- •Лабораторна робота 1 Глибинне культивування Asp. Niger з метою одержання лимонної кислоти
- •Перше заняття
- •1. Готування посівного й ферментаційного середовищ
- •2. Визначення рН посівного й ферментаційного середовищ і доведення до рН 7,0
- •3. Визначення сухих речовин методом рефрактометрії
- •4. Визначення вмісту цукру за методом Бертрана
- •Друге заняття
- •1.Визначення біомаси
- •2. Визначення рН середовища
- •3. Визначення загальної кислотності
- •4. Визначення вмісту цукру в культуральній рідини по Бертрану
- •5. Визначення лимонної, щавлевої й глюконової кислот й їхній розрахунок
- •Лабораторна робота 2 Культивування цвілевого гриба Asp. Niger поверхневим способом з метою одержання лимонної кислоти
- •Перше заняття
- •1. Підготовка посуду для стерилізації
- •2. Готування живильного й з її стерилізація
- •3. Визначення концентрації сухих речовин у вихідному середовищі
- •4. Визначення рН середовища
- •6. Засівання стерильного середовища спорами продуцента, характеристика умов культивування
- •Друге заняття
- •2. Визначення в збродженому розчині загальної титруємої кислотності й знімання кислоти г/м2 за добу
- •3. Визначення лимонної, щавлевої й глюконової кислот й їхній розрахунок
- •3.2. Визначення щавлевої кислоти
- •4. Визначення сухої ваги міцелію й розрахунок його продукуючої здатності по лимонній кислоті
- •5. Визначення в середовищі залишкового цукру
- •6. Розрахунок кількості спожитого цукру
- •7. Розрахунок виходу лимонної кислоти від спожитого цукру
- •Додатки
- •Застосування органічних кислот
3.2. Визначення щавлевої кислоти
Перманганат калію взаємодіє з оксалатом кальцію в сірчанокислому середовищі за рівнянням: 2КМnO4 + СаС2O4 + 4Н2SO4 = 2МnSO4 + K2SO4 + СаSO4 + 4Н2О + 2СО2.
На цьому засноване визначення щавлевої кислоти, а вірніше її кальцієвої солі.
Хід роботи
Кількість розчину для аналізу й кількість хлористого кальцію розраховують, також як і для визначення суми лимонної й щавлевої кислот.
Таблиця 5.
Реактиви, обробка |
Кількість, час |
Примітка |
11,1% р-н хлористого кальцію |
На 0,1 гр орг. кислоти 9 мл |
|
Нагрівання |
До кипіння |
|
Кип'ятіння |
10 хвилин |
|
Витримка на водяній бані |
30 хвилин |
У випадку не випадання осаду витримка збільшується до 1 години |
Охолодження до кімнатної температури | ||
Фільтрування | ||
Н2О, t = 20 – 30°С |
Промивання осаду на фільтрі |
|
1% р-н AgNО3 у НNО3 |
1 – 2 краплі в пробірку з аліквотою промивних вод |
До негативної реакції на хлор |
10% р-н H2SО4 |
20 – 25 мл |
Порціями до розчинення осаду на фільтрі |
Нагрівання |
До 80°С |
До кипіння не доводити |
0,1 N KMnО4 |
Титрування |
Повільно до слабо-рожевого забарвлення |
Вміст щавлевої кислоти еквівалентний кількості лимонної кислоти, обчислюють за формулою:
Позначення зазначені вище.
Кількість лимонної кислоти (в %) обчислюють по різниці між сумою щавлевої й лимонної кислот і кількістю щавлевої кислоти.
3.3. Визначення глюконової кислоти.
Засновано на нейтралізації органічних кислот крейдою:
2С6Н8О7 + 2СаСО3 = Са3(С6Н5О7)2 + 3СО2 + 3Н2О;
Н2С2О4 + СаСО3 = СаС2О4 + СО2 + Н2О;
2С6Н12О7 + СаСО3 = Са(С6Н11О7)2 + СО2 + Н2О.
Цитрат й оксалат кальцію випадають в осад, а глюконовокислий кальцій залишається в розчині. Невелику кількість цитрату кальцію, що залишається в розчині враховують за допомогою виправлення на його розчинність у гарячій воді. Глюконовокислий кальцій перетворюють у важкорозчинну сіль оксалат кальцію, за вмістом якої судять про вміст глюконової кислоти.
Хід роботи
Для аналізу беруть розчин у тому ж обсязі, що й для визначення суми лимонної й щавлевої кислот.
Таблиця 6.
Реактиви, обробка |
Кількість, час |
Примітка |
1 |
2 |
3 |
СаСО3, хімічно чистий |
З розрахунку 0,78 г на 0,1 г загального змісту кислот |
Приступати до наступної операції після осідання піни |
Кип'ятіння |
10 хвилин |
|
Лакмусовий папір |
Нейтральна реакція |
При наявності кислої реакції додають СаСО3 і знову кип'ятять |
5% р-н NH4С1 |
1 – 2 мл |
|
Витримка на водяній бані (киплячій) |
30 хвилин |
|
Гаряче фільтрування | ||
Н2О , t = 80 – 90°С |
Промивання осаду |
|
1% р-н AgNО3 у НNО3 |
1 – 2 краплі в пробірку з аліквотою промивних вод |
До негативної реакції на хлор |
Фіксація промивних вод (V3) | ||
Нагрівання |
До кипіння |
Усього обсягу фільтрату |
Насичений киплячий р-н (NH4)2C2O4 |
10 – 15 мл |
По одному мл за хв. |
Кип'ятіння |
10 хв. |
|
Охолодження, фільтрування | ||
Н2О, t = 20 – 30°С |
Промивання осаду на фільтрі |
|
% р-н AgNО3 у НNО3 |
1 – 2 краплі в пробірку з аліквотою промивних вод |
До негативної реакції на хлор |
10% р-н H2SО4 |
20 – 25 мл |
Порціями до розчинення осаду на фільтрі |
Нагрівання |
До 80°С |
Обережно, не доводити до кипіння |
0,1 N KMnО4 |
Титрування |
Повільно до слабо-рожевого забарвлення |
Вміст глюконової кислоти, еквівалентний кількості лимонної кислоти, обчислюють за формулою:
Позначення зазначені вище.
Загальна кількість всіх трьох кислот (щавлевої й глюконової у перерахуванні на еквівалентну кількість лимонної) повинна дорівнювати загальній кислотності, у забродженому розчині титруванням. Крім того, вміст всіх кислот перераховують у відсотках до загальної кислотності досліджуваного розчину.
Розрахунок кількості спожитого цукру
На першому занятті по цій лабораторній роботі була розрахована загальна кількість цукру у вихідній пробі, а другому – кількість цукру після культивування. Різниця між цими величинами свідчить про кількість спожитого цукру.
Свих – Скін = Спок (%)
Розрахунок виходу лимонної кислоти від спожитого цукру
Вихід лимонної кислоти від спожитого цукру розраховується по формулі:
де (Х1 – Х2) – кількість лимонної кислоти у всій пробі; Спок – кількість спожитого цукру на обсяг проби.