Способ определения концентрации пектиновых веществ

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОВСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет Государственный комитет СССР ио дедам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Д.Ш. Шамшибаева, Г.Б. Аймухамедова и Н.П. Шелухина Институт органической химии АН Киргизской ССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ПЕКТИНОВЫХ ВЕЩЕСТВИзобретение относится к области аналитической химии и может быть исйользовано для определения полиуронидов в свеклосахарном производстве, в консервной промышленности, в кон дитерском производстве, при приготовлении желе, конфитюров, мармеладов, а также в научно-исследовательской работе.Прототипом изобретения является 0 метод определения пектиновых веществ путем омыления испытуемого раствора щелочью, подкисления омыленного раствора уксусной кислотой и осаждения пектина хлористым кальцием в виде 15 пектата кальция 11 . Количество пектата кальция определяют гравиметрически. Длительность анализа 311 ч.Недостатками указанного способа являются: чрезмерная длительность 20 определения, требующая сушки осадка пектата кальция до постоянного веса в течение 24 ч. В свеклосахарном производстве такой метод мало пригоден для определения пектиновых веществ, 25 так как процесс диффузии, в течение которого пектины переходят в технологические растворы, длится в среднем 50 мин, а кальций - пектатный .метод дает возможность определять со"30 держание пектинов в промышленных соках спустя 2 сут после того, как эта необходимость возникла, недостаточная точность метода вследствие использования для пересчета осадка пектата кальция на исходный пектин эмпирического коэффициента 0,9235, который представляет собой усредненное значение данных для пектиновых веществ различного состава.Целью изобретения является сокра- . щение времени и повышение точности анализа.Поставленная цель достигается омылением растительного экстракта щелочью при комнатной температуре в течение 15 мин, осаждением омыленного пектина минеральной кислотой, центрифугированием полученного коагулята в течение 10-12 мин при 2500- 3000 об/мин в градуированной пробирке, измерением объема осадка и определением концентрации пектина по калибровочной кривой зависимости количества пектина в растворе от объема коагулята пектовой кислоты. Пектиновые вещества, экстрагируемые из растительного сырья, находятся в экстракте в виде метилового эфира пектовой кислоты, хорошо растворимо763355 5 0,000058 = - 1 = -2,78 = + 0 0107 р у Таблица 1 Концентрация пектина,Объем осадка пектовойкислоты, мл метиловый эфир пек- полигалактутовой кислоты ронанф 11,0 0,35 0,05 0,070 27,5 0,10 30,0 0,105 0,140 0,175 0,210 0,15 34,5 0,20 39,7 0,25 44,0 0,30 полигалактуронан - пектовая кислота, не содержащая примесей нейтральных сахаров. го в воде. При добавлении к этомуэкстракту щелочи метоксильные группыпектина омыляются, и получается пектат натрия, также хорошо растворимый.При последующем действии минеральной кислоты пектат натрия дает пектовую кислоту, практически нерастворимую в слабокислой среде.Установлено, что объем, занимаемыйосадком пектовой кислоты, пропорционален количеству ее в растворе. Этазависимость представляет собой сред-нее арифметическое иэ 5 определенийдля каждой концентрации раствора(табл. 1) и представлена на чертеже.Объемы осадка пектовой кислоты в,зависимости от концентрации (для построения калибровочной кривой, приведены в табл. 1.П р и м е р 1, К 200 мл диффузионного сока добавляют 2,5 мл 40-ного едкого натра и омыляют при комнат- яной температуре в течение 15 мин.Пектовую кислоту осаждают 10 мл концентрированной соляной кислоты и центрифугируют при 2500-3000 об/мин в течение 10 мин. Средняя арифметическаяобъема осадков в градуированной центрифужной пробирке из трех определений - 12,03. По калибровочной кривой этому объему осадка соответствует концентрация 0,03 пектовой кислоты,П р и м е р 2. К 200 мл диффузионного сока прибавляют 2,5 мл 40-ного едкого натра, проводят омыление15 мин, осаждают раствор 5 мл концентрированной серной кислоты, центрифугируют выпавший осадок пектовойкислоты .в течение 12 мин при 2500300 об/мин. Средняя арифметическаяобъема осадков в градуированной центрифужной пробирке из трех определе ний - 18,97. По калибровочной кривой этому объему осадка соответствует концентрация 0,07 нектовой кислоты.Для установления точности метода проведено количественное определение свекловичного пентина в растворе произвольной концентрации объемным методом по калибровочной кривой. В табл. 2 представлены расчетысреднего квадратичного отклонения ивероятной сшиби.и= 57 хОф 89; ОсрОф 007;д 2 0,000403,5 ф 1 ф 25 дср = 1,25 0,0070,00895;5 - среднее квадратичное. отклонение,с 6 - надежность. с 0 95;К = и -1=5-1=4,с = 2,78Ес- вероятная ошибка.Из приведенных расчетов видно,чтоточность метода, выражаемая вероятнойошибкой, составляющей 10,01, вышепо сравнению с прототипом, точностькоторого +0,05.Сопоставительный анализ изобретения и прототипа дан в табл. 3.Преимуществом метода является ускорение анализа в 60 раз, согласноизобретению - 30 мин, по прототипу -31,1 ч.Увеличение точности определения в5 раз (согласно изобретению - 0,01,по прототипу - 0,05) .763355 Таблица 2Расчет среднего квадратичного отклонения 9 определения Содержание пектиновых веществ)Ъ 0)84935 0)170 0,002, = 0,000004 0,172 0,170-0,172 0,002 0,170-0)1750,018 = 0,000324 0,152 0,170-0,152 0,018 0,170-0,175 0,005 0,175 0,000025 Таблица 3 Изобретение Прототип Наименование операции Длительность, Наименование Длительность, ч ч операции 0,05 Прибавление раствора щелочи и омыление метильных групп (эфирных) 0,2 0,02 0,1 Центрифугированиевыпавшего осадкапектовой кислоты 0,2 Промывка горячей н холодной водой 0,05 Сушка осадка пектатакальция до постоянного веса 24 31)1 0,5 Взятие пробы рас, -тительного экстракта Прибавление раствора щелочи и омыление метильных эфирф ных групп Подкисление омыленного раствора концентрированной соляной кислотой Определение концентрации по объему центрифугата, пользуясь градуировочным графи- ком Среднее арифметическое,х Отклонение от Квадраты отклонесреднего, ний от среднегод(х -х) д щ (х -х)1 Взятие пробырастительногоэкстракта Подкисление омыленного раствора уксусной кислотой иосаждение пектатакальция действиемСас 1 Количественное перенесение осадка пектата кальция на взвешенный до постоянноговеса фильтр763355 Формула изобретения ИюнцейЪьрации иекпена, % аг юитель Т. Мартинск М.Рейвес орректор И. Муска дписно 226/22 Тираж 549 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., Вака д4/ илиад ППП "Патентф, г. ужгород, ул. Проектная, 4 1.Способ определения концентрации пектиновых веществ в растворе путем омыления растительных экстрактов щелочью, осаждения пектина и определения количества целевых продуктов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью сокращения времени и повьыения точности анализа., осаждение проводят концентрированной минеральной кислотой с последующим выделением осадка центрифугированием в градуированной пробирке, а определение количества Сост едактор Т. Девятка Техрцелевых продуктов проводят по объемуосадка с использованием графика зависимости концентрации пектина отобъема осажденных веществ,2, Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, центрифугирование проводят в течение 10-12 мин прискорости 2500-3000 об/мин.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ермаков А.Н. и др. Методы биохимического исследования растений,Л Изд. с-х.лит., 1952, с. 30 (прототип).