способ раздельного определения таннина и катехинов (в пересчете на галловую кислоту) в чае

Формула изобретения

Способ раздельного определения таннина и катехинов (в пересчете на галловую кислоту) в чае, включающий подготовку пробы, экстракционное концентрирование и последующее определение, отличающийся тем, что таннин предварительно определяют по реакции с желатином методом кондуктометрического титрования по осадительному механизму, затем раствор фильтруют, концентрируют изобутиловым спиртом и проводят определение катехинов непосредственно в экстракте методом косвенной кондуктометрии по реакции комплексообразования с Fe(III).

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть использовано для контроля качества чая в сертификационных лабораториях.

Аналогом может служить способ определения таннина в чае (Хорвитц В. Методы анализа пищевых сельскохозяйственных продуктов и медицинских препаратов. -М. : Пищевая промышленность, 1974, с. 179). Для определения галловой кислоты этот способ не пригоден. Описаны способы определения дубильных веществ (в том числе таннина и галловой кислоты) в препаратах растительного происхождения (Ермаков А.И. Методы биохимического исследования растений. -Л. : Агропромиздат, 1987, 430 с. ), катехинов в растениях чая (Бокучав М.А. Биохимия и прогрессивная технология чайного производства. -М.: Наука, 1966, 401 с.). Однако известные способы не позволяют раздельно определять таннин и катехины (галловую кислоту). В качестве прототипа выбран способ экстракционно-фотометрического раздельного определения пирогаллола и галловой кислоты в водных растворах, основанный на обработке пробы органическим растворителем с последующим фотометрированием концентрата (авт.св. СССР N 1617334, кл. G 01 N 21/78, 1990). Недостатки прототипа - недостаточная полнота извлечения пирогаллола и галловой кислоты, применение токсичных растворителей (экстрагенты). Кроме этого введение стадии реэкстракции увеличивает продолжительность анализа и снижает точность определения. Прототип не предусматривает определение галловой кислоты в растительном сырье.

Задачей изобретения является повышение точности и селективности определения дубильных веществ (таннина и галловой кислоты) в чае различных сортов.

Поставленная задача достигается тем, что в способе раздельного определения таннина и катехинов (в пересчете на галловую кислоту) в чае, включающем подготовку пробы, экстракционное концентрирование и последующее определение, таннин предварительно определяют методом кондуктометрического титрования по осадительному механизму (реакция с желатином), затем раствор фильтруют, концентрируют изобутиловым спиртом и проводят определение катехинов непосредственно в экстракте методом косвенной кондуктометрии по реакции комплексообразования с Fe(III).

Технический результат состоит в том, что предлагаемый способ позволяет анализировать чаи различной сортности и соответственно разного качества. Анализ упрощается за счет исключения стадии реэкстракции, точность определения повышается за счет полного осаждения таннина и избирательной экстракции галловой кислоты изобутиловым спиртом.

Способ осуществляется следующим образом.

Приготовление водного экстракта чая. Образец чая измельчают в смесителе высокой производительности или в другом соответствующем устройстве так, чтобы он проходил через сито N 30 или N 40. Точную навеску чая (около 1 г) количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, доводят дистиллированной водой до метки, выдерживают 45 мин на водяной бане, охлаждают до комнатной температуры и фильтруют.

Определение. Водный экстракт чая (10 мл) помещают в ячейку кондуктометрического титрования и титруют раствором желатина (0,5 г желатина растворяют в 100 мл 10%-ного раствора сульфата лития), титр которого предварительно устанавливают по стандартному раствору таннина. Содержание таннина в экстракте чая находят по кривой кондуктометрического титрования (см. чертеж) и пересчитывают на процентное содержание по отношению к сухим веществам. Для этого необходимо предварительно найти влажность образца методом высушивания до постоянной массы (Ермаков А.И. Методы биохимического исследования растений. -Л.: Агропромиздат, 1987, 430 с.).

Затем раствор фильтруют, осадок отбрасывают. К 10 мл фильтрата добавляют 2 мл изобутилового спирта и экстрагируют 20 мин. Одновременно с концентрированием галловой кислоты удаляется избыток желатина, мешающий реакции комплексообразования (желатин практически не экстрагируется изобутиловым спиртом). Межфазное равновесие достигается в течение 20 мин. После полного расслаивания системы (2 мин) органический слой количественно отделяют, переносят в ячейку для кондуктометрического титрования и титруют 0,01 моль/л раствором FeCl₃ в диоксане (титр устанавливают по стандартному раствору галловой кислоты в изобутиловом спирте). Суммарное содержание катехинов (эпигаллокатехин, галлокатехин, эпикатехин, эпигаллокатехингаллат) в пересчете на галловую кислоту находят по кривой кондуктометрического титрования и рассчитывают процентное содержание катехинов по отношению к сухим веществам чая.

Применение способа раздельного определения таннина и катехинов в чае иллюстрируется следующим примерами.

Пример 1. Для анализа взят чай китайский.

Приготовление водного экстракта чая. Образец чая измельчают в смесителе высокой производительности или в другом соответствующем устройстве так, чтобы он проходил через сито N 30 или N 40. Точную навеску чая (около 1 г) количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, доводят дистиллированной водой до метки, выдерживают 45 мин на водяной бане, охлаждают до комнатной температуры и фильтруют.

Определение. 10 мл анализируемого экстракта чая помещают в ячейку кондуктометрического титрования и титруют раствором желатина (0,5 г желатина растворяют в 100 мл 10%-ного раствора сульфата лития), титр которого находят по стандартному раствору таннина. Количество таннина в экстракте чая вычисляют по кривой кондуктометрического титрования (см. чертеж) и пересчитывают на процентное содержание по отношению к сухим веществам. Для этого предварительно находят влажность образца одним из известных способов (Ермаков А.И. Методы биохимического исследования растений. -Л.: Агропромиздат, 1987, 430 с.).

Затем раствор фильтруют, осадок отбрасывают. К 10 мл фильтрата добавляют 2 мл изобутилового спирта и экстрагируют 20 мин. Одновременно с концентрированием галловой кислоты удаляется избыток желатина, мешающий реакции комплексообразования (желатин практически не экстрагируется изобутиловым спиртом). Межфазное равновесие устанавливается в течение 20 мин. После полного расслаивания системы (2 мин) органический слой количественно отделяют, переносят в ячейку для кондуктометрического титрования и титруют 0,01 моль/л раствором FeCl₃ и диоксане (титр устанавливают по стандартному раствору галловой кислоты в изобутиловом спирте). Суммарное содержание катехинов в пересчете на галловую кислоту находят по кривой кондуктометрического титрования и рассчитывают их процентное содержание по отношению к сухим веществам чая.

Допустим, на титрование 10 мл чайного экстракта израсходовано 0,4 мл раствора желатина (титр этого раствора по стандартному раствору таннина равен 0,04 мг/мл), влажность образца 4,2%; на титрование 1 мл концентрата (соотношение равновесных объемов водной и органической фаз 10:2) израсходовано 0,66 мл раствора FeCl₃ с концентрацией 0,02 моль/л. Искомое содержание таннина (M_т, мг) составляет:

M_т = T V_т (100-W) V_э/V_а,

где T - титр раствора желатина по таннину, мг/мл;

V_т - объем желатина, израсходованный на титрование 10 мл экстракта, мл;

V_э - общий объем экстракта, мл;

V_а - объем экстракта, взятый на анализ (10 мл);

W - влажность образца чая;

M_т = 0,04 0,4 (100-4,2) 100/20 = 15,33.

Содержание галловой кислоты (M_г, мг) составляет:

M_г = T V_т (100-W) V_э/V_а R,

где T - титр раствора FeCl₃ по галловой кислоте (4,08 мг/мл);

V_т - объем раствора FeCl₃, пошедший на титрование, мл;

V_а - объем взятого на анализ концентрата, мл;

V_э - общий объем экстракта, мл;

W - влажность образца чая;

R - степень извлечения галловой кислоты изобутиловым спиртом (0,95).

M_г = [0,00408 0,66 (100-4,2) 100]/10,95 = 4,30.

Результаты определения таннина и галловой кислоты в других образцах чая приведены в табл. 1.

Предлагаемый способ позволяет анализировать различные сорта чая, уменьшается ошибка и достигается максимальная селективность определения, исключаются потери на стадии реэкстракции (табл. 2).