Способ количественного определения мальтозы, глюкозы, фруктозы в полупродуктах спиртового производства методом высокоэффективной жидкостной хроматографии



Способ количественного определения мальтозы, глюкозы, фруктозы в полупродуктах спиртового производства методом высокоэффективной жидкостной хроматографии
Способ количественного определения мальтозы, глюкозы, фруктозы в полупродуктах спиртового производства методом высокоэффективной жидкостной хроматографии

 


Владельцы патента RU 2613346:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи (RU)

Изобретение относится к области пищевой промышленности, а именно к спиртовому производству, и может быть использовано для количественного определения мальтозы, глюкозы, фруктозы в полупродуктах спиртового производства. Способ определения мальтозы, глюкозы, фруктозы в полупродуктах спиртового производства предусматривает хроматографическое разделение определяемых углеводов с использованием жидкостного хроматографа с рефрактометрическим детектором на хроматографической аналитической колонке RHM-Monosaccharide Phenomenex Н+, заполненной сорбентом, смолой с 8% со степенью сшивки, в водородной ионной форме (300×7,8 мм, размер частиц 8 мкм). При этом скорость потока подвижной фазы (дистиллированная вода) 0,6 см3/мин, давление 2,3 МПа, максимальная температура в колонке 80°С и качественное и количественное определение мальтозы, глюкозы, фруктозы по полученной хроматограмме. Подготовка пробы представляет собой центрифугирование в течение 7 мин при 13000 об/мин. Техническим результатом является уменьшение времени анализа, повышение чувствительности, а также упрощение анализа. 2 табл.

 

Изобретение относится к области пищевой промышленности, а именно к спиртовому производству, и может быть использовано для количественного определения мальтозы, глюкозы, фруктозы в полупродуктах спиртового производства (сусле, бражке).

Известен способ определения высокомолекулярных некрахмалистых полисахаридов в содержащем их сырье [Патент SU №1455297, опубл. 30.09.89]. Навеску исследуемого материала подвергают трехминутному гидролизу смесью 60%-ного раствора серной кислоты и этилацетата в соотношении 9:1. В полученном гидролизате определяют высокомолекулярные некрахмалистые полисахариды (способные гидролизоваться до глюкозы) фотоколориметрическим методом с использованием смеси серной кислоты, антрона и этилацетата в соотношении 20:0,01:1 соответственно. При наличии в исходном продукте крахмала его предварительно удаляют гидролизом 1% соляной кислотой.

Недостатками данного известного способа являются сложность подготовки образцов к количественному определению, использование дорогостоящих реактивов, невозможность покомпонентного определения углеводов в содержащем их сырье, длительное время анализа, 2 ч.

Известен газохроматографический способ определения глюкозы и/или фруктозы в жидких средах [Патент SU №1434368, опубл. 30.10.1988]. Сахара, содержащиеся в жидких средах, определяют газохроматографически в виде их летучих производных, которые получают термической дегидратацией сахаров исследуемой пробы непосредственно в камере испарителя газового хроматографа при температуре 230-240°С.

Недостатками данного известного способа являются длительное время анализа, около 0,5 ч, невозможность определения массовой концентрации мальтозы, возможность испарения веществ во время анализа.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ определения глюкозы, сахарозы, фруктозы в сельскохозяйственном сырье и продукции его переработки [Патент РФ №2492458, опубл. 10.09.2013]. Способ включает разбавление пробы до суммарного содержания сахаров не более 10 г/дм3, центрифугирование и выполнение анализа на системе капиллярного электрофореза в кварцевом капилляре длиной 0,5 м, внутренним диаметром 75 мкм, при этом согласно изобретению для проведения анализа используют ведущий электролит, содержащий 4 г/дм3 сорбата калия, 8 г/дм3 10%-ного водного раствора цетилтриметил-аммоний-основания, 36 г/дм3 глицерина, 0,16 г/дм3 гидроокиси калия, при отрицательной полярности и длине волны детектирования 254 нм.

Недостатками данного известного способа являются использование дорогостоящих реактивов, меньший диапазон измерений массовой концентрации углеводов, до 10 г/дм3, более длительное время анализа, 20 мин.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение чувствительности определения мальтозы, глюкозы, фруктозы в полупродуктах спиртового производства, уменьшение времени, затрачиваемого на анализ при одновременном упрощении способа, отсутствие потерь при пробоподготовке, отсутствие потерь за счет испарения вещества при проведении анализа.

Достигается указанный технический результат тем, что способ количественного определения мальтозы, глюкозы, фруктозы в полупродуктах спиртового производства методом высокоэффективной жидкостной хроматографии предусматривает отбор пробы полупродукта, центрифугирование в течение 7 мин при 13000 об/мин, разделение мальтозы, глюкозы, фруктозы методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с рефрактометрическим детектором на хроматографической аналитической колонке RHM-Monosaccharide Phenomenex Н+, заполненной сорбентом, смолой с 8% со степенью сшивки, в водородной ионной форме (300×7,8 мм, размер частиц 8 мкм), скорость потока подвижной фазы (дистиллированная вода) 0,6 см3/мин, давление 2,3 МПа, максимальная температура в колонке 80°С и количественное определение мальтозы, глюкозы, фруктозы по полученной хроматограмме.

Экспериментальным путем обнаружено, что для обеспечения указанного технического результата необходимо соблюдать предлагаемые режимные параметры пробоподготовки и хроматографического разделения углеводов, содержащихся в полупродуктах спиртового производства. При реализации предлагаемых режимных параметров уменьшается время, затрачиваемое на анализ, повышается чувствительность метода, а также упрощается способ, отсутствуют потери при пробоподготовке, отсутствуют потери за счет испарения вещества при проведении анализа, прослеживается динамика изменения массовой концентрации углеводов в технологическом процессе производства спирта. Сравнительные данные настоящего изобретения с прототипом и аналогом представлены в таблице 1.

Ниже приведены примеры реализации изобретения.

Пример 1. 5-мл пробу сусла фильтровали через бумажный фильтр, микродозатором отбирали 1 см3 фильтрата и помещали его в эппендорф, затем центрифугировали в течение 7 мин при 13000 об/мин. Микрошприцем отбирали пробу надосадочной жидкости, разбавляли дистиллированной водой и проводили количественное определение мальтозы, глюкозы и фруктозы в подготовленных пробах хроматографическим методом с использованием жидкостного хроматографа с рефрактометрическим детектором на хроматографической аналитической колонке RHM-Monosaccharide Phenomenex НГ, заполненной сорбентом, смолой с 8% со степенью сшивки, в водородной ионной форме (300×7,8 мм, размер частиц 8 мкм), скорость потока подвижной фазы (дистиллированная вода) 0,6 см3/мин. Давление 2,3 МПа, температура в колонке 80°С. По полученной хроматограмме было установлено, что сусло содержит глюкозу в количестве 7,7 г/100 см3, мальтозу, 7,1 г/100 см3 и фруктозу, 0,96 г/100 см3.

Пример 2. В производственных условиях отбирали пробу сусла, затем из каждого бродильного чана (или выборочно) отбирали пробу бражки, 5 мл пробу бражки фильтровали через бумажный фильтр, микродозатором отбирали 1 см3 фильтрата и помещали его в эппендорф, затем центрифугировали в течение 7 мин при 13000 об/мин. Микрошприцем отбирали пробу надосадочной жидкости, при необходимости пробу разбавляли дистиллированной водой и проводили количественное определение мальтозы, глюкозы и фруктозы в подготовленных пробах хроматографическим методом с использованием жидкостного хроматографа Shimadzu LC - 20 с рефрактометрическим детектором RID - 10А на хроматографической аналитической колонке RHM-Monosaccharide Phenomenex Н+, заполненной сорбентом, смолой с 8% со степенью сшивки, в водородной ионной форме (300×7,8 мм, размер частиц 8 мкм), скорость потока подвижной фазы (дистиллированная вода) 0,6 см3/мин. Давление 2,3 МПа, температура в колонке 80°С. По полученной хроматограмме было установлено содержание мальтозы, глюкозы, фруктозы. Динамика изменения массовой концентрации углеводов в технологическом процессе производства спирта представлена в таблице 2.

Таким образом, способ согласно изобретению позволяет быстро, с высокой точностью и без потерь вещества определять мальтозу, глюкозу, фруктозу в полупродуктах спиртового производства.

Способ количественного определения мальтозы, глюкозы и фруктозы в полупродуктах спиртового производства методом высокоэффективной жидкостной хроматографии, включающий отбор пробы полупродуктов, подготовку ее к анализу и количественное определение мальтозы, глюкозы и фруктозы методом высокоэффективной жидкостной хроматографии по полученной хроматограмме, отличающийся тем, что пробоподготовка представляет собой центрифугирование пробы в течение 7 мин при 13000 об/мин, хроматографическое определение мальтозы, глюкозы и фруктозы в полупродуктах спиртового производства осуществляют с использованием жидкостного хроматографа с рефрактометрическим детектором на хроматографической аналитической колонке RHM-Monosaccharide Phenomenex H+, заполненной сорбентом, смолой с 8% со степенью сшивки, в водородной ионной форме (300×7,8 мм, размер частиц 8 мкм), скорость потока подвижной фазы (дистиллированная вода) 0,6 см3/мин, давление 2,3 МПа, максимальная температура в колонке 80°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области масс-спектрометрии. Особенностями способа являются вертикальная ориентация мениска жидкости в пространстве, из вершины которого происходит эмиссия заряженных частиц в неоднородном постоянном электрическом поле и организации встречного потока фонового газа при нормальных условиях.

Изобретение относится к области хроматографии и может быть использовано для анализа и исследования лекарственных препаратов на основе амлодипина и валсартана, обладающих схожестью химической структуры и сорбционных свойств.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано, в частности, для исследования каталитических газохимических процессов. Установка для исследования каталитических газохимических процессов включает в себя каталитический реактор, газовый хроматограф, средства контроля давления, выполненные в виде первого и второго манометров, средство регулирования давления, выполненное в виде регулятора давления, средство для контроля температуры, выполненное в виде, по меньшей мере, одного датчика температуры, запорно-регулирующую арматуру, выполненную в виде вентилей.

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть использовано для идентификации диэтиламина и изопропилового спирта в газовых смесях.

Группа изобретений относится к определению массовой доли ацетальдегида, выделяющегося в полиэтилентерефталате (ПЭТ) или его композитах. Способ определения массовой доли ацетальдегида в ПЭТ или его композитах включает запаивание пробы в стеклянные ампулы диаметром 5-6 мм на воздухе или путем вакуумирования, помещение ампул в термостат при температуре 120±2°С и выдерживание в течение 2 ч, последующее помещение ампул в термостатированную ячейку с ударным механизмом, продуваемую инертным газом и нагреваемую до температуры 20-80°С, с последующим вскрытием ампул с помощью ударного механизма и оценкой содержания ацетальдегида методом газовой хроматографии.

Настоящее изобретение относится к биохимии, в частности к лигандам для аффинной хроматографии на основе различных доменов белка A (SpA) Staphylococcus. Лиганд содержит либо несколько доменов C, либо несколько доменов B, либо несколько доменов Z белка SpA.
Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения карбоновых кислот в водных растворах глиоксаля. В процессе синтеза глиоксаля образуются примеси гликолевой и глиоксалевой кислот, которые мешают дальнейшему его использованию, так как наряду с последним вступают в реакции конденсации, сильно загрязняя продукты на основе глиоксаля.

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для определения содержания ЛХС (летучих хлорорганических соединений): четыреххлористого углерода, метиленхлорида, хлороформа, 1,2-дихлорэтана, 1.1.2-трихлорэтана в донных отложениях.

Потоковый газовый хроматограф предназначен для определения качественного и количественного состава различных газов, например природного газа на технологических потоках предприятий газовой, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности.

Изобретение относится к способам исследования материалов с использованием инфракрасной спектрометрии и может быть использовано в промышленных, экологических и научно-исследовательских лабораториях при исследовании состава и качества любых (сточной, попутной, поверхностной, питьевой) проб воды.
Наверх