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烟叶碱类物质及其测定意义
一、烟叶碱类物质定义:
烟草碱类物质包括两大类:植物碱和其它碱性含氮化合物。烟草植物碱主要是烟碱,降烟碱,假木贼碱和新烟草碱;其它碱性含氮物质如吡啶,吡咯,吡嗪,氨,甲胺,二甲胺等。
二、测定意义:
1、烟草碱类物质影响烟草的香气和吃味。
2、烟碱是吸烟产生生理强度的物质基础。
3、烟叶中烟碱含量高,劲头足 ,挥发碱和其它生物碱含量高则刺激性大。
烟叶挥发碱的测定
一、挥发碱定义:
在pH8的缓冲溶液中进行蒸汽蒸馏,能逸出的那一部分氨类含氮化合物。主要包括:氨,胺,酰胺,游离烟碱。
二、测定原理:
用pH8的磷酸二氢钾-硼酸缓冲液对烟草样品进行水蒸气蒸馏,流出液用0.1mol/LHCl承接,再用0.1mol/LNaOH返滴剩余的HCl,混合指示剂指示终点,计算出总的挥发碱含量。
三、测定步骤:
1、2-4g烟样于500ml凯氏瓶中,加入少许石蜡和小瓷片防止发泡和沸溅,再加入75ml缓冲液,通入水蒸气蒸馏。
2、流出液用装有15ml的0.1mol/LHCl溶液的1000ml烧瓶承接,待蒸出液达到800ml左右时,用硅钨酸的盐酸溶液测试是否将烟样中的挥发性碱蒸尽。
3、流出液中加入8-10滴混合指示剂,用0.1mol/LNaOH滴定至溶液变为无色或灰白色,记下NaOH用量。同时做空白对照。
四、结果结算:
烟叶烟碱测定方法
一、硅钨酸重量法(经典法):
1、原理:在强碱性介质(Ph>10.5)NaOH存在下进行蒸汽蒸馏,使全部植物碱包括烟碱、去甲基烟碱、假木贼碱和新烟碱等挥发而逸出,只有烟碱在酸性条件下可以被硅钨酸沉淀生
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成烟碱硅钨酸盐(白色沉淀),过虑洗涤得到纯净的烟碱硅钨酸盐白色沉淀,在800-850℃高温下灼烧烟碱硅钨酸沉淀,得到无水硅钨酸残渣,根据无水硅钨酸残渣的重量计算出烟碱的含量。
2、操作步骤:
①用NaOH蒸馏烟碱,制备待测液
04g烟样于500mL凯氏瓶或圆底烧瓶内,加入3g NaOH,25g NaCl(催化剂,加速烟碱挥发)和30mL水――通入水蒸汽蒸馏,流出液用1:4HCl承接(也可以用H2SO4)――-将流出液定容至250mL容量瓶中,即为烟碱待测液。
注:待测液中是烟碱的盐酸盐
②与硅钨酸作用生成白色沉淀
取200mL待测液于烧杯中,加入1:4HCl 6mL ,12%硅钨酸5 mL(估计每10mg烟碱应加入硅钨酸2 mL),快速生成硅钨酸烟碱盐白色沉淀(不纯净)―――水浴加热,溶解不纯净的沉淀,然后让其自然冷却(不离开水浴锅,只是关掉水浴锅),重新结晶,得到纯净的大颗粒硅钨酸烟碱盐的针状晶体―――过虑冲洗该晶体(一定要将多余的硅钨酸全部冲洗干净,否则沉淀重量增加,结果偏高)――将滤纸和沉淀晶体一块转移入一个已知重量的坩锅中,先低温炭化滤纸,再800-850℃下高温灰化灼烧硅钨酸烟碱盐,得到无水硅钨酸残渣,冷却称重,按照公式计算烟碱含量即可。
注:所用滤纸是定量滤纸,也叫无灰滤纸,烧后无残渣。
加入硅钨酸后即刻生成沉淀,非常快,但是不纯净,需重新结晶。
3、结果结算
4、硅钨酸重量法测定烟碱注意事项:
①各个操作过程烟碱不能有损失。
a 蒸馏装置不能漏气,防止蒸馏过程中损失烟碱。
b 过虑烟碱盐沉淀时,不能损失沉淀。
c 检验烟碱是否蒸净,时间不能过早,次数不能过多。
d 灼烧沉淀时,应先在200-300℃下低温灼烧,先把滤纸炭化掉,然后再用800-850℃高温灼烧,生成无水硅钨酸。
②要有足量沉淀,以减小称量误差
③沉淀颗粒要大而纯净为好。因为如果颗粒过小,易穿虑,使结果偏低。
④过虑时应充分洗涤沉淀,以得到纯净的硅钨酸盐白色沉淀,否则结果偏高。
⑤必须用26个结晶水的硅钨酸,因为:a生成的沉淀颗粒大 ,好过虑 b 结晶水定量参与了反应。
二 、烟碱测定-紫外分光光度法(国标法):
1、原理:在强碱性介质(Ph>10.5)NaOH存在下进行蒸汽蒸馏,使全部植物碱包括烟碱、去甲基烟碱、假木贼碱和新烟碱等挥发而逸出,然后根据烟碱对259nm紫外光具有最大吸收,并且吸光度与烟碱含量正相关的性质,用紫外分光光度计测得待测液烟碱的吸光值,并进一步计算出烟碱的含量。
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2测定步骤
①测液制备(同硅钨酸重量法),流出液改用1mol/L的H2SO4承接,也是定容到250mL(V1)。
②比色: 取25 mL待测液V1,用0.025mol/L的H2SO4定容至100 mL,同时作一空白对照:直接量取25 mL 1mol/L的H2SO4,用0.025mol/L的H2SO4定容至100 mL(V2)。
以空白对照为参比液,测定236nm,259nm和282nm处的吸光值。各处的吸光值读数最好都在0.2-0.8之间。
分光光度法读数本身就存在误差,0.2-0.8 误差小于3.6%; 0.12-1.2 误差大于5%。
3、结果计算:
1.059:与硅钨酸重量法相比的校正系数
注:A259-1/2(A236+A282)的来历和作用(梯形中位线法)
作用:消除溶液杂质干扰
来历:纯烟碱在236nm和282nm处基本无吸收峰,对259nm有最大特征吸收峰,待测液中因为有杂志干扰,在236nm和282nm处有吸收,使烟碱吸收曲线上移。而236,259,282正好构成等差数列,依据梯形中位线计算方法,可以将259nm处上移的部分减去。
4、注意事项
①V1待测液体积250mL要准确
② A259-1/2(A236+A282)中干扰物质的来源:
a从烟样中同时蒸馏出来的其他碱类物质(非人为因素)
b 所用容器,试剂不纯净也可以引入干扰物质
c蒸馏装置使用时间过长,烟碱会或多或少地沉淀到装置内壁上,影响下次蒸馏结果,使用前应用乙醇清洗内壁,然后空蒸除去乙醇。
③ 所用石英比色皿(200元/个),要小心使用,不能打破了。
石英比色皿可以透紫外光,也可以透可见光,玻璃比色皿仅透可见光。
精密仪器地使用比色皿上标有箭头,表示和光的方向一致,测定误差最小。
石英比色皿用久了内壁也会粘有烟碱,也需要用乙醇浸泡洗涤
④A259读数范围0.2-0.8或0.2-0.7
⑤用仪器紫外光是氢灯发出的,同时也亮着钨灯(发可见光),钨灯发的光不进入光栅,仅起加热稳定仪器的作用(冬天)
⑥仪器不能连续的开开关关,否则易击穿氢灯。氢灯不好换,需要上下左右地调节,十分费事。
三、烟碱测定-烟酸提取脱色法(快速法):
1、原理:烟叶中的烟碱主要和有机酸结合成烟碱盐的形式存在,烟碱和无机酸结合比有机酸强,因此用一定浓度的无机酸提取,完全可以把烟碱从烟叶中分离出来,再用活性炭脱去提取液中的杂色,然后根据烟碱对259nm紫外光具有最大吸收,并且吸光度与烟碱含量正相关的性质,用紫外分光光度计测得待测液烟碱的吸光值,并进一步计算出烟碱的含量。
2、操作步骤
①待测液制备:30mg烟样于150mL三角瓶中,加入1/3角勺活性炭和25mL 4%HCl,振
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荡10min(边提取边脱色)――-过虑并用蒸馏水定容到100mL容量瓶中,即得到待测液。同时作空白对照:25mL 4%HCl直接用蒸馏水定容到100mL即可。
②测定 以空白对照为参比液,测待测液在259nm,236nm和282nm处的吸光值
3、结果计算(同紫外分光光度法):
4、注意事项:
①不要用颗粒状活性碳,因为脱色效果不好。1/3角勺活性碳对烤烟是过量的(2.6倍烤烟样品量的活性碳就可以了),这个活性炭用量对烟碱含量较高的白肋烟和深色晾烟也适用。 ②测定后所用的三角瓶,要立即冲洗干净: 时间长了,活性炭不易被洗净。
三种方法优缺点:
1、硅钨酸重量法最准确,因为含有26个结晶水的硅钨酸定量的把烟碱沉淀下来,其他的生物碱如降烟碱,新烟碱,假木贼碱等不被沉淀。
重量法虽然不用贵重仪器,但是对试剂和试验过程要求很严格:
a 必须是26个结晶水的硅钨酸,
b沉淀要清洗完全,
c过虑要完全,且不能有穿虑现象。
d因为是称重,所以要形成足够多的沉淀,仅适用常量分析。
2、分光光度法:准确性不及重量法,因为去甲基烟碱在259nm处也有吸光值,且需要贵重的紫外分光光度计,但是测定过程相对较简单,校正之后结果也具有一定的准确度,因此被定为国标法
3、烟酸提取脱色法:准确性最低:因为提取杂质多,又需要活性炭脱色,从提取到比色整个过程都存在误差,但是操作简单。
第二篇:第八章烟叶酚类物质测定
第八章烟叶酚类物质测定
第一节 烟叶中酚类物质存在特点及其测定意义
一、存在特点
1.种类:烟叶酚类物质相当复杂,种类繁多,烟草含量较多的酚类多酚:绿原酸、芸香苷、莨菪亭,它们分别属于咖啡单宁类、黄酮类和香豆素类。
2.酚类物质在烟叶中的存在状态
在活体组织中酚类物质几乎全部以糖苷和酯的形式存在。
在烟叶调制期间,多酚被氧化转变为微溶棕色素存在,如芸香苷氧化 多酚氧化产物也可以进一步和蛋白质、金属离子如Fe,Cu结合形成黑色素(棕色素)。
3.酚类物质在烟叶中的分布特点
3.1不同类型烟叶酚含量不同:烤烟>晾晒烟
3.2不同部位:上部叶>中部叶>下部叶
3.3一片叶的不同部位:叶尖>叶基部
3.4矿质营养:Ca,B,Mg,N, P
3.5生长调节剂:生长素类
二、烟叶酚类物质测定意义
1.酚类物质与酶促棕色化反应关系密切,影响烟叶颜色。
2.芳香值=多酚/蛋白质氮,表征烟叶香气。
第二节、烟叶中酚类物质的测定
一、 测定方法概述
1.依据酚类物质可以被高锰酸钾氧化的性质,高锰酸钾滴定法
2.酚类化合物在碱性条件下可以与4-氨基安替比林反应生成红色染料,比色
3.酚羟基可与酒石酸铁中的铁离子反应生成蓝色络合物比色
4.酚类物质还原福林试剂生成蓝紫色物质,比色
二、高锰酸钾滴定法测多酚
此方法多应用在茶叶上
原理:酚类物质可以被高锰酸钾氧化,烟叶中还有一些酚类衍生物和非酚类物质也可以被高锰酸钾氧化,会使测定结果偏高。因此滴定须分两步进行:第一步滴定待测液中总还原性物质,第二步用明胶盐溶液将酚类物质沉淀后,测定待测液中其它还原性物质含量,二者之差就是样品中多酚含量。但是绿原酸不能被沉淀,因此,此法不易用来测定烟草多酚。0.1%靛红作指示剂。
酚类提取:采用沸水浴方法提取。
三、氨基安替比林比色法
此方法用来测样品中挥发性酚类化合物,常常应用在食品,水等挥发酚的测定。灵敏度最高高。
原理:酚类化合物在碱性溶液中,当有氧化剂铁氰化钾存在时,可以与4-氨基安替比林生成一种红色染料,用分液漏斗将红色染料萃取到氯仿层,在460nm处比色。用苯酚作标准曲线,计算出样品中挥发
性酚类物质含量。
1此方法酚的提取步骤比较麻烦:
先在2.5mol/L硫酸溶液中加热回流1小时,将样品中中挥发酚提取出来。通入水蒸气把酚蒸馏出来,收集并定容。
2苯酚腐蚀性强,为结晶体,不好秤取。
3蒸馏装置不能漏气,且所用的橡皮类物质需要事前用碱水浸泡,并水煮10min。
四、酒石酸比色法
原理:酚类物质的羟基与酒石酸铁中的铁离子生成蓝色络合物,根据络合物溶液颜色深浅,在540nm处比色,可测出烟叶中酚类物质含量。以儿茶酚或没食子酸乙酯作标准溶液。可以用来测定烟草中的多酚。 此方法酚的提取与福林法测多酚提取步骤一样。
五、福林法测烟叶多酚/总酚
1.原理; 在碱性条件下利用多酚的还原性,多酚可以将磷钨钼酸还原成蓝色,蓝色深浅与多酚含量城正相关,可以用分光广度计进行测定。
2.试剂和仪器:
试剂:儿茶酚或没食子酸乙酯,钼酸钠,磷钨酸,Na2CO3
仪器:水浴锅,721分光光度计,试管,三角瓶,漏斗,滤纸,移液管。
3. 操作步骤:
3.1待测液制备:50mg烟样于150mL三角瓶中,加入80℃蒸馏水50mL,80℃以上温度水浴提取30min(期间需要摇晃几次),取出冷却,过
虑并定容至100mL容量瓶中。此为待测液。
3.2 测定:2支干试管,各加入5ml待测液,一支加福林试剂5ml,一支加5ml代替福林试剂,摇匀3分钟后,各加入5ml10%Na2CO3,振荡,室温下显色1h,以不加福林试剂的试管管为对照,700nm比色。
3.3 绘制标准曲线:
儿茶酚母液:1mg/ml,再依次配制成100ml中含有儿茶酚0.5,1.0,
1.5,2.0mg的4种不同浓度的标液。
取5支试管,分别加入上述标液5ml,对照加蒸馏水5ml,然后各加福林试剂5ml,摇匀3分钟后,各加入5ml 10%Na2CO3,振荡,室温下显色1h,700nm比色。
P:查标准曲线得到得100ml溶液中酚的重量
G:样重