Дослід 4. Гідроліз рослинної сировини і визначення загальної кількості цукрів
Гідроліз рослинної сировини зазвичай проводять розведеними мінеральними кислотами(хлороводневою, сульфатною) при нагріванні. При цьому в розчин переходять переважно продукти гідролізу геміцелюлоз і частково целюлози. В залежності від умов (концентрація кислоти, температура,тривалість обробки, степінь подрібнення сировини і інш.) в одержаному розчині крім простих цукрів( галактоза,ксилоза, арабіноза, глюкоза) можуть бути також продукти їх часткової деструкції, продукти неповного гідролізу полісахаридів сировини, а також деякі похідні лігнину. В твердому залишку після гідролізу зберігається майже весь лігнин, значна частина целюлози і стійка частина геміцелюлоз. Загальна кількість різних цукрів , які утворилися в результаті гідролізу сировини, визначається по їх відновній, редукуючій здатності в реакції з лужним розчином гідроксиду міді(фелінгова рідина). В результаті окисно-відновної реакції оксид міді відновлюється до закису міді, а альдегідні групи цукрів окиснюються до кислотних. Загальна кількість редукуючих речовин( РР) в гідролізаті, тобто всіх видів цукрів і інших речовин, здатних відновлювати оксид мді, розраховують умовно на один вид цукру, частіше за все на глюкозу або ксилозу. Кількість твердого залишка після гідролізу рослинної сировини, визначається після ретельної відмивки його від кислоти на двох урівноважених фільтрах і висушування до постійної маси. По цій величині можно побічно судити про кількість геміцелюлоз, які перейшли в розчин з утворенням простих цукрів.
Техніка визначення
Аналітичну наважку повітряно-сухої рослинної сировини 1 г поміщають в конічну колбу ємністю 250 – 300 мл, заливають 100 мл 0,5 н соляної кислоти, з’єднують із зворотним холодильником і нагрівають при слабкому кипінні протягом 2 годин. Відключають колбу від холодильника і відфільтровують одержаний гідролізат через два раніше урівноважених фільтра. Фільтрат збирають в мірну колбу ємністю 200 мл, а твердий залишок ретельно промивають невеликими порціями горячої води до відсутності реакції на метилоранж. Промивні води зливають в ту ж мірну колбу, охолоджують, доводять дистильованою водою до мітки і збовтують. Цей розчин, який містить цукри і деякі інші речовини, використовують для кількісного визначення редукуючих речовин(РР). Кількість сухого залишку після висушування його до постійної ваги визначають у відсотках від абсолютно- сухої рослинної сировини за формулою:
А = Р1 х 100 / Р х К сух., де Р1 – вага абсолютно сухого залишка, в г; Р - наважка повітряно-сухої рослинної сировини, в г ; Ксух – коефіцієнт сухості рослинної сировини. Кількість легко гідролізуємих речовин визначають у відсотках від вихідної абсолютно-сухої сировини: В = 100 - А Визначення РР в гідролізаті Для визначення редукуючих речовин в гідролізаті найбільш розповсюдженим і зручним є спосіб Нізовкіна і Ємельянової. Для визначення цукрів за цим способом застосовується міднолужна рідина, яка складається із двох розчинів: а) мідного купороса і метиленової сині, б) сегнетової солі, їдкого натра і жовтої кров’яної солі. Визначення РР основане на титруванні при постійній температурі, близько 98оС, точно визначеного об’єма (10 мл) міднолужної суміші досліджуємим розчином гідролізата до появи жовтого забарвлення. При цьому відбувається окиснення цукрів з одночасним відновленням оксиду міді до закису, яка розчиняється при взаємодії з жовтою кров яною сіллю. Сегнетова сіль не приймає участь в реакції окиснення, вона лише перешкоджає випадінню осаду гідроксиду міді і піддержує окисну мідь в розчині. Кінець титрування відповідає повному розкисненню взятої кількості окисної сполуки міді і утворенню від надлишкової краплі цукрового розчину безкольорової лейкосполуки метиленової сині. Нагрів і титрування міднолужної суміші проводится в спеціальному приладі – ебуліостаті, в якому забезпечується постійна необхідна температура нагріву рідини і виключається окислювальна дія повітря. Ебуліостат складається із зовнішньої посудини – великої колби і внутрішньої посудини - пробірки. В цю пробірку впаяна скляна трубочка, нижній кінець якої доходить майже до дна. Через цю трубочку в пробірку входить пара, яка утворюється у зовнішній посудині. Для виходу пари із пробірки в верхній її частині на бічній поверхні є маленький отвір. Внутрішня посудина вставляється у зовнішню на гумовій пробці, в яку вставлена також скляна зігнута трубка для відводу зайвої пари із внутрішньої посудини. Перед визначенням РР нагрівають воду до кипіння у зовнішній посудині, потім виймають внутрішню посудину, наливають в неї піпеткою по 5 мл розчинів №1 і №2 і вставляють знову у зовнішню колбу. У верхній отвір ебуліостата вставляють кінчик бюретки з гумовою пробкою. Бюретку спочатку промивають невеликою кількістю гідролізата і заповнюють ним так, щоб розчином був заповнений і кінчик бюретки. Титрування гідролізатом починають, як тільки пара почне проходити через міднолужну суміш, що відповідає температурі рідини приблизно 96-98оС. Розчин прибавляють із бюретки з швидкістю 3-4 краплі за секунду, при цьому необхідно слідкувати, щоб не переставала проходити пара через реагуючу суміш. Титрування продовжують до появи жовтого забарвлення, яке повине виникнути від додавання лише однієї надлишкової краплі гідролізата. Після першого титрування, яке являється орієнтованим, проводять більш уточненне титрування. Для цього вимивають внутрішню посудину, підігрівають ебуліостат, заливають міднолужну суміш і нагрівають до проходження пару, потім приливають біля 80% того об’єму, який визначений при орієнтованому титруванні, потім чекають 2 хвилини і після цього повільно дотитровують гідролізатом із швидкістю 1 крапля в 5-6 секунд до появи жовтого забарвлення рідини. Окремо проводять титрування міднолужної суміші при тих же умовах розчином чистої глюкози для встановлення кількості міліграм глюкози (Т) необхідної для повного розкислення 10 мл міднолужної суміші. Тоді кількість мл гідролізату, яка затрачена на титрування 10 мл міднолужної суміші (V) відповідає кількості міліграм глюкози (Т), яка пішла на таке ж титрування.
Vмл гідролізату - Т мл глюкози 200мл гідролізату - х мл глюкози Вміст РР у відсотках від абсолютно- сухої сировини визначається за формулою:
Х*100 , РР = 1000*Р*Ксух
де: Р – наважка повітряно-сухої сировини, г; Ксух. - коефіцієнт сухості сировини.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|