close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 14706

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2011.08.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
G 01N 33/04
(2006.01)
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ПОВАРЕННОЙ СОЛИ
В СЫРЕ ИЛИ СЫВОРОТКЕ ПРИ ИХ ПРОИЗВОДСТВЕ
(21) Номер заявки: a 20090652
(22) 2009.05.06
(43) 2009.10.30
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Могилевский
государственный
университет продовольствия" (BY)
(72) Авторы: Шингарева Татьяна Ивановна; Глушаков Михаил Александрович; Автушенко Валентина
Владимировна (BY)
(73) Патентообладатель:
Учреждение
образования "Могилевский государственный университет продовольствия" (BY)
BY 14706 C1 2011.08.30
BY (11) 14706
(13) C1
(19)
(56) KINDSTEDT P.S. et al. // Journal of Dairy
Science. - 1983. - V. 66, is. 5. - P. 988-993.
HOLSINGER V.H. et al. // Journal of
Dairy Science. - 1967. - V. 50, is. 8. P. 1189-1193.
JOHNSON M.E. et al. // Journal of Dairy
Science. - 1985. - V. 68, is. 4. - P. 10201024.
SU 1322148 A1, 1987.
ГОСТ 3627-81. Молочные продукты:
Методы определения хлористого натрия.
WENNER V.R. // Journal of Dairy Science. - 1960. - V. 43, is. 1. - P. 22-27.
(57)
Способ определения содержания поваренной соли в сыре или сыворотке потенциометрическим методом при их производстве, заключающийся в том, что готовят две контрольные пробы сыра или сыворотки путем добавления к отобранным до этапа посолки
пробам сыра или сыворотки водных растворов поваренной соли в соотношении 1:1, причем для первой контрольной пробы берут 0,04 %-ный, а для второй пробы - 4,00 %-ный
раствор поваренной соли, измеряют потенциалы ионселективного электрода на ионы
натрия или хлора в контрольных пробах, затем готовят опытную пробу сыра или сыворотки путем добавления к отобранной до этапа посолки пробе сыра или сыворотки дистиллированной воды в соотношении 1:1, измеряют потенциал ионселективного электрода на
ионы натрия или хлора в опытной пробе и рассчитывают содержание поваренной соли в
сыре или сыворотке ω, %, из выражения:
E −E
− 1,4 ,
lg ω = 2 ⋅ 1
E2 − E
где E1 - потенциал ионселективного электрода на ионы натрия или хлора в первой контрольной пробе сыра или сыворотки, мВ;
E2 - потенциал ионселективного электрода на ионы натрия или хлора во второй контрольной пробе сыра или сыворотки, мВ;
E - потенциал ионселективного электрода на ионы натрия или хлора в опытной пробе
сыра или сыворотки, мВ.
Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано для
определения содержания поваренной соли в сыре или сыворотке при их производстве.
BY 14706 C1 2011.08.30
Для определения содержания поваренной соли в сыре или сыворотке при их производстве используют два способа: титриметрический метод с азотнокислым серебром и метод с катионитом [1].
Недостатками данных методов являются их длительность, трудоемкость, а также материалоемкость.
Задача изобретения - разработка экспресс-метода определения содержания поваренной соли в сыре или сыворотке при их производстве со снижением материалоемкости и
трудоемкости.
Задача решается способом определения содержания поваренной соли в сыре или сыворотке потенциометрическим методом при их производстве, заключающимся в том, что
готовят две контрольные пробы сыра или сыворотки путем добавления к отобранным до
этапа посолки пробам сыра или сыворотки водных растворов поваренной соли в соотношении 1:1, причем для первой контрольной пробы берут 0,04 %-ный, а для второй пробы 4,0 %-ный раствор поваренной соли, измеряют потенциалы ионселективного электрода на
ионы натрия или хлора в контрольных пробах, затем готовят опытную пробу сыра или
сыворотки путем добавления к отобранной до этапа посолки пробе сыра или сыворотки
дистиллированной воды в соотношении 1:1, измеряют потенциал ионселективного электрода на ионы натрия или хлора в опытной пробе и рассчитывают содержание поваренной
соли в сыре или сыворотке ω из выражения, %:
E1 − E
− 1,4 ,
lg ω = 2 ⋅
(1)
E1 − E 2
где E1 - потенциал ионселективного электрода на ионы натрия или хлора в первой контрольной пробе сыра или сыворотки, мВ;
E2 - потенциал ионселективного электрода на ионы натрия или хлора во второй контрольной пробе сыра или сыворотки, мВ;
E - потенциал ионселективного электрода на ионы натрия или хлора в опытной пробе
сыра или сыворотки, мВ.
Известно, что для электролитов существует линейная зависимость между отрицательным десятичным логарифмом равновесной молярной концентрации одного из их ионов в
растворе и потенциалом ионоселективного электрода на этот ион (для поваренной соли pNa или pCl). Данная зависимость представляет собой выражение вида:
(2)
П = k ⋅ [-lg(C)] + A, B,
где П - потенциал ионселективного электрода на натрий или хлор, мВ;
C - равновесная молярная концентрация иона в растворе, моль/дм3;
k - угловой коэффициент;
A - величина направленного по оси ординат отрезка, численно равного величине потенциала ионселективного электрода на ионы натрия или хлора при значениях -lg(C) = 0 [2].
Известно, что при диссоциации 1 моля поваренной соли образуется 1 моль катионов
натрия и 1 моль анионов хлора, то есть количество каждого из ионов равно количеству
поваренной соли:
NaCl → Na+ + Cl−.
Поскольку результатом метода является определение содержания поваренной соли (ω)
в сыре или сыворотке, то требуется ее рассчитать из полученного значения молярной концентрации поваренной соли (C) в сыре или сыворотке из выражения:
 M NaCl ⋅ 100 
ω= 
(3)
 ⋅ C, % ,
ρ


где ω - содержание поваренной соли в сыре или сыворотке, %;
MNaCl - молярная масса хлорида натрия, г/моль;
ρ - плотность сыра или сыворотки, г/дм3;
100 - коэффициент перевода доли в %.
2
BY 14706 C1 2011.08.30
Из выражения (3) следует необходимость определения плотности сыра или сыворотки,
что является сложной задачей, исключение которой позволит существенно упростить методику. Для этого нужно произвести замену переменных. Из выражения 2 следует, что
П ∼ -lg(C). С другой стороны, молярная концентрация поваренной соли в продукте (C)
связана с ее содержанием (ω) таким образом, что (ω) ~ (C) (выражение 3). Объединение
выражений 2 и 3 позволяет получить функцию типа П = f(ω), которую можно представить
в виде:






ω


П = k ⋅ − lg
+ A, B .
(4)

 M NaCl ⋅ 100  


 

ρ
 


Разделение членов под логарифмом и замена полученных констант одной позволяет
получить выражение вида:
5)
П = k ⋅ [-lg(ω)] + Q, B,
где
   M NaCl ⋅ 100  
Q = k ⋅ lg 
(6)
  + A, B .
ρ
 
  
Поскольку выражение (5) представляет собой прямую на плоскости, то для ее задания
необходимо и достаточно знать координаты двух точек, принадлежащих данной прямой.
Поэтому для определения содержания поваренной соли в сыре или сыворотке необходимо
и достаточно приготовить две контрольные пробы сыра или сыворотки с заданным содержанием поваренной соли для того, чтобы получить уравнение прямой и использовать
его для расчета содержания поваренной соли в исследуемом сыре или сыворотке.
Контрольные пробы сыра или сыворотки получают путем смешивания их с водным
раствором поваренной соли в соотношении 1:1, причем для первой контрольной пробы
сыр или сыворотку смешивают с 0,04 %-ным, а для второй контрольной пробы с 4,0 %-ым
водным раствором поваренной соли.
Использование водных растворов поваренной соли позволяет вносить ее в точном количестве при подготовке контрольных проб сыра или сыворотки.
Использование указанных концентраций водных растворов поваренной соли и соотношений смешения с ними сыра или сыворотки позволяет наиболее полно охватить диапазон возможного содержания поваренной соли в сыре или сыворотке (0,04÷4,0 %).
Использование водных растворов поваренной соли с концентрацией менее 0,04 % или более 4,0 % нецелесообразно, так как эти концентрации выходят за границы диапазона возможного содержания поваренной соли в сыре или сыворотке. Кроме того, использование
указанных концентраций водных растворов поваренной соли, отличающихся в десять раз,
позволяет упростить математический расчет содержания поваренной соли в сыре или сыворотке.
Для обеспечения воспроизведения результатов метода при подготовке опытных проб
необходимо смешивать их с дистиллированной водой в том же соотношении 1:1.
Расчет содержания поваренной соли ω в молочном сыре или сыворотке производят из
выражения (1), которое представляет собой уравнение прямой, проходящей через две данные точки M1(-lg[ω1]; Е1), M2(-lg[ω2]; Е2), расположенные на плоскости в декартовых координатах с осью абсцисс -lg[ω] и осью ординат E:
(− lg[ω1 ]) − (− lg[ω])
E1 − E
=
.
(7)
(− lg[ω1 ]) − (− lg[ω2 ]) E1 − E 2
Если раскрыть скобки в левой части выражения (7), то получится выражение следующего вида:
3
BY 14706 C1 2011.08.30
lg[ω] − lg[ω1 ]
E1 − E
=
.
(8)
lg[ω2 ] − lg[ω1 ] E1 − E 2
Если из выражения (8) выразить lg[ω], то получится выражение следующего вида:
E1 − E
lg[ω] =
(lg[ω2 ] − lg[ω1 ]) + lg[ω1 ] .
(9)
E1 − E 2
Известно, что разность логарифмов двух чисел равна их частному, поэтому выражение (9) можно представить в виде:
E1 − E
 ω2 
lg[ω] =
⋅ lg   + lg[ω1 ] .
(10)
E1 − E 2
 ω1 
ω2
 ω2 
= 100 , то lg   = 2 . В таком случае выражение (10)
Поскольку согласно условию
ω1
 ω1 
может быть записано в виде:
E1 − E
+ lg[ω1 ] .
lg[ω] = 2 ⋅
(11)
E1 − E 2
Выражение (11) является искомым. Значение ω1 для контрольной пробы молочного
сыра или сыворотки известно и составляет 0,04 %, поэтому можно рассчитать lg[ω1]. Логарифмирование данной концентрации и последующее раскрытие скобок приводит к выражению для расчета содержания поваренной соли в исследуемом сыре или сыворотке
(12):
E1 − E
+ (− 1,4 ) ;
lg[ω] = 2 ⋅
E1 − E 2
(12)
E1 − E
− 1,4 .
lg[ω] = 2 ⋅
E1 − E 2
Предлагаемый метод осуществляют следующим образом.
Готовят две контрольные пробы сыра или сыворотки. Для этого сыр или сыворотку
смешивают с водным раствором поваренной соли в соотношении 1:1. Для подготовки
первой контрольной пробы сыр или сыворотку смешивают с 0,04 %-ным водным раствором поваренной соли, для подготовки второй контрольной пробы сыр или сыворотку
смешивают с 4,0 %-ным водным раствором поваренной соли.
Измеряют потенциал ионселективного электрода на ионы натрия или хлора в контрольных пробах сыра или сыворотки с помощью ионселективных электродов на ионы
натрия или хлора.
Готовят опытную пробу сыра или сыворотки. Для этого исследуемый сыр или сыворотку смешивают с дистиллированной водой в соотношении 1:1.
Измеряют потенциал ионселективного электрода на ионы натрия или хлора в опытной
пробе сыра или сыворотки с помощью ионселективных электродов на ионы натрия или
хлора.
Рассчитывают содержание поваренной соли в исследуемом сыре или сыворотке из
выражения (1), %:
E1 − E
− 1,4 .
lg ω = 2 ⋅
(11)
E1 − E 2
Пример 1
Готовят две контрольные пробы сыра "Российский молодой". Для этого из сырной головки после прессования (перед этапом посолки) отбирают щупом 80 ± 10 г сырного теста. Отобранную пробу измельчают на терке. Отвешивают две навески измельченной
сырной массы по 30 г и помещают их в фарфоровые чашки. Прибавляют в первую фарфоровую чашку (первая контрольная проба) 30 г водного раствора поваренной соли с содержанием 0,04 %, во вторую фарфоровую чашку (вторая контрольная проба) прибавляют
4
BY 14706 C1 2011.08.30
30 г водного раствора поваренной соли с содержанием 4,0 %. Пестиками растирают содержимое фарфоровых чашек до гомогенной консистенции. Измеряют потенциал ионселективного электрода на анионы хлора в контрольных пробах сыра "Российский
молодой". Для первой контрольной пробы значение потенциала составило 1749 мВ, для
второй контрольной пробы - 303 мВ.
Готовят опытную пробу сыра "Российский молодой". Для этого из сырной головки
зрелого сыра отбирают щупом 40 ± 5 г сырного теста. Отобранную пробу измельчают на
терке. Отвешивают навеску 30 г измельченной сырной массы и помещают ее в фарфоровую чашку. Прибавляют в фарфоровую чашку 30 г дистиллированной воды. Пестиком
растирают содержимое фарфоровой чашки до гомогенной консистенции. Измеряют потенциал ионселективного электрода на анионы хлора в опытной пробе сыра "Российский
молодой". Для опытной пробы значение потенциала составило 530 мВ. Рассчитывают
массовую долю поваренной соли ω в сыре "Российский молодой" из выражения:
E1 − E
− 0,4 ,
lg ω = 2 ⋅
E1 − E 2
где E1 - потенциал ионселективного электрода на анионы хлора в первой контрольной
пробе сыра "Российский молодой", 1749 мВ;
E2 - потенциал ионселективного электрода на анионы хлора во второй контрольной
пробе сыра "Российский молодой", 303 мВ;
E - потенциал ионселективного электрода на анионы хлора в опытной пробе сыра
"Российский молодой", 530 мВ.
1749 − 530
lg ω = 2 ⋅
− 0,4 = −0,279 ;
1749 − 303
ω = 10−0, 279 = 1,94 % .
По результатам расчетов получают массовую долю поваренной соли ω в опытной
пробе сыра "Российский молодой" 1,94 %.
Пример 2
Готовят две контрольные пробы сыра "Адыгейский". Для этого из сырной головки перед этапом посолки отрезают ножом 80 ± 10 г сырного теста. Отобранную пробу растирают на пергаментной бумаге. Отвешивают две навески растертой сырной массы по 30 г и
помещают их в фарфоровые чашки. Прибавляют в первую фарфоровую чашку (первая
контрольная проба) 30 г водного раствора поваренной соли с содержанием 0,04 %, во вторую фарфоровую чашку (вторая контрольная проба) прибавляют 30 г водного раствора
поваренной соли с содержанием 4,0 %. Пестиками растирают содержимое фарфоровых
чашек до гомогенной консистенции. Измеряют потенциал ионселективного электрода на
катионы натрия в контрольных пробах сыра "Адыгейский". Для первой контрольной пробы значение потенциала составило 1086 мВ, для второй контрольной пробы – 580 мВ.
Готовят опытную пробу сыра "Адыгейский". Для этого из сырной головки перед этапом посолки отрезают ножом 40 ± 5 г сырного теста. Отобранную пробу растирают на
пергаментной бумаге. Отвешивают навеску 30 г растертой сырной массы и помещают ее в
фарфоровую чашку. Прибавляют в фарфоровую чашку 30 г дистиллированной воды. Пестиком растирают содержимое фарфоровой чашки до гомогенной консистенции. Измеряют потенциал ионселективного электрода на анионы хлора в опытной пробе сыра
"Адыгейский". Для опытной пробы значение потенциала составило 719 мВ. Рассчитывают
массовую долю поваренной соли ω в сыре "Адыгейский" из выражения:
E1 − E
− 0,4 ,
lg(ω) =
E1 − E 2
где E1 - потенциал ионоселективного электрода на анионы хлора в первой контрольной
пробе сыра "Адыгейский", 1086 мВ;
5
BY 14706 C1 2011.08.30
E2 - потенциал ионоселективного электрода на анионы хлора во второй контрольной
пробе сыра "Адыгейский", 580 мВ;
E - потенциал ионселективного электрода на анионы хлора в опытной пробе сыра
"Адыгейский", 719 мВ.
1086 − 719
lg(ω) =
− 1,4 = −0,053 ;
1086 − 580
ω = 10−0,053 = 1,13 % .
По результатам расчетов получают массовую долю поваренной соли ω в опытной
пробе сыра "Адыгейский" 1,13 %.
Пример 3
Готовят две контрольные пробы термокислотной сыворотки. Для этого по окончании
процесса термокислотной коагуляции из коагулятора (перед этапом посолки) отбирают
150 ±20 мл термокислотной сыворотки. Из отобранной пробы в два стаканчика на 100 мл
переносят по 30 мл гермокислотной сыворотки. Прибавляют в первый стаканчик (первая
контрольная проба) 30 мл водного раствора поваренной соли с содержанием 0,04 %, во
второй стаканчик (вторая контрольная проба) прибавляют 30 мл водного раствора поваренной соли с содержанием 4,0 %. Содержимое стаканчиков перемешивают. Измеряют
потенциал ионселективного электрода на катионы натрия в контрольных пробах термокислотной сыворотки. Для первой контрольной пробы значение потенциала составило
948 мВ, для второй контрольной пробы - 428 мВ.
Готовят опытную пробу термокислотной сыворотки. Для этого из общего объема сыворотки, состоящей из несоленой термокислотной сыворотки и термокислотной сыворотки, полученной после посолки белкового сгустка, отбирают 80 ± 10мл термокислотной
сыворотки. Из отобранной пробы в стаканчик на 100 мл переносят 30 мл термокислотной
сыворотки. Прибавляют в стаканчик 30 мл дистиллированной воды. Содержимое стаканчика перемешивают. Измеряют потенциал ионселективного электрода на катионы натрия
в опытной пробе термокислотной сыворотки. Для опытной пробы значение потенциала
составило 756 мВ. Рассчитывают массовую долю поваренной соли ω в термокислотной
сыворотке из выражения:
E1 − E
− 1,4 ,
lg(ω) = 2 ⋅
E1 − E 2
где E1 - потенциал ионселективного электрода на натрий в первой контрольной пробе
термокислотной сыворотки, 948 мВ;
E2 - потенциал ионселективного электрода на натрий во второй контрольной пробе
термокислотной сыворотки, 428 мВ;
E - потенциал ионселективного электрода на натрий в опытной пробе термокислотной
сыворотки, 756 мВ.
948 − 756
lg(ω) = 2 ⋅
− 1,4 = −0,658 .
948 − 428
По результатам расчетов получают массовую долю поваренной соли ω в опытной
пробе термокислотной сыворотки 0,22 %.
Источники информации:
1. Молочные продукты. Методы определения хлористого натрия. Введ. 01.01.1982. Минск: Госстандарт. - 2007. - С. 53-59.
2. Химический энциклопедический словарь / Под ред. И.Л.Кнунянц. - М.: Советская
энциклопедия, 1961. - С. 398.
Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
6
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
104 Кб
Теги
14706, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа