Теоретична основи

Азотні речовини меляси в процесі росту дріжджів змінюються, утворюють нові сполуки в значній мірі визначають вихід і якість готового продукту.

Загальний вміст азоту визначають по методу Кьєльдаля. Принцип методу складається в окисленні органічних азотовмісних сполук концентрованою сірчаною кислотою при нагріванні. При цьому вуглець та водень окислюється киснем, який виділився при розкладенні сірчаної кислоти, азот відщеплюється в вигляді аміаку, який з сірчаною кислотою утворює сульфат амонію. При цьому пробігають такі реакції:

H₂SO₄ → H₂O + SO₂ + O;

C + O₂ → CO₂

H₂ + O → H₂O

RNH₂ + HOH → ROH + NH₃;

(де R – радикал органічної сполуки)

2NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄.

 

Після згорання додають NaOH, в результаті чого виділяється аміак, який відганяють розчином сірчаної кислоти, концентрації с(¹/₂Н₂SO₄)=0.1моль/дм³

 

(NH₄)₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O + 2NH₃.

2NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄.

Надлишок кислоти відтитровують розчином (NaOH)=0, 1моль/дм³ та по кількості кислоти, яка вступила в реакцію з аміаком визначають кількість аміаку в перерахунку на азот.

Мідний метод полягає в здатності амінокислот утворювати розчинні комплексні сполуки з надлишком суспензії ортофосфату міді Си₃(РО₄)₂∙ 3Н₂О в боратному буферному розчині. Надлишок ортофосфату міді відфільтровують, в фільтрат додають оцтову кислоту і йодиту калію та титрують тіосульфатом натрію, концентрацією с=0, 01 моль/дм³.

 

2Си(RCHNH₂СОО)₂ + 4КI = 2CuI + I₂ + 4RCHNH₂COOK.

 

1см³ 0, 01моль/дм³ розчину тіосульфату натрію відповідає 0, 28мг азоту амінокислот.

Методи визначання калію, натрію і кальцію розділяються на хімічні і фізико-хімічні. Серед перших для Визначання кальцію і магнію застосовують комплексометрію. Для Визначання калію застосовують кобальтонітритний метод.

В основі кобальтонітритного методу лежить реакція взаємодії калію із кобальтонітритом натрію в нейтральному або слабко кислому середовищі з утворенням мілко кристалічного осаду жовтого кольору у вигляді комплексної солі: Na₃[Co(NO₂)₆]+2K=2Na+K₂Na[Co(NO₂)₆]

Реакція специфічна і дуже чутлива, особливо у присутності натрію. Осад, що утворився, промивають, висушують і зважують.

Комплексометричний метод визначання кальцію заснований на здатності комплексона 111 (трилон Б або етилендиамінтетраацетат натрію Na₂H₂ [ЕДТА])утворювати в лужному середовищі з катіонами Са²⁺ і Mg²⁺ розчинні у воді, але міцні внутрішньо комплексні сполуки за схемою:

 

Міцність утвореного комплексу Na₂Ca[ЕДТА] залежить від величини рН. Для здвигу реакції зліва направо водень, що утворився, необхідно нейтралізувати надлишком лугу. При титруванні трилоном Б дослідженого розчину, який містить Са²⁺ і Мg²⁺, кінець комплексоутворення встановлюють спеціальними органічними індикаторами, що відносяться до азобарвників.

Калій міститься в мелясі в кількості від 1 до 5, 5% в перерахунку на К₂О. Встановлено, що для нормального виходу хлібопекарських дріжджів в буряковій мелясі має бути не менше 3, 5% К₂О.

Відомо також, що в нормальній мелясі міститься Са²⁺ в перерахунку на СаО від 0, 1 до 1, 5%. Проте на спиртові і дріжджові заводи іноді надходить меляса із вмістом СаО більше 10%, що різко погіршує умови біосинтезу і розділення біомаси.

Комплексометричне визначання катіону кальцію в мелясі проводять в присутності магнію не більше 25 мг в титрованому об'ємі.