При анализах органические кислоты можно экстра­гировать из свежих, замороженных или высушенных ра­стительных тканей. Однако следует иметь в виду, что при высушивании в условиях повышенной температуры могут происходить изменения в содержании органиче­ских кислот (потери летучих кислот или их эфиров, взаимные превращения кислот, взаимодействие их с уг­леводами и т. д.), поэтому для определения органических кислот сушить материал лучше при комнатной темпера­туре в вакууме или применять высушивание лиофилизацией.

Для экстракции кислот можно использовать воду или органические растворители, из которых чаще всего – эфир. Однако эфир растворяет свободные кислоты, но не соли органических кислот, поэтому для экстракции со­лей экстрагируемый материал надо предварительно под­кислять минеральной кислотой.

При экстракции водой из растительного материала, кроме кислот, извлекается много сопутствующих ве­ществ – сахаров, пектиновых веществ, аминокислот, бел­ков, которые перед количественным определением необ­ходимо тщательно удалять из раствора. Удаляют эти ве­щества или экстракцией и осаждением, или при помощи катионо- и анионообменных смол. Эфир не извлекает уг­леводов, аминокислот и белков, но растворяет жиры и липоиды.

Цель работы – определить кислотность плодов различных культур (яблоки, апельсины, помидоры).

Реактивы и материалы: дистиллированная вода, NaOH или KOH, фенолфталеин, фарфоровая ступка и пестик, кварцевый песок, колба Бунзена, конические колбы объемом 250 мл, мерные цилиндры, водяная баня.

Ход работы

Взвесить 10 –20 г свежих размельченных плодов. Перенести навеску в фарфоровую ступку и тщательно растереть с 1-2 г кварцевого песка до однородной массы. Растертую массу количественно перенести в коническую колбу на 250 мл, залить 100 мл горячей дистиллированной воды (80^оС) и нагревать на водяной бане в течение 1 ч при 80^оС. Затем содержимое колбы охладить и отфильтровать через воронку Шотта. Довести объем экстракта до 100 мл. Пипеткой взять 20 мл вытяжки и перенести в чистую коническую колбу, туда же добавить 2-3 капли фенолфталеина до розового окрашивания. Оттитровать вытяжку 0,1 н. раствором щелочи. Кислотность исследуемого объекта (Х, %) вычислить по формуле:

где а - количество 0,1 н. щелочи, пошедшей на титрование, в мл; V - общий объем вытяжки; V ₁ - объем вытяжки, взятой для титрования; т- масса навески в граммах.

Если результат хотят выразить для какой-либо из главных органических кислот, то Х умножают на определенный расчетный коэффициент. Согласно А. И. Ермакову и др., 1 мл 0,1 н раствора щелочи пошедшей на титрование, соответствует 7,5 мг винной, 6,7 мг яблочной, 6,4 мг лимонной, 4,5 мг щавелевой кислот.

Результаты оформить в виде таблицы и сделать выводы.

Определение общей кислотности

В плодах и овощах, а также в листьях многих расте­ний часто накапливается значительное количество сво­бодных кислот. Определение общего содержания кислот имеет большое значение при использовании плодов и овощей в пищу, при их консервировании, а также при изучении накопления и распада кислот в растениях. Ве­личину общей кислотности можно определить алкалиметрическим, а также ацидиметрическим титрованием с использова­нием соответствующих индикаторов или потен-циометрически.

Принцип метода. Кислоты извлекаются из измельчен­ного растительного материала в результате нагревания с содой при температуре 80-90° в течение 30 минут. Из­влеченные кислоты оттитровывают раствором щелочи. Общее количество кислот обычно пересчитывают на яб­лочную кислоту.

Ход работы

1. Свежие плоды, овощи или листья растений тщательно измельчают на терке, в мясорубке или в ступке. Растительную массу перемешивают.

2. Берут навеску 20 г и переносят ее без потерь в широкогорлую колбу объемом 200 мл.

3. В колбу приливают около 150 мл дистиллированной воды и выдерживают в течение 30 ми­нут в водяной бане при температуре 80-90°.   

4. Затем колбу охлаждают водопроводной водой, доводят до мет­ки и фильтруют в сухой стакан или колбу.

Полученный фильтрат служит для определения общей кислотности.

5. 50 мл фильтрата, содержащего кислоты, переносят в коническую колбу емкостью 200-250 мл и добавляют в нее 50 мл 1 н. NaOH.

6. Колбу нагревают на водяной бане при 80-90° в течение 10 минут.

При нагревании раство­ра с избытком щелочи ангидриды кислот расщепляются.

7. Затем в колбу добавляют 50 мл 1,2 н. НС1 и снова нагревают на бане в течение 10 минут.

При нагревании кислотного раствора из него удаляется углекислота. За­тем раствор в колбе охлаждают.

Наряду с определением свободной кислотности в анализируемом образце прово­дят «холостое» определение. Для этого вместо раствора берут 50 мл дистиллированной воды, добавляют 50 мл 1,0 н. NaOH, нагревают на бане, затем вносят 1,2 н. НС1 и снова нагревают.

8. После охлаждения растворов приступают к титрова­нию. Для этого в обе колбы добавляют по нескольку ка­пель спиртового раствора фенолфталеина и титруют 0,1 н. NaOH до ярко-розового оттенка раствора.

Если раствор сильно окрашен и переход окраски раствора при добавлении щелочи определить трудно, то при титрова­нии можно использовать лакмусовую бумажку. Капли жидкости из колбы при титровании переносят на кусочек фильтровальной бумаги и наблюдают изменение окраски.

Вычисление результатов.  При расчете необходимо учитывать количество миллилитров добавленных щелочи и кислоты. Разницу в титре 1 н. NaOH и 1,2 н. НС1 следует принимать во внимание при проведении «холос- того» определения (х) в таком же объеме жидкости.

Количество миллиэквивалентов кислот, содержащих­ся в 100 мл раствора (в 10 г образца), равняется:

100 X у – х

                                                50    10

где  у - число миллилитров 0,1 н. NaOH, затраченное на титрование исследуемого образца;

х - число миллилитров 0,1 н. NaOH, затраченное на титрование контроля.

Для вычисления процентного содержания кислот не­обходимо полученный результат умножить на 10, а для перечисления на яблочную кислоту умножить на коэф­фициент 0,0067 (1 м-экв. яблочной кислоты=134 : 2 = 67 мг).

Оборудование и реактивы: 1) водяные бани; 2) колбы мерные емкостью 200 мл; 3) колбы конические емко­стью 200-300 мл; 4) воронки; 5) пипетки; 6) фильтры; 7) 1,0 н. и 0,1 н. NaOH; 8) 1,2 н. НС1; 9) фенолфталеин; 10) лакмусовая бумага.

Контрольные вопросы

1. Содержание в растениях органических кислот алифатического ряда.

2. Функции органических кислот в растении.

3. Характерные особенности основных органических кислот растений.

4. Обмен органических кислот у высших растений.