Визначення консервантів
Визначення загальної сірчистої кислоти (арбітражний метод)
Метод заснований на виділенні сірчистої кислоти з продукту соляною кислотою при нагріванні та одночасному пропусканні газоподібної вуглекислоти з подальшим окисленням сірчистої кислоти перекисом водню в сірчану кислоту. Кількість сірчистої кислоти можна визначати об'ємним або ваговим методом.
Прилад визначення сірчистої кислоти складається з перегінної круглодонної колби ємністю 500 мл, з'єднаної зі зворотним кульковим холодильником. Колба через скляну трубку, що доходить майже до дна, з'єднана з джерелом газоподібної вуглекислоти - балоном з вуглекислотою або апаратом Кіппа, зарядженим вуглекислим кальцієм (мармуром) та 10%-ною соляною кислотою. Холодильник через насадку К'єльдаля і вигнуту піпетку Мора ємністю 50 мл з'єднують з двома послідовно розташованими колбами-приймачами. У першу колбочку наливають 15 мл, а в другу - 10 мл 3%-ного перекису водню, що не містить сірчану кислоту.
У кожну колбочку додають три краплі 0,1%-ного розчину бромфенолового синього. Між джерелом вуглекислоти та перегінною колбою встановлюють дві промивні склянки, в одній знаходиться 5% розчин сірчанокислої міді, в другій - 5% розчин вуглекислого натрію. Між промивними склянками та перегінною колбою встановлений скляний трійник. Один відросток трійника з'єднують з крапельною лійкою з краном, другий - із вигнутою під прямим кутом скляною трубкою, що проходить через пробку у перегінну колбу. З третього боку трійник з'єднують через гумову та скляні трубки з промивною склянкою. Крапельна лійка повинна знаходитися нижче газопровідної трубки таким чином, щоб рідина з лійки потрапляла в перегінну колбу, а не в склянку, що промиває.
Методикавизначення.У перегінну колбу наливають 250 мл дистильованої води, закривають колбу пробкою і, з'єднавши всі частини приладу (рис. 23), витісняють повітря пропусканням струму промитого вуглекислого газу протягом 5 хв. Після цього, не припиняючи пропускання вуглекислого газу, відкривають пробку і швидко кількісно вносять у колбу 25 г добре розтертої та перемішаної середньої проби досліджуваного продукту. Наважку пюреподібних продуктів можна брати в патрон із парафінованого паперу або по різниці, зважуючи навішування з тарою до та після перенесення її в колбу. Рідкий продукт вносять у колбу через краплинну лійку, промиваючи її дистильованою водою. Колбу закривають пробкою та нагрівають. Потім в колбу через краплинну лійку наливають 20 мл 10%-ного розчину соляної кислоти, промивають лійку 10-20 мл дистильованої води і закривають кран лійки. Струм вуглекислого газу, що пропускається через прилад, регулюють таким чином, щоб у приймачі можна було б порахувати бульбашки.
Фарбування розчинів перекису водню в жовтий колір свідчить про наявність сірчистої кислоти в досліджуваному продукті. Розчин кип'ятять протягом 1 години, після чого прийомні колбочки від'єднують від приладу на стику піпетки Мора з насадкою К'єльдаля, припиняють нагрівання та пропускання вуглекислого газу. Вміст приймальних колб зливають у хімічну склянку ємністю 100-150 мл. Колбочки та піпетку Мора споліскують дистильованою водою (по 5 мл на кожну) і зливають у ту саму склянку.
Для проведення вагового визначення вмісту склянки додають 1 мл хімічно чистої соляної кислоти (відносною щільністю 1,19) і 5 мл 10%-ного розчину хлористого барію. Рідина у склянці нагрівають до кипіння і кип'ятять протягом 10 хв. Потім склянку закривають годинниковим склом ізалишають стояти 3-4 години на теплій піщаній бані або в термостаті. Коли розчин над осадом сірчанокислого барію стане абсолютно прозорим, його фільтрують через щільний беззольний барієвий фільтр (фільтр із синьою смугою).
Осад зі склянки кількісно переносять на фільтр, промивають кілька разів дистильованою водою, сушать і озолюють у завислому тиглі. Прожарений залишок у тиглі зважують з точністю до 0,0001 г.
Зміст загальної сірчистої кислоти у перерахунку на SO2 у відсотках (х) обчислюють за формулою
де G1 - маса (вага) тигля з прожареним залишком сірчано-кислого барію, г; G2 - маса (вага) порожнього прожареного тигля, г; g - навішування продукту, г або мл; 0,274 - коефіцієнт перерахунку сірчанокислого барію на SO2.
Для визначення сірчистої кислоти об'ємним методом після закінчення відгону до з'єднаних розчинів з приймальних колб додають три краплі 0,1%-ного розчину бромфенолового синього і титрують сірчану кислоту, що утворилася 0,01 н. розчином їдкого натру до переходу забарвлення розчину жовтий колір.
Зміст сірчистої кислоти у перерахунку на SO2(х) у відсотках обчислюють за формулою
де V – кількість 0,01 н. розчину їдкого натру, що пішов на титрування сірчаної кислоти, мл; К – поправочний коефіцієнт для 0,01 н. розчину їдкого натру; g - навішення досліджуваного продукту, г або мл; 0,32-кількість міліграмів SO2, що відповідає 1 мл 0,01 н. розчину їдкого натру.
Визначення загальної сірчистої кислоти у сульфітованих плодоовочевих продуктах
Наважку 25 г середньої проби продукту, взяту з точністю до 0,01 г, переносять без втрат за допомогою 90-100 мл 20%-ного розчину хлористого натрію у фарфорову ступку і туди відразу додають 5 мл буферного розчину з pH 4,2- 4,6. Суміш у ступціретельно розтирають і кількісно через лійку переносять за допомогою 20% розчину хлористого натрію в мірну колбу ємністю 250 мл. Цим розчином об'єм рідини в колбі доводять до мітки. Вміст колби ретельно перемішують та фільтрують через марлю або ватний тампон. У дві конічні колби ємністю 250 мл з пробками (краще притертими скляними) переносять піпеткою 50 мл фільтрату і по 2 мл 1 н. розчину їдкого натру. Колби закривають пробками та залишають стояти 1-2 хв. Потім кожну колбу додають по 2 мл 6 н. розчину соляної кислоти Вміст однієї колби негайно титрують 0,02 зв. розчином йоду в присутності як індикатор 1 мл 1%-ного розчину крохмалю.
До іншої іншої колби додають для зв'язування сірчистої кислоти 1 мл 40%-ного розчину формальдегіду. Колбу закривають пробкою, ставлять у темне місце і через 10 хв титрують 0,02 зв. розчином йоду у присутності 1 мл 1%-ного розчину крохмалю.
Зміст загальної сірчистої кислоти у відсотках (х) обчислюють за формулою
де V – кількість 0,02 н. розчину йоду, що пішов на перше титрування, мл; V1 – кількість 0,02 н. розчину йоду, що пішов на друге титрування; 0,00064 – коефіцієнт перерахунку 0,02 н. йоду на сірчистий ангідрид; g - навішування (або об'єм) випробуваного продукту, г або мл; К – поправочний коефіцієнт для 0,02 н. розчину йоду.
Визначення проводять у двох повторностях.
Буферний розчин з pH 4,2-4,6 готують наступним чином: розчиняють окремо 11,87 г Na2HPO4-2H2O в 1 л дистильованої води і 9,078 г КН2РО4 в 1 л дистильованої води і змішують 0,1 частини першого розчину з 9,9 частинами другої. Можна також користуватися фосфатно-лимоннокислим буферним розчином pH 4,2-4,6, який готують змішуванням 9,35 частин розчинуNa2HPO4 (71,642 г на 1 л води) з 10,65 частинами розчину лимонної кислоти (21,008 г на 1 л води).
Визначення вільної сірчистої кислоти
50 г добре розтертої середньої проби продукту кількісно за допомогою 150 мл дистильованої води переносять у конічну колбу ємністю 300-400 мл. Колбу закривають пробкою із двома скляними трубками. Одна з трубок доходить до дна, інша - коротка з'єднана з двома послідовно розташованими колбами - приймачами. У першу колбочку наливають 15 мл, а в другу - 10 мл 3%-ного розчину перекису водню, вільної від сірчаної кислоти. До розчинів додають по три краплі 0,1% розчину бромфенолового синього. Другу колбочку приєднують до водоструминного насоса. Довга трубка з'єднана з двома промивними склянками, в які наливають по 25-30 мл 5%-ного розчину пірогаллола в 25%-ному водному розчині їдкого натру.
Колбу з продуктом збовтують, ставлять на водяну баню і при температурі 40-50 ° С через всю систему (рис. 24) просмоктують повітря з такою швидкістю, щоб можна було порахувати бульбашки газу. Через 2 години приймачі від'єднують від колби і припиняють просмоктування повітря. Вміст приймачів зливають у хімічну склянку ємністю 100 мл, обполіскують колбочки дистильованою водою по 5 мл кожну, зливаючи її в ту саму склянку. Далі вагове визначення SO2 проводять так, як описано для арбітражного методу.
Визначення сірчистої кислоти крапельним методом
Метод заснований на реакції між сірчистою кислотою та азотнокислим закисом ртуті.
Сірчиста кислота відновлює азотнокислий закис ртуті, який випадає у вигляді чорного осаду. Визначення проводять у вигляді крапельної реакції на папері, застосовуючи спосіб граничного розведення.
Методика визначення.1 г тонкоподрібнених сушених фруктів або овочів розтирають у ступці з невеликою кількістю піску та 5 мл води. Розтерту масу разом з піском кількісно переносять у колбочку з пробкою або в бюкс за допомогою 20 мл дистильованої води, додають 5 мл 4%-ного розчину їдкого натру. Колбу або бюкс закривають і через 5 хв додають водний розчин сірчаної кислоти (1:6). Кількість сірчаної кислоти, що додається, заздалегідь визначають шляхом титрування 5 мл 4%-ного розчину їдкого натру розчином сірчаної кислоти (1:6) в присутності метилоранжу до блідо-рожевого кольору. Потім колбу або бюксу з наважкою додають дистильовану воду в такій кількості, щоб загальний обсяг склав 30 мл. Після ретельного перемішування фільтрують суміш через марлю і одну краплю фільтрату наносять на ртутний папір. За наявності продукті сірчистої кислоти у кількості, перевищує норму, тобто. більше 0,01%, на ртутному папері з'являється темна пляма. При стандартному вмісті сірчистої кислоти продукті, тобто. при вмісті не вище 0,01%, темна пляма на папері не з'являється.
Ртутний папір готують наступним чином: фільтрувальний папір занурюють на 1 год в 3% розчин азотно-кислого закису ртуті, приготований на 0,1 н. розчин азотної кислоти. Просочений папір висушують на склі і зберігають у закритій скляній банці в темряві. Ртутний папір реагує на сірчисту кислоту протягом місяця.
Визначення сорбінової кислоти
5 г рідкого або добре розтертого у ступці (гомогенізованого) продукту поміщають у перегінну колбу і туди ж вносять 10 г сірчанокислого магнію і 10 мл 1 н. розчину сірчаної кислоти Перегінну колбу, з'єднану з пароутворювачем і холодильником, поміщають у лазню з водою або з 2% розчином хлористого кальцію і пропускають пару. Перегонку ведуть притемпературі 100-105° З таким чином, щоб об'єм випробуваного розчину у перегінній колбі не змінювався. Приймачем для рідини, що відганяється служить мірна колба ємністю 250 мл. Відгін припиняють, коли обсяг дистиляту в мірній колбі складе приблизно 200 мл. Потім об'єм дистиляту у мірній колбі доводять дистильованою водою до мітки. Отриманий розчин використовують для проведення кольорової реакції на сорбінову кислоту.
У пробірку (300 X 15 мм) вносять 2 мл дистиляту, 1 мл 0,3 зв. розчину сірчаної кислоти, 1 мл 0,01 зв. розчину хромовокислого калію і поміщають її на 5 хв у киплячу водяну лазню. Потім пробірку додають 2 мл 0,5%-ного водного розчину 2-тиобарбитуровой кислоти і нагрівають у водяній бані ще 10 хв. Після нагрівання пробірку з вмістом охолоджують у холодній проточній воді.
Одночасно проводять контрольне визначення, у якому досліджуваний продукт замінюють 5 мл дистильованої води. Інтенсивність отриманого фарбування робочого та контрольного зразка вимірюють на фотоелектроколориметрі ФЕК-М із зеленим світлофільтром. За оптичною густиною знаходять за калібрувальним графіком кількість сорбінової кислоти в міліграмах на 100 г продукту.
Для побудови калібрувального графіка готують стандартні розчини двічі перекристалізованої сорбінової кислоти в дистильованій воді, що містять 10; 25; 50; 60; 80 та 100 мг сорбінової кислоти у 100 мл розчину. З кожного розчину відбирають піпеткою по 5 мл і доводять у мірній колбі дистильованою водою до об'єму 250 мл. Кольорову реакцію та вимірювання оптичної щільності проводять так само, як і для випробуваного дистиляту, після відгону з водяною парою. Калібрувальний графік будують за середніми даними трьох серій стандартних розчинів.
Сорбінову кислоту перекристалізовують наступним чином: до10 г сорбінової кислоти додають 400 мл дистильованої води і 0,8 г активованого вугілля марки Б. Склянку з вмістом нагрівають до 95° С, витримують при цій температурі 10-15 хв, після чого швидко фільтрують під розрідженням на вирві для гарячого фільтрування. Перекристалізовану сорбінову кислоту, що випала з фільтрату в осад, відфільтровують під розрідженням і сушать до постійної маси (ваги) на повітрі або в ексикаторі над хлористим кальцієм.