Glina Szkoła

Transkrypt

Glina Szkoła
Szkola Letnia STC — Lódz 2008
Porównanie wybranych odczynników
klarujacych do oznaczania polaryzacji
produktów cukrowniczych
1
Dr inz. Krystyna Lisik
Dr inz. Joanna Biernasiak
Szkola Letnia STC — Lódz 2008
WSTEP
• Polarymetryczne oznaczanie sacharozy
• Klasyczne odczynniki klarujace
ü zasadowy octan olowiu
ü plyny Herlesa
• Ochrona srodowiska
ü srodki klarujace nie zawierajace zwiazków olowiu
2
ü polaryzacja w bliskiej podczerwieni NIR
Szkola Letnia STC — Lódz 2008
Cel badan
Porównanie oznaczania polaryzacji
roztworów cukrowniczych
z zastosowaniem odczynników klarujacych
zawierajacych zwiazki olowiu
z innymi alternatywnymi odczynnikami.
3
Szkola Letnia STC — Lódz 2008
Metodyka badan
Material do badan stanowil:
ü sok surowy
ü sok gesty
ü syrop 1
ü syrop 2
ü melas
Oznaczenia
„Przepisy kontroli fabrykacji w cukrowniach”
• Zawartosc substancji suchej – metoda refraktometryczna
4
• Zawartosc sacharozy – metoda polarymetryczna
Szkola Letnia STC — Lódz 2008
Metodyka badan
Oznaczenia – „Przepisy kontroli fabrykacji w cukrowniach”
• Zawartosc substancji suchej – refraktometr ABBEMAT Dr Kernchen
(z dokladnoscia do ± 0,02%)
ü sok surowy – bezposrednio z roztworu
ü sok gesty – z roztworu 1:1
ü syrop 1 i 2 – z roztworu 1:1
5
ü melas – z roztworu 1:1
Szkola Letnia STC — Lódz 2008
Metodyka badan
Oznaczenia – „Przepisy kontroli fabrykacji w cukrowniach”
• Zawartosc sacharozy – Sucromat VIS/NIR Dr Kernchen
(z dokladnoscia do ± 0,01%)
ü sok surowy – dwunormalna nawazka (52 g soku w 100 cm3)
ü sok gesty – pólnormalna nawazka
6
ü syrop 1 i 2 – pólnormalna nawazka
ü melas – pólnormalna nawazka
(13 g produktu w 100 cm3)
Szkola Letnia STC — Lódz 2008
Metodyka badan
Rodzaj i sklad stosowanych w badaniach odczynników klarujacych
Nr
Odczynnik klarujacy
1
ü zasadowy octan olowiu
roztwór 25%
ü roztwór siarczanu glinu
300 g Al2(SO4)3×18H2O/1000 ml
2
3
7
4
roztwór wodorotlenku sodu
ü roztwór Carreza I
roztwór Carreza II
ü plyn Herlesa I
plyn Herlesa II
Sklad
80 g NaOH/1000 ml wody
219 g Zn(CH3COO)2×2H2O/1000 ml wody
106 g [K4(Fe(CN)6]×3H2O/1000 ml wody
340 g Pb(NO3)2/1000 ml wody
32 g NaOH/1000 ml wody
Szkola Letnia STC — Lódz 2008
Metodyka badan
Ilosci odczynników klarujacych stosowanych do oznaczania polaryzacji
Produkt
cukrowniczy
Sok surowy
Odczynnik klarujacy
ü zasadowy octan olowiu
10 ml
ü roztwór siarczanu glinu
10 ml
roztwór wodorotlenku sodu
ü roztwór Carreza I
10 ml
5 ml
roztwór Carreza II
8
Sok gesty
Ilosc odczynnika
klarujacego
5 ml
ü zasadowy octan olowiu
1 ml
ü roztwór siarczanu glinu
10 ml
roztwór wodorotlenku sodu
ü roztwór Carreza I
10 ml
2 ml
roztwór Carreza II
2 ml
Szkola Letnia STC — Lódz 2008
Metodyka badan
Ilosci odczynników klarujacych stosowanych do oznaczania polaryzacji
Produkt
cukrowniczy
Syrop 1
Syrop 2
9
Melas
Odczynnik klarujacy
Ilosc odczynnika
klarujacego
ü zasadowy octan olowiu
5 ml
ü roztwór siarczanu glinu
roztwór wodorotlenku sodu
ü roztwór Carreza I
roztwór Carreza II
10 ml
10 ml
2 ml
2 ml
ü zasadowy octan olowiu
5 ml
ü roztwór siarczanu glinu
roztwór wodorotlenku sodu
ü roztwór Carreza I
roztwór Carreza II
ü plyn Herlesa I
plyn Herlesa II
10 ml
10 ml
5 ml
5 ml
10 ml
10 ml
Szkola Letnia STC — Lódz 2008
Metodyka badan
10
ü
Dodatkowo zawartosc sacharozy w badanych
produktach oznaczano bez dodatku odczynnika
klarujacego, w bliskiej podczerwieni NIR (880 nm),
ü
Wszystkie oznaczenia wykonywano w dwóch
powtórzeniach.
Szkola Letnia STC — Lódz 2008
Zestawienie wyników badan
Odczynnik klarujacy
Produkt
11
zasadowy
octan olowiu
roztwór
siarczanu glinu
roztwory
Carreza
plyny
Herlesa
Bez klarowania
NIR
Pol0
[°Z]
Cz0
[%]
Pol [°Z]
Cz
[%]
Pol
[°Z]
Cz
[%]
Pol [°Z]
Cz
[%]
Sok
surowy
13,36
88,48
13,33
88,28
13,35
88,34
–
–
Sok gesty
64,09
93,70
64,13
93,75
64,20
93,86
–
–
63,75
93,20
Syrop 1
60,32
86,92
60,41
87,06
60,44
87,09
–
–
59,76
86,11
Syrop 2
54,42
75,79
54,54
75,96
54,49
75,89
–
–
53,90
75,07
Melas
51,64
62,82
51,70
62,90
trudnosci
z saczeniem
44°Z – 46°Z
Pol
[°Z]
Cz
[%]
13°Z – 15°Z
54°Z – 62°Z
Szkola Letnia STC — Lódz 2008
Srednie wartosci polaryzacji i obliczone róznice miedzy polaryzacja uzyskana przy
zastosowaniu badanego odczynnika klarujacego i zasadowego octanu olowiu
Odczynnik klarujacy
Produkt
12
zasadowy
octan olowiu
roztwór
siarczanu glinu
roztwory
Carreza
plyny
Herlesa
Bez klarowania
NIR
Pol0
[°Z]
Pol [°Z]
∆
[°Z]
Pol [°Z]
∆
[°Z]
Pol
[°Z]
∆
[°Z]
Pol [°Z]
∆
[°Z]
Sok surowy
13,36
13,33
–0,03
13,35
–0,01
–
–
–
–
Sok gesty
64,09
64,13
+0,04
64,20
+0,11
–
–
63,75
–0,34
Syrop 1
60,32
60,41
+0,09
60,44
+0,12
–
–
59,76
–0,56
Syrop 2
54,42
54,54
+0,12
54,49
+0,07
–
–
53,90
–0,52
Melas
51,64
–
–
–
–
51,70
+0,06
–
–
∆ = Pol − Pol 0
Statystyczna analiza wyników – test istotnosci róznic ANOVA
Test polega na analizie wariancji
F=
wariancja polaryzacji oznaczonej przy uzyciu badanego odczynnika klarujacego
wariancja polaryzacji oznaczonej przy uzyciu zasadowego octanu olowiu
Wielkosc F moze osiagnac wartosci:
ü F ≤ 1 – róznice pomiedzy uzyskanymi wynikami sa statystycznie nieistotne
ü F > 1 – nalezy porównac z wartoscia krytyczna rozkladu FKR (odczytana z tablic)
dla okreslonego poziomu istotnosci (0,05) i danej liczby stopni swobody (1; 2)
13
Mozna w tym przypadku otrzymac dwa wyniki:
ü F > FKR – porównywane dane róznia sie miedzy soba
ü F < FKR – róznice miedzy danymi sa statystycznie nieistotne
Szkola Letnia STC — Lódz 2008
Porównanie polaryzacji otrzymanej podczas klarowania roztworem siarczanu
glinu z polaryzacja z uzyciem zasadowego octanu olowiu – test ANOVA
Produkt
Sok surowy
Sok gesty
Syrop 1
14
Syrop 2
Odczynnik klarujacy Polsr [°Z] Statystyka
zasadowy octan olowiu
Pol0 = 13,36
F = 25
roztwór siarczanu glinu
Pol = 13,33
F > FKR(0,05;1;2)
zasadowy octan olowiu
Pol0 = 64,09
F=8
roztwór siarczanu glinu
Pol = 64,13
F < FKR(0,05;1;2)
zasadowy octan olowiu
Pol0 = 60,32
F = 16,2
roztwór siarczanu glinu
Pol = 60,41
F < FKR(0,05;1;2)
zasadowy octan olowiu
Pol0 = 54,42
F = 18
roztwór siarczanu glinu
Pol = 54,54
F < FKR(0,05;1;2)
FKR – odczytane z tablic przy danym poziomie istotnosci i stopniach swobody
FKR (0,05;1;2) = 18,51
Szkola Letnia STC — Lódz 2008
Porównanie polaryzacji otrzymanej podczas klarowania roztworami Carreza
z polaryzacja z uzyciem zasadowego octanu olowiu – test ANOVA
Produkt
Sok surowy
Sok gesty
Syrop 1
15
Syrop 2
Odczynnik klarujacy Polsr [°Z] Statystyka
zasadowy octan olowiu
Pol0 = 13,36
F=1
roztwór Carreza I i Carreza II
Pol = 13,35
F < FKR(0,05;1;2)
zasadowy octan olowiu
Pol0 = 64,09
F = 7,1
roztwór Carreza I i Carreza II
Pol = 64,20
F < FKR(0,05;1;2)
zasadowy octan olowiu
Pol0 = 60,32
F = 18
roztwór Carreza I i Carreza II
Pol = 60,44
F < FKR(0,05;1;2)
zasadowy octan olowiu
Pol0 = 54,42
F = 9,8
roztwór Carreza I i Carreza II
Pol = 54,49
F < FKR(0,05;1;2)
FKR – odczytane z tablic przy danym poziomie istotnosci i stopniach swobody
FKR (0,05;1;2) = 18,51
Szkola Letnia STC — Lódz 2008
Porównanie polaryzacji otrzymanej podczas klarowania plynami Herlesa
z polaryzacja z uzyciem zasadowego octanu olowiu – test ANOVA
Produkt
Melas
16
Odczynnik klarujacy Polsr [°Z] Statystyka
zasadowy octan olowiu
Pol0 = 51,64
F=9
plyn Herlesa I i Herlesa II
Pol = 51,70
F < FKR(0,05;1;2)
FKR – odczytane z tablic przy danym poziomie istotnosci i stopniach swobody
FKR (0,05;1;2) = 18,51
Szkola Letnia STC — Lódz 2008
Porównanie polaryzacji otrzymanej w bliskiej podczerwieni NIR
z polaryzacja z uzyciem zasadowego octanu olowiu – test ANOVA
Produkt
Sok gesty
Syrop 1
Syrop 2
17
Odczynnik klarujacy Polsr [°Z] Statystyka
zasadowy octan olowiu
Pol0 = 64,09
F = 578
NIR
Pol = 63,75
F > FKR(0,05;1;2)
zasadowy octan olowiu
Pol0 = 60,32
F = 156,8
NIR
Pol = 59,76
F > FKR(0,05;1;2)
zasadowy octan olowiu
Pol0= 54,42
F = 26
NIR
Pol = 53,90
F > FKR(0,05;1;2)
FKR – odczytane z tablic przy danym poziomie istotnosci i stopniach swobody
FKR (0,05;1;2) = 18,51
Szkola Letnia STC — Lódz 2008
Podsumowanie
ü Wykonane badania potwierdzily, ze tradycyjne srodki klarujace, zawierajace
zwiazki olowiu, stosowane do oznaczania polaryzacji produktów cukrowniczych
mozna zastapic innymi odczynnikami klarujacymi.
ü W przypadku soku gestego i syropów do klarowania mozna stosowac
zarówno siarczan glinu jak i roztwory Carreza. Polaryzacje mozna oznaczac
takze bez klarowania w bliskiej podczerwieni NIR, przy czym uzyskane róznice
sa statystycznie istotne.
18
ü W soku surowym do oznaczenia polaryzacji mozna zamiast zasadowego
octanu olowiu stosowac roztwory Carreza. Oznaczenie polaryzacji bez
klarowania w bliskiej podczerwieni nie dalo pozytywnych wyników.
Szkola Letnia STC — Lódz 2008
Podsumowanie
ü Wykonane badania oznaczenia polaryzacji w melasie nie potwierdzily
mozliwosci zastapienia odczynników klarujacych zawierajacych olów
odczynnikami alternatywnymi.
ü Nalezy przypuszczac, ze na uzyskane wyniki miala wplyw zarówno ilosc
uzytego odczynnika klarujacego, masa produktu wzieta do oznaczenia, jak
równiez ilosc wykonanych powtórzen niezbednych do przeprowadzenia analizy
statystycznej.
19
ü Badania nad wyeliminowaniem z analityki cukrowniczej zwiazków olowiu
powinny byc nadal kontynuowane.