Кислота оцтова згідно з ГОСТ 61, розчин з масовою концентрацією 850 г/дм3.
Крохмаль розчинний згідно з ГОСТ 10163, розчин з масовою концентрацією 1 г/дм3.
Цинк оцтовокислий 2-водний згідно з ГОСТ 5823, х. ч.
Можна використовувати інші засоби вимірювання з аналогічними чи вищими технічними та метрологічними характеристиками, а також реактиви за якістю не нижче від зазначених в стандарті.
Наважку оцтовокислого цинку масою 219,00 г переносять у мірну колбу місткістю 1000 см3, розчиняють у здистильованій воді, добавляють ЗО см3 розчину оцтової кислоти і доводять об’єм розчину в колбі водою до позначки.
Наважку йоду масою 63,46 г і наважку йодистого калію масою 126,92 г переносять у мірну колбу місткістю 1000 см3. Вміст колби розчиняють у воді, після чого об’єм розчину доводять водою до позначки.
Наважку крохмалю масою 1,00 г переносять у мірну колбу місткістю 1000 см3. Вміст колби розчиняють у невеликому об'ємі здистильованої води, а потім доводять об'єм водою до позначки.
Наважку кавопродукту масою 5,00 г поміщають у мірну колбу місткістю 200 см3 і розчиняють у невеликому об’ємі здистильованої води. Після повного розчинення кавопродукту об’єм розчину в колбі доводять до позначки здистильованою водою. Вміст колби добре збовтують і фільтрують крізь паперовий фільтр, відкидаючи перші порції (1—2) фільтрату. Потім в ділильну лійку наливають 10 см3 фільтрату, доливають 0,5 см3 розчину гідроксиду натрію, 10 см3 хлороформу і струшують протягом однієї хвилини. Після відшарування нижню частину рідини фільтрують в пробірку крізь шар сірчанокислого безводного натрію, який поміщають на фільтрувальний папір в лійку.
Потім 5 см3 фільтрату відбирають піпеткою в стакан, в який попередньо наливають З см3 здистильованої води і нагрівають на киплячій водяній бані до зникнення запаху хлороформу.
Водний розчин, який залишився в стакані, переносять кількісно за допомогою 10 см3 насиченого розчину хлориду натрію в скляний фільтр колби для фільтрування під вакуумом, куди попередньо вносять 2 см3 розчину сірчаної кислоти, потім 2 см3 розчину йоду. В цьому разі випадає осад періодида кофеїну.
Через одну хвилину рідину від осаду відділяють за допомогою водоструминного насоса, а крізь осад пропускають повітря протягом 2 хв, щоб видалити йод до моменту припинення виділяння бульбашок з нижньої поверхні скляного фільтра.
Фільтр виймають з колби і здистильованою водою промивають його нижню поверхню. Потім фільтр поміщають над колбою для фільтрування під вакуумом і обробляють осад 5 см3 етиловим спиртом.
ПІСЛЯ розчинення осаду рідину відсмоктують в колбу, фільтр промивають тричі здистильованою водою об’ємом по 5 см3, кожний раз відсмоктуючи рідину в колбу.
Фільтрат в колбі титрують з бюретки розчином тіосульфату натрію до неповного знебарвлення і закінчують титрування в колбі після додання 0,5 см3 розчину крохмалю.
Паралельно проводять контрольне визначання, взявши замість досліджуваного розчину 10 см3 здистильованої води.
Масову частку кофеїну (X) в розрахуванні на суху масу в відсотках розраховують за формулою:
^ . (Ц-У2) КТ Уз 100
5 т ЮО-W
100, (2)
де Vi — об’єм розчину тіосульфату натрію, який витрачено на титрування досліджуваного розчину, см3;
V2 — об'єм розчину тіосульфату натрію, який витрачено на титрування контрольного розчину, см3;
V3 — об’єм мірної колби, в якій розчинена наважка кавопродукту, см3;
W — масова частка вологи аналізованого зразка кавопродукту, %;
5 — об’єм фільтрата, який взяли для аналізування, ом3;
т — маса наважки кавопродукту, г;
К — коефіцієнт поправки до титру розчину тіосульфату натрію;
Т — коефіцієнт перераховування (1 см3 розчину тіосульфату натрію з концентрацією 0,05 моль/дм3 відповідає 0,002427 г безводного кофеїну), г/см3 ;
Обчислюють з точністю до другого десяткового знака, округлюючи результат до першого десяткового знака.
За кінцевий результат визначання приймають середнє арифметичне результатів двох паралельних визначань, допустима розбіжність між якими не повинна перевищувати 0,1 % за довірчої імовірності Р = 0,95.
ISO 4052-83 (Е)
КАВА. ВИЗНАЧАННЯ ВМІСТУ КОФЕЇНУ (ЕТАЛОННИЙ МЕТОД) ВСТУП
Описаний метод було вибрано після порівнювального вивчення декількох альтернативних підходів: він відрізняється широтою сфери застосування, відтворністю результатів, специфічністю, легкістю під час застосовування та швидкістю одержування результатів.
Але цей метод надто чутливий до умов його застосування, тому суттєво, щоб наведені тут інструкції виконувались детально.
А.1 ПРИЗНАЧЕННЯ І СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ
Цей міжнародний стандарт установлює еталонний метод визначання масової частки кофеїну в каві.
Простежна нижня границя масової частки кофеїну, становить 0,02 % в перерахуванні на суху речовину.
А.2 ПОСИЛАННЯ
ГОСТ 15113.0-77 Концентраты пищевые. Правила приемки, отбор и подготовка проб
ГОСТ 15113.4-77 Концентраты пищевые. Методы определения влаги.
А.З СУТЬ МЕТОДУ
Метод полягає в оброблянні кави розчином аміаку з метою вивільнення кофеїну, очищанні кофеїну чистим діетилефіром на двох колонках (перша — з луговим середовищем, друга — з кислим середовищем), витягуванні кофеїну чистим хлороформом та визначанні його масової частки спектрофотометричним методом.
А.4 РЕАКТИВИ
Всі реактиви повинні бути задовільної аналітичної якості. Вода, яку застосовують, повинна бути здистильована або хоча б мати відповідну чистоту.
А.4.1 Сірчана кислота. Розчин з масовою концентрацією 200 г/дм3 (молярна концентрація (Нг SC4) = 2 моль/дм3).
А.4.2 їдкий натр. Розчин з масовою концентрацією 80 г/дм3 (молярна концентрація (NaCH) = = 2 моль/дм3).
А.4.3 Діатомова земля
Використовування цього матеріалу забезпечить відновлення не менше ніж 98 % кофеїну, який міститься в досліджуваній пробі.
Примітка. Придатний матеріал — Celite 545.
А.4.4 Аміак. Розчин з масовою концентрацією 70 г/дм3 (І частина концентрованого розчину аміака Рго= 0,9 г/см3+ 2 частини води).
А.4.5 Діетиловий ефір чистий або повторно очищений (А.7.3) хроматографічно та насичений водою.
Для повторного очищання треба пропускати 800 см3 діетилового ефіру крізь колонку, в якій міститься 100 г основного окису алюмінію 1-го класу активності. Повторно очищений таким чином діетиловий ефір до використовування треба утримувати в темних бутлях.
Примітка. Замість хроматографічно повторно очищеного матеріалу можна застосовувати нещодавно здистильований і ВІЛЬНИЙ від пероксидів діетиловий ефір.
А.4.6 Кофеїн [1, з, 7— триметил — 2, 6 — дісксопурин (C8H10C2N4 НгС)] чистий безводний.
А.4.7 Хлороформ чистий або повторно очищений (А.7.3) хроматографічно, як це описано в А.4.5, та насичений водою.
А.5 АПАРАТУРА
А.5.1 Хроматографічні колонки (див. рисунок А.1) завдовжки 250 мм, внутрішнім діаметром 21 мм (колонка 1) і 17 мм (колонка 2), з кранами, бажано з політетрафторетилена (ПТФЕ).
А.5.2 Спектрофотометр з точністю до 0,004 одиниці поглинання в межах використовуваного діапазону.
А.5.3 Кювети кварцеві з товщиною світлопоглинального шару 1 см.
А.5.4 Звичайне лабораторне обладдя, зокрема;
А.5.4.1 Хімічні стакани місткістю 100 см3.
А.5.4.2 Баню водяну.
А.5.4.3 Мірні колби з однією позначкою місткістю 50, 100 і 1000 см3.
А.5.4.4 Піпетки місткістю 2 і 5 см3 з однією позначкою.
А.5.4.5 Терези аналітичні з похибкою зважування ± 0,001 г.
А.6 ВІДБИРАННЯ ПРОБ
Відбирання проб — згідно з ГОСТ 15113.0.
А.7 АНАЛІЗУВАННЯ
А.7.1 Готування зразка, призначеного для аналізування
А.7,1.1 Розраховують масову частку сухої речовини в досліджуваному зразку, після визначення масової частки вологи — згідно з ГОСТ 15113.4.
А.7.1.2 0,5 г натуральної розчинної кави, яку зважили з похибкою ± 0,001 г кладуть в хімічний стакан місткістю 100 см3 (А.5.4.1), добавляють 5 см3 розчину аміаку (А.4.4) і поміщають в киплячу водяну баню (А.5.4.2) на 2 хв. Після охолодження кількісно переносять в мірну колбу місткістю 100 см3 (А.5.4.3) і здистильованою водою доводять об’єм до позначки, ретельно перемішують і залишають до повного охолодження. За допомогою піпетки (А.5.4.4) відбирають 2 см3 розчину, який одержали, поміщають в хімічний стакан місткістю 100 см3 (А.5.4.1), добавляють З г діатомової землі (4.3) і ретельно перемішують.
А.7.2 Визначання масової частки кофеїну
А.7.2.1 Заповнювання колонок
А.7.2.1.1 Колонка 1 (лугова) (рисунок А.1)
Ретельно перемішують З г діатомової землі (А.4.3) з 2 см3 розчину їдкого натру (А.4.2) до одержання однорідної суміші. (Матеріал для заповнювання колонки можна підготувати раніше і зберігати в закритих посудинах. Для кожної лугової колонки потрібно 5,16 г суміші). Одержаний вологий порошок переносять частинами, приблизно по 2 г, в хроматографічну колонку діаметром 21 мм (А.5.1), нижня частина якої заповнена набивкою з бавовняної вати або скловати. Без особливого зусилля ущільнюють суміш після кожного додання матеріалу, застосовуючи для цього скляну паличку, до утворення однорідного і щільного шару.
Переносять в лужну колонку шар суміші, яку підготували згідно з (А.7.1.2). Щоб унеможливити втрати кофеїну хімічний стакан двічі очищають порціями діатомової землі по 1 г і також поміщають у лугову колонку. Зверху кладуть шар бавовняної вати або скловати.
А.7.2.1.2 Колонка 2 (кислотна) (рисунок А.1)
Ретельно перемішують З г діатомової землі (А.4.3) з З см3 розчину сірчаної кислоти (А.4.1) до одержання однорідної суміші. (Матеріал для заповнювання колонки можна підготувати раніше і зберігати в закритих посудинах. Для кожної кислотної колонки потрібно 6,36 г суміші). Одержаний вологий порошок переносять частинами, приблизно по З г, в хроматографічну колонку діаметром 17 мм (А.5.1), нижня частина, якої заповнена набивкою із скловати. Без особливого зусилля ущільнюють суміш після кожного додання матеріалу, застосовуючи для цього скляну паличку, до утворення однорідного і щільного шару. Зверху кладуть шар скловати.
1 — колонка (лугова), довжина 250 мм; 2 — бавовняна вата або скловата;
З — суміш діатомової землі і досліджуваного зразка: 4 — З г діатомової землі і 2 см^ NaOH (5,16 г);
5 — бавовняна вата або скловата: 6 — кран, бажано із політетрафторетилену;
7 — колонка 2 (кислотна), довжина 250 мм; 8 — скловата; 9 — З г діатомової землі І З см^ H2SO4 (6,36 г).
Рисунок А.1 — Колонки для визначання масової частки кофеїну
А.7.2.1.3 Очищання і вилучання кофеїну.
Установити колонки одну над другою потрібно так, щоб рідина з лугової колонки прямо стікала в кислотну колонку. Пропускають поступово 150 см3 діетилового ефіру (А.4.5) крізь обидві колонки.
Кран колонки 2 регулюють так, щоб на поверхні вмісту колонки залишився тонкий шар рідини. Після цього колонку 1 забирають, а крізь колонку 2 пропускають ще 50 см3 діетилового ефіру. Рідину, що витікає з колонки 2, зливають у відходи. (Діетиловий ефір, який використовують, можна відновити збовтуванням його з сірчанокислим залізом).
Надмірну кількість діетилового ефіру виводять за допомогою вакуумного насоса або гумової груші до тих пір, поки не припиниться стікання крапель діетилового спирту із колонки, і повітря, яке виходить з крану, не буде нести слабкий запах діетилового ефіру.
Щоб вилучити кофеїн, крізь колонку 2 пропускають 45—50 см3 хлороформу (А.4.7), який збирають в мірну колбу місткістю 50 см3 з одною позначкою (А.5.4.3), і доводять об’єм до позначки хлороформом. Одержану суміш ретельно перемішують.
Крани колонок регулюють так, щоб швидкість рідини (хлороформу і діетилового ефіру) не перевищувала З см3/хв. 1 забезпечувала рівномірне проходження рідини крізь весь вміст колонок.
Щоб уникнути вдихання парів розчину діетилового ефіру та хлороформу і можливості вибуху, їх додають в добре вентильованій витяговій шафі.
А.7.2.2 Спектрометричне вимірювання
А.7.2.2.1 Спектрометричне аналізоване вимірювання розчину.
На спектрофотометрі (А.5.2) вимірюють спектральну поглинальну здатність (СПЗ), розчину, який одержали в кварцевій кюветі (А.5.3) відносно чистого насиченого водою хлороформу за довжини хвилі максимального поглинання 276 нм і за довжини хвиль на ЗО нм вищої і нижчої цього значення — для підтвердження чистоти одержаного кофеїну.
Якщо максимальна СПЗ перевищує межу вимірювання використовуваного приладу, треба повторити вимірювання на розведеному розчині кофеїну хлороформі.
Здійснені розведення треба враховувати під час розрахування вмісту кофеїну (розділ 8).
Якщо максимальне вимірювання СПЗ менше ніж 0,2, то треба повторити аналізування, використовуючи більшу наважку досліджуваного зразка натуральної розчинної кави.
А.7.2.2.2 Готування і спектрометричне вимірювання контрольного розчину 0,1 г чистого кофеїну (А.4.6), який зважили з похибкою ± 0,001 г кладуть у мірну колбу з одною позначкою місткістю 1000 см3 (А.5.4.3), розчиняють у хлороформі і доводять до позначки. За допомогою піпетки (А.5.4.4) відбирають 5,0 см3 одержаного розчину, який поміщають у мірну колбу з однією позначкою місткістю 50 см3 (А.5.4.3) і доводять хлороформом до позначки.
Вимірюють СПЗ розчину, який одержали згідно з (А.7.2.2.1).
Скоректована СПЗ розчину, що її контролюють (розділ 8), повинна бути близько 0,4.
А.7.3 Контрольне аналізування
Контрольне аналізування проводять на реактивах, використовуючи описану вище процедуру, але без аналізованого зразка.
Перед використовуванням повторно очищених реактивів (А.4.5) і (А.4.7) повторюють контрольне аналізування для оцінення їх чистоти.
А.8 ПРАВИЛА ОБРОБЛЯННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ АНАЛІЗУВАННЯ
Масову частку кофеїну X, у відсотках, в перерахуванні на суху речовину розраховують за формулою:
Х =(AD
Az-mP
де с — масова частка кофеїну в розчині, що його контролюють (розраховують згідно з А.7.2.2.2), г/дм3;
