Контрольная работа по "Товароведению"

В последнее время была открыта  способность этерифицированных  глюкоманнанов, извлеченных из внутренних оболочек дрожжей специально подобранных штаммов, связывать микотоксины. Эта работа имела почти 20-летнюю историю, приведшую к созданию препарата Микосорб. В его составе отсутствуют цеолиты, бентониты, алюмосиликаты. Норма ввода колеблется от 0,2 до 1 кг/т в зависимости от степени токсичности корма. К тому же Микосорб адсорбирует не только афлатоксины, но и ряд других опасных токсинов, включая Т-2, ДОН, охратоксин и др.

Определение микотоксинов при их совместном присутствии в пищевых продуктах.

Одно из ведущих мест в ряду приоритетных загрязнителей пищевых продуктов  принадлежит микотоксинам. В настоящее  время известно более 250 различных  микроскопических грибов, продуцирующих  более 100 токсичных метаболитов. Микотоксины  образуются в цепи последовательных ферментных реакций, протекающих по механизмам поликонденсации, окисления-восстановления, алкилирования, галогенизации. Особое внимание к проблеме загрязнения пищевых продуктов микотоксинами обусловлено широкой распространенностью их продуцентов в природе и способностью поражать пищевые продукты на любом этапе их производства. Цель настоящей работы - модификация имеющихся методик тонкослойной хроматографии (ТСХ) для исследований микотоксинов.

Для совместного определения  афлатоксина В1, зеараленона, Т-2 токсина и дезоксиниваленола, содержащихся в одних и тех же продуктах, предложено использовать смесь ацетонитрила и раствора хлорида калия с массовой долей 4% в соотношении 9:1. При разделении микотоксинов на хроматографических пластинках «Силуфол» с силикагелевым покрытием хроматографирование проводилось смесью растворителей гексан : ацетон (1:1). При этом величины Rf: для афлатоксина В1 - 0,45%, , для зеараленона - 0,75%, для Т-2 токсина - 0,4%, для дезоксиниваленола 0,42%. В отдельных случаях предложено использование подтверждающих тестов - спиртовый раствор хлорида алюминия для зеараленона и водный раствор азотной кислоты для всех остальных, при этом флуоресценция зеараленона меняется с зеленоватой на ярко-голубую, а остальных с оттенков голубого и синего на ярко-желтую. Такой подход позволил ускорить выдачу результата и экономно расходовать реактивы и хроматографические пластинки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III . Определить величину предельного диффузионного тока ионов цинка при контроле его содержания в пищевом консервированном продукте полярографическим методом, если концентрация цинка

                           составляет С Zn²⁺=2,5x10^-3моль/л.

 

                                               Решение.

Методы анализа, основанные на расшифровке поляризационных  кривых (вольтамперограмм), получаемых в электролитической ячейке с  поляризующимся индикаторным электродом и неполяризующимся электродом сравнения, называют вольтамперометрическим. Вольтамперограмма позволяет одновременно получить качественную и количественную информацию о веществах, восстанавливающихся или окисляющихся на микроэлектроде (деполяризаторах), а также о характере электродного процесса.

В качестве поляризующегося  микроэлектрода часто применяют  ртутный капельный электрод, а  сам метод называют в этом случае полярографией, следуя термину, который  предложил Я. Гейровский, разработавший  этот метод в 1922 г.

При небольшом потенциале катода сила тока сначала медленно увеличивается с возрастанием потенциала – это так называемый остаточный ток, его значение имеет порядок 10-7 А. По достижении потенциала восстановления на катоде начинается разряд ионов, определяемый диффузией, и сила тока резко возрастает, а затем становится постоянной – это предельный диффузионный ток.

Принципиальная схема  полярографической установки: анализируемый  раствор 1 находится в электролизере 2, на дне которого имеется слой ртути 3, являющийся анодом. Катодом служит ртутный капельный электрод 4, соединенный с резервауром ртути 5. Через электролизер протекает ток, напряжение которого, подаваемое на электроды, можно плавно менять с помощью реохорда или делителя напряжения 7 и измерять при этом гальванометром 6 силу тока, проходящего через раствор.

Зависимость тока I от приложенного напряжения Е при обратимом электродном  процессе передается уравнением полярографической  волны:

Е = Е_1/2 + (RT / nF) ln( I_d – I ) / I,    (1)

Где Е_1/2 – потенциал полуволны; I_d – диффузионный ток.

При  I = Id / 2  уравнение (1) переходит в

Е = Е_1/2 .     (2)

Это соотношение показывает независимость потенциала полуволны  от тока и, следовательно, от концентрации восстанавливающегося иона. Потенциал  полуволны является, таким образом, качественной характеристикой иона в растворе данного фонового электролита, и определение потенциала полуволны составляет основу качественного полярографического анализа.

Количественный полярографический  анализ основан на уравнении Ильковича, которое связывает диффузионный ток Id с концентрацией иона с и рядом других величин:

I_d = 605zD^1/2 m^2/3 t^1/6 c     (3)

Где z - заряд иона; D –  коэффициент диффузии; m – масса  ртути, вытекающей из капилляра за 1 с, мг; t – время образования капли  (периода капания), с.

В практике количественного  полярографического анализа коэффициент  пропорциональности межу концентрацией  вещества и силой диффузионного  тока обычно устанавливают с помощью  стандартных растворов. При постоянных условиях полярографирования D, m, и t постоянны, поэтому уравнение (3) переходит в

Id = k c .    (4)

D=0,72x10^-5 см²/с;

m=3 мг;

t=4 сек

z=2

с=605*2*(0,72х10^-5)^1/2 (3*10^-6)^2/3 4^1/6=8,51x10^-4 А

I_d = 2,5x10^-3* 8,51x10^-4=2,1x10^-6A=2,1мк А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      IV. Титриметрический метод определения крахмала. Реакции.

                              Расчет результатов анализа.

 

Титриметрический анализ (титрование) — методы количественного  анализа в аналитической и  фармацевтической химии, основанные на измерении объёма раствора реактива известной концентрации, расходуемого для реакции с определяемым веществом. Титрование — процесс определения титра исследуемого вещества. Титрование производят с помощью бюретки, заполненной титрантом до нулевой отметки. Титровать, начиная от других отметок, не рекомендуется, так как шкала бюретки может быть неравномерной. Заполнение бюреток рабочим раствором производят через воронку или с помощью специальных приспособлений, если бюретка полуавтоматическая. Конечную точку титрования (точку эквивалентности) определяют индикаторами или физико-химическими методами (по электропроводности, светопропусканию, потенциалу индикаторного электрода и т. д.). По количеству пошедшего на титрование рабочего раствора рассчитывают результаты анализа.

Гидролиз полисахаридов  является стадией предшествующей дальнейшему их анализу.

Гидролиз крахмала под  действием кислот вызывает ослабление и разрыв ассоциативных связей между  макромолекулами амилазы и амилопектина. Далее идет разрыв α-Д – (1,4) – и α-Д – (1,6) связей с присоединением по месту разрыва молекулы воды. По мере гидролиза происходит нарастание редуцирующих сахаров. Конечным продуктом является глюкоза.

К недостатку этого метода следует отнести возможность  образования продуктов термической  деградации и дегидратации углеводов  и реакции трансгликозилирования: фурфурол, оксиметилфурфурол, 2-гидроксиацетилфуран, изомальтол, левулиновой, муравьиной, молочной, уксусной кислот и ряд других соединений.

Крахмал гидролизируется  и под действием амилолитических  ферментов: α- и β – амилаза, глюкоамилаза, пуллуланаза и др.

Для определения большого множества углеводных соединений и  продуктов превращений используют: гравиметрические, титриметрические и  физико-химические методы анализа (оптические, электрохимические, хроматографические и др.).

HOH₂C O CHO

СНО

|

СН    H   OH

||

СН   О    HOH₂C CHO

|–  CHO – H₂O

CH₂OH       образование оксиметил-

HOH₂C        OH   фурфурола

Для определения моносахаридов используют их восстанавливающую способность. Вначале их извлекают из пищевых продуктов 80%-ным этиловым спиртом. Спиртные экстракты упаривают под вакуумом разбавляют горячей водой и фильтруют. При анализе продуктов, относительно богатых белками и фенольными соединениями, фильтрат дополнительно обрабатывают нейтральным раствором ацетата свинца, избыток удаляют сульфатом, фосфатом или оксалатом натрия. Осадок отфильтровывают, а в фильтрате определяют редуцирующие сахара титриметрическим, амперометрическим, хроматографическим, рефрактометрическим и др. методами анализа.

При титриметрическом методе анализа к аликвотной части экстракта  прибавляют 25 см³ щелочного раствора гексацианоферрата (III) калия, нагревают и титруют раствором глюкозы в присутствии индикатора метилового голубого до исчезновения синей окраски. Содержание (%) определяют по формуле:

 

где – V₁ – количество стандартного раствора глюкозы, пошедшее на титрование 25 см³ щелочного раствора гексацианоферрата (III) калия, см³;

V₂ – количество стандартного раствора глюкозы, пошедшее на титрование избытка гексацианоферрата (III) калия, см³;

V_к – объем экстракта, см³;

V_а – аликвотная часть экстракта, см³;

1,6 – масса глюкозы  в 1 см³ стандартного раствора, мг;

н – навеска объекта исследования, мг.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  V. Полярографический метод определения железа, марганца, кобальта в винах, напитках, экстрактах. Способы пробоподготовки.

 

В последнее время, особенно в связи с загрязнением атмосферы, большое значение приобретают вольт амперометрические методы анализа, и в частности полярография, основанная на использовании процессов поляризации, возникающих на микроэлектроде. Подавляющее число неорганических и органических соединений способны к восстановлению на ртутном капельном электроде. Поэтому полярографический анализ применяется для определения белков, аминокислот, углеводов, витаминов, а также микроэлементов, следов тяжелых металлов в сырье и пищевых продуктах: сахаре, картофеле, винах, кондитерских изделиях и др. При этом возможно одновременное определение нескольких веществ при их совместном присутствии.

Полярографический метод  характеризуется большой чувствительностью. Для выполнения анализа обычно достаточно 3—5 мл исследуемого раствора. Анализ при  помощи авторегистрирующего полярографа длится всего около 10 минут. Полярографию используют для определения в объектах биологического происхождения содержания ядовитых веществ (например, соединений ртути, свинца, таллия и др.).

Полярография — физико-химический метод анализа, основанный на получении вольтамперных кривых (подпрограмм, поляризационных кривых), выражающих зависимость величины тока от напряжения в цепи, состоящей из исследуемого раствора и двух погруженных в него электродов, один из которых должен быть сильно поляризующимся.

 В качестве поляризующегося  электрода обычно используют  капельный ртутный электрод, который  может служить как катодом  (при определении электровосстанавливающихся  веществ), так и анодом (если определяемые  вещества способны к электроокислению). Вторым вспомогательным электродом служит практически не поляризующийся ртутный электрод с большой поверхностью. Можно использовать также твердые электроды, например платиновые, причем поверхность поляризующегося электрода должна быть в тысячи раз меньше поверхности вспомогательного электрода.

 Получение вольтамперных  кривых производят при помощи  полярографов, простых, с визуальным  отсчетом величины тока и напряжения (рис. 1) и более сложных, с автоматической  регистрацией поляризационных кривых. При помощи аккумулятора 6 и потенциометра 5 на капельный ртутный электрод 2 и вспомогательный электрод 3 полярографа можно подавать любое определенное напряжение. При этом через электролитическую ячейку 1, содержащую исследуемый раствор, проходит ток, величину которого измеряют чувствительным гальванометром 4. Исследуемый раствор, помимо анализируемого вещества, содержит избыток индифферентного электролита, ноны которого в условиях эксперимента не разряжаются на электродах. Добавление этого электролита (так называемый фон) обеспечивает высокую электропроводность раствора и создание условий, при которых изменение приложенного извне напряжения равно изменению потенциала капельного ртутного электрода. Последний (рис. 1, 2) является катодом и служит для определения электровосстанавливающихся веществ. При постепенном увеличении внешнего напряжения вначале весь ток идет на заряжение электрода, и величина тока в цепи остается исчезающе малой (так называемый остаточный ток — рис. 2, участок Оа кривой), что указывает на отсутствие электрохимической реакции. При достижении напряжения, соответствующего точке а, происходит резкое увеличение тока, свидетельствующее о начале восстановления определяемых ионов на капельном ртутном катоде. При дальнейшем росте напряжения концентрация восстанавливающихся ионов у поверхности катода падает до нуля, а скорость диффузии их в прикатодное пространство становится максимальной и постоянной, вследствие чего величина тока в цепи достигает предельного значения (точка b), которое не изменяется с дальнейшим увеличением напряжения. Такой ток называют предельным диффузионным током (участок bc кривой). Получаемая при этом кривая Oabc называется полярографической волной. Высота h этой волны, определяемая ординатой точки b, пропорциональна концентрации восстанавливающихся ионов в растворе. Это позволяет использовать полярографию для количественного определения веществ в растворе. Потенциал e½ , при котором ток достигает половины предельного диффузионного тока, называют потенциалом полуволны. Величина потенциала полуволны определяется природой разряжающихся на поляризующемся электроде ионов. Таким образом, определение потенциалов полуволны дает возможность судить о качественном составе анализируемого раствора. Если в растворе находится несколько ионов, которые способны восстанавливаться (или окисляться) на поляризующемся электроде, то полярограмма состоит из нескольких волн. Восстановлению (или окислению) каждого вида ионов соответствует определенная волна. Это позволяет определять одновременно несколько веществ в одной пробе. При этом природа ионов устанавливается по величинам потенциалов полуволн e½, а их концентрация — по высотам соответствующих волн.