生物参数检测与控制2化学分析

1、三、氮含量的测定氮是发酵微生物所必需的氮气源。 原料中蛋白质含量的高低与发酵产品品质有很大关系。 在啤酒酿造中，原料中蛋白质的含量过高的话，啤酒有时会混浊。 但是酱油等发酵食物需要选择蛋白质含量高的原料。 对酵母来说，氮含量是酵母产品品质的重要指标。 (1)原料中粗蛋白质的测定1，原理蛋白质的测定多采用凯氏定氮法(Kjeldahl )。 其原理是将试料和浓硫酸共热消化，使蛋白质分解，其中氮与硫酸化合生成硫酸铵，然后碱化蒸馏使阿摩尼亚游离，用标准酸接收，用标准碱滴定过剩酸。 笼氮法测定试料中的总氮量，除蛋白质中的氮以外，还包括氨基酸、酸胺、核酸等中的氮，换算成蛋白质称为粗蛋白质。 浓硫酸的作用：

2、1)脱水使有机物碳化。 2 )氧化：浓硫酸在338以上分解而产生氧，破坏有机物，能够产生二氧化碳和水。4) 2NH3 H2SO4(过剩) (NH4)2SO4、硫酸铜的作用(催化剂):2cuso4cu2so4、过氧化氢的作用： h2o 22 h2o e0=1. 77 30%氢氧化纳金属钍的作用： (NH4)2SO4 2NaOH 2NH4OH Na2SO4，蒸馏的阿摩尼亚被硫酸吸收：2NH3 H2SO4 (NH4) 2SO4过剩的硫酸用氢氧化纳金属钍滴定： H2SO4 2NaOHNa2SO4 2H2O 2.试剂浓硫酸钾元素硫酸铜(CuSO45H2O )过氧化氢(30%) 30%氢氧化纳金属钍溶液(

3、试剂1-28) 0.1V硫酸溶液(试剂1-29) 0.1N氢氧化纳金属钍溶液(试剂1-31 ) 加入3克硫酸钾元素和1克硫酸铜，加入20毫升浓硫酸，瓶口放置小的三角漏斗，用电炉加热消化，消化装置如图1-2所示。 如果消化液的颜色难以消失的话，在蒸发制冷后加入35毫升的过氧化氢，继续加热直到消化液变得清澈透明。 蒸发制冷，装入容量100毫升的瓶子(事先在瓶子里放入约20毫升的水)，用水将笼子氮气瓶清洗到一盏茶，蒸发制冷到室温，用水定容到刻度，使之适应。 2 )加入碱蒸馏吸取稀释消化液50毫升，装入平底烧瓶500毫升，加入水约100毫升和沸石数粒，加入氢氧化钠金属钍溶液60毫升(或者在烧瓶中加入碱

4、)，立即凝固，蒸馏约45分钟接收瓶中预先放入25或50毫升0.1N硫酸溶液。 图1-3显示了蒸馏设备。 3 )滴定：蒸馏结束后，用水洗涤冷凝机，取出接收瓶，加入4滴0.1甲基红指示剂，用0.1N氢氧化钠金属钍溶液滴定至黄色。 4 .式中(NV)H2SO4接收瓶的硫酸溶液的当量浓度和体积(毫升) (NV)NaOH滴定时消耗的氢氧化纳金属钍溶液的当量浓度和体积(毫升) 0.01401氮的毫克当量(克) 100/50稀释倍数w试样常数法能够测定约40毫克的氮，但水蒸气蒸馏2 )用凯氏定氮法消化时，必须用通风机进行。 开始消化的时候用火加热，稳定后用强火加热，中途摇动笼子氮瓶，冲走瓶壁上的黑点。 3

5、)笼氮法消化时的催化剂也可以使用水银，蒸馏时加入几粒亚金属铅，防爆沸腾的接收液也可以使用24硼酸溶液，用标准酸滴定，该指示剂为甲基红单溴甲酚绿混合指示剂(试剂132 )，终点的变色剧烈，其反应式：2NH 34h3bo3=(蛋白质中氮含量一般为16左右，因此换算系数为100/16=6.25，半微量氮的固定法(水蒸气蒸馏法)本法的原理和测定步骤基本上与常数的笼法相同，不同之处在于样品需要量少(数毫克的固体样品或数毫升的液体样品) 此外，碱化后的蒸馏使用水蒸气蒸馏法。 (装置)、测定顺序：将5毫升试验液吸入50毫升的干燥笼氮瓶中，在山火中浓缩成粘稠状(约12毫升)。 加入1.8混合催化剂(试剂36

6、) (不要粘在墙上)，加入5毫升浓硫酸，摇动，在瓶口加入小漏斗。 用小火加热，加热时尽量避免泡沫飞散，泡沫停止后，加强火使其沸腾(硫酸在瓶子中沸腾回流，回流的程度最好达到瓶颈的1/3 )，直到消化液变得清澈透明。 将消化液移入100毫升的容量瓶中，用水定容至刻度。 吸入稀释消化液25毫升，装入蒸馏器内。 用2毫升的硼酸溶液接收，加入了甲基红溴甲酚绿指示剂(试剂132 )。 在蒸馏器内慢慢加入30氢氧化纳金属钍溶液15毫升，在碱液流动前在漏斗中加入少量水密封。 通过水蒸气，蒸馏15分钟，将硼酸液面从接收管分离，蒸馏2分钟，水洗接收营地。 取下三角瓶，用0.01N的盐酸溶液滴下溶液，从青绿色变成浅

7、紫色大头针是终点。 (进行另外的空白对照试验，从样品的消耗盐酸中扣除消耗盐酸量。 式中n盐酸溶液的当量浓度v消耗盐酸溶液的体积(毫升) 14.01氮的毫升当量(毫升) 100/2525吸引稀释消化液的体积(毫升) 100稀释消化液的体积(毫升) 100/55是吸引试验液的体积原理氨基酸是云同步中带有氨基化学基和羧基化学基的两性化合物，虽然不能用氢氧化钠金属钍直接测定，但加入甲醛，遮蔽氨基化学基的碱性，呈现羧基化学基酸性，用氢氧化钠金属钍滴定，反应式，2试剂1 )甲醛吸取稀释液2毫升，放入烧杯100毫升中，加入水80毫升，搅拌下，用005N氢氧化纳金属钍溶液滴定至pH820 (用酸修正测定)，但

8、这是游离酸性度，没有修正量。 加入甲醛溶液10毫升，立即用005N氢氧化纳金属钍溶液充满至pH920 (用酸修订测定)。 另外取出80毫升水，不加入酱油稀释液，制成空白对照液，同样操作。 4、经修订，添加v甲醛后的试验液消耗氢氧化纳金属钍溶液体积(毫升)添加V0甲醛后的空白对照液消耗氢氧化纳金属钍溶液体积(毫升) n氢氧化纳金属钍溶液的当量浓度0.01401氮的毫升当量(克) 100/22表示酱油稀释液的体积(毫升) 100是酱油稀释，另外，各种氨基酸等相当点不同，因此难以确定适当的滴定终点。 比较准确的阿摩尼亚态氮的测定方法最好使用粉碎氮法(VanSlyke )。 (N2)，2 )酱油的色调

9、很深，用指示剂法滴定的误差很大。 用活性炭脱色容易吸附大量的芳香族氨基酸，结果降低。 四、酸的测定酸不仅对微生物发酵过程具有一定的指导意义，而且酸与产品品质关系也很大。 例如在酒和酒的生产中，对麦芽订、发酵液、酒醅、固体曲、液体曲、酒母醅等中的酸有一定的要求。 白酒、啤酒、酱油、食醋等发酵产品中的酸也是重要的质量指标。 发酵中产生的酸类非常多，有脂肪酸、羟基酸等，其中低碳短链的直链脂肪酸，例如甲酸、冰乙酸等称为挥发性酸，乳酸、柠檬酸等称为不挥发性酸。酸的测定方法常采用中和法，有时采用电位滴定法、比色法，也可以采用试剂颜色深而外指示剂法。 酸的表示方法常常用样本中的主要酸来纠正，例如白酒中的酸是

10、用冰乙酸来纠正，食醋中的不挥发性酸是用乳酸来纠正。 在特定条件下，所述氢氧化纳金属钍操作溶液可以由消耗的毫米波克当量或体积来表示。 (1)白酒中的总酸、挥发酸、不挥发酸的测定1原理白酒中的总酸用中和法直接测定，挥发酸用水蒸气蒸馏，馏出液用中和法测定，总酸和挥发酸的差为不挥发酸。 2试剂1)0.1N氢氧化纳金属钍溶液(试剂130) 2)0.5酚酞指示剂(试剂138 )，3测定步骤总酸的测定：吸入白酒50毫升，加入三角瓶500毫升，加入水100毫升和酸酞指示剂2滴， 将用01N氢氧化纳金属钍溶液滴定至微红色的、式中的n，v氢氧化纳金属钍溶液的当量浓度和消耗体积(毫升)为0.06006冰乙酸的毫米克

11、当量(克) 50酒样体积(毫升) 100换算成酒样中酸量为100毫升， 乳酸的话只要将冰乙酸的毫克置换为乳酸的毫克当量(009008 )即可，2 )挥发酸的测定：吸收100毫升白酒，加入100毫升水进行蒸馏，以容量100毫升正确地接收100毫升。 吸取馏出液25毫升，放入三角瓶100150毫升中，加入苯酚酞指示剂2滴，用0.1N氢氧化纳金属钍溶液滴定到微红色。 3 )不挥发酸的测定：不挥发酸(乳酸为100毫升)总酸(乳酸为100毫升) -挥发酸(乳酸为100毫升)，4研究本方法也适用于合十礼、黄酒、醇、食醋和发酵醅(二)啤酒的总酸度的测定啤酒中含有多种有机酸和无机酸啤酒的总酸度是指啤酒中的各种

12、酸的总和，用中和标准碱(1N氢氧化纳金属钍)和一定量(100毫升)的啤酒中的总酸所消耗的体积来表示。 啤酒中酸类少的部分来源于原料大麦，称为原始酸度。 大部分酸来源于浸麦、发芽、糖化至发酵各过程中的醇和酵母的作用，称为摇镜头种分解酸度。 啤酒总酸度的测定使用目视比色法。 1用原理目视比色测定啤酒总酸度的方法，用已知浓度的标准碱溶液，直接滴定试验液，中和其中的所有酸类。 以冰乙酸为例，将其反应式： CH3COOH NaOH=CH3COONa H2O，滴定终点的观察以pH90酚酞参比溶液的颜色与啤酒本身颜色相符的综合颜色作为标准颜色，滴加试验液至标准碱与该标准颜色相同。 2试剂1 )不含二氧化碳的

13、蒸馏水(试剂139) 2)中性乙醇(试剂140) 3)50中性乙醇水溶液4)005酚酞溶液(试剂141) 5)硼酸缓冲溶液(试剂142 )。 6)01N氢氧化纳金属钍溶液(试剂143 )、4 .份授权基准中规定的：的总酸度，用100毫升啤酒消耗的1N氢氧化纳金属钍溶液的毫升数表示，即，是100毫升啤酒消耗氢氧化纳金属钍溶液的毫米克当量数5 .研究1 ) 之所以采用这几十年的比色法，是因为判断这种独特终点的方法是：第一，啤酒中含有很多缓冲物质，如磷酸盐、氨基酸等，通过它们的缓冲作用，滴定液的PH变化很慢，指示剂无明显的颜色变异。 第二，啤酒中有多个有机酸、无机酸共存，各自的酸的等效点不一致，理论

14、上滴定存在多个滴定曲线，它们的交织重叠，就不能用指示剂的颜色突然变异来判断终点。 第三，本方法用标准碱直接滴定彩色啤酒样品，滴定中的颜色变化根据啤酒本身的颜色进行化学基，使两侧的比色条件一致。 pH9.0酚酞参比溶液端必须涂上啤酒的底色。 2 )电位滴定法测定的总酸，与目测比色法相比，具有操作简便、时间短、结果准确，适合很多试样的连续测定等优点。如果能够采用自动电位滴定修正，则以上的优点变得更显着。 (3)电位滴定法测定啤酒的总酸度电位滴定法测定啤酒的总酸度，与目视比色法相比，具有操作简单、结果准确等优点。 所使用的机器是自动电位滴定修正，也可以使用通常的酸修正。 1试剂01N氢氧化纳金属钍溶

15、液(试剂1-30 )、2测定步骤正确吸出无瓦斯气体啤酒50毫升，在小烧损中加入搅拌棒，装入磁力搅拌器，将玻璃电极和汞电极加入滴定液，启动搅拌器，按下酸校正读取开关， 用0.1N氢氧化钠金属钍溶液滴定酒样，随时观察溶液，3 .订正，式中n，v氢氧化钠金属钍溶液的当量浓度和消耗体积(毫升) 100/50将酒样50毫升换算成酒样100毫升中的浓度，5 .白酒中总酯类化合物的测定酯类化合物有机酸和醇类为酸性条件酒中的香气与酯类化合物类的组成和含量有很大关系，是酒的重要质量指标。 白酒中的酯类化合物类成分极为复杂，其中有冰乙酸冰乙酸、原酸乙酯、丁酸乙酯、乳酸乙酯等。 用化学分析法测定的是总酯类化合物，多

16、用冰乙酸乙基醋来订正。 ()原理白酒中总酯类化合物的测定是用碱中和游离酸。 再加入一定量的碱使酯类化合物皂化，用酸滴定过剩的碱。 (二)试剂1)01N氢氧化纳金属钍溶液(试剂1-30) 2)01N盐酸溶液(试剂146) 3)05苯酚酞指示剂(试剂138 )，(三)吸引测定步骤50毫升的酒样，放入500毫升的三角瓶中，再加入25毫升的上推回流冷凝机，在沸腾水浴中回流30分钟皂化，取出蒸发制冷，然后立即用01N盐酸溶液滴加红色刚刚消失。 (4)式中的N1氢氧化纳金属钍溶液的当量浓度N2，V2盐酸溶液的当量浓度和消耗体积(毫升) 0.08812冰乙酸乙基的毫克当量(克)，(5)讨论1 )总酯类化合物量大于04时，皂化在01N氢氧化纳金属钍溶液中变更为30毫升。 2 )静置一夜进行皂化的结果，沸水浴回流皂化比30分钟稍低。 六、白酒中总醛的测定白酒中的醛类有甲醛、苯乙醛、丙醛、丁水冷机、糖醛等，是发酵中醇的氧化物。 醛类毒性大，而适量的醛类对酒香起一定作用。 因为甲醛、苯乙醛的沸点比乙醇低，除去酒头就能除去大部分醛类。 白酒中的总醛以苯乙醛计算。 原理(二)正确加入005N硫代硫酸钠金属