Приложение 5 (справочное) Крахмал и его производные. Спектрофотометрический метод определения азота по Кьельдалю ИСО 5378-78

Приложение 5
Справочное

Крахмал и его производные. Спектрофотометрический метод определения азота по Кьельдалю
ИСО 5378-78

1. Назначение и область применения

Устанавливается спектрофотометрический метод определения содержания азота по Кьельдалю в крахмале и его производных, предполагаемое содержание азота в которых меньше 0,025% (m/m)*.

Примечание. В крахмалах и их производных, к которым не добавлялись азотосодержащие вещества, азот присутствует главным образом в виде протеина и (или) аминокислот.

2. Ссылки

Приложение 4. Крахмал и его производные. Титрометрический метод определения содержания азота по Кьельдалю

3. Определение

Содержание азота - значение, найденное с использованием указанной методики. Она включает в себя определение азота свободных аминокислот; соединений, образующих аминокислоты при гидролизе.

Методика не включает в себя определение азота из нитратных и нитритных радикалов и азота, непосредственно присоединенного к атому кислорода.

4. Сущность метода

Разложение органического вещества серной кислотой в присутствии смешанного катализатора, подщелачивание продуктов реакции, перегонка освобождаемого аммония и сбор его в раствор серной кислоты (с последующим проведением спектрофотометрии соли аммония, образуемой после добавления реактива Несслера).

5. Реактивы

Реактивы должны быть аналитически чистыми. Использовать дистиллированную воду, не содержащую аммиак, или воду эквивалентной чистоты.

5.1. Серная кислота, концентрированная плотностью , 96%-ной концентрации.

5.2. Гидроокись натрия, 30%-ной концентрации раствор плотностью или более концентрированный.

5.3. Смешанный катализатор, состоящий из сульфата калия 97 г и сульфата меди, безводного 3 г.

5.4. Сульфат аммония, щавелевокислый аммоний или хлористый аммоний.

5.5. Раствор серной кислоты, концентрацией с (0,1 н.) (стандартный волюметрический раствор).

5.6. Реактив Несслера, приготовленный за два дня до использования.

Растворяют в воды 100 г йодида ртути и 70 г йодида калия. В мерной колбе вместимостью растворяют 224 г гидроокиси калия и при постоянном перемешивании медленно добавляют раствор йодида ртути (йодида калия). Разбавляют водой до отметки и перемешивают. Приготовленный раствор оставляют на два дня для отстаивания.

Примечание. Реактив хранят в коричневой стеклянной бутылке. Если его хранить в воздухонепроницаемой бутылке и в тени, то его можно использовать даже спустя год при принятии мер против взбалтывания осадка при повторном применении.

6. Аппаратура

6.1. Колба Кьельдаля вместимостью , предпочтительно с притертым стеклянным шлифом и снабженная грушеобразной пробкой, свободно входящей в горлышко колбы.

6.2. Стенд для обработки, на котором можно нагревать колбу Кьельдаля в наклонном положении таким образом, чтобы нагревалась только та часть стенки колбы, которая находится ниже уровня жидкости.

6.3. Аппарат для перегонки или паровой перегонки с градуированной воронкой вместимостью и каплеуловителем, причем последний соединяет колбу Кьельдаля с холодильником.

6.4. Конические колбы вместимостью .

6.5. Мерная колба с одной отметкой вместимостью с ровным горлышком.

6.6. Пипетки вместимостью .

6.7. Спектрофотометр, позволяющий настраиваться на длину волны 430 нм и снабженный кюветами, длину оптического пути которых нужно указать в описании результатов проверки.

6.8. Механическая мельница или ступка.

6.9. Сито с отверстиями 0,6 мм.

6.10. Аналитические весы.

7. Методика анализа

7.1. Подготовка образца

Тщательно и быстро путем встряхивания или помешивания шпателем в сосуде перемешивают образец**. Если сосуд слишком мал для этой цели, весь образец переносят в другой предварительно высушенный сосуд, размер которого подходит для перемешивания.

Если необходимо размолоть образец, его просеивают через сито без остатка на сите.

7.2. Подготовка пробы

С точностью до 0,001 г взвешивают навеску пробы массой 2-5 г (масса - ) в соответствии с предполагаемым содержанием азота и переносят в предварительно высушенную колбу Кьельдаля так, чтобы частицы продукта не прилипали к стенке горлышка колбы.

Если анализу подвергают вязкую жидкость или пастообразный продукт, пробу взвешивают в небольшом стеклянном сосуде или на листке алюминия, бумаги или синтетической пленки, не выделяющих азот, или содержание азота в которых известно. Затем пробу с листом помещают в колбу.

Если лист или пленка содержат азот, его количество определяют путем проведения холостого опыта.

7.3. Разрушение органического вещества

В колбу Кьельдаля с навеской пробы добавляют 3 г смешанного катализатора мерным цилиндром, добавляют рассчитанный по формуле , соответствующий объем концентрированной серной кислоты таким образом, чтобы кислота промывала внутреннюю стенку горлышка колбы.

Перемешивают содержимое колбы путем аккуратного вращения колбы до тех пор, пока в смеси не исчезнут комки и навеска не будет полностью смочена. Для устранения перегревания нужно добавить средство, способствующее кипению (например стеклянные шарики). Вставляют грушеобразную стеклянную пробку в горлышко колбы и помещают ее в наклонном положении на стенд для нагревания. Содержимое колбы нагревают до тех пор, пока жидкость не закипит, после чего нагревание продолжают в течение 1 ч, пока жидкость не станет прозрачной. Если колбу нагревают на газе, не допускают, чтобы пламя распространялось за пределы заполненной жидкостью части сосуда для того, чтобы исключить потери азота.

7.4. Методика перегонки

Содержимое колбы охлаждают и промывают грушеобразную стеклянную пробку и горлышко колбы внутри несколькими кубическими сантиметрами воды, позволив смывной воде стекать в колбу. Осторожно добавляют воду в количестве (в соответствии с используемой аппаратурой). Присоединяют колбу к перегонному или пароперегонному аппарату.

Нижний конец холодильника опускают так, чтобы он слегка касался дна мерной колбы с меткой, содержащей раствора серной кислоты. Через воронку, помещенную в горлышко колбы, медленно добавляют раствора гидроокиси натрия, при этом следят, чтобы носик воронки не оставался пустым. Осторожно перемешивают содержимое колбы, затем подают холодную воду в холодильник и начинают нагревание колбы (в этих условиях начнется отгонка аммиака).

Во время отгонки необходимо обеспечивать постоянное поступление пара. Завершают перегонку, когда через 20-30 мин в приемную колбу будет собрано примерно дистиллята.

Затем прекращают нагрев и опускают коническую приемную колбу так, чтобы нижний конец холодильника оказался над уровнем жидкости. Отгонку продолжают, чтобы позволить конденсату в течение нескольких минут стекать в колбу, затем смывают кончик холодильника водой, собрав смыв в коническую колбу. Содержимое в приемной колбе разбавляют до метки водой и перемешивают.

7.5. Построение калибровочной кривой

Готовят серию стандартных растворов для сравнения, содержащих пять различных и известных концентраций соли аммония. Пипеткой переносят каждого из этих стандартных растворов в ряд отдельных конических колб вместимостью и воды в другую коническую колбу вместимостью . Последняя из упомянутых отвечает нулевой концентрации соли аммония для калибровочной кривой.

Добавляют пипеткой реактива Несслера в каждую колбу и отдельно перемешивают.

Отстаивают в течение 10 мин и измеряют оптическую плотность каждого из этих растворов, используя спектрофотометр при длине волны 430 нм.

Строят калибровочную кривую зависимости оптической плотности от количества микрограммов азота.

Примечания:

1. В интервале между 0 и 240 мкг азота для раствора (примерно от 0 до 5000 мкг азота на ) калибровочная кривая имеет вид прямой линии.

2. Каждая точка на калибровочном графике должна соответствовать среднему арифметическому значению двух определений.

7.6. Спектрофотометрические измерения

Пипеткой вместимостью переносят объем (V) раствора, полученного по п. 7.4 и содержащего не более 175 мкг азота (обычно между 25 и в соответствии с ожидаемым содержанием азота в продукте) в коническую колбу вместимостью . Если необходимо, то разбавляют объем водой до . Добавляют пипеткой реактива Несслера и перемешивают. Позволяют отстояться в течение 10 мин и измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 430 нм.

7.7. Количество определений

Проводят два параллельных определения для одного проверяемого образца.

7.8. Холостой опыт

Проводят холостой опыт только на определение содержания азота в реактивах, следуя указанным в пп. 7.4 и 7.6 методикам и используя дистиллята.

Если анализируемую навеску пробы взвешивали в сосуде, на листе или пленке, которые выделяют азот, то, проводя холостой опыт, используют такие же сосуд, лист или пленку и применяют указанную в п. 7.3 методику.

8. Обработка результатов

Содержание азота () в процентах массы вычисляют по формуле

,

где - масса, навески-пробы, г;

- масса азота в аликвотной порции (V) дистиллята после обработки проверяемой порции, найденная по калибровочной кривой, мг;

- масса азота в аликвотной порции дистиллята в холостом опыте, найденная по калибровочной кривой, мг;

V - объем аликвотной порции дистиллята, используемый при определении, .

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух определений.

9. Протокол анализа

В протоколе анализа должны быть указаны: метод и полученные результаты. Должны быть приведены все детали, не указанные в настоящем приложении или необязательные, а также все другие обстоятельства, которые могли повлиять на результаты испытания.

В протокол анализа включают всю информацию, необходимую для полной идентификации пробы.

______________________________

* Для продуктов, предполагаемое содержание азота в которых больше 0,01% (m/m), см. приложение 4.

** При анализе глюкозной патоки перед перемешиванием образца удаляют поверхностный слой (примерно 5 мм).