ВИЗНАЧЕННЯ уронових КИСЛОТ І ПОЛІУРОНІДОВ
Казань, 2009
Введення
До складу кислих полісахаридів і поліуронідов деревини входять ланки двох гексуронових кислот - D-глюкуроновою і D-галактуроновой. Ланки D-глюкуронової кислоти переважно містяться в полісахаридах геміцеллюлоз, а ланки D-галактуроновой кислоти у вигляді галактуронанов входять до складу пектинових речовин.
Методи визначення загального вмісту уронових кислот в деревині засновані на реакції декарбоксилювання під дією сильних мінеральних кислот. Одночасно відбувається гідроліз полісахаридів. Зазвичай використовують 12 ... 19%-ную соляну кислоту. Ланки уронових кислот при цьому перетворюються в ланки пентоз, з яких в результаті реакцій гідролізу глікозидних зв'язків та дегідратації утворюється фурфурол.
Вихід фурфуролу становить тільки 35 ... 40% від теоретичного, що, ймовірно, пояснюється утворенням з глюкуроноксіланов при гідролізі спочатку альдобіуроновой кислоти, в якій уронових кислота пов'язана з молекулою ксилози. Альдобіуроновие кислоти гідролізуються далі з утворенням складових Сахаров вже значно важче.
Подальший аналіз зводиться до визначення утворився діоксиду вуглецю гравіметричним або тітріметріче-ськими методами. У всіх методах діоксид вуглецю поглинають лугами і за кількістю поглиненого діоксиду вуглецю розраховують масову частку уронових кислот в деревині.
Для кількісного визначення CO 2 запропоновані різні методи: поглинання CO 2 аскарітом або ж розчином гідроксиду калію в приладах для поглинання газів з наступним гравіметричним визначенням - зважуванням приладу-поглинача до і після досвіду; поглинання CO 2 розчинами гідроксиду барію або натрію з подальшим титруванням надлишку лугу та ін Для аналізу розроблено ряд методів, у тому числі мікро-і полумікрометодов, і конструкцій установок. Зі сфери реакції CO 2 видаляють за допомогою азоту або повітря, очищеного від CO 2.
Обробку деревини соляною кислотою зазвичай проводять в реакційній колбі, що нагрівається масляної або гліцеринової лазнею, при температурі 140 ... 145 ° С.
При проведенні реакції декарбоксилювання слід враховувати можливу присутність у досліджуваному матеріалі карбонатів. З цією метою рекомендують проводити попереднє нагрівання реакційної суміші при температурі лазні 70 ° С протягом 10 ... 15 хв.
Реакція декарбоксилювання уронових кислот 12 ... 13%-ним розчином HCI зазвичай закінчується через 4 ч. Застосування 19%-ного розчину HCI знижує необхідну тривалість обробки, але одночасно приводить до деякого збільшення виходу діоксиду вуглецю з інших джерел, крім уронових кислот. Досвідченим шляхом встановили, що для декарбоксилювання уронових кислот в цих умовах потрібно приблизно 200 хв, для компенсації помилок через стороннє CO 2 рекомендують обробку тривалістю 140 ... 160 хв.
Всі методи визначення виходу CO 2 з деревини та іншої рослинної сировини, засновані на реакції декарбоксилювання, зазвичай дають завищені результати, так як діоксид вуглецю частково утворюється з гексоз при їх розкладанні в кислому середовищі, причому залізо,, що переходить при цьому з деревини в гідролізат, служить каталізатором цієї реакції. Вихід діоксиду вуглецю в результаті розкладання гексоз може досягати 0,2 .... 0,3% від абсолютно сухої деревини. Отже, отримання при аналізі результатів у цих межах не обов'язково є доказом присутності уронових кислот. Проте встановити точну поправку практично неможливо, і при малому вмісті уронових кислот метод стає неточним.
Знаючи загальну масову частку уронових кислот в деревині, знайдену по реакції декарбоксилювання, і частку уронових кислот, що входять у вигляді полігалактуронанов р складу пектинових кислот, по різниці можна розрахувати масову частку ланок уронових кислот, що входять до складу полісахаридів геміцеллюлоз.
Для роздільного визначення в рослинній сировині глюкуроновою і галактуроновой кислот використовують гідроліз рослинної тканини з подальшим аналізом гідролізатів методами паперової хроматографії, електрофорезу на папері або газорідинної хроматографії.
При визначенні ланок уронових кислот у технічній і окисленої целюлоза враховують поправку на освіту діоксиду вуглецю з самої целюлози. Кінетика виділення CO 2 з ланок уронових кислот і самої целюлози різна, що і дозволяє відрізнити одну реакцію від іншої. З уронових кислот CO 2 утворюється з великою первісної швидкістю, яка поступово знижується до нуля. З целюлози ж CO 2 утворюється повільно, зберігаючи постійну швидкість реакції протягом тривалого часу. Таким чином, форма кривої швидкості реакції може служити ознакою присутності або відсутності груп уронових кислот в целюлозі. Уістлер і Невель розробили метод і прилад для визначення уронових кислот в целюлозі з гравіметричним визначенням CO 2 після поглинання його аскарітом. Для внесення поправки на освіту CO 2 з целюлози в аналогічних умовах проводять обробку чистої бавовняної целюлози.
1. Визначення уронових кислот полумікрометодом Беркера
Метод заснований на обробці деревини 19%-ної соляної кислотою з поглинанням CO 2 розчином гідроксиду натрію та наступним титруванням його надлишку соляною кислотою. Для того щоб карбонат натрію не заважав встановлення точки еквівалентності, додають розчин хлориду барію
Аналіз проводять у скляному апараті, що складається з двугорлой гостродонній колби / місткістю 50 см 3, забезпеченою капіляром 2, що доходить до дна колби, і зворотним кульковим холодильником 3. У верхній частині холодильника є пастка 4, заповнена гранульованим цинком. Пастка з'єднана з поглиначем 5. Всі частини апарату з'єднані шліфують і стягнуті пружинами. Під час роботи апарату через нього пропускають з газометра струм азоту або повітря, звільненого від діоксиду вуглецю. Швидкість потоку газу через капіляр регулюють краном і додатковим затиском, встановленим на гумовому шлангу, що сполучає капіляр з газометрів через систему очищення газу.
Методика аналізу. Наважку повітряно-сухих тирси масою 0,2 ... 0,3 г поміщають в реакційну колбу і додають піпеткою 3 см 3 19%-ного розчину HCI. Через установку протягом 10 хв пропускають струм азоту для видалення CO 2 з установки. Потім у поглинач піпеткою вливають 5 см 3 розчину гідроксиду натрію концентрацією 0,25 моля / дм 3, приєднують поглинач і встановлюють струм азоту зі швидкістю один бульбашка в 2 ... 3 с.
Під реакційну колбу ставлять попередньо нагріту до 145 ° С баню зі сплавом Вуда, причому рівень сплаву повинен бути приблизно на 2,5 мм нижче рівня рідини в колбі. Нагрівання колби при температурі лазні 145 ° С продовжують 2,5 год Потім баню прибирають і ще 10 хв пропускають азот із швидкістю 2 ... 3 бульбашки в секунду. Після цього поглинач від'єднують, вміст його виливають у конічну колбу місткістю 100 см з притертою пробкою, ретельно змивають залишки розчину дистильованою водою, приєднуючи промивну воду до розчину в колбі. Додають в колбу 2 см 3 10%-ного розчину BaCb і 2 краплі розчину фенолфталеїну. Оттітровивают надлишок лугу соляною кислотою з концентрацією 0,1 моль / дм 3 до знебарвлення фенолфталеїну. Аналогічно проводиться контрольний дослід. Масову частку уронових кислот,% до абсолютно сухої деревини, розраховують за формулою
де а - витрата на титрування розчину HCl концентрацією 0,1 моль / дм 3 в контрольному досліді, см 3; b - витрата на титрування розчину HCl концентрацією 0,1 моль / дм 3 в рабочем'опите, см 3; 0,0097 - маса уронових кислот, що відповідає 1 см 3 розчину HCI концентрацією 0,1 моль / дм 3, г; g - маса абсолютно сухої наважки деревини, м.
Розбіжність між результатами двох паралельних визначень не повинно перевищувати 0,5%.
2. Пектинові речовини і методи їх визначення
У деревині в серединній платівці пектинові речовини присутні переважно в нерозчинної формі, тобто у вигляді протопектину. До складу комплексу входять протопектину галактуронани, арабінани і галактани, частково пов'язані між собою хімічними зв'язками. Нерозчинність протопектину у воді зумовлена утворенням карбоксильними групами галактуронанов солей кальцію і магнію, з виникненням поперечних містків між ланцюгами. Тому для вилучення пектинових речовин з деревини замість екстрагування водою застосовують обробку гарячими розчинами оксалата або цитрату амонію, що приводить до руйнування цих містків у результаті обмінної реакції з утворенням нерозчинних солей - оксалатів або цитратів кальцію і магнію.
Для кількісного визначення поліуронідной частини пектинових речовин можна використовувати гравіметричний кальцій-пектатний метод, заснований на гідролізі складноефірні груп пектинової кислоти під дією гідроксиду натрію, в результаті чого пектинова кислота перетворюється в полігалактуроновую кислоту, звану пектовой кислотою, з наступним осадженням з розчину пектати кальцію.
Кальцій-пектатний метод має ряд недоліків: неповна осадження поліуронових кислот при одночасному осадженні нейтральних полісахаридів; неможливість визначення всіх складових комплексу пектинових речовин, тобто не тільки його поліуронідной, але і нейтральною частини; велика тривалість аналізу.
Для одночасного кількісного визначення масової частки в деревині і складу пектинових речовин запропоновано спектрофотометричний метод, що дозволяє з допомогою о-толуїдиновим реагенту визначати поліуронових кислоти, гексозави і пентозани безпосередньо в розчині без осадження. Метод заснований на виведенні пектинових речовин розчином цитрату амонію з наступним гідролізом поліуронідов і полісахаридів сірчаної кислотою і визначенням утворилися моносахаридів і галактуроновой кислоти з о-толуїдиновим реагентом. Утворені забарвлені сполуки визначають спектрофотометричний методом.
В роботі встановлені оптимальні умови аналізу, які і наводяться у викладеній нижче методикою. Для знаходження моносахаридних складу нейтральних полісахаридів комплексу пектинових речовин можна використовувати хроматографічний аналіз.
Казань, 2009
Введення
До складу кислих полісахаридів і поліуронідов деревини входять ланки двох гексуронових кислот - D-глюкуроновою і D-галактуроновой. Ланки D-глюкуронової кислоти переважно містяться в полісахаридах геміцеллюлоз, а ланки D-галактуроновой кислоти у вигляді галактуронанов входять до складу пектинових речовин.
Методи визначення загального вмісту уронових кислот в деревині засновані на реакції декарбоксилювання під дією сильних мінеральних кислот. Одночасно відбувається гідроліз полісахаридів. Зазвичай використовують 12 ... 19%-ную соляну кислоту. Ланки уронових кислот при цьому перетворюються в ланки пентоз, з яких в результаті реакцій гідролізу глікозидних зв'язків та дегідратації утворюється фурфурол.
Вихід фурфуролу становить тільки 35 ... 40% від теоретичного, що, ймовірно, пояснюється утворенням з глюкуроноксіланов при гідролізі спочатку альдобіуроновой кислоти, в якій уронових кислота пов'язана з молекулою ксилози. Альдобіуроновие кислоти гідролізуються далі з утворенням складових Сахаров вже значно важче.
Подальший аналіз зводиться до визначення утворився діоксиду вуглецю гравіметричним або тітріметріче-ськими методами. У всіх методах діоксид вуглецю поглинають лугами і за кількістю поглиненого діоксиду вуглецю розраховують масову частку уронових кислот в деревині.
Для кількісного визначення CO 2 запропоновані різні методи: поглинання CO 2 аскарітом або ж розчином гідроксиду калію в приладах для поглинання газів з наступним гравіметричним визначенням - зважуванням приладу-поглинача до і після досвіду; поглинання CO 2 розчинами гідроксиду барію або натрію з подальшим титруванням надлишку лугу та ін Для аналізу розроблено ряд методів, у тому числі мікро-і полумікрометодов, і конструкцій установок. Зі сфери реакції CO 2 видаляють за допомогою азоту або повітря, очищеного від CO 2.
Обробку деревини соляною кислотою зазвичай проводять в реакційній колбі, що нагрівається масляної або гліцеринової лазнею, при температурі 140 ... 145 ° С.
При проведенні реакції декарбоксилювання слід враховувати можливу присутність у досліджуваному матеріалі карбонатів. З цією метою рекомендують проводити попереднє нагрівання реакційної суміші при температурі лазні 70 ° С протягом 10 ... 15 хв.
Реакція декарбоксилювання уронових кислот 12 ... 13%-ним розчином HCI зазвичай закінчується через 4 ч. Застосування 19%-ного розчину HCI знижує необхідну тривалість обробки, але одночасно приводить до деякого збільшення виходу діоксиду вуглецю з інших джерел, крім уронових кислот. Досвідченим шляхом встановили, що для декарбоксилювання уронових кислот в цих умовах потрібно приблизно 200 хв, для компенсації помилок через стороннє CO 2 рекомендують обробку тривалістю 140 ... 160 хв.
Всі методи визначення виходу CO 2 з деревини та іншої рослинної сировини, засновані на реакції декарбоксилювання, зазвичай дають завищені результати, так як діоксид вуглецю частково утворюється з гексоз при їх розкладанні в кислому середовищі, причому залізо,, що переходить при цьому з деревини в гідролізат, служить каталізатором цієї реакції. Вихід діоксиду вуглецю в результаті розкладання гексоз може досягати 0,2 .... 0,3% від абсолютно сухої деревини. Отже, отримання при аналізі результатів у цих межах не обов'язково є доказом присутності уронових кислот. Проте встановити точну поправку практично неможливо, і при малому вмісті уронових кислот метод стає неточним.
Знаючи загальну масову частку уронових кислот в деревині, знайдену по реакції декарбоксилювання, і частку уронових кислот, що входять у вигляді полігалактуронанов р складу пектинових кислот, по різниці можна розрахувати масову частку ланок уронових кислот, що входять до складу полісахаридів геміцеллюлоз.
Для роздільного визначення в рослинній сировині глюкуроновою і галактуроновой кислот використовують гідроліз рослинної тканини з подальшим аналізом гідролізатів методами паперової хроматографії, електрофорезу на папері або газорідинної хроматографії.
При визначенні ланок уронових кислот у технічній і окисленої целюлоза враховують поправку на освіту діоксиду вуглецю з самої целюлози. Кінетика виділення CO 2 з ланок уронових кислот і самої целюлози різна, що і дозволяє відрізнити одну реакцію від іншої. З уронових кислот CO 2 утворюється з великою первісної швидкістю, яка поступово знижується до нуля. З целюлози ж CO 2 утворюється повільно, зберігаючи постійну швидкість реакції протягом тривалого часу. Таким чином, форма кривої швидкості реакції може служити ознакою присутності або відсутності груп уронових кислот в целюлозі. Уістлер і Невель розробили метод і прилад для визначення уронових кислот в целюлозі з гравіметричним визначенням CO 2 після поглинання його аскарітом. Для внесення поправки на освіту CO 2 з целюлози в аналогічних умовах проводять обробку чистої бавовняної целюлози.
1. Визначення уронових кислот полумікрометодом Беркера
Метод заснований на обробці деревини 19%-ної соляної кислотою з поглинанням CO 2 розчином гідроксиду натрію та наступним титруванням його надлишку соляною кислотою. Для того щоб карбонат натрію не заважав встановлення точки еквівалентності, додають розчин хлориду барію
Аналіз проводять у скляному апараті, що складається з двугорлой гостродонній колби / місткістю 50 см 3, забезпеченою капіляром 2, що доходить до дна колби, і зворотним кульковим холодильником 3. У верхній частині холодильника є пастка 4, заповнена гранульованим цинком. Пастка з'єднана з поглиначем 5. Всі частини апарату з'єднані шліфують і стягнуті пружинами. Під час роботи апарату через нього пропускають з газометра струм азоту або повітря, звільненого від діоксиду вуглецю. Швидкість потоку газу через капіляр регулюють краном і додатковим затиском, встановленим на гумовому шлангу, що сполучає капіляр з газометрів через систему очищення газу.
Методика аналізу. Наважку повітряно-сухих тирси масою 0,2 ... 0,3 г поміщають в реакційну колбу і додають піпеткою 3 см 3 19%-ного розчину HCI. Через установку протягом 10 хв пропускають струм азоту для видалення CO 2 з установки. Потім у поглинач піпеткою вливають 5 см 3 розчину гідроксиду натрію концентрацією 0,25 моля / дм 3, приєднують поглинач і встановлюють струм азоту зі швидкістю один бульбашка в 2 ... 3 с.
Під реакційну колбу ставлять попередньо нагріту до 145 ° С баню зі сплавом Вуда, причому рівень сплаву повинен бути приблизно на 2,5 мм нижче рівня рідини в колбі. Нагрівання колби при температурі лазні 145 ° С продовжують 2,5 год Потім баню прибирають і ще 10 хв пропускають азот із швидкістю 2 ... 3 бульбашки в секунду. Після цього поглинач від'єднують, вміст його виливають у конічну колбу місткістю 100 см з притертою пробкою, ретельно змивають залишки розчину дистильованою водою, приєднуючи промивну воду до розчину в колбі. Додають в колбу 2 см 3 10%-ного розчину BaCb і 2 краплі розчину фенолфталеїну. Оттітровивают надлишок лугу соляною кислотою з концентрацією 0,1 моль / дм 3 до знебарвлення фенолфталеїну. Аналогічно проводиться контрольний дослід. Масову частку уронових кислот,% до абсолютно сухої деревини, розраховують за формулою
де а - витрата на титрування розчину HCl концентрацією 0,1 моль / дм 3 в контрольному досліді, см 3; b - витрата на титрування розчину HCl концентрацією 0,1 моль / дм 3 в рабочем'опите, см 3; 0,0097 - маса уронових кислот, що відповідає 1 см 3 розчину HCI концентрацією 0,1 моль / дм 3, г; g - маса абсолютно сухої наважки деревини, м.
Розбіжність між результатами двох паралельних визначень не повинно перевищувати 0,5%.
2. Пектинові речовини і методи їх визначення
У деревині в серединній платівці пектинові речовини присутні переважно в нерозчинної формі, тобто у вигляді протопектину. До складу комплексу входять протопектину галактуронани, арабінани і галактани, частково пов'язані між собою хімічними зв'язками. Нерозчинність протопектину у воді зумовлена утворенням карбоксильними групами галактуронанов солей кальцію і магнію, з виникненням поперечних містків між ланцюгами. Тому для вилучення пектинових речовин з деревини замість екстрагування водою застосовують обробку гарячими розчинами оксалата або цитрату амонію, що приводить до руйнування цих містків у результаті обмінної реакції з утворенням нерозчинних солей - оксалатів або цитратів кальцію і магнію.
Для кількісного визначення поліуронідной частини пектинових речовин можна використовувати гравіметричний кальцій-пектатний метод, заснований на гідролізі складноефірні груп пектинової кислоти під дією гідроксиду натрію, в результаті чого пектинова кислота перетворюється в полігалактуроновую кислоту, звану пектовой кислотою, з наступним осадженням з розчину пектати кальцію.
Кальцій-пектатний метод має ряд недоліків: неповна осадження поліуронових кислот при одночасному осадженні нейтральних полісахаридів; неможливість визначення всіх складових комплексу пектинових речовин, тобто не тільки його поліуронідной, але і нейтральною частини; велика тривалість аналізу.
Для одночасного кількісного визначення масової частки в деревині і складу пектинових речовин запропоновано спектрофотометричний метод, що дозволяє з допомогою о-толуїдиновим реагенту визначати поліуронових кислоти, гексозави і пентозани безпосередньо в розчині без осадження. Метод заснований на виведенні пектинових речовин розчином цитрату амонію з наступним гідролізом поліуронідов і полісахаридів сірчаної кислотою і визначенням утворилися моносахаридів і галактуроновой кислоти з о-толуїдиновим реагентом. Утворені забарвлені сполуки визначають спектрофотометричний методом.
В роботі встановлені оптимальні умови аналізу, які і наводяться у викладеній нижче методикою. Для знаходження моносахаридних складу нейтральних полісахаридів комплексу пектинових речовин можна використовувати хроматографічний аналіз.
3. Визначення пектинових речовин спектрофотометричний методом з отолуідіновим реагентом
Методика аналізу. Наважку подрібненої деревини або іншої рослинної сировини масою близько 1 і поміщають у грушовидну колбу місткістю 100 см 3, додають 40 см 3 1%-ного розчину цитрату амонію і кип'ятять із зворотним холодильником на електричній плитці протягом I ч. Отриманий розчин фільтрують гарячим через конусоподібну скляну лійку з паперовим фільтром в мірну колбу на 100 см 3. Потрапили на фільтр частинки деревини змивають новою порцією 1%-ного розчину цитрату амонію і повторюють обробку. Залишок деревини в колбі і на фільтрі промивають невеликим обсягом гарячої дистильованої води і приєднують промивні води до розчину в мірній колбі. Після охолодження колби з розчином до 20 ° С його об'єм доводять до мітки дистильованою водою.
Для проведення гідролізу поліуронідов і полісахаридів відбирають піпеткою 5 см 3 розчину пектинових речовин в кругло-донну колбу місткістю 25 см 3, додають піпеткою 5 см 3 розчину сірчаної кислоти концентрацією 4 моль / дм 3, вносять скляні «кип'ятильники» і кип'ятять із зворотним холодильником на електричній плитці протягом 3 ч.
Гідролізат охолоджують до кімнатної температури і нейтралізують рівним об'ємом розчину карбонату натрію концентрацією 2 моль / дм 3. Нейтралізацію через сильний спінювання проводять у високій пробірці. Можна нейтралізувати не весь, а тільки частину гідролізату, достатню для подальшого аналізу.
Для проведення аналізу вуглеводних компонентів у пробірку з конусом типу П4 місткістю 10 см 3 піпеткою вносять 0,5 см 3 нейтралізованого гідролізату, додають піпеткою 4 см 3 о-толуїдиновим реагенту і перемішують вміст. Паралельно в іншій пробірці готують розчин порівняння. Обидві пробірки нагрівають на киплячій водяній бані протягом 30 хв. Потім пробірки охолоджують до кімнатної температури, переливають розчини в кювети з товщиною шару 1 см 3 і на спектрофотометрі вимірюють оптичні щільності розчину при аналітичних довжинах хвиль 365, 385 та 630 нм, використовуючи як розчин порівняння суміш води і OTP.
У такій же кюветі вимірюють оптичну щільність контрольного розчину - нейтралізованого гідролізату, розведеного у 9 разів для обліку розбавлення при аналізі з OTP при довжинах хвиль 365 і 385 нм, використовуючи як розчин порівняння дистильовану воду.
Для розрахунку коефіцієнтів поглинання будують градуювальні графіки для використовуваного спектрофотометра по розчинів чистих Сахаров
Виведення рівнянь і розрахунок коефіцієнтів. У застосуванні до аналізованого розчину Сахаров рівняння Фірордта будуть мати вигляд
де D 36 S і D 385 - оптичні щільності аналізованого розчину
при довжинах хвиль 365 і 385 нм за вирахуванням поглинання гекеоз; с, і 'Ci-концентрації відповідно пентоз і галактуроновой кислоти, мкг / см 3;
- Коефіцієнти поглинання продуктів реакції з OTP пентоз і галактуроновой кислоти при довжинах хвиль 365 і 385 нм; d - товщина кювети, см, d = 1 см.
Вирішуючи систему двох рівнянь, отримують рівняння для розрахунку концентрації, мкг / см 3, пентоз
C = ZiD 385-SD 365
і галактуроновой кислоти
2 = CD 365 - ED is 5,
де відповідні коефіцієнти будуть рівні
Розрахунок масової частки пектинових речовин. Після розрахунку концентрацією, мкг / см 3, галактуроновой кислоти C i, пентоз C l і гекеоз розраховують маси полісахаридів і поліуронідов з урахуванням загального об'єму розчину пектинових речовин, разбавлений з при гідролізі і нейтралізації і коефіцієнтів перерахунку моносахаридів в полісахариди :
Галактуронан = з ДМУ · 400 · 0,907 · IO - Y Пентозани = з п <. Нтоз · 400 · 0,88 · 10 "6 г, Гексозани = з гексое · 400 · 0,90 · IO - V
Потім розраховують загальну масу пектинових речовин як суму мас всіх полісахаридів і поліуронідов т пв = галактуронан + пентозани -4 - гексозани.
Масову частку пектинових речовин X nii,% до вихідної абсолютно сухій деревині, розраховують за формулою
де т па - маса пектинових речовин, г; g - маса абсолютно сухої наважки обессмоленной деревини, м; K 3 - коефіцієнт екстрагування органічним розчинником.
Побудова градуювальних графіків. Готують по п'ять розчинів чистих Сахаров концентрацією 40, 80, 120, 160 і 200 мкг / см 3. Кожен розчин обробляють OTP в умовах визначення пектинових речовин і вимірюють оптичні щільності при 365 і 385 нм, а для розчинів глюкози - додатково при 630 нм і будують відповідні графіки, відкладаючи по осі абсцис концентрації розчинів, мкг / см 3, а по осі ординат - значення оптичної щільності D.
Методика аналізу. Наважку подрібненої деревини або іншої рослинної сировини масою близько 1 і поміщають у грушовидну колбу місткістю 100 см 3, додають 40 см 3 1%-ного розчину цитрату амонію і кип'ятять із зворотним холодильником на електричній плитці протягом I ч. Отриманий розчин фільтрують гарячим через конусоподібну скляну лійку з паперовим фільтром в мірну колбу на 100 см 3. Потрапили на фільтр частинки деревини змивають новою порцією 1%-ного розчину цитрату амонію і повторюють обробку. Залишок деревини в колбі і на фільтрі промивають невеликим обсягом гарячої дистильованої води і приєднують промивні води до розчину в мірній колбі. Після охолодження колби з розчином до 20 ° С його об'єм доводять до мітки дистильованою водою.
Для проведення гідролізу поліуронідов і полісахаридів відбирають піпеткою 5 см 3 розчину пектинових речовин в кругло-донну колбу місткістю 25 см 3, додають піпеткою 5 см 3 розчину сірчаної кислоти концентрацією 4 моль / дм 3, вносять скляні «кип'ятильники» і кип'ятять із зворотним холодильником на електричній плитці протягом 3 ч.
Гідролізат охолоджують до кімнатної температури і нейтралізують рівним об'ємом розчину карбонату натрію концентрацією 2 моль / дм 3. Нейтралізацію через сильний спінювання проводять у високій пробірці. Можна нейтралізувати не весь, а тільки частину гідролізату, достатню для подальшого аналізу.
Для проведення аналізу вуглеводних компонентів у пробірку з конусом типу П4 місткістю 10 см 3 піпеткою вносять 0,5 см 3 нейтралізованого гідролізату, додають піпеткою 4 см 3 о-толуїдиновим реагенту і перемішують вміст. Паралельно в іншій пробірці готують розчин порівняння. Обидві пробірки нагрівають на киплячій водяній бані протягом 30 хв. Потім пробірки охолоджують до кімнатної температури, переливають розчини в кювети з товщиною шару 1 см 3 і на спектрофотометрі вимірюють оптичні щільності розчину при аналітичних довжинах хвиль 365, 385 та 630 нм, використовуючи як розчин порівняння суміш води і OTP.
У такій же кюветі вимірюють оптичну щільність контрольного розчину - нейтралізованого гідролізату, розведеного у 9 разів для обліку розбавлення при аналізі з OTP при довжинах хвиль 365 і 385 нм, використовуючи як розчин порівняння дистильовану воду.
Для розрахунку коефіцієнтів поглинання будують градуювальні графіки для використовуваного спектрофотометра по розчинів чистих Сахаров
Виведення рівнянь і розрахунок коефіцієнтів. У застосуванні до аналізованого розчину Сахаров рівняння Фірордта будуть мати вигляд
де D 36 S і D 385 - оптичні щільності аналізованого розчину
при довжинах хвиль 365 і 385 нм за вирахуванням поглинання гекеоз; с, і 'Ci-концентрації відповідно пентоз і галактуроновой кислоти, мкг / см 3;
Вирішуючи систему двох рівнянь, отримують рівняння для розрахунку концентрації, мкг / см 3, пентоз
C = ZiD 385-SD 365
і галактуроновой кислоти
2 = CD 365 - ED is 5,
де відповідні коефіцієнти будуть рівні
Розрахунок масової частки пектинових речовин. Після розрахунку концентрацією, мкг / см 3, галактуроновой кислоти C i, пентоз C l і гекеоз розраховують маси полісахаридів і поліуронідов з урахуванням загального об'єму розчину пектинових речовин, разбавлений з при гідролізі і нейтралізації і коефіцієнтів перерахунку моносахаридів в полісахариди :
Галактуронан = з ДМУ · 400 · 0,907 · IO - Y Пентозани = з п <. Нтоз · 400 · 0,88 · 10 "6 г, Гексозани = з гексое · 400 · 0,90 · IO - V
Потім розраховують загальну масу пектинових речовин як суму мас всіх полісахаридів і поліуронідов т пв = галактуронан + пентозани -4 - гексозани.
Масову частку пектинових речовин X nii,% до вихідної абсолютно сухій деревині, розраховують за формулою
де т па - маса пектинових речовин, г; g - маса абсолютно сухої наважки обессмоленной деревини, м; K 3 - коефіцієнт екстрагування органічним розчинником.
Побудова градуювальних графіків. Готують по п'ять розчинів чистих Сахаров концентрацією 40, 80, 120, 160 і 200 мкг / см 3. Кожен розчин обробляють OTP в умовах визначення пектинових речовин і вимірюють оптичні щільності при 365 і 385 нм, а для розчинів глюкози - додатково при 630 нм і будують відповідні графіки, відкладаючи по осі абсцис концентрації розчинів, мкг / см 3, а по осі ординат - значення оптичної щільності D.