Способ определения концентрации пектиновых веществ

":т 1" 0 9 АНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВИДЕТЕЛ ВТОРСКО ВУ та ьтрат агаемому яввой кислоты,пектиновых ора 60;4-ным и свободныхии этерифиупп пектина, ения извести титровании ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ.ПРИ ГКНТ СССР(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,Наиболее близким к предл ляется метод титрования пекто заключающийся в осаждении веществ из испытуемого раств ацетоном, щелочном титровани карбоксильных групп, омылен цированных карбоксильных гр кипячении смеси после добавл ного избытка соляной кислоты ществ в биологических обьектах, 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 40-500 спирта и производят формирование осадка при 1820 С. 2 отмеренного количества фил а 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, Образующийся после подкисления омылен ного щелочного раствора осадок пектовой кислоты формируется при комнатной температуре, в то время как кипячейие 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 лабилоьнь е ковсякому химическому воздействию пектиновые вещества особенно чувствительны к действию щелочи. Сущность способа состоит в тщательном измельчении испытуемого объекта, суспендировании его в воде и омылении этерифицированных карбоксильных групп пектина в щелочной среде при рН 11 в течение 3-5 мин, Для интенсификации йроцесса в омыляющий раствор добавляют 0,5-1,Олецитина,Пектиновые вещества образуют в водеколлоидные растворь 1, 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 доступионов щелочи к молекулам пектина, входящих в еостав агрегатов, затруднен, Прибавление лецитина вызывает дезагроегирование растворенных пектиновых 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 18- 20 ОС.В данном изобретении. приводится способ количественного определения, для которого необходимо полное выделение пектиновых веществ из испытуемого объекта.Используют прием, заключающийся вдеметоксилировании пектина и осаждении пектовой кислоты из омыленного раствора действием минеральной кис- лоты, соосн сооснз соо соооф,оф,о - .ойдо о -он он Тцарр 1 онцеСола . Эанл ОДнНСйеанмаС 1Сола 40-ЭОХ спирнасоонйет + нас 1+НС 1окпц 35 40 Титрование щелочью избытка кислоты(после фильтрования осадка) дает возможность"рассчитать количество НО, поглощенное пектатом натрия; (Пект- СООа ), а,СООйа 45 следовательно, количество пектина, изначально присутствующего в испытуемом образце.Расчет содержания пектина производится.по формулеС г=1000где а - количество щелочи (титранта), эквивалентное содержанию пектовой кислоты впрепарате, мл;55 Й - концентрация щелочи, экв;176 - эквивалент пектовой кислоты,, Новизна способа заключается в том, чтоомыление испытуемого образца при проведении количественного определения пектина производится в течение 3-.5 мин при рН соон соон лекщрт нотрояОН онпекщлймигллнаВ дайном случае присутствие в анализируе. мом растворе 40-50 -ного спирта предотвращает обратное растворение осажденной пектовой кислоты,Предложенный прием позволяет количественно выделить пектиновые вещества 15 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 же лаемому результату.Выпавшую пектовую кислоту отфильтровывают, а аликвоту фильтрата титруют щелочью с последующим пересчетом (на полигалактуроновую илй пектовую кислоту) 25 поглощенной пектатом натрия минеральной кислоты на весь обьем титруемого раствора.Полностью происходящий процесс количественного определения пектиновых ве ществ можно предстрвить следующимобразомсоон ма .Соаа .1751663 5 6 11 в присутствии 0,5 - 1,0 ь 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 ранееВ предлагаемом способе уменьшают формуле длительность омыления до 3 - 5 мин за счет 5 С 5,1 176 0,1 использования на этой стадии лецитина; С1000 , 0,08 г(в 10 гяблсчпроводят 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 П р и м е р 3, Хорошо. измельченные лиза дегидратирующего соединения - . яблочные выжимки в количестве 3 г суспен. этилового спирта, дируют в 50 мл воды и омыляют в присутстП р и м е р 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 раствору прибавляют 50 мл 0,1 н, НС и кой. Затем к полученной смеси прибавляют 80 мл спирта, Образующуюся массу отфиль мл 0,5 н чаОН (до рН 11), 0,2 мл леци- тровывают. Аликвоту фильтрата титруют 0,1 тина и оставляют стоять для омыления при н, ИаОН и пересчитывают полученные данкомнатной температуре 3 мин, После этого ные на все количество жидкости. Содержа- избыток щелочи нейтрализуюттитрованием 20 ние пектина в пробе (3 г) 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 име р 4.3 гхорошо 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 н. ЙаОН при рН 12, К товой или ангидрогалактуроновой кислоты) нейтрализованному раствору прибавляют в,испытуемом образце производят до при мл 0,1 н. НС и 90 мл спирта. Образующуведенной ранее формуле. юся массу отфильтровывают, АликвотуЕсли для анализа было взято 0,3 г испы фильтрата титруют 0,1 н, йаОН и пересчитытуемого препарата пектина, а разница меж- вают полученные результатйавсе количеду 50 мл добавленной 0,1 н, ИС 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 С 13,0 176 0,1 житсяС - 1000 0,228 г, 10 176 0,1 Проведенное параллельное определе 1000 ние пектина на тех же яблочных выжимках = 0,176 г чистого пектинэ. (в тех же количествах 3 г) сстированнымВ табл. 1 приводятся данные, необходи методом дало результат 0,268 г, мые для расчета точности метода (средней Следует отметить, что в случае омылеквадратичной ошибки Я), 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 теь= 2,78 составляет; определения получаются "заниженными; в 2,78 Я 2,.78 0,006 45 первом случае иэ-за недостаточного омыления, во втором - из-за разрушения пектина 278 О 006 - 0,0074 в чрезмерно жестких условиях,2,25 В табл, 2 представлены остальные приДоверительные границы определяемой ве- меры, личины равны 0,184 й , В данном случае 50 Эффективность изобретения ээключэони составляю 0,177 - 0,191, ется в возможности быстрого и точного спП р и м е р 2. Хорошо измельченная ределения концентрации пектинсвых долька яблока (10 г) растирается с 10 мл веществ в растительном сырье, технологи- воды, К полученной массе прибавляют ческих растворах, готовой продукции, . 8-9 мл О,Б н, КаОИ (до рН 10,5) и 0,3 мл леци-55 Ф с р м у л а и э с б р е т е н и я тича, после чего оставляют при комнатной Спсссб определения концентрации температуре для омыления на 4 мин, Затем пектиновых веществ, включающий осажденейтрализуют избыток щелочи 0,1 н, НС, ние пектиновых веществ органическими прибавляют избыток (еще 50 мл) 0,1 н, ИС растворителями, смыление, титрование оти 100 мл этилового спирта, после чего филь- мереннсго количества фильтрэтэ 0,1 н. гид1751663 Таблица 1 и м е ч а н и е: и = 5 х 1 = 0.924; с 1 = 0,0044; б = 0,000140; =1/ 0,000140 = 0 000035 = 0,006. аблица 2 рн Г 1 рибавлен ный лецитин,Вид матерна 7 емпература омыления, яС Определе но пекти на, гКонцентра ция спнрПримечание 2 2 2 г 0,3 г порошкообразного яблочного пектина Истинное содержание пектина 0.184 г,2 ,в 3 г свекловичногжома стинное содержание пектина 0,6 гИстинное содерждание пектина 0,025 г 18 18 го 40 3 О 40 45 50 60 20 га 20 11 1 1,б 1 1,О 1 1,О 11,О 1 1,О 10,5 11.5 1 а.а 12.0 15 18 19 го 21 20 20 га 20 г пюре абрикосового стинное содержаниепектина 0,098 г 10 г мякоти яблока3 г яблочных выжимок3 г яблочных выжимок3 г яблочных выжимок Составитель Н. ШелухинаТехред М,Моргентал Редакто Долини рректор И, Муска аказ 2687 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиямпри ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 роксидом натрия и пересчет на полигалактуроновую кислоту поглощенной пектатом натрия минеральной кислоты на весь объем титруемого раствора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения времени и повышения точности, омыление проводят перед осаждением путем введения щелочи о,в о.в 0,8 о,в 0.5 0,5 0,5 0,5 О,б 0.5 0.6 0.6 0.9 0.5 0.6 04 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 растворителяиспользуют этиловый спирт вводимый в суспензию до конечной концентрации 40-50 о,0.150 0,155 О 183 0,176 0,189 0,1 В 5 0,51 о,вг 0,60 0.53 0,019 0,027 0 026 0.025 0,027 о,о0,0950,098 о,10 о о 100 0,090 0,264 0,235 о,ггв