Способ определения жира в сточных водах молочной промышленности Советский патент 1980 года по МПК G01N33/04 C02C5/00 

Изобретение относится к физико-химическим методам анализа, а.именно к спосо бу определения жира в сточных врдах молочной промышленности. Определение жира в сточных водах молочной промышленности является одним из самых важных (жир - лимитирующий показйтель качества сточных вод) и трудоемких способов. Особенно это касается определения малых количеств жира (менее 30 мг/л). Однако способ определения мйкроколичеств жира в сточных водах моточной промышленности отсутствует. Существуюшие способы, применяемые в других отраслях промышленности, непригодны для молочных стоков, так как не учитывают специфики их состава. Вместе с тем, определение малых количеств жира необходимо для оценки качества малоза- , грязненных сточных вод с целью их исполь зования в оборотных системах водоснаб- жения предприятий. Наиболее близким по технической сушности к предлагаемому является способ определения жира в сточных водах молочной промышленности, согласно которому пробу предварительно обрабатывают концентрированным раствором аммиака дЛя гидролиза белковых оболочек жира. Затем экстрагируют жир в четыре приема смесью этилового и петроЛейного эфиров в пр.исутствии этилового спирта. Экстракт фильтруют через безводный сульфат натрия для удаления воды и упаривают в предварительно взвешенной чашке при температуре не выше 120 С. Количество жира определяют взвешиванием l.. Недостатками этого -способа является .невозможность определения микроколичеств жира .(данный способ позволяет определить от 25О мг/л жира и выше), а также длительность анализа (1,5 ч), обусловленная/ приемом взвешивания в конце способа. Цель изобретений - повышение эффективности способа. Поставленная цель достигается тем, что после гидролиза молочного белка в исследуемой пробе ее нейтрализуют до рН 373 6,0-6,5, а после удаления органического растворителя из экстракта в остаток добавляют раствор гидроксиламина в количестве 1 мл на О,3-1,О мг жира раство нагревают в течение 60-120 сек до 6О100 С, охлаждают до 18-20 С и вносят раствор хлорного железа, при этом количество жира определяют по оптической плотности. Экстракцию жира осуществляют четы- реххлористым углеродом трижды, расходуя на 100 мл пробы по 15 мл четыреххлористого углерода каждый раз. Сущность способа заключается в следу ющем. ,В делительную воронку емкостью 2 ОО25О -МЛ помешают 50-1ОО мл сточной воды (содержащей О,3-1,О мг жира, если содержание жира больше, то анализируемую пробу разбавляют) . Туда же добавляют 5-10 мл концентрированного раствора аммиака и перемеши вают. Затем добавляют 2-4 мл концентрированной серной кислоты для нейтрализации пробы, перемешивают и проверяют рН индикаторной бумажкой, рН должен быть равным 6,0-6,5, если рН выше, то добавляют серную кислоту до указанного значения.В делительную воронку приливают 510 мл этилового спирта и 15-20 мл че- тыреххлористого углерода и встряхивают 3 мин. После расслоения эмульсии нижнюю фазу сливают в колбочку, в делительную воронку вновь добавляют 15-20 мл четырех хлористого углерода и снова встряхивают 3 мин. Нижний слой сливают в колбочку и ещё раз наливают в делителььгую воронку 15-20 мл четыреххлористого углерода, встряхивают 3 мин и собирают нижний слой в колбочку, в, колбочку с объединенным экстрактом добавляют безводный сул фаТ натрия для удаления влаги (в соотношении сульфата натрия к экстракту . 1:9). Содержимое колбы перемешивают и экстракт сливают в сухую колбу, при этом колбу с сернокислым натрием промывают 3 порциями (по 5 мл каждая) четыреххло ристого углерода и присоединяют к экстракту, Удаляют растворитель, помещая колбу с экстрактом на кипящую водяную баню, и упаривают -досуха. После удаления растворителя в колбу добвЕяяют i мл раствора гидроксиламина (для приготовления гидро- ксиламина 1 объем 4%-ного спиртового раствора соляно-кислого гидроксиламина и два объема 6%-ного спиртового раство6ра гидроокиси натрия перемешивают и фильтруют перед употреблением),затем закрывают притертой пробкой и нагревакзт на кипящей водяной бане 1 мин (по секундомеру). После охлаждения раствора до 18-20 добавляют в колбу 4 мл рабочего раствора хлорного железа (для приготовления рабочего раствора к 8 мл основного раствора хлорного железа добавляют 3,7 мл хлорной кислоты и добавляют до 1ОО мл 96%-ный этанол, для приготовления же основного раствора 5 г хлорного железа растворяют в 10 мл 57%-ной хлорной кислоты, добавляют 10 мл дистиллированной воды и доводят до 100 мл охлажденным 96%-ным этанолом). Через 15-20 мин измеряют оптическую плотность окраенного раствора на спектрофотометре при Л 52О нм. Оптическую плотность измеряют по отношению к раствору приготовленному следуюшим образом, В колбу наливают 6 О-80 мл четырех- хлористого углерода и помещают на водя- баню для упаривания, затем проводят те же операции, что и в случае проведения реакции с экстрактом жира. На чертеже представлена калибровочная кривая, по которой рассчитывают содержание жира. Для построения калибровочной кривой используют данные по определению молочного жира, находящегося в разбавленном растворе молока. Берут 1 мл молока с известным содержанием жира (жирность молока определяется стандартным методом ) и разбавляют в 1 л дистиллированной воды. Затем пипеткой отбирают 5, 10, 15, 20, ЗО мл раствора, помешают в мерную колбу на 1ОО мл и разбавляют дистиллированной водой до метки. Полученные растворы содержат (например, при жирности молока равной 3%) соответственно 0,15, О,38; 0,45; 0,60; О,90 мг жира. Далее 10О мл каждого раствора помещают в делительную воронку и производят все операции, проводимые при анализе сточной воды. На основании полученных данных строят калибровочную кривую, выражающую зависимость оптической плотности от содержания жира. , . Содержание жира Су (мг/л) расчитывают по формуле С-10ОО где С - содержание жира по калибровочной кривой, MPj V объем- пробы, МГЦ Пример 1. В делительную ворон ку помещают 100 мл исследуемой сточной воды, добавляют 10 мл концентрированного раствора аммиака и перемешиваю ПрилиЬают 4 мл концентрированной серной .кислоты, перемешивают и проверяют рН индикаторной бумажкой. Достигают рН .6,0 добавлением серной кислоты. Затем в делительную воронку приливают 10 мл этилового спирта и 15 мл четыреххлорис того углерода и встряхивают 3 мин . После расслоения эмульсии нижнюю фазу еливают в Колбочку, в делительную воронку вновь добавляют 15 мл четыреххлористо.го углерода, встряхивают 3 мин и сливают нижнюю фазу в колбочку. Экстракцию повторяют в раз. В колбу с объединенным экстрактом добавляют 5 г безвод ного сульфата натрия, перемешивают и экстракт сливают в сухую колбу, а колбу с сернокислым натрием промывают- тремя порциями (по 5 мл каждая) четыреххлористого углерода и присоединяют к экстракту. Затем удаляют растворитель, помещая колбу с экстрактом в кипяшую водяную баню и упаривают досуха. После удаления растворителя в колбу добавляют пипеткой 1 мл раствора гидроксиламина, закрывают притертой пробкой, нагревают на кипящей водяной бане 60 сек (по секундомеру). После охлаждения раствора до 18 С в колбу добавляют 4 мл рабочего раствора хлорного железа, через 15 м измеряют оптическую плотность окрашенно го рартвора на фртоэлектрокалориметре с зеленым светофильтром.1 Измерение .оптической плотности проводят по отношению к раствору, приготовленному следующим образом. В колбу наливают 6 О мл четыреххло- ристого углерода и помешают на водяную баню, упаривают досуха и дальше проводя те же опе(эации, что и в случае проведения реакции с экстрактом жира. Получают оптическую плотность, равную 0,12. По калибровочной кривой находят содержание жира, соответствующее полученной оптической плотности, равное О,33 мг. Содер жание жира Су (мг/л) находят по форО,33 10ОО 10О Пример 2. В делительную воронку помещают 1ОО мл исследуемой сто ной воды, добавляют 10 мл ко1щентрированного раствора аммиака и перемешивают. Приливают 4 мл ко1щентрированной серной кислоты, перемешивают, доводят рН раствора до 6,5. Проводят трехкратную экстракцию жира четыреххлористым углеродом, обезвоживают экстракт и упаривают его, затем добавляют 1 мл раствора гидрок- силамина, нагревают на водяной бане в течение 60 сек, согласно примеру 1, после охлаждения раствора до 20 С в него добавляют раствор хлорного железа и измеряют оптическую плотность по примеру 1. В данном случае она составляет 0,15, что соответствует содержанию жира по калибровочной кривой 0,42 мг. Содержание жира (мг/л) определяют по формуле 0,42 1000 100 Пример З.В делительную воронку помешают 50 мл исследуемой сточной воды, добавляют 5 мл концентрированного раствора аммиака и перемешивают. Приливают 2 мл концентрирован юй серной кислоты, перемешивают, доводят рН раствора до6,0. Проводят трехкратную экстракцию, жира четыреххлористым углеродом, обезвоживают экстракт и упаривают его, . затем добавляют 1 мл раствора гидроксиламина, нагревают на водяной бане в течение 12О сек при , согласно примеру 1. После охлаждения раствора до 20 С в него добавляют раствор хлорного железа и измеряют оптическую плотность по примеру 1. В этом случае оптическая плотность равна 0,24, что соответствует содержанию жира по калибровочной кривой 0,7 О мг. Содержание жира в мг/л определяют по формуле 0,7 100О 50 Способ позволяет определять жир в сточных водах молочных предприятий от 3 .мг/л и выше. Кроме того, способ обеспечивает возможность определения микроколичеств (до 3 мг/л). жира в малозагрязненных сточных водах и его ускорение. Способ определения жира апробируют на искусственно приготовленных смесях, имитирующих малозагрязненные сточные оды. Результаты этих определений представены в таблице.

Формула изобретения

Способ определения жира в сточных водах молочной промышленности, .преду- сматривающий гидролиз молочного белка в исследуемой пробе концентрированным раствором аммиака, экстра сцию жира органическими растворителями, обезвоживание экстракта жира путем добавления в него

гш роскопических солей, удаление растворителя из экстракта нагреванием с последующим определением количества жира, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа,пос-

ле гидролиза молочного белка в исследуемой пробе ее нейтрализуют до рН 6,06,5, после удаления органического растворителя из экстракта в остаток добавляют раствор гидроксиламина в количестве

1 мл на 0,3-1,0 мг жира, раствор нагревают в течение 60-120 сек до 60 1ОО С, охла:нсдают до 18-20С ивносят раствор хлорного железа, при этом количество жира определяют по оптической

плотности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

iHansen A-P.,Journat о I Iia-ir) Science ,vot.59,fJ27,1976,рН 222-1215.