WWW.DOC.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Различные документы
 

«МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ для проведения семинарских занятий по курсу Методы исследования отходов промышленной переработки растительного сырья » для ...»

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Кубанский государственный аграрный университет

Кафедра биотехнологии, биохимии и биофизики

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

для проведения семинарских занятий по курсу

Методы исследования отходов промышленной переработки

растительного сырья »

для аспирантов

направления 06.06.01 Биологические науки направленность Биохимия

Краснодар 2014

Семинарское занятие №1

ГИДРОЛИЗ КЛЕТЧАТКИ

Материалы и оборудование: пробирки, спиртовка, плитка электрическая, 70%-ый раствор серной кислоты, медь сернокислая.

ГИДРОЛИЗ КЛЕТЧАТКИ

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

Сырая клетчатка – это основная часть оболочки растительной клетки, состоящая из целлюлозы и гемицеллюлозы. При переваривании пищи она помогает разрыхлению корма, делает его более доступным для пищеварительного сока. Каждому виду животных присуща своя норма потребления клетчатки. Как недостаток ее, так и избыток плохо влияет на пищеварение.

Клетчатка – структурный основной полисахарид растений. Она необходима как фактор, нормализующий пищеварение в рубце, и расщепляется под воздействием рубцовой микрофлоры, в результате чего образуются жирные кислоты: уксусная, пропионовая, масляная и др.

Содержание клетчатки в рационах коров влияет на содержание жира в молоке. С увеличением клетчатки в рационах снижается переваримость питательных веществ кормов и резко возрастает потеря энергии организмом.

Клетчатка обеспечивает:

- равновесие микрофлоры кишечника;

- моторную функцию пищеварительного тракта;

- продвижение пищи и очистку кишечника.

Клетчатка в питании является одним из средств профилактики многих заболеваний, таких как: диабет, атеросклероз, ожирение, дисбактериоз, болезни печени и желчного пузыря.

Сырая клетчатка – наименее доступная группа основных питательных веществ для животных. Уровень клетчатки в сухом веществе рациона жвачных должен быть в пределах 15–25%, превышение ухудшает переваримость питательных веществ. При деструкции клетчатки образуются различные виды усвояемых углеводов (сахара, декстрины и др.), имеющих высокую энергетическую ценность. Количественные соотношения компонентов углеводного комплекса в разных фракциях фитомассы существенно различаются. Они играют важную роль в углеводном питании, являющемся основным источником энергии животных; отражаются на пищеварении, усвоении питательных веществ и их обмене в организме животного. Оптимизация соотношения отдельных углеводов в рационах (в частности, клетчатки, сахара, крахмала) способствует росту продуктивности животных. Недостаток сахара и крахмала нарушает углеводно-жировой обмен, приводит к ацидозу и другим отрицательным последствиям, вызывает дисбаланс углеводно-протеинового отношения, являющегося важным условием полноценного использования питательных веществ рациона, высокой продуктивности, эффективного воспроизводства, хорошего состояния здоровья животных.

Переваримость клетчатки (целлюлозы) обычно связывают с ее лигнификацией (существует представление, что лигнин покрывает только кристаллические участки клетчатки), а также со степенью ее кристаллизации:

чем она выше, тем ниже переваримость клетчатки. Так, при степени кристаллизации клетчатки соломы озимой пшеницы 65% переваримость сырой клетчатки составляет 35–40%, а при снижении кристаллизации до 35%

– возрастает до 60–65%. В связи с этим к перевариваемой клетчатке относят лишь ту ее часть, которая имеет аморфное строение.

Для ориентировочных расчетов перевариваемости крупным рогатым скотом традиционных грубых кормов (например, сена) применяют зависимость, установленную между нормативной (максимально возможной) переваримостью корма и содержанием в нем лигнина. При оценке переваримости древесных кормов учет только количества лигнина оказывается недостаточным, поскольку качество лигнина хвойных и лиственных пород неодинаково. В древесине присутствуют также вещества (алкалоиды, горечи, фенолы и т. д.), которые ингибируют процессы переваримости компонентов фитомассы, в том числе клетчатки. В связи с этим переваримость фитомассы древесных пород рассматривают не только как функцию ее лигнификации и кристаллизации, но и как результат интегрального воздействия комплекса ряда факторов.

При устранении лигнина, кристаллизации, ингибирующих веществ, снижающих переваримость клетчатки, переваримость древесной целлюлозы (волокна) лиственных пород достигает 79,5–86,9%, хвойных – 72,8–80,1%.

Различие в уровне переваримости чистой, выделенной из древесины клетчатки связано со свойствами ее волокон: у хвойных они жестче и прочнее, чем у лиственных.

Наибольшее количество клетчатки содержится в отрубях, миндале, соевых бобах, молодом горохе, цельной пшенице, арахисе, изюме, моркови, капусте, яблоках, апельсиновом соке. Любые жирные продукты, сахар, молоко, сыр, мясо и рыба совсем не содержат клетчатки.

Различают два вида клетчатки, каждый из которых обладает специфическими свойствами. Нерастворимая клетчатка набухает в воде и подобно губке ускоряет опустошение желудка и помогает удалять из организма холестерин и желчные кислоты, которые находятся в пищеварительном тракте. Растворимая клетчатка – это пектин (из фруктов), смола (из бобовых растений), альгиназа (из разных морских водорослей) и гемицеллюлоза (из ячменя и овса). Пектин абсорбирует желчные кислоты, холестерин и предотвращает их проникновение в кровь. Растворимая клетчатка, поглощая большое количество воды, превращается в желе. Из-за большого объема она полностью заполняет желудок, что дает нам чувство насыщения. Таким образом, без потребления большого количества калорий быстрее исчезает чувство голода.

Клетчатка приводит к снижению уровня холестерина в крови и предупреждает появление камней в желчном пузыре, замедляет усвоение углеводов и жиров. Поэтому, когда мы едим продукты богатые растворимой клетчаткой, мы избавляемся от риска повышения содержания сахара.

Целлюлоза является одним из наиболее трудно гидролизуемых природных полимеров. В организме высших животных и человека не синтезируются ферменты, гидролизующие ее. Микрофлора толстого кишечника человека ферментирует целлюлозу овощей и фруктов полностью.

Биодеградацию целлюлозыосуществляют ферменты микроорганизмов, химические соединения (едкий натр, аммиак и др.). В организме жвачных животных она расщепляется с помощью микроорганизмов, вырабатывающих фермент целлюлазу с образованием молекул целлобиозы.

Серная кислота гидролизует нерастворимые в воде углеводы (крахмал и частично гемицеллюлозу), растворяет амины, амиды, алкалоиды и часть минеральных веществ. Едкий калий (или едкий натр) гидролизует белковые вещества, омыляет и эмульгирует жиры, растворяет большую часть гемицеллюлозы. Однако при обработке растительных кормов слабыми кислотами и щелочами часть веществ, связанных с клетчаткой, остаются не извлеченными. Это в основном лигнин, небольшое количество гемицеллюлозы, пробковой и ретикулярной ткани, белковые и зольные соединения.

ХОД РАБОТЫ

1. В широкую пробирку опустить очень маленький кусочек ваты и залить 2–3 мл 70%-го раствора серной кислоты. После растворения ваты (15– 20 мин) раствор осторожно развести водой в 10–15 раз и кипятить 10 мин.

2. К небольшому количеству гидролизата добавить равные объемы 30%-ой щелочи и по каплям 5%-ую сернокислую медь до образования синего окрашивания.

3. Нагреть на спиртовке. Появление желтого или красного осадка доказывает образование в растворе редуцирующих углеводов, например, глюкозы. Задание: сделать вывод о происхождении гидролизата.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. К какому классу соединений относятся углеводы?

2. Какую функцию выполняют углеводы в организме животных и растений?

Привести примеры.

3. Назовите способы разрушения целлюлозолигниновых комплексов.

РАБОТА ВЫПОЛНЕНА _____________ ( _________ )

–  –  –

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОСФОРА В КОРМАХ

Материалы и оборудование: стандартный раствор фосфора, рабочий раствор с содержанием фосфора 0,01 мг в 1 мл, 5%-ый раствор молибденово-кислого аммония,20%-ый раствор сернисто-кислого натрия, раствор гидрохинона, химически чистая концентрированная серная кислота (удельный вес 1,84); мерные колбы на 100 мл, пипетки, цилиндры;

фотоколориметр.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОСФОРА В КОРМАХ

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

Около 80% всего фосфора, находящегося в теле животного, концентрируется в скелете и только около 20% – в остальных тканях. В состав костной ткани он входит как структурный материал. Фосфор содержится также в мышцах и крови. Он входит в состав ядерного вещества всех клеток организма в форме нуклеопротеинов, мышц – фосфопротеинов, нервных клеток – фосфолипидов.

Фосфор играет важную роль в обмене углеводов – фосфаты усиливают всасывание глюкозы в кишечнике. Он принимает участие и в жировом обмене, при этом жирные кислоты, поступая в кровь из пищеварительного тракта, соединяются с фосфорной кислотой и холином, образуя лецитин. Эта фаза фосфорилирования жира идет в кишечнике, печени и почках и является промежуточной при образовании его из углеводов у откармливаемых и в молоке у лактирующих животных. Фосфаты натрия и калия являются важными буферными веществами, поддерживающими определенную концентрацию водородных ионов (рН) в крови и в тканях, участвуют в процессах всасывания питательных веществ в кишечнике и выделения из организма продуктов клеточного обмена веществ. Основным показателем состояния фосфорного обмена у животных является содержание в крови неорганического фосфора, который поддерживается на довольно постоянном уровне, равном 4–9 мг в 100 мл плазмы. Если кормового фосфора животному недостает, то он мобилизуется из костной ткани. Фосфор выделяется из организма у травоядных животных, преимущественно, с калом, у плотоядных

– с мочой.

В кормах фосфор находится в основном в форме органических соединений фосфорной кислоты. Содержание его, также как и кальция, изменяется в зависимости от почвы, удобрений, климата, фазы развития растений и др.

Из растительных кормов удовлетворительным источником фосфора являются злаковые корма – овес, ячмень, кукуруза. Сравнительно много его в отрубях, жмыхах, шротах, кормах животного происхождения – мясокостной, рыбной и мясной муке.

Потребность сельскохозяйственных животных в фосфоре, также как и в кальции, неодинакова и зависит от вида животного, физиологического состояния, уровня продуктивности и др. Например, дойной корове с удоем 10 кг в день требуется фосфора 40–45 г в сутки, молодняку крупного рогатого скота – 6–15 г на 100 кг живой массы; овцам-маткам – 2,6–6,8 г, свиньямматкам – 30–40 г; курам-несушкам – 0,8% от сухого корма.– Помимо норм потребности животных в фосфоре в кормовых рационах необходимо учитывать соотношение его и кальция, в среднем оно равно 1,5:2 (т. е. на 2 части кальция должно приходиться 1,5 части фосфора). При несоблюдении этого соотношения в кормовых рационах у животных наблюдаются тяжелые расстройства минерального обмена и усугубляются болезни остеодистрофического характера.

Чаще всего в кормах наблюдается излишнее количество кальция при недостатке фосфора. В этом случае в рационы добавляют кормовые фосфаты, не содержащие кальций (мононатрийфосфат, динатрийфосфат, диаммонийфосфат и др.) до нормы, а лишний кальций в процессе пищеварения выделяется из организма с калом.

Наиболее простой и точный метод определения фосфора – колориметрический. Он заключается в способности неорганических фосфатов давать с молибденово-кислым аммонием комплексные соединения, которые затем восстанавливаются сульфитом натрия и гидрохиноном до молибденового окисла, окрашенного в голубой цвет. Интенсивность синего окрашивания пропорциональна количеству фосфора в растворе.

ХОД РАБОТЫ

Подготовка растворов для определения фосфора.

Стандартный раствор фосфора готовят из 4,394 г химически чистого однозамещенного фосфата калия (КН2РО4), предварительно высушенного в эксикаторе над серной кислотой до постоянного веса и растворенного в дистиллированной воде в мерной колбе на 1 л. Рабочий раствор с содержанием фосфора 0,01 мг в 1 мл получают при разведении в 100 раз основного стандартного раствора фосфора. 5%-ый раствор молибденовокислого аммония растворяют приблизительно в 300 мл дистиллированной воды, затем фильтруют. В другой колбе к 125 мл дистиллированной воды приливают 75 мл концентрированной серной кислоты, затем оба раствора смешивают, охлаждают и доводят объем до 500 мл дистиллированной водой.

20%-ый раствор сернисто-кислого натрия готовят из сухой безводной соли Na2SO4 Подготовка пробы.

Навеску корма озолить сухим способом при темно-красном накаливании в муфельной печи (400–550С). Полученную в тигле золу растворить 10 мл 20%-ой соляной кислоты при нагревании и помешивании стеклянной палочкой. Раствор через воронку без фильтра перенести в мерную колбу на 100 мл, тигель ополоснуть 4–5 раз дистиллированной водой и слить туда же.

После чего довести объем в колбе до метки дистиллированной водой и тщательно перемешать. За 7–10 дней использования, хранят в хорошо закрытой склянке. 1. В мерные колбы емкостью 100 мл, предназначенные для стандартных растворов фосфора, с помощью пипетки налить 2, 5, 7 и 10 мл рабочего раствора фосфора, содержащего соответственно 0,02; 0,05; 0,07 и 0,10 мг этого элемента. В отдельную колбу поместить 3–5 мл зольного раствора исследуемого корма (при анализе концентрированных кормов следует брать 3 мл).

2. Во все колбы налить по 50 мл дистиллированной воды, а затем по 2 мл молибденово-кислого аммония. Тщательно перемешать. Прилить по 2 мл раствора сульфита натрия, содержимое встряхнуть и добавить по 2 мл гидрохинона. Довести объем дистиллированной водой до 100 мл, тщательно перемешать и оставить на 30 мин.

3. Растворы, окрашенные в синий (голубой) цвет, колориметрировать.

Сравнить интенсивность окраски испытуемого и стандартных растворов.

Построение калибровочной кривой. В мерные колбы на 100 мл налить 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 и 15 мл рабочего раствора фосфора (в 1 мл содержится 0,01 мг элемента). Добавить также как и при определении фосфора в кормах растворы молибденово-кислого аммония, сульфита натрия и гидрохинона.

Довести объем дистиллированной водой до 100 мл, оставить на 30 мин и колориметрировать с красным светофильтром. При построении калибровочной кривой по горизонтали отметить количество взятого рабочего растворафосфора, а по вертикали – показания колориметра.

Количество фосфора в кормах определяют по калибровочной кривой в соответствии с показаниями шкалы фото-колориметра.

Содержание фосфора (%) в навеске воздушно-сухого корма определяют по формуле 2:

Х = С V 100 / a b 1000, (2) где С – количество фосфора в анализируемом растворе золы, установленной по калибровочной кривой в соответствии с показаниями фотоколориметра;

V – общий объем зольного раствора, мл;

a – количество зольного раствора, взятого для анализа, мл;

b – навеска корма для анализа, г;

1000 – коэффициент для перевода из мг в г. Содержание фосфора (%) при первоначальной влажности корма находят по формуле 3, а в сухом корме

– по формуле 4:

Р2О5 = (х (100 – ПВ)) / 100, (3) Р2О5 = (х 100) / (100 – ГВ), (4) где х – количество фосфора в воздушно-сухом веществе;

ПВ – содержание первоначальной воды, %;

ГВ – гигроскопическая влага, %.

Задание: определите содержание фосфора в исследуемых образцах.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Роль фосфора для организма животных.

2. Взаимосвязь фосфора с кальцием.

3. Сущность метода определения фосфора.

РАБОТА ВЫПОЛНЕНА _____________ ( _________ )

–  –  –

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИТАМИНА В2

Материалы и оборудование: весы лабораторные 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г, флуориметр, баня водяная;

фильтры обеззоленные (синяя лента); колбы мерные объемом 50 мл, пипетки градуированные, цилиндры; витамин В2 по нормативному документу; вода дистиллированная, 20%-ый раствор трихлоруксусной кислоты, 4 М раствор калия фосфорнокислого двух замещенного (К2НРО4), 2,5%-ый раствор гидросульфита натрия (Na2S2O42H2O) в 2%-ом растворе двууглекислого натрия (сода пищевая).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИТАМИНА В2

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

Витамин В2 (рибофлавин) известен давно. В 1879 г. Блис обнаружил пигмент, которому в 1913 г. были приписаны свойства вещества ускоряющего рост животных. Он был найден в молоке, а в 1933 г. получен из молочной сыворотки и назван лактофлавином. В 1937–1938 гг. желтый пигмент был выделен и из других продуктов – печени, дрожжей, солода.

Одновременно выяснилось, что между содержанием пигментов, относящихся к группе флавинов, и витаминной активностью существует связь. Оказалось, что активным началом желтого пигмента является соединение спирта рибитола с метилированным изоаллоксазином. Это послужило основанием назвать витамин рибофлавином. Витамин В2 – оранжево-желтые игольчатые кристаллы, нерастворимые в жирах и слаборастворимые в воде. Водные растворы рибофлавина зеленовато-желтые и способны флуоресцировать желто-зеленым цветом. Флуоресценцию растворов используют для количественного определения витаминов в тканях и жидкостях. Устойчив к нагреванию, при варке кормов не разрушается.

Витамин В2 входит в состав окислительно-восстановительных ферментов в виде кофермента ФАД. Перенося протоны водорода в дыхательную цепь, он способствует синтезу АТФ. Рибофлавин синтезируется в растениях. Им богата свежая зеленая трава. Интенсивно образуется витамин В2 и некоторыми видами микроорганизмов. Особенно много его в дрожжах.

Потребность животных в этом витамине восполняется за счет его поступления с кормами. Тиамин и рибофлавин окисляются медленно.

Поэтому правильное хранение кормов не снижает содержание этих витаминов. Хорошо они сохраняются в силосе. У жвачных животных витамин В2 образуется микрофлорой преджелудков и кишечника. На интенсивность биосинтеза в пищеварительном тракте существенное влияние оказывает характер кормов. Особенно важно сбалансировать рацион по белку. При включении в рацион викоовсяной смеси, картофеля, свеклы синтез рибофлавина повышается.

ХОД РАБОТЫ

Навеску печени 1–2 г растереть в ступке со стеклом или песком и 1 мл дистиллированной воды, потом все содержимое перенести в колбу при помощи 8 мл дистиллированной воды. Добавить 10 мл 20%-го раствора трихлоруксусной кислоты и выдержать в кипящей водяной бане 15 мин (весь процесс проходит в затемненной комнате).

После охлаждения экстракт отфильтровать через складчатый фильтр в мерную колбу объемом 50 мл. Колбу, где происходило расщепление, промыть 3 раза 20%-ым раствором трихлоруксусной кислоты каждый раз наливая по 5 мл раствора.

К фильтрату добавить 5,8 мл 4 М раствора двухзамещенного калия фосфорнокислого и довести объем в колбе до метки дистиллированной водой. После этого определить флуоресценцию.

Гашение произвести 0,2 мл гидросульфита натрия.

Вычисление содержания витамина В2 провести по формуле 5:

–  –  –

где Х – количество витамина В2 содержащегося в 1 г исследуемого материала, мкг;

А – показание флуориметра до гашения для исследуемого материала;

В – показание флуориметра после гашения для исследуемого материала;

С – объем, до которого доведен исследуемый раствор (50 мл);

–  –  –

Задание: определить содержание витамина В2 в исследуемых образцах.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Какие вещества называются витаминами?

2. Роль витаминов в обмене веществ, привести примеры.

3. Витамин В2. Описать признаки авитаминоза и участие в обмене веществ.

4. Назовите корма с высоким содержанием витамина В2.

5. Сущность метода по определению витамина В2.

РАБОТА ВЫПОЛНЕНА _____________ ( _________ )

–  –  –

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЛЬЦИЯ

ОБЪЕМНЫМ МЕТОДОМ

Материалы и оборудование: мерный цилиндр объемом100 мл, колбы конические с широким горлом объемом 250 мл, пипетка мерная объемом 10 мл, бюретка с краном объемом10 мл с делением 0,05; индикатор метилрот, 10%-ый раствор соляной кислоты, 10%-ый раствор аммиака, 10%-ый раствор уксусной кислоты, 4%-ый раствор щавелевокислого аммония (оксалата аммония), 0,05 н. раствор перманганата калия (KMnO4).

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

Кальций (Са) – относится к щелочноземельным металлам, его атомная масса равна 40,08. Содержится во всех природных кормах и во многих минеральных подкормках. Его концентрация в кормах коррелирует с количеством золы: чем больше золы в кормах, тем больше в них кальция.

Содержание кальция в зеленых кормах колеблется в среднем от 3,5 до 24,0 г на 1 кг сухого вещества, оно очень изменчиво и зави-сит от исходного материала, из которого приготовлен тот или иной вид корма. Растительные корма на богарных почвах содержат больше кальция, чем на поливных почвах. Так же замечено, что с повышением содержания магния содержание кальция в зеленных кормах снижается. Общее содержание кальция у разных видов растений составляет 5–30 мг на 1 г сухой массы. Большое количество содержится в бобовых, гречихе, подсолнечнике, картофеле, капусте, гораздо меньше – в зерновых, льне, сахарной свекле. Кальций стабилизирует клеточные мембраны. При его недостатке увеличивается проницаемость мембран и нарушается их целостность. Он активирует ряд ферментов, участвует в мышечном сокращении, входит в состав костной ткани.

Недостаток кальция вызывает прекращение образования боковых корней и корневых волосков, приводит к набуханию пектиновых веществ, что вызывает ослизнение клеточных стенок и разрушение клеток.

Растения извлекают из почвы большое количество кальция. Например, в соломе зерновых культур в расчете на его оксид (СаО) содержится 2,5–2,9 кг в 1 т.

В кормах кальций находится, как правило, в водорастворимой и кислотно-растворимой фракциях. Часть его в кормах связана с белками и липидами. В золе кормов животного происхождения в среднем содержится 30–33% кальция, а в золе растительных кормов – 1,3–17,0%.

Кальций в кормах находится не в виде нейтрального химического элемента, а в форме различных неорганических и органических соединений.

Наиболее важные его соли: хлорид кальция (СаСl2), сульфат кальция (СаSО4), дигидрофосфат кальция [Са(Н2РО4)] и др.

В кормах, кроме неорганических солей, он содержится также в виде солей различных органических кислот, в которых ион водорода в карбоксиле замещен на кальций.

Принцип метода определения кальция. В определенном объеме солянокислого раствора, полученного после сухого озоления пробы, нейтрализованного и подкисленного уксусной кислотой, кальций осаждают насыщенным раствором щавелевокислого аммония (оксалат аммония).

Осадок оксалата кальция отмывают от примесей и избытка осадителя и растворяют в горячей 10%-ой серной кислоте. Выделившуюся при этом щавелевую кислоту оттитровывают раствором перманганата калия, по количеству которого рассчитывают содержание кальция в пробе корма.

ХОД РАБОТЫ

1. В прокаленный и взвешенный на аналитических весах тигель взвесить 1,0–1,5 г сухого размолотого материала и озолить в муфельной печи при темно-красном калении до получения светло-серой или серой золы без частиц угля.

После остывания в эксикаторе тигель надо взвесить и найти вес золы.

Золу растворить в 10 мл 25%-ой соляной кислоты и раствор через воронку перенести в мерную колбу.

Тигель 3–4 раза сполоснуть небольшими порциями дистиллированной воды и слить в мерную колбу. Раствор в колбе объемом 250 мл довести до метки водой и тщательно перемешать.

2. В стакан или коническую колбу объемом 250 мл пипеткой набрать 25 мл раствора, полученный после растворения золы, и прибавить 3 капли индикатора метилрота;нейтрализовать раствор 10%-ым аммиаком до перехода ро-зовой окраски в желтую, затем раствор снова подкислить 10%ой уксусной кислотой до появления розовой окраски.

3. Раствор нагреть до кипения и прибавить 25 мл горячего насыщенного раствора оксалата аммония. До полноты осаждения раствор оставляют стоять на ночь (или центрифугируют при 3000 оборотах 15 мин).

4. Выпавший осадок кальция отфильтровать через обеззоленный фильтр «синяя лента» и промыть водой до удаления следов иона хлора.

После 5–6 промываний под воронку подставить пробирку и собрать 1–2 мл промывных вод, затем добавить 1 каплю 1%-ого раствора азотнокислого серебра, подкисленного HNO3. Отсутствие мути указывает на окончание промывания.

5. Фильтр с осадком поместить в колбу, где проводилось осаждение, и растворить осадок кальция в 15 мл 10%-ой серной кислоты (предварительно нагретой). Воронку сполоснуть небольшим количеством воды и слить в колбу, в которой находится фильтр.

6. Раствор нагреть до 70–80°С и оттитровать 0,05 н.раствором KMnO4 до слабо-розовой окраски, не исчезаю-щей в течение 1 мин.

7. Содержание кальция, г/кг, во взятой для анализа пробе, рассчитать по формуле 6:

Х = (а К 0,001 250 1000) / (25 m), (6) где а – количество 0,05 н. раствора KMnO4, израсходованного на титрование, мл;

К – поправка к титру для раствора перманганата калия (KMnO4 = 0,998);

250 – общий объем раствора, полученного после рас-творения золы;

25 – объем раствора, взятый для анализа;

0,001 – коэффициент пересчета на кальций: 1 мл 0,05 н. раствора KMnO4 соответствует 0,001 г кальция;

m – навеска корма, г.

Задание: определить содержание кальция в исследуемых образцах.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Сущность метода определения кальция.

2. К чему приводит недостаток кальция в организме?

3. Перечислить корма с высоким содержанием кальция.

РАБОТА ВЫПОЛНЕНА _____________ ( _________ ) РАБОТА СДАНА ___________________ ( _________ ) Семинарское занятие №5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЖЕЛЕЗА В КОРМЕ

ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Материалы и оборудование: цилиндр мерный объемом 100 мл, колбы конические с широким горлом объемом 100 мл, пипетка мерная объемом 10 мл; 25%-ый раствор со-ляной кислоты, 25%-ый раствор аммония роданистого (NH4CNS), 5%-ый раствор аммония роданистого, стандартный раствор сернокислого закисного железа (FeSO4 7H2O).

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

Железо (Fe) – широко распространенный в природе элемент. В теле человека содержится от 3 до 5 г железа. Из этого количества 75–80% приходится на железо гемоглобина, 20–25% является резервным, 5–10% входит в состав миоглобина и около 1% содержится в дыхательных ферментах, катализирующих процессы дыхания в клетках и тканях. Железо обнаружено в составе более чем 70 различных по своей функции ферментов.

Главная его функция состоит в образовании части молекулы гемоглобина. В тот момент, когда эритроциты проходят через легкие, гемо-глобин соединяется со свежим кислородом, который затем разносится им по кровеносным сосудам.

Железо укрепляет иммунную систему, повышая сопротивляемость организма болезням. Известно, что бактериям и опухолевым клеткам для их жизнедеятельности необходим этот элемент. Специальные белки организма, связывающие железо (сидерофилины), делают его недоступным для бактерий и опухолевых тканей, представляя самостоятельную систему естественного иммунитета. Белок лактоферрин, содержащийся в грудном молоке, способен в желудочно-кишечном тракте связывать железо микроорганизмов, после чего последние поглощаются макрофагами.

Известно, что содержание железа в почвах выше, чем других макро- и микроэлементов. Однако, доступных его форм для растений мало. Надо иметь в виду, что поверхность растительных кормов часто загрязняется соединениями железа и поэтому при анализе получаются завышенные цифры этого элемента, а внутритканевого железа может быть незначительное количество. Разнотравные и бобовые культуры богаче железом в 1,5 раза, чем злаковые сеяные травы. Количество этого элемента в зеленых кормах уменьшается с ростом, а также зависит от вида растения и типа почвы, на котором оно возделывалось. В кормах животного происхождения, железа по сравнению с растительными кормами намного больше. Содержащееся в кормах в виде некоторых органических соединений (солей органических кислот, солей аминокислот и т. д.), усваивается лучше, чем в виде солей неорганических кислот, также этому способствует наличие в них витамина С (аскорбиновой кислоты), витамина Е и серосодержащих аминокислот (метионина, цистеина и цистина).

Принцип метода определения железа.

К определенному объему раствора, полученному после сухого озоления биологических материалов, прибавляют роданистый аммоний. При этом раствор приобретает красную окраску: образуется комплексный роданид трехвалентного железа. Интенсивность окраски зависит от количества железа в растворе.

Так как определение проводится в солянокислой среде, чтобы избежать ослабления окраски, применяют избыток роданистого аммония. Методика требует обязательного перевода железа в трехвалентную форму, что достигается обработкой раствора золы 30%-ой перекисью водорода.

ХОД РАБОТЫ

1. Микропипеткой взять 1 мл солянокислого раствора золы, прибавить 1 мл 5%-ого раствора роданистого аммония и перемешать.

2. Раствор перелить в кювету фотоколориметра с расстоянием между гранями 5 мм (емкость 2 мл) и сразу же измерить оптическую плотность раствора (D) с применением синего светофильтра.

3. По калибровочной кривой найти количество миллиграммов железа в 100 мл раствора (величину Сх), а затем рассчитать содержание железа в исследуемых материалах по формуле 7:

–  –  –

где Х – содержание железа в 1 кг сухого вещества, мг;

V1 – объем раствора золы, взятый для определения;

V2 – объем фотоколориметрируемого раствора;

V3 – общий объем солянокислого раствора золы;

m – навеска воздушно-сухой пробы корма, органа или ткани животного, г;

10 – коэффициент, полученный в результате деления 1000 г на объем стандартного раствора – 100 мл.

Приготовление растворов:

А) Основной раствор. На аналитических весах взвесить1 г сернокислого закисного железа. Навеску поместить в стакан на 100–150 мл, прибавить 25 мл дистиллированной воды, 8,3 мл концентрированной соляной кислоты и на-греть до растворения навески. После этого для окисления железа прибавить 1 мл 30%-ой перекиси водорода и снова нагреть до прекращения выделения пузырьков кислорода.

После остывания раствор через воронку перелить в мерную колбу объемом 1 л. Стакан сполоснуть 4–5 раз водой и слить в колбу. Раствор довести до метки водой и тщательно перемешать.

Б) Рабочий стандартный раствор. Отмерить 50 мл основного раствора в мерную колбу на 1 л, прибавить 7,8 мл концентрированной соляной кислоты, долить до метки водой и хорошо перемешать. 1 мл рабочего раствора содержит 0,01 мг железа.

Построение калибровочной кривой:

1) Взять двенадцать мерных колб на 100 мл и в каждую из них внести 30 мл дистиллированной воды и 10 мл 25%-го раствора роданистого аммония.

2) После этого в колбы прилить определенные количества миллилитров рабочего стандартного раствора (с содержанием 0,01 мг железа в 1 мл), руководствуясь следующей таблицей:

–  –  –

1 0,4 0,004 2 0,8 0,008 3 1,2 0,012 4 1,6 0,016 5 2,0 0,020 6 4,0 0,040 7 6,0 0,060 8 8,0 0,080 9 10,0 0,100 10 20,0 0,200 11 40,0 0,400 12 60,0 0,600

3) Колбы долить до метки дистиллированной водой и сразу же измерить оптическую плотность раствора на фотоколориметре в кювете с расстоянием между гранями 5 мм с применением синего светофильтра.

4) На миллиметровой бумаге построить калибровочную кривую, откладывая в определенном масштабе на оси ординат оптическую плотность (D), а на оси абсцисс – количество миллиграммов железа в 100 мл раствора, т. е. величину Сх.

Задание: определить содержание железа в исследуемых образцах.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Роль железа в организме животных.

2. Назовите корма с высоким содержанием железа.

3. На чем основан принцип метода определения железа?

РАБОТА ВЫПОЛНЕНА _____________ ( _________ ) РАБОТА СДАНА ___________________ ( _________ )



Похожие работы:

«1 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Биологический факультет РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ ИММУНИТЕТ РАСТЕНИЙ Кафедра физиологии растений и теории эволюции биологического факультета Образова...»

«Средняя общеобразовательная школа при Посольства России в Польше Рассмотрено на заседании Одобрено на заседании Утверждаю Директор МО предметов естественнометодического совета школы Посольства математического цикла России в Польше "_27_" августа 2014г. "_28_" августа 2014г "_29_" авг...»

«Геоэкология ЧЕРНЫЕ ЗЕМЛИ КАЛМЫКИИ: КОМПЛЕКСНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА ГИС Ташнинова Людмила Николаевна, кандидат биологических наук Институт аридных зон Южного научного центра РАН 358000, Российская Федерация, Республика...»

«УДК 581.9 ЛАНДШАФТЫ И БИОРАЗНООБРАЗИЕ УРОЧИЩА КРЕЙДЯНКА – ПЕРСПЕКТИВНОГО ОБЪЕКТА ДЛЯ ВКЛЮЧЕНИЯ В СИСТЕМУ СТЕПНЫХ ПАМЯТНИКОВ ПРИРОДЫ КУРСКОЙ ОБЛАСТИ © 2012 А. В. Полуянов1, Г. Н. Дьяченко2, Н. С. Малышева3, В. И Миронов4, Н. В. Чертков5 канд. биол. наук, доцент каф. биологии растений и животных e-mail: Alex_Pol_64@mail.ru кан...»

«О роли биологических факторов в формировании и развитии человека µ Важнейшая особенность всякой науки о человеке, будь то психология или генетика человека, состоит в том, что она касается, в принципе, каждого, а значит и нас с вами, и самог исследователя. Поэтому в науках о человеке о научная п...»

«Биокарта Paramesotriton guangxiensis ТЕМНО-БУРЫЙ ТРИТОН Paramesotriton guangxiensis Guangxi Warty Newt Составили: Нуникян Е.Ф. Дата последнего обновления: 29.10.11 1. Биология и полевые данные 1.1 Таксономия Отряд Хвостатые Caudata Семейство Саламандры Salamandridae Подсемейство Тритоны Pleurodelinae Русское название (если есть – син...»

«УДК 574.3:599.742.41 А.Н. ФАЙБИЧ ДЕМОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ДЕПРЕССИВНОЙ ПОПУЛЯЦИИ ЛЕСНОГО ХОРЬКА (MUSTELLA PUTORIUS L.) В СЕВЕРНОЙ БЕЛАРУСИ Age structure of depressive population of polecat (Mustella putorius L.) in Poozere Forest in Northern Belarus was analyzed. Age structure...»









 
2017 www.doc.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные документы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.