Студопедия — ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 7
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 7






Тема. ХРОМАТОГРАФІЧНІ ТА ІНШІ РОЗДІЛЮЮЧІ МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Мета заняття Ознайомити студентів з використання в практичному товарознавстві та науково-дослідній роботі з питань товарознавства дослідженнях хроматографічних, роздільних та адсорбційних методів дослідження. Навчити студентів роботі з молекулярними ситами, роздільним центрифугуванням, роботі з обладнанням для гель фільтрацією.

 

Час роботи студентів при підготовці до лабораторних занять

Самостійна робота - 2 години

Робота в лабораторії з відпрацювання теми – 2 години

Завдання для самостійної роботи з підготовки до лабораторної роботи

Вивчити метод атомної адсорбції, законспектувати. Провести аналіз літературних джерел з питань густоти та мети використання методів хроматографії, гель фільтрації, зонального центрифугування, молекулярних сит, адсорбції для оцінки якості та досліджень в товарознавстві продовольчих товарів. Написати реферат на 5-7- хвилин.

Завдання 1. Ознайомитись з хроматографічними, адсорбційними та роздільними методами в товарознавстві продовольчих товарів

 

Розділення біологічних молекул вибірковим осадженням (хроматографія, зональне центрифугування, молекулярні сита, адсорбція та гельадсорбція, фільтрація, гельфільтрація, ультрафільтрація, діаліз) знайшло широке використання в товарознавстві продовольчих товарів як у харчовій промисловості, так і в науково - дослідницькій роботі для контролю та оцінки якості товарів, у створенні нових продовольчих товарів та їх компонентів і харчових добавок.

Ці методи дозволяють проводити дослідження. Які неможливо виконати з допомогою інших інструментальних методів. Вони особливо ефективні при вивченні складних за вмістом продуктів рослинного та тваринного походження, при кількісній та якісній оцінці харчових добавок, вимірі залишкового вмісту пестицидів, виявленні початкових стадій зниження якості та ідентифікації речовин, що формують смак та запах.

Роздільні методи широко використовуються в товарознавстві продовольчих товарів як в практиці для оцінки якості продуктів, так і в науково-дослідних роботах зі створення нових продуктів та раціоналізації харчування.

Хроматографія - метод аналізу з розділення газоподібних або рідких сумішей за допомогою сорбційних властивостей їх компонентів в динамічних умовах. Суміш розділюється за рахунок різного розподілу її компонентів між двома рідинами чи фазами, які змішуються і з яких одна нерухома (нерухома фаза), а та яка її омиває – рухома (рухома фаза)

Висока ефективність розділення досягається тим, що процеси сорбції й десорбції в ході аналізу багато разів повторюються.

У лабораторній практиці харчових виробництв і наукових дослідженнях в товарознавстві переважно застосовується адсорбційна і розподільна хроматографія в колонковому, паперовому, тонкошаровому і газовому, газорідинному варіантах та іонообмінна хроматографія.

Адсорбційна хроматографія заснована на сорбції розчиненої речовини поверхнею твердої фази, іонообмінна — на утворенні іонних з'єднань між розчиненими речовинами і зарядженими групами сорбенту.

Газова хроматографія один з найбільш універсальних хроматографічних методів є відмінною від інших хроматографічних методів тим, що газ використовується як рухома фаза, а розчинена речовина переміщається по колонці у вигляді газу або пари, частково розчиненої або адсорбованої в нерухомій фазі.

Колонкова хроматографія полягає в різному ступені сорбційних властивостей або розчинності аналізованих компонентів при русі їх газоподібної суміші вздовж поверхні твердого тіла або нерухомої рідини в колонці (рисунок 1).

Тонкошарова хроматографія – дуже зручний метод розділення невеликих кількостей багатокомпонентних сумішей речовин. Переваги цього методу перед паперовою хроматографією: швидкість розділення речовин, стійкість до агресивних проявників і нагрівання й значно більша чутливість, ніж на папері, що дозволяє знайти у разі застосування деяких реагентів нікчемно малі кількості речовин, що розділяються (від 0,1 до 0,005 мкг).

Гельфільтрація (гельпроникна хроматографія) – різновид розподільної хроматографії при якій молекули, що фракціонуються (що розділяються), залежно від розмірів (молекулярної маси), нерівномірно розподіляються між двома рідкими фазами, що знаходяться всередині і поза гранулами гелю (рисунок 2).

Іонообмінна хроматографія – різновид хроматографії, в основі якого лежить використання носіїв, що складаються з нерозчинної основи (матриці) з фіксованими ковалентно щільними кластерами заряджених груп (центри зв’язування, функціональні групи),які здатні нековалентно (зворотно) фіксувати розчинні іонні з’єднання, в тому числі заряджені біополімери (рисунок 3.)

Адсорбція (гельадсорбція) - розділення та розподіл речовин, які базуються на здатності речовин селективно (вибірково) осаджуватись та зв’язуватись з різними матеріалами.

Метод молекулярних сит – розділення та розподіл речовин, заснований на їх здатності селективно (вибірково) рухатись та проникати між частками гелю, крохмалю чи інших розподільчих речовин.

Центрифугування – метод розділення компонентів речовин під впливом центробіжної сили (рідких), в залежності від їх ваги, на 2 і більше окремі фракції.

Зональне центрифугування метод розділення речовин в різних за густиною та щільністю градієнтах під впливом центробіжної сили (рідких), в залежності від їх молекулярних особливостей, на окремі фракції (зони), кількість яких відповідає кількості градієнтів щільності в системі градієнт - дослідна речовина.

Фільтрація та гельфільтрація – розділення речовин на окремі складові молекули з допомогою різних фільтрів (скловолокна, азбесту, нітроцелюлози, ацетилцелюлози, целюлози, тефлону, нейлону, капрону, полівінілхлориду).

В залежності від конструктивних особливостей та механізмів фільтрації всі фільтри розділяють на дві великі групи: глибинні й поверхневі (такі, в яких використовуються сита та мембранні).

Глибинні фільтри складаються із спресованих матеріалів, які утворюють єдину масу із звивистими каналами й порами, що розташовуються нерівномірно та різні за величиною. Звичайно діаметр пор глибинних фільтрів перевищує розміри агрегатів та частинок, що фільтруються й затримуються внаслідок електростатичних, гідрофобних, ван-дер-вальових та інших взаємодій з матеріалом фільтра.

Поверхневі (з сит та мембранні) фільтри являють собою тонкі, приблизно 150 мкл,листки плівки чи фольги, що мають визначену жорсткість та еластичність. Частинки затримуються на їх поверхні завдяки з’єднуючим складним порам приблизно однакового діаметру, які рівномірно розташовуються на мембрані й пропускають молекули й часточки, розмір яких менший за діаметр пор.

Ультрафільтрація –різновидність фільтрації, особливістю якої є використання фільтрів, діаметр пор яких складає декілька нанометрів, а товщина – 0,1 –1 мкм. Ультрафільтрати отримують шляхом бомбардування мембран важкими тяжкими іонами, розігнаними на потужних ізохронних циклотронах. Тяжкий іон, проходячи через полімерну плівку, розщеплює складні полімерні молекули, що зустрічаються на його шляху. В результаті в полімері утворюються сліди тяжких іонів – треки. Після відповідно фізико - хімічної обробки плівки на місці треків виникають пори із заданими розмірами. Прилад для ультрафільтрації звичайно включає джерело тиску, фільтроутримувач з магнітною мішалкою й ультрафільтр (рисунок 4)

Діаліз – різновидність ультрафільтрації, рушійною силою, якої для транспорту молекул є осмотичний тиск. Класикою діалізу для очищення та розділу білків є розділ макромолекул та невеликих іонів, наприклад сульфату амонію, з допомогою целофанового мішка чи діалізом трубки. Що занурюються в резервуар з відповідним буфером (рисунок 5).

Завдання 2 Ознайомитись з методом визначення карбонільних з’єднань в копчених продуктах методом розподільної хроматографії на папері.

Наважку продукту 200—500 г тричі пропускають через м'ясорубку і поміщають в колбу для вакуумної дистиляції. Дистиляцію виконують протягом 6 годин при температурі 40°С й тиску 196 Па.

Дистилят конденсують в трьох послідовно з’єднаних „ловушках”, з яких перша охолоджується льодом, друга сумішшю сухого льоду і ацетону й третя рідким азотом. Прилад повинен бути на шліфах.

Дистиляти кожної „ловушки” досліджують окремо.

Карбонільні з'єднання в дистиляті осаджують насиченим розчином 2,4-дінітрофенілгідразину в 2 н. соляній кислоті, струшують і залишають стояти 2 - 3 доби.

Осад, який випадає фільтрують, промивають декількома мілілітрами 2 н. соляної кислоти й охолодженої дистильованої води. Осад розчинюють в 0,5–1 мл метилового або етилового спирту. Якщо осад не розчинюється, додають декілька крапель бензолу.

Папір ватман 31 ЕТ занурюють в диметилформамід на 30 с, надлишок диметилформаміду віджимають між листами фільтрувального паперу й поміщають його під тягу.

Як тільки папір підсохне, негайно наносять мікропіпеткою розчин гідразонів. Папір з плямами гідразонів поміщають в камеру, насичену парами диметилформаміду й циклогексану. Папір закріплюють у човнику й витримують 18 – 20 годин. Потім камеру поміщають в термостат на 1 годину при 30 °С, а в човник заливають розчинник – циклогексан, насичений диметилформамідом (7: 5).

Хроматографування продовжується 1-1,5 годин при 30°С. Після цього папір виймають, відмічають фронт розчинника і висушують під тягою. Плями гідразонів від світло – до темно-жовтого кольору добре видно. При обприскуванні їх 10 %- ним розчином їдкого калію отримують забарвлені в різні кольори плями: аліфатичні альдегіди й кетони – брунатні, ароматичні альдегіди альдегіди й фурфурол – винно-червоні, дикарбонільні з'єднання – яскраво-червоні.

Ідентифікацію проводять за величинам R. Для вірогідності ідентифікації використовують спектрофотометрію у видимій частині та ультрафіолетовій частині спектру після переводу 2,4-динітрофенілгідразонів карбонільних з'єднань в хіноїдні похідні. Для цього з дубліката хроматограми вирізують плями, подрібнюють, елюють відповідним розчинником і фотометрують проти контрольних розчинів, отриманих елююванням рівних за розміром плям чистого паперу.

Завдання 3. Ознайомитись з визначенням залишків хлорорганічних пестицидів в молоці й молочних продуктах з допомогою газової й тонкошарової хроматографії

У ділильну воронку місткістю 250–300 мл поміщають 25 мл продукту, додають 5 мл оксалату калію і 5 мл насиченого розчину кухарської солі, перемішують, додають 100 мл ацетону і струшують 1–2 хв., потім воронку залишають на 3–5 хв. до повного розділення фаз: нижній шар виливають в круглодонну колбу, місткістю 500 мл, з шліфом й відганяють до повного видалення розчинників.

Залишок змивають 30 мл гексану. Отриманий розчин для очистки від молочного жиру вносять в підготовлену хроматографічну колонку, заповнену силікагелем АСК, і елюють 100 мл суміші бензолгексану (3: 8) порціями по 25 – 30 мл.

Якщо визначення пестицидів проводять методом газової хроматографії, то розчинники відганяють під вакуумом. Залишок розчиняють в 5 –10 мл гексану й аліквоту (1–10 мкл) вводять у хроматограф зі скляною колонкою, заповненою хромосорбом W або Q і рідкою фазою: (QF-1, SЕ-30, ХЕ-60, DС-200 або суміш SЕ-30 або ХЕ-60 з QF-1, а також ПФМС-4. Газом–носієм є гелій вищої очистки. Робочі параметри: температура колонки 170-200 °С, інжектора 180—210 °С, детектора з тритієвим джерелом 165-190 ° С і з нікелевим до 250°С. Швидкість газу-носія 50-100 мл/хв. Тривалість аналізу не повинна перевищувати 30 хв. Якісний аналіз проводять шляхом порівняння часу утримування піків в суміші, яка досліджується, з часом утримування піків стандартної суміші. Кількість пестицидів визначають за площею піків і калібрувальним графіками для кожного пестициду. Перерахунок вмісту на 1кг продукту здійснюється за формулою x=a 5000/V1 V2, де x - вміст пестициду в кг продукту (міліграми); а - вміст пестициду в пробі (міліграми); 5000 - коефіцієнт перерахунку, якщо об'єм кінцевої проби був 5 мл; V1 - об'єм проби (інжектованої) в хроматографі (мл); V2 - об'єм аналізованої проби продукту (мл).

Якщо визначення пестицидів проводять методом тонкошарової хроматографії, то елюат після очистки на колонці впарюють до об'єму 20-30 мл і переносять в круглодонну колбу з відтягнутим денцем. Випарювальну колбу споліскують 10 мл гексану й змиви додають до основного розчину. Елюат відганяють до того часу, поки він не залишиться тільки у відтягнутій частині денця колби. Потім його повністю забирають медичним шприцом або піпеткою і наносять в одну току на підготовлену пластинку на відстань 1 - 1,5 см від країв. Розгонку виконують на пластинках розміром 9 Х 12 або 20 X 20 см окислом алюмінію, що містить 0,7%-ну добавку азотнокислого срібла. Коли пляма підсохне, пластинку поміщають в камеру з розчинником (суміш n- гексану й сірчаного ефіру 9:10. Закінчують розгонку, коли фронт розчинника просунеться на 10 – 12 см від стартової лінії. Пластинку виймають, відмічають лінію фронту, висушують на повітрі, опромінюють світлом лампи БУФ 3–5 хв. й обприскують 1,5 %-ним розчином перекису водню. Опромінення й обприскування повторюють 2–3 рази. Ідентифікацію пестицидів на хроматограмі проводять за величиною R. Про кількісний вміст судять візуально, порівнюючи інтенсивність забарвлення отриманих плям з інтенсивністю забарвлення плям «свідків».

Завдання 4. Визначення масової долі м’якоті в соках з м’якоттю

Визначення масової частки м'якоті в соках з м'якоттю. Метод заснований на відділенні м'якоті від соку при центрифугуванні і подальшому ваговому визначенні кількості м'якоті за осадом.

Прилади Центрифуга лабораторна ОПН – 3, терези центрифужні, терези технічні

Обладнання Пробірки центрифужні, мірні на 10 мл, склянка хімічна місткістю 200 мл; піпетки на 10 й 25 мл, термометр.

 

Хід дослідження

Проведення випробувань. У скляний стакан на 200 мл наливають 120 г середньої проби соку, ретельно розмішують і, не даючи осісти м'якоті, швидко переносять по 10 або 25 мл в заздалегідь зважені центрифужні пробірки. Потім перевіряють масу соку, встановлюючи її в кожній пробірці рівною 10 або 25 г з точністю до 0,01 г.

Пробірки з соком поміщають в стакан з гарячою водою (температура 85 –95°С) й витримують у воді до тих пір, поки температура соку не досягне 60°С.

Пробірки переносять в центрифугу і центрифугують протягом 20 хв. при 8000 об/хв. Потім виймають і обережно зливають верхній прозорий шар. Пробірки з осадом перевертають вверх дном, ставлять на фільтрувальний папір і витримують 5 хв. для стікання рідини. М'якоть, що осіла в пробірках, зважують з точністю до 0,1 г..

Вміст м'якоті в соку X (у %) обчислюють за формулою

 
 

де

m – маса соку в пробірці, г;

m 1– маса осаду в пробірці, г.

 

Масу осаду визначають за різницею між масою осаду з пробіркою й масою порожньої пробірки.

За остаточний результат приймають середнє арифметичне результатів визначення маси м'якоті в чотирьох пробірках.

 

Завдання 5. Ознайомитись з методами виділення складових частин елементів крові тварин з допомогою зонального центрифугування

Прилади:Центрифуга ОПН 3 чи ОПН-8, центрифужні терези

Обладнання:Дозатор піпеточний на 1000, центрифужні пробірки, ареометр для визначення

Хімічні стаканчики

Матеріали М’ясо, гепаринізована кров тварин, фізіологічний розгин, фікол-верографіновий градієнт чи верографін з щільністю 1,076







Дата добавления: 2015-09-15; просмотров: 1010. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕХНИКА ПОСЕВА, МЕТОДЫ ВЫДЕЛЕНИЯ ЧИСТЫХ КУЛЬТУР И КУЛЬТУРАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА МИКРООРГАНИЗМОВ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА БАКТЕРИЙ Цель занятия. Освоить технику посева микроорганизмов на плотные и жидкие питательные среды и методы выделения чис­тых бактериальных культур. Ознакомить студентов с основными культуральными характеристиками микроорганизмов и методами определения...

САНИТАРНО-МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОДЫ, ВОЗДУХА И ПОЧВЫ Цель занятия.Ознакомить студентов с основными методами и показателями...

Меры безопасности при обращении с оружием и боеприпасами 64. Получение (сдача) оружия и боеприпасов для проведения стрельб осуществляется в установленном порядке[1]. 65. Безопасность при проведении стрельб обеспечивается...

Тактика действий нарядов полиции по предупреждению и пресечению правонарушений при проведении массовых мероприятий К особенностям проведения массовых мероприятий и факторам, влияющим на охрану общественного порядка и обеспечение общественной безопасности, можно отнести значительное количество субъектов, принимающих участие в их подготовке и проведении...

Тактические действия нарядов полиции по предупреждению и пресечению групповых нарушений общественного порядка и массовых беспорядков В целях предупреждения разрастания групповых нарушений общественного порядка (далееГНОП) в массовые беспорядки подразделения (наряды) полиции осуществляют следующие мероприятия...

Механизм действия гормонов а) Цитозольный механизм действия гормонов. По цитозольному механизму действуют гормоны 1 группы...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия