кислоты к образующейся суспензии прибавляют 40-507, спирта и производят формирование осадка при 18--20 С. 2 табл, отмеренного количества фильтрата 0,1 н гидроксидом натрия.

Недостагком прототипа является длительность анализа и искажение результатов определения пектиновых веществ вследствие того, что в ходе анализа пектины разрушаются, во-первых, при продолжительном омылении их щелочью; во-вторых, во время кипячения суспензии, содержащей пектовую и соляную кислоты. Ошибки возникают также при неполном экстрагировании пектиновых веществ из испытуемого материала, Способ обладает недостаточной отмывкой от примесей осажденного ацетоном пектинового осадка.

Цель изобретения — сокращение времени и повышение точности метода.

Поставленная цель достигается тем, что пектиновые вещества определяются непосредственно в испытуемом образце, не прибегая к экстрэгированию. Это позволяет избегать потери образца от неполного извлечения. Обрзэующийся после подкисления омылен ного щелочного раствора осадок пектовой кислоты формируется при комнат1751663

10 этерифицированных карбоксильных групп 15

25 щих в еостав агрегатов, затруднен, При- 30 бавление лецитина вызываетдезагрегирование растворенных пектино35

40 Титрование щелочью избытка кислоты (после фильтрования осадка) дает возможность"рассчитать количество НО, поглощенное пектатом натрия; (Пект.. а ), а, COONa

45 следовательно, количество пектина, изначально присутствующего в испытуемом образце.

Расчет содержания пектина производится.по формуле

50 С а 176 N

1000 где а — количество щелочи (титранта), эквивалентное содержанию пектовой кислоты в препарате,мл;

55 N — концентрация щелочи, экв;

176 — эквивалент пектовой кислоты., Новизна способа заключается s том, что омыление испытуемого образца при проведении количественного определения пектина производится в течение 3-.5 мин при рН ной температуре, в то время как кипячение осадка по прототипу вызывает разложение пектина и приводит к занижению результатов анализа, Увеличение точности анализа достигается также снижением продолжительности омыления с 30 мин (в прототипе) до

3 — 5 мин в предлагаемом способе, так как лабильнь е ко всякому химическому воздействию пектиновые вещества особенно чувствительны к действию. щелочи.

Сущность способа состоит в тщательном измельчении испытуемого объекта, суспендировании его в воде и омылении пектина в щелочной среде при рН 11 в течение 3-5 мин, Для интенсификации йроцесса в омыляющий раствор добавляют 0,5-1;0 лецитина, Пектиновые вещества образуют в воде коллоидные растворы, которые агрегированы в большей или меньшей степени. Агрегаты могут состоять из значительного количества молекул, удерживаемых водородными связями между гидрофильными (карбоксильными и гидроксильными) группами пектиновых макромолекул, В процессе деэтерификации доступ ионов щелочи к молекулам пектина, входявых веществ за счет разрушения водород:.; ных связей лецитином, Агрегаты .распадаются до отдельных молекул, образуя системы, в которых легко достигается . контакт между макромолекулами пектина и щелочью, Это обеспечивает полноту и более высокую скорость омыления.

При последующем подкислении минеральной кислотой выпадает осадок пектовой кислоты. Для полноты осаждения пектовой кислоты (слегка растворимой в кислой среде) к образующейся суспензии прибавляют спирт в таком количестве, чтобы его конечная концентрация составила

40-50$. В таких условиях формирование осадка пектовой кислоты происходит без подогревания и завершается при 1820ОС, В данном изобретении. приводится способ количественного определения, для которого необходимо полное выделение пектиновых веществ из испытуемого объекта.

Используют прием. заключающийся в деметоксилировании пектина и осаждении пектовой кислоты из омыленного раствора действием минеральной кислоты. соосн сооснз соо соо о ф .п 1ф,о —.ойдо о= ов 03 он соон соон лектенн ната .ОН ОН пектаднн

«иглнти

В дайном случае присутствие в анализируе-. мом растворе 40-50 Д-ного спирта предотвращает обратное растворение осажденной пектовой кислоты, Предложенный прием позволяет количественно выделить пектиновые вещества из анализируемого раствора. Только сочетание операций по омылению (деэтерификации) пектина и его дегидратации с использованием водоотнимающих средств в виде 40-50 -ного. спирта приводит к желаемому результату.

Выпавшую пектовую кислоту отфильтровывают, а аликвоту фильтрата титруют щелочью с последующим пересчетом (на полигалактуроновую илй пектовую кислоту) поглощенной пектатом натрия минеральной кислоты на весь объем титруемого раствора.

Полностью происходящий процесс количественного определения пектиновых веществ можно представить следующим образом) соон маон . Cocle

l, Осеет, Ilcen + сооса,,неинтнн сооиа .

Титнобание

2Г П-..

СООМа . 90нн ОДнНС! йект,, + AC> соома 40-90 4ащйин

«соон — йект + юас1+нс сапц

1751663

5 6

11 в присутствии 0,5 — 1,0 лецитина, а оса- труют от выпавшего осадка пектовой кисло о док формируется при 18 — 20 С в среде, со- ты. Аликвоту фильтрата титруют 0,1 н. держащей 40 — 50 спирта. КаОН, Расчет ведут по приведенной ранее

В предлагаемом способе уменьшают формуле длительность омыления до 3 — 5 мин за счет 5 С 5,1 176 0,1 спользсвания На 3ТОА стадии лецитина. С 1000, 0,08 г (в 10 г яблсчпроводят формирование осадка пектина ной мякоти) для его выделения из реакционной смеси Содержание пектина в яблоках составляет. при 18-20 С, которое становится возмож- таким образом, 0,90 . ным в результате прибавления в ходе ана- 10 Пример 3, Хорошо. измельченные лиза дегидратирующего соединения — яблочные выжимки в количестве 3 г суспен. этилового спирта. дируют в 50 мл воды и омыляют в присутстПример 1. 0,1-0,3 г порошкообраз- вии 0,25 мл лецитина в течение 5 мин 0,5 н. ного образца пектина смачивают спиртом и ЙаОН (при рН 11,5). К нейтрализованному доливают 15 мл воды, отмеренных пипет- 15 раствору прибавляют 50 мл 0,1 н. НО и кой. Затем к полученной смеси прибавляют 80 мл спирта, Образующуюся массу отфиль10 мл 0,5 í Na0H (до рН 11), 0,2 мл леци- тровывают. Аликвоту фильтрата титруют 0,1 тина и оставляют стоять для .омыления при н, NaOH и пересчитывают полученные данкомнатной температуре 3 мин, После этого ные на все количество жидкости. Содержаизбыток щелочи нейтрализуют титрованием 20 ние пектина в пробе (3 r) составляет:

0,1 н, соляной кислотой и прибавляют еще 15,0 176 0,1 4 точно 50 мл 0,1 н. НС! и 100 мл этилового 1000 спирта. Выпавшую пектовую кислоту от- П р и ме р 4. 3 г хорошо измельченных фильтровывают. Затемпроизводяттитрова- яблочных выжимск суспендируют в 50 мл ние аликвоты фильтрата 0,1 н, щелочью. 25 воды, прибавляют 0,2 мл лецитина и омыляРасчет содержания пектина(в виде пек- ют в течение 5 мин 0.5 í. Na0H при рН 12. К товой или ангидрсгалактуроновой кислоты) нейтрализованному раствору прибавляют в.испытуемом образце производят до при- 50 мл 0,1 í. HCI и 90 мл спирта. Образующуведенной ранее формуле. юся массу отфильтровывают, Аликвоту

Если для анализа было взято 0,3 г испы- 30 фильтрата титруют 0,1 н, йаОН и пересчитытуемого препарата пектина, а разница меж- вают полученные результат@-йа все количеду 50 мл добавленной 0,1 н, HCI и ство жидкости. Содержание пектинэ в количеством кислоты, содержащейся во образце рассчитывают поизвестнсйформу-. всей жидкости (по данным титрования ле аликвоты) составила 10 мл, то в пробе содер- 35 С 13,0 176 0,1 жится

С вЂ” 1000

10 176 0,1 Проведенное параллельное определе1000 ние пектина на тех же яблочных выжимках

= 0,176 r чистого пектинэ. (в тех же количествах 3 г) сстированным

В табл. 1 приводятся данные, необходи- 40 методом дало результат 0,268 r, мые для расчета точности метода (средней Следует отметить, что в случае омылеквадратичной ошибки S), ния пектина при рН выше и ниже предела

Вероятная ошибка при надежности а= 0,9 и 10,5 — 11,5, например, при 10 и 12 результаты т„,= 2,78 составляет; определения получаются "заниженными; в

2,78 S 2,.78 0,006 45 первом случае иэ-за недостаточного омыле— л — = — а ния, во втором — из-за разрушения пектина

2 78 0 006 0 0074 в черезмерно жестких условиях. ..2Ä 5 В табл. 2 представлены остальные приДоверительные границы определяемой ве- меры, личины равны 0,184 и . В данном случае 50 Эффективность изобретения ээключаони составляют 0,177 — 0,191. ется в возможности быстрого и точного спПример 2. Хорошо измельченная ределения концентрации пектинсвых долька яблока (10 г) растирается с 10 мл веществ в растительном сырье, технологиводы, К полученной массе прибавляют ческих растворах, готовой продукции. . 8-9 мл 0,5 н. КаОН (до рН 105)» 3 « aU 55 Ф с р м у л а и э с б р е т е н и я тийа, после чего оставляют при комнатной Спсссб определения концентрации температуре для омыления на 4 мин, Затем пектиновых веществ, включающий осажденейтрализуют избыток щелочи 0,1 í, HCI, ние пектиновых веществ органическими прибавляют избыток (еще 50 мл) 0,1 н, HCI растворителями, смыление, титрование оти 100 мл этилового спирта, после чего филь- мереннсго количества фильтрэтэ 0,1 н. гид1751663 роксидом натрия и пересчет на полигалактуроновую кислоту поглощенной пектатом натрия минеральной кислоты на весь объем титруемого раствора, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени и повышения точности, омыление проводят перед осаждением путем введения щелочи до рН 11 в течение 3-5 мин в присутствии

0,5-1.0% лецитина, а осаждение осуществляют подкислением полученного раствора минеральной кислотой при 18-20 С, при

5 этом в качестве органического растворителя используют этиловый спирт вводимый в суспензию до конечной концентрации 40-50%.

Таблица 1

П р и м е ч а н и е: n = 5 х1 = 0.924; 01 = 0,0044; dl = 0,000140;

0,000140 = ) pppp35 = 0,006.

Таблица 2 рн

Г1рибавленный лецитин, Концентра- 1емператуция спир- ра омылета. ния, С

Определено пектина,г

Примечание

Вид материала

Истинное содержание пектина 0,184 г

0,3 г порошкообразного яблочного пектина

Истинное содержание пектина О 6 r

3 г свекловичного жома

Истинное содерягдание пектина 0,025 r

Истинное содержание пектина 0,098 г 10 r пюре абрикосового

10 г мякоти яблока

3 г яблочных выжимок

3 г яблочных выжимок

3 г яблочных выжимок

Составитель Н. Шелухина

Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор И. Муска

Редактор А. Долинич

Заказ 2687 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 о.э

0,5

О.в

t.o

1.2 о.в о.в о.в

0,8 о,в

0.5

0.5

0.5

0,5

0.5

0,6

0.6

0.5

0.6

0.6

0.9

0.5

0.6

0,4

11

11

11

Н

t1

11

10.5

t t.o

12;О

11

»

»

11

»

1 1,б

t t,о

»,о

»,о

»,о

10,5

».5

10.0

12.0

4О

3О

20 г 20

18

18

18

18

18 го

zo

20 го

18

19 го

21

2О

0.150

0,155

О 183

0.176

0,189

О, t85

0,51

0,62

0,61

0,60

0.53

0,019

0.027

О 026

0.025

0.027 о.о

0,095.

0,098

О,1ОО

О 100

0,090

0,264

0.235 о.ггв