Реактивы. Серная кислота концентрации 96% мас. и 86% мас; динатриевая соль хромотроповой кислоты (хромотроповая кислота - это 1,8-ди-оксинафталин-3,6-дисульфокислота), 5% водный раствор (готовят непосредственно перед определением, хранят в темной склянке); стандартный раствор DL- или L- яблочной кислоты (1 мг/см3): 500 мг яблочной кислоты растворяют в мерной колбе объемом 500 см3; сульфат натрия, 7,1%-ный раствор.

Техника определения. 1 см3 элюата, полученного в работе 12.1, помещают в пробирку с притертой пробкой, добавляют 1 см3 раствора соли хромотроповой кислоты и 10 см3 96% H2SO4, размешивают и погружают в кипящую водяную баню на 20 мин. Быстро охлаждают до 20°С и точно через 90 мин определяют оптическую плотность раствора. Все операции с момента прибавления динатриевой соли хромотроповой кислоты следует проводить в затемненном месте. Колориметрируют при длине волны 420 нм в кювете толщиной 10 мм.

Раствор сравнения готовят так же, заменяя 1 см3 элюата на такое же количество 7,1%-ного раствора Na2SO4 и 96% серную кислоту - на 86%.

Концентрацию яблочной кислоты определяют по калибровочному графику. Полученный результат умножают на разбавление (в данных условиях разбав-ление равно 5).

Построение калибровочного графика. Через 6 ионообменных колонок, заполненных анионитом, пропускают 5, 10, 15, 20, 25 и 30 см3 стандартного раствора яблочной кислоты и выполняют все операции по промывке и элюированию. По 1 см3 элюатов отбирают в пробирки и анализируют, как указано ранее. Строят график зависимости оптической плотности от концентрации яблочной кислоты. Концентрация элюатов соответствует концентрации яблочной кислоты 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6 г/дм3 .

Контрольные вопросы:

1. Источники образования яблочной кислоты в винах;

2. Роль яблочной кислоты в виноделии;

3. На чем основан метод определения содержания яблочной кислоты?

12.5. Определение массовой концентрации лимонной кислоты

Лимонная кислота НООС-СН2-С(СООН)(ОН)-СН2-СООН относится к группе многоосновных оксикислот. Содержится в небольших количествах (0,2-0,5 г/кг) в ягодах винограда, а также образуется как вторичный продукт при спиртовом брожении. Содержание в винах составляет до 0,3 г/дм3. В виноделии разрешено использовать лимонную кислоту для исправления низкокислотных виноматериалов: увеличения содержания титруемых кислот и обеспечения требуемых кондиций, а также обеспечения стабильности к микробиальным помутнениям. Для этой цели лимонная кислота вводится в вино в количестве, не превышающем 2 г/дм3.

Введение лимонной кислоты в вина, в которых идет процесс яблочно-мо-лочного брожения, нецелесообразно, так как бактерии ее ассимилируют.

Лимонная кислота применяется также для предотвращения железного кас-са, поскольку образует стойкий растворимый комплекс с ионами трехвалент-ного железа.

Принцип метода. Лимонную кислоту фиксируют вместе с другими орга-ническими кислотами вина на анионообменной смоле. Затем проводят фрак-ционное элюирование, которое позволяет отделить ее от лимонно-яблочной кислоты. Лимонная кислота с помощью щадящего окисления переводится в ацетон, который отделяют дистилляцией. Уксусный альдегид, отгоняемый вме-сте с ацетоном, окисляется до уксусной кислоты, после чего ацетон определяют иодометрическим методом.

Оборудование: анионообменная колонка, установка для атмосферной перегонки.

Реактивы: Смола Дауэкс 1Ч2 (50-100 меш.); уксусная кислота, растворы 4 М и 2,5 М; гидроксид натрия, раствор 2 М; серная кислота (р20=1,84 г/см3), разбавленная 1:5 и 1:3 по объему; буферный раствор рН 3,2-3,4: 150 г дигидро-фосфата калия КН2РО4, 5 см3 фосфорной кислоты (р20= 1,70 г/см3) доводят во-дой до 1 дм3; сульфат марганца, раствор массовой концентрации 50 г/дм3; пемза; перманганат калия, растворы 0,01 М и 0,4 М; сульфат железа (II) FeSO4•7H2O, раствор массовой концентрации 40г/100 см3; гидроксид натрия, 5 М раствор; йод, 0,01 М раствор; тиосульфат натрия Na2S2O3, 0,02 М раствор; раствор крах-мала.

Подготовка анионообменной колонки: в бюретку объемом 25 см3 с краном помещают тампон из стекловаты и наливают 20 см3 смолы Дауэкс 1Ч2. Вначале подверга-ют смолу двум полным циклам регенерации с попеременным пропусканием растворов 1 М соляной кислоты и гидроксида натрия. Ополаскивают 50 см3 воды (пропускание раствора гидроксида натрия вызывает уплотнение с после-дующим набуханием при промывании водой, что мешает стеканию). Как толь-ко первые миллилитры воды начинают проходить через колонку, рекомендуется взбалтывать смолу, чтобы поднять ее со дна бюретки. Переводят смолу в аце-татную форму, пропуская 250 см3 4 М раствора уксусной кислоты; промывают 100 см3 воды.

Анализируемый образец пропускают через колонку в соответствии с описа-нием, приведенным далее. После элюирования кислот промывают смолу 50 см3 дистиллированной воды и производят снова насыщение смолы 4 М раствором уксусной кислоты. Ополаскивают 100 см3 дистиллированной воды.

Ход анализа:

Отделение лимонной и лимонно-яблочной кислот. Пропускают 25 см3 вина через анионообменную колонку Дауэкс 1Ч2 в ацетатной форме со скоростью 1,5 см3 в мин. Ополаски-вают колонку 20 см3 дистиллированной воды в три приема. Элюируют кислоты 200 см3 2,5 М раствора уксусной кислоты, пропуская элюат с той же скоростью. В этой фракции элюата со-держатся кислоты: янтарная, молочная, галактуроновая, лимонно-яблочная и почти вся яблочная. Затем производят элюирование ли-монной и винной кислот, пропуская через ко-лонку 100 см3 2 М раствора гидроксида натрия, собирают элюат в колбу прибора.

Окисление. В двухгорловую круглодонную колбу на 500 см3, содержащую второй элюат, добавляют серную кислоту, разбавлен-ную 1:5 для доведения рН до 3,2-3,8. Затем добавляют 25 см3 буферного раствора, 1 см3 раствора сульфата марганца и несколько зерен пемзы. Доводят до кипения и отгоняют 50 см3, которые отбрасывают. Помещают 0,01 М раствор перманганата калия в ворон-ку с краном и вводят его со скоростью 1 капля в секунду в кипящий элюат. Дистиллят собирают в склянку объемом 500 см3 с притертой пробкой, содер-жащую несколько см3 воды. Продолжают окисление до окрашивания жидкости в коричневый цвет, указывающий на избыток перманганата.

Отделение ацетона. Если объем дистиллята меньше 90 см3, его доводят до этого объема дистиллированной водой, добавляют 4,5 см3 разбавленной 1:3 серной кислоты и 5 см3 0,4 М раствора перманганата калия. Если объем собранного дистиллята значительно превышает 90 см3, доводят его до 180 см3 и удваивают дозы добавляемых реактивов. В этих условиях (в среднем 0,25 М серной кислоты и 0,02 М перманганата калия) уксусный альдегид окисляется в уксусную кислоту, тогда как ацетон остается без изменения.

Сосуд закупоривают и выдерживают в течение 45 мин при комнатной темпе-ратуре. По окончании этого времени избыток перманганата калия разрушают добавлением раствора сульфата железа (II). Дистиллируют и собирают прибли-зительно 50 см3 дистиллята в сосуд со шлифом, содержащий 5 см3 5 М раствора гидроксида натрия.

Определение ацетона. Добавляют к содержимому колбы 25 см3 0,01 М ра-створа йода, выдерживают 20 мин. Этого количества достаточно при содержа-нии лимонной кислоты не более 0,5-0,6 г/см3; для более высоких концентра-ций указанный объем раствора йода недостаточен, и раствор не приобретает желтую окраску, характерную для избытка йода. В этом случае удваивают или утраивают количество добавляемого йода до получения чистой желтой окрас-ки. Однако в исключительных случаях, когда содержание в вине лимонной кис-лоты превышает 1,5 г/ дм3, предпочтительно начать анализ снова с 10 см3 вина. Затем добавляют 8 см3 разбавленной 1: 5 серной кислоты и титруют из-быток йода 0,02 М раствором тиосульфата натрия в присутствии крахмала. Количество (см3) раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрова-ние, обозначают V.

В аналогичных условиях проводят контрольный опыт, заменив 50 см3 дис-тиллята 50 см3 дистиллированной воды. Обозначают количество раствора тио-сульфата натрия (см3) V`.

Расчет. 1 см3 0,01 М раствора йода соответствует 0,64 мг лимонной кисло-ты. В данных условиях количество лимонной кислоты (С, мг/дм3) определяет-ся выражением:

Концентрацию лимонной кислоты округляют до целого значения.

Контрольные вопросы:

1. Источники образования лимонной кислоты в винах;

2. С какой целью и в каком количестве добавляют лимонную кислоту в вино?

3. На чем основан метод определения содержания лимонной кислоты?

Раздел 5. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА БЕЗАЛКОГОЛЬНЫХ НАПИКОВ

Лабораторная работа № 13

Определения количества цитрусовых эфирных масел

в безалкогольных напитках

В качестве ароматических веществ, вносимых в безалкогольные напитки, используют эссенции, настои, а также спиртовые растворы эфирных масел и душистых веществ.

Эфирные масла - это масло лавра благородного, а также розовое, эвкалиптовое, лимонное и мандариновое масла. Для выделения эфирных масел используют перегонку с паром. Лимонное эфирное масло получают из цедры лимона, по внешнему виду это легкоподвижная жидкость желтого или желто-коричневого цвета с запахом лимона. Мандариновое эфирное масло - легкоподвижная жидкость желтого или желто-коричневого цвета, как и лимонное масло, только с запахом мандарина. Основным компонентом эфирных масел является моноциклический терпен - лимонен:

Предлагаемый метод определения эфирных масел в безалкогольных напитках основан на количественном соединении б-лимонена с бромом, при этом излишек брома обесцвечивается индикатором.

Приборы: весы лабораторные аналитические; весы лабораторные технические; бюретка на 25 см3 с ценой деления 0,1 см3; колбы мерные на 100, 500, 1000 см3; пипетки на 5, 20, 50 см3; колбы конические 250 и 750 см3; цилиндр мерный 500 см3; капельница стеклянная лабораторная; секундомер.

Реактивы: калий бромноватокислый; натрий серноватистокислый 0,1 н стандарт-титр; калий йодистый; соляная кислота концентрированная; крахмал растворимый; спирт этиловый ректификованный; метиловый оранжевый водный раствор с массовой концентрацией 1,0 г/дм3; вода дистиллированная.

Подготовка к анализу:

1. Приготовление раствора калия бромноватокислого с молярной концентрацией 0,02 моль/дм3: 0,560 г калия бромноватокислого растворяют в мерной

колбе водой и доводят объем до 1 дм3.

2. Приготовление раствора тиосульфата натрия с молярной концентрацией 0,02 моль/дм3: из фиксанала готовят раствор тиосульфата натрия с молярной концентрацией 0,1 моль/дм3, который разбавляют в 5 раз.

3. Приготовление раствора крахмала с массовой долей 1%: в химический стакан вместимостью 250 см3 наливают 80 см3 дистиллированной воды и доводят до кипения. 1 г растворимого крахмала растворяют в 20 см3 дистиллированной воды и приливают в кипящую воду при непрерывном помешивании. Раствор крахмала доводят до кипения и охлаждают.

4. Установление поправочного коэффициента на молярность раствора калия бромноватокислого с молярной концентрацией 0,02 моль/дм3 по раствору натрия серноватистокислого с молярной концентрацией 0,02 моль/дм3 : в конической колбе вместимостью 750 см3 растворяют 0,5 г йодистого калия в 100 см3 воды. К содержимому колбы пипеткой добавляют 5 см3 концентрированной соляной кислоты, 20 см3 раствора бромноватокислого калия с молярной концентрацией 0,02 моль/дм3 и 400 см3 воды. Полученную смесь перемешивают и через 2-3 мин оттитровывают выделившийся йод раствором тиосульфата натрия с молярной концентрацией 0,02 моль/дм3. В процессе титрования содержимое колбы постоянно взбалтывают. При появлении слабо-желтого окрашивания раствора добавляют 1--2 см3 раствора крахмала массовой доли 1% и продолжают титровать до изменения окрашивания из синего в бесцветное. Проводят два параллельных определения.

Ход анализа.

Титрование напитка. В коническую колбу вместимостью 250 см3 пипеткой отбирают 50 см3 хорошо перемешанного в бутылке напитка, прибавляют пипеткой 50 см3 этилового спирта (95--96% об.), 5 см3 соляной кислоты, разведенной на 1 часть концентрированной кислоты 2 части дистиллированной воды. Смесь взбалтывают и добавляют 3 капли индикатора метилового оранжевого.

Титрование медленное при постоянном энергичном взбалтывании со скоростью 0,1 см3 раствора калия бромноватокислого в каждые 30 секунд до исчезновения розового окрашивания. Для сравнения окраски рядом ставят такую же колбу с тем же напитком, спиртом и соляной кислотой в заданных выше количествах.

Контрольное титрование. Общий расход калия бромноватокислого суммируется из расхода на титрование спирта и компонентов напитка. Титрование спирта проводят аналогично, но с заменой напитка дистиллированной водой.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10