Последовательность выполнения работы. Метод основан на измерении интенсивности окраски раствора комплексного соединения

Метод основан на измерении интенсивности окраски раствора комплексного соединения двухвалентного железа Fe (II) с ортофенантролином красного цвета в области рН 4,0-4,5.

Прежде чем приступить к анализу, необходимо построить градуировочный график.

3.1.1. Для построения градуировочного графика в мерные колбы на 50 см³ градуированной пипеткой вносят: 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 см³ рабочего раствора соли Мора, что соответствует 10, 20, 40, 60, 80, 100, 120 мкг железа. Затем в колбы пипеткой добавляют по 10 см³ солянокислого раствора гидроксиламина гидрохлорида и по 1 см³ раствора ортофенантролина, перемешивают, оставляют на 15 минут. Затем пипеткой вносят по 10 см³ раствора ацетата натрия, объем мерных колб доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают и определяют оптическую плотность растворов по отношению к контрольному раствору [17].

Контрольный раствор готовят без добавления железа. Для его приготовления в мерную колбу вместимостью 50 см³ пипеткой вносят 10 см³ солянокислого раствора гидрохлорида гидроксиламина и 1 см³ раствора ортофенантролина, перемешивают, через 15 минут пипеткой добавляют 10 см³ ацетата натрия и доводят содержимое колбы до метки дистиллированной водой.

По результатам полученных данных строят градуировочный график, где по оси ординат откладывают значение оптической плотности растворов (D), а по оси абсцисс – массу железа в мкг, введенного в раствор сравнения.

3.1.2. При исследовании виноматериалов и пива в мерную колбу вместимостью 50 см³ пипеткой вносят 10 см³ отфильтрованного виноматериала или сока, 10 см³ солянокислого раствора гидрохлорида гидроксиламина и 1 см³ раствора ортофенантролена, перемешивают и оставляют на 15 минут, затем пипеткой вносят 10 см³ раствора ацетата натрия. Объем доводят до метки водой и определяют оптическую плотность раствора по отношению к контрольному раствору при λ =490 нм в кювете шириной 20 мм.

Для приготовления контрольного раствора в мерную колбу вместимостью 50 см³ пипеткой вносят такой же объем напитка, 10 см³ солянокислого раствора гидрохлорида гидроксиламина, перемешивают, через 15 минут пипеткой добавляют 10 см³ ацетата натрия и доводят содержимое колбы до метки водой.

3.1.3. При испытании красных вин и темноокрашенных соков в коническую колбу вместимостью 50 см³ пипеткой вносят 10 см³ напитка, 10 см³ солянокислого раствора гидроксиламина гидрохдорида, выдерживают в кипящей водяной бане 3-5 минут, полученный раствор переносят с промывными водами в мерную колбу на 50 см³, градуированной пипеткой добавляют 1 см³ раствора ортофенантролина.

Для приготовления контрольного раствора в мерную колбу вместимостью 50 см³ пипеткой вносят 10 см³ солянокислого гидроксиламина, 1 см³ раствора ортофенантролина. Через 15 минут в обе колбы пипеткой вносят по 10 см³ раствора ацетата натрия, доводят водой до метки и определяют оптическую плотность при тех же параметрах.

Получаемые результаты

По градуировочному графику находят массу железа.

Массовую концентрацию железа в продуктах в мг/дм³ вычисляют по формуле 3.1:

с_Fe = m/ V х 10³, (3.1)

где m – масса железа, найденная по калибровочному графику, мкг; V – объем напитка, взятый на анализ, см³; 10³ ‒ коэффициент перевода в мг.

Полученные результаты вносят в табл. 3.2.

Таблица 3.2.

Определение массовой концентрации железа в продуктах, мг/дм³

Изучаемый параметр	Вино виноградное	Пиво	Сок
белое	красное
Масса железа, найденная по калибровочному графику, m,мкг
Массовая концентрация железа в продуктах, ХFe, мг/дм3
Требования ГОСТ

Содержание отчета

Студентам необходимо ознакомиться с представленным теоретическим материалом и экспериментальной частью. Построить градуировочный график, произвести все требуемые анализы и расчеты, заполнить табл. 3.2. Оформить отчет с указанием цели работы, основных теоретических положений, а также описанием последовательности выполнения работы и полученных результатов.

Найти и распечатать ГОСТ, регламентирующий уровень железа в изученных виноматериалах. Сравнить полученные данные с требованиями ГОСТ по содержанию железа в белых и красных винах, пиве и соках. Сделать выводы о соблюдении предприятием требований ГОСТ.

Контрольные вопросы

1. Какие вещества относятся к микроэлементам?

2. Каковы пути попадания железа в вино и виноматериалы?

3. Каково влияние железа на качество виноматериалов?

4. Охарактеризуйте методы определения железа.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТОЧНОГО СОДЕРЖАНИЯ СЕРНИСТОГО АНГИДРИДА В КАРТОФЕЛЕ СЫРОМ ОЧИЩЕННОМ СУЛЬФИТИРОВАННОМ (ПОЛУФАБРИКАТЕ)

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

Сырой очищенный картофель широко используется в качестве полуфабриката в общественном питании и в перерабатывающих отраслях пищевой промышленности. Однако при хранении на воздухе поверхность очищенных клубней картофеля темнеет. Причиной потемнения является окисление содержащихся в картофеле полифенолов под действием кислорода воздуха при участии фермента полифенолоксидазы [19].

К полифенольным соединениям картофеля относятся тирозин (α-окси-фенилаланин) и хлорогеновая кислота. Полифенолы сосредоточены в вакуолях растительной клетки. Ферменты, способствующие окислению полифенолов (полифенолоксидазы), находятся в цитоплазме, которая отделена от вакуолей полупроницаемой мембраной – тонопластом. В здоровых неповрежденных клубнях картофеля из вакуолей в цитоплазму поступает строго определенное количество ферментов, необходимых для протекания нормальных физиологических процессов в тканях картофеля. При этом полифенолы окисляются до С0₂ и Н₂0, а часть промежуточных продуктов окисления восстанавливается с помощью соответствующих ферментов (дегидрогеназ) до исходных соединений [9].

При очистке картофеля клетки повреждаются, тонопласт разрывается и клеточный сок вакуолей, содержащий полифенолы, смешивается с цитоплазмой, в состав которой входят ферменты. В результате этого под действием кислорода воздуха полифенолы подвергаются необратимому ферментативному окислению до образования темноокрашенных продуктов. Так, например, тирозин окисляется в диоксифенилаланин, который превращается в хинон, образующий красные гетероциклические соединения, которые, полимеризуясь, превращаются в меланины, имеющие черную окраску. Кроме того, хиноны, образующиеся из хлорогеновой кислоты, могут соединяться с аминокислотами или белками, образуя также темноокрашенные соединения. Скорость потемнения картофеля зависит от его сорта и условий его выращивания. Кроме того, потемнение картофеля связывают с количественным содержанием полифенолов и с активностью фермента полифенолоксидазы. Картофель после механической очистки темнеет на воздухе значительно быстрее, чем при ручной очистке. Это объясняется довольно сильным повреждением поверхностного слоя клеток [29].

Для того, чтобы очищенные клубни картофеля не темнели, их хранят в воде или подвергают сульфитации.

Сульфитация заключается в обработке очищенных клубней картофеля водным раствором кислых натриевых солей сернистой кислоты. Эти соли легко разлагаются с образованием оксида серы (IV) (SO₂), способного снижать активность полифенолоксидазы и тем самым задерживать образование меланинов. Кроме того, SO₂, являясь хорошим восϲҭɑʜовиҭелем, при взаимодействии с органическими веществами, имеющими ту или иную окраску, может пеҏеводить их в бесцветные или слабоокрашенные соединения. Восϲҭɑʜовиҭельные свойства его луҹше проявляются при повышенных концентрациях и пониженной температуҏе .

Оксид серы ‒ вещество, вҏедное для организма, поэтому его содержание в сульфитированных клубнях не должно превышать 0,002% [27]. В эҭом случае в готовых блюдах из картофеля сернистый ангидрид полностью отсутствует, так как в процессе тепловой обработки кислые натриевые соли сернистой кислоты разлагаются, а выделяющийся при эҭом SO₂ улетучивается с водяными парами. С другой стороны, эҭой концентрации кислых натриевых солей сернистой кислоты достаточно для предохранения картофеля от потемнения в течение 1-2 суток.

В картофеле сразу после сульфитации содержание оксида серы пҏевышает допустимую норму в 10-15 раз. В связи с данным обстоятельством сульфитированный картофель следует обязательно промывать, ҏежимы сульфитации и промывания должны обеспечивать содержание остаточного SO₂ в очищенном картофеле в пҏеделах допустимой нормы.

Попадая в организм человека, сульфиты превращаются в сульфаты, которые хорошо выводятся с мочой и фекалиями. Вместе с тем большая концентрация соединений серы, например однократное пероральное введение 4 г сульфита натрия, может вызвать токсические явления. Сернистый ангидрид разрушает витамин В₁ , а также дисульфидные мостики в белках, что может вызвать нежелательные последствия (аллергические реакции у астматиков) [9, 27].

Уровень приемлемого суточного потребления (ПСП) оксида серы, установленный ОКЭПД ФАО/ ВОЗ, составляет 0,7 мг на 1 кг массы тела человека. Ежедневное потребление сульфитированных продуктов питания может привести к превышению допустимой суточной дозы. Так, с одним стаканом сока в организм человека вводится примерно 1,2 мг SO₂, 200 г мармелада, зефира или пастилы ‒ 4 мг, 200 мл вина ‒ 40-80 мг.