|
◆
일반성분 시험법
시료의 온도를 20∼25℃ 로 하여 맛, 색 등의
관능시험을 하고, 40∼50℃ 로 하여 냄새 ( 후각 ) 로써 관능상 이상
유무를 관찰하고, 제품의 포장상태,
인쇄상태, 제조일, 유통기한, 표기사항 및 파손유무를 확인한다.
( 1 ) 관능검사시 주위환경중
조명은 형광등, 전열전구등 100 Lux 이상인 곳에서 실시한다.
( 2 ) 시료를 놓는 바닥은 하얀
종이를 사용하고, 종이냄새 이외의 취기가 발생하면 안된다. (
3 ) 주변환경이 강한 색상을 띄는 벽면이나, 주위에 이상한 취기가 발생하면
안된다. ( 4 ) 관능검사의
최적시간은 오전 10 ∼ 12시, 오후 2 ∼ 4시 경이다. (
5 ) 관능검사 전 음식물의 섭취, 흡연, 화장 ( 여자의 경우 ) 를 피한다.
( 6 ) 관능검사시 맛의 경우 한
시료의 맛을 본 후에는 물로 입을 헹구고 난 후 다음 시료를 맛보며,
냄새를 맡을 경우에는
한 시료의 냄새를 맡은 후 5 - 10초간 쉬었다가 다음 시료의 냄새를
맡는다. ( 7 ) 편안한 마음으로
주어진 특성에 대해서만 평가하도록 노력한다. (
8 ) 심한 감기가 걸린 사람, 알레르기가 있는 사람은 관능검사를 하지
않는다. ( 9 ) 관능검사요원은
관능검사에 관심이 있고, 참가 가능성이 있는 사람이어야 한다.
(10) 관능검사요원중 연령층을
보면 남자 : 10 - 15세 전후, 여자 : 10 - 18세 까지
식품고유의
색깔, 풍미, 조직감 및 외관을 다음의 성상 채점기준에 따라 채점한
결과가 평균 3점 이상이고 1점
항목이 없어야 한다.
항
목 |
채
점 기 준 |
색
깔 |
① 색깔이 양호한
것은 5점으로 한다. ② 색깔이 대체로
양호한 것은 그 정도에 따라 4점 또는 3점으로 한다.
③ 색깔이 나쁜 것은 2점으로 한다. ④
색깔이 현저히 나쁜 것은 1점으로 한다.
|
풍
미 |
① 풍미가 양호한
것은 5점으로 한다. ② 풍미가 대체로
양호한 것은 그 정도에 따라 4점 또는 3점으로 한다.
③ 풍미가 나쁜 것은 2점으로 한다. ④
풍미가 현저히 나쁘거나 이미, 이취가 있는 것은 1점으로
한다.
|
조
직 감 |
① 조직감이 양호한
것은 5점으로 한다. ② 조직감이 대체로
양호한 것은 그 정도에 따라 4점 또는 3점으로 한다.
③ 조직감이 나쁜 것은 2점으로 한다.
④ 조직감이 현저히 나쁜 것은 2점으로 한다.
|
외
관 |
① 병충해를 입은
흔적 및 불가식 부분 제거, 제품의 균질 및 성형상태와
포장상태등 외형이
양호한 것은 5점으로 한다. ② 제품의
제조, 가공상태 및 외형이 비교적 양호한 것은 그 정도에
따라 4점 또는 3점으로 한다. ③ 제품의
제조, 가공상태 및 외형이 나쁜 것은 2점으로 한다.
④ 제품의 제조, 가공상태 및 외형이 현저히
나쁜 것은 1점으로 한다. |
나. pH
어느
일정 수용액의 산성, 중성, 알카리성은 그 용액의 수소이온 농도의 대소를
의미한다. 이 안에 존재하는 수소이온
[ H+ ] 및 수산이온 [ OH- ] 의 mol 농도 [ mol / L ] 를 각각 [ H+
], [ OH- ] 라고 하면, 22
℃의 순수한 물에 있어서는
H2O
→ H+ + OH - ←
[ H+ ] [ OH- ] [
H+ ] , [ OH- ] = 10 -14 이다. [
H+ ] = [ OH- ] = 10 -7 일 때는 중성, [
H+ ] 가 10 -7 보다 커서 [ H+ ] > [ OH- ] 는 산성, [
H+ ] 가 10 -7 보다 작아 [ H+ ] < [ OH- ] 는 알카리성이다.
이와
같이 용액 액성의 수소이온농도 표시를 pH로 표기한다. pH는
[ H+ ] 의 역수 즉 pH = log 1 / [ H+ ] = - log [ H+ ] 이며,
[
H+ ] [ OH- ] = log 10 -14, log
[ H+] + log [ OH- ] = -14, log
[ H+ ] = pH, -
log [ OH- ] = POH, pH
+ POH = 14 *
액성을 pH로 표시하면 중성일 때는 2 pH = 14 이므로 pH = 7, 산성일
때는 pH < 7 , 알카리성
일 때는 pH > 7 이 된다.
약산과
그 염의 혼합용액 또는 약염기와 그 염의 혼합용액에 소량의 산이나
알카리를 가하거나 물을 가하여 희석하여도
용액의 pH가 거의 변화하지 않는다.이와 같은 성질을 갖는 용액을 완충용액이라고
한다.
중 화 적 정 의 종 류 |
pH 비 약 범 위 |
선 택 지
시 약 |
강산, 강알카리 0.1
N 정도 |
4.10∼10.0 |
Congo red, Methyl
orange, Methyl red, Neutral red, Phenolphthalein
|
강산, 강알카리 0.1
N 정도 |
4.5∼9.5 |
Neutral red, Phenolphthalein
|
강산, 강알카리 |
3.0∼7.0 |
Congo red, Methyl
orange, Mehtyl red |
약산, 약알카리
|
7.0∼11.0 |
Phenolphthalein |
( 4 ) pH
측정
< 전기적 측정법 > 가)
새로운 유리전극은 사용 전에 증류수에 최소한 2시간 이상 담가 둘 것.
나) 전극은 항상 청결하게 유지하며,
Buffer나 시험 후 반드시 증류수로 세척 후 휴지로 닦을 것. 다)
지방을 함유한 시료를 측정한 후 유리전극을 벤젠이나 유기용매 또는
세제로 지방피막을 반듯이 제거하고 증류수로
세척한 후 휴지로 닦고 사용할 것 라)
기타 scale 이 많이 끼어 있을 때는 10%-HCL에 담구어 두었다가 20∼30분
정도 후 꺼내어 세척 후 사용 마)
전극은 반드시 증류수에 담구어 둔다. 바)
pH meter S/W on 시킨 후 0.5∼1 시간 정도 기계를 안정화 시킨다.
사) 측정 전 반드시 완충용액
< Buffer solution >으로 pH 4.0, pH 7.0 속에 표준화 시킨다.
이 때 온도보정 요함. 아)
가장 좋은 시료의 온도는 25도 상하 3도의 시료로서 45sec 이상 접촉함
자) pH meter 의 눈금을 읽어
준다. < 주의 > pH meter 는 공기 중의 CO2 영향을 받으므로 신속히 측정
(
1 ) 균등하게 혼합된 시료를 실린더 ( 200 - 250 ml 용으로 내경이 30mm
이상 ) 내벽을 따라 거품이 생기지 않도록 옮긴다.
( 2 ) 비중계 ( 1.015 -
1.040 ) 을 사용하여 비중계 눈금 및 온도를 잰다. (
우유표준비중계 온도 -5 도 ∼ +40 도, 비중 1.015∼1.040 사용 )
( 3 ) 유온은 15도를 원칙으로
하나, 그 외의 온도는 비중보정표를 이용함 (
4 ) 비중계를 실린더에 넣은 후 1-3분정도 정치한 후 메니스커스의 상단눈금을
읽어 비중으로 한다. ( 5
) 비중계가 실린더 내벽에 닿지 않도록 주의한다. (
6 ) 우유의 비중은 우유에 용해 또는 분산되어 있는 물질의 양에 관계가
있으며, 특히 단백질, 유당, 염류의 함량 에는 변화가
적고 지방량에는 변화가 심하다. (
7 ) 비중은 온도에 따라 변화하고, 빙점에서 최고에 이른다. 가수하면
비중이 낮아지고, 탈지하면 비중이 높아진다. (
8 ) 우유의 비중 1.028 ∼ 1.034, 저지방 가공유 1.030 ∼ 1.060, 탈지유
1.032 ∼ 1.036
(
1 ) 체 분별법 검체가
고체의 미세한 분말일 때 큰 이물을 체로 포접하여 육안으로 검사한다.
( 200mesh 표준 망체 사용) 이물의 종류를
확인하고저 할 때는 확대경 또는 현미경으로 약 40 배정도의 저배율로
한다. ( 2 ) 여과법
검체가
액체일 때는 침사용 여과기( Funke Gerber ) 와 여과지 28mm 로 신속히
여과하여 이물을 검사한다. (
3 ) 침강법 모래잔사와
같은 비교적 무거운 이물의 검사는 클로로포름 ( or CCL4, ether, methanol
등을 가하여 비중 1.49 로 한
것 ) 을 가하여 저으면서 이물을 용기 바닥에 가라 앉힌다. 상등액을
조심하여 버리고 흡인여과하여 이물의 상태를
검사한다. 예>
가) 버터, 크림, 치즈등 - 검체 100g 을 1L 비이커에 녹이고 2 % - HCL
200ml를 가하여 섞은 후 가열하여 녹인
후 여과함 나)
연유, 전지분유, 탈지분유 등 - 검체 100g 을 1L 비이커에 넣고 2 %
- EDTA 400ml 를 가한 후 교반을 하면
엷은 황색의 액체가 되면 30여분 방치하면 완전히 용해된다. 이때 침사시험을
한다. 다)
원유일 경우 - 시료는 500ml 로 시험
* 각 시험 후 침사시험용 표준판과
비교하여 1차 이물질의 양을 파악한 후, 이물의 성분을 분석한다.
우유를
가공 처리함에 적합한 신선도 즉, 산패 여부를 판정하는 데 목적이 있다.
이 검사는 우유의 신선도 여부와 초유,
유방염유, 환원유, 젖소의 신진대사 장애로 인한 우유는 양성으로 나타나
응고물이 형성되어 불합격 처분시 킨다.
재 료 > ( 1 ) 4 부 시험관 ( Test tube ), ( 2 ) 1ml - Mess-pippet
68%, ( 3 )Ethyl alcohole 시 험 > ( 1 ) 4 부 시험관에 시료를 1ml 취한다. (
2 ) 68 % - Ethyl alcohole 1ml 를 가한 후 (
3 ) 5 초 이내에 완전히 혼합한다. (
4 ) 시험관 벽에 응고물 형성 여부로 판정한다. 주 의 > ( 1 ) 시험시 5 초이내 판정한다. 시간이 지날수록 응고물이
형성될 수 있다. (
2 ) 시료가 급격한 온도의 변화를 받은 경우를 피한다. 영하 → 영상의
온도로 (
3 ) 알콜의 % 를 정확히 맞춘다. (
4 ) 가능하면 시료의 온도 및 알콜의 온도를 20 도 전후로 한다.
< Titratable acidity> 우유
및 유제품의 산도는 중화 시키는데 필요한 알카리양을 측정하여 알카리와
결합한 산성물질의 전량을 모두 젖산으로
가정하여 그 중량 ( % ) 로 표시한 것이다. 우유의 미 산성은 우유 중의
카제인, 인산염, 산성가스 등에 기인하며
신선유는 보통 0.13 - 0.17 % 의 산도를 나타내며 이 범주를
벗어나는 우유는 이상유로 추정할 수 있다.
시 험 > 시료 9ml + 증류수 9ml ( CO2 가 제거된 )
↓
1
% - Ph.ph 0.5ml 가함 ↓
0.1
N - NaOH 적정 ( 미홍색이 30 초간 유지되는 때가 종말점 )
계 산 > 산
도 ( 젖 산 ) = V × F × 0.009 × 100 / S × 비중 V
: 0.1 N - NaOH 소비량 ( ml ) F
: 0.1 N - NaOH 역가 ( factor ) S
: 시료 채취량 ( ml ) 비중
: g / ml (
0.1 N - NaOH 1ml = 0.009g 의 젖산 )
(
1 ) 알미늄 칭량병에 정제해사 ( 15 - 20 mesh ) 15 - 20g 을 넣고,
유리막대 ( 약 0.6mm × 50mm ) 를 넣고 105
± 1 ℃ 의 항온 건조기에서 4 - 5 시간 정도 건조시킨다. (
2 ) 데시케이타에서 20 - 30분간 방냉시킨다. (
제습제로는 황산, 실리카겔, 염화칼슘 ) 알미늄 칭량병이 항량이 될
때까지 수회 반복한다. -
W1 (
3 ) 알미늄 칭량병에 시료 3 - 5g ( S ) 을 취하고 평량한다. - W2 ( 4
) 유리막대로 시료와 해사를 균일하게 혼합한다. (
5 ) 이것을 항온 건조기 105 ± 1 ℃ 에 넣고 3 - 5 시간 건조시킨다.
( 6 ) 데시케이타에 20 - 30분간
방냉시킨다. ( 7 ) 항량이
될때까지 칭량한다. -
W3 * 상기 알미늄 칭량병 평량시
소수점 네자리 숫자까지 측정함
( 8 ) 계 산 ㅇ
수 분 (
% ) = ( W2 - W3 ) × 100 / S
( W2 - W1 ) ㅇ
고형분( % ) = ( W3 - W1 ) × 100 / S ( W2 - W1 )
※
100% = ( 수 분 ) + ( 고형분 ) (
고형분 ) = 100% - ( 수 분 ) ㅇ
무지유고형분 (
S.N.F ) 상기
시험에서 구한 고형분 ( %, 건조물량 ) 에서 조지방 ( % ) 을 감하면
무지유고형분
( % ) S.N.F = T . S - Fat
우유제품
지방 검사법에는 Babcock 법, Gerber 법, Rose-gottlieb 법, Soxhlet's
법이 있다. 지방검사의 의의는 ① 지방량은 유우의
개체능력을 나타내는 지표가 됨. ②
유대산출의 근거 및 규격상 적부 심사에 이용된다. ③
부정우유 적발에 이용된다. ④ 가공처리
공정 중 버터, 유청 등의 지방량 계산에 이용된다. ⑤
유우의 건강상태, 질병의 진단, 기타 연구자료로 활용된다.
(
1 ) Gerber 법
우유의
지방검사 방법에는 Babcock 법과 Gerbe r법은 스위스의 Gerber 사가
고안한 방법이고 Babcock 법은 일본에서
고안된 방법으로 시험시 모든 조작이 거의 유사한데 단지 유지계의 모양에
차이가 있다. 우유의 지방 은
타 유성분보다 비중이 낮아 ( 15℃, 0.93 ) 황산으로 단백질, 유당을
분해시킨 후 이소아밀알콜로 지방의 분리 를
촉진시켜 원심분리하여 그 용량으로 지방량을 표시하는 방법이다.
Gerber 유지계 ( Butyrometer
)
지 방 |
1 % |
5 % |
8 % |
유지계 눈금의 용량 |
0.125 ml |
0.625 ml |
1.0 ml |
Gerber
법은 시료를 11ml 취하는데 이때 0.1ml 는 피펫의 내벽에 묻고, 10.9ml
가 유지계에 담긴다. 이를 우유의 평균
비중 1.032 로 환산하면 11.25 g ( = 10.9ml × 1.032 g / ml ) 이 되고,
60℃ 부근에서의 유지방의 비중은 0.9gr
이 되므로 1ml 는 0.9gr 에 해당된다. 0.9 gr × 100 / 11.25 gr = 8
% 즉,
지방 0.125ml 는 우유의 유지방 1 % 에 상당한다.
< 시 험 방 법 >
가)
Gerber 유지계에 황산 ( 비중 1.82 - 1.825 , 순도 90 - 91 % ) 를 분주한다.
나)
11ml 를 피펫으로 시료를 취한 후, 유지계 내벽을 따라 황산과 직접
섞이지 않도록 넣는다. 다)
이소아밀알콜 ( 비중 0.815, 비점 128 -130℃ ) 1 ml 를 가한 후 소량의
증류수로 유지계 입구를 세척한다. 이때
증류수를 가함은 원심분리시 유지계의 눈금부위에 지방층이 오도록 하기
위함이니 적당량을 가한다. 라)
보안경 및 장갑을 착용하고 유지계 마개를 막고, 손으로 쥐어 시료가
황산에 완전히 분해 되도록 흔들어 준다.
마)
50 - 60℃ 수욕조에 15 분간 담근 후 1100 RPM 에서 원심분리한다.
바)
유지계 눈금의 지방량 ( % ) 을 읽어준다.
< 주 의 사 항 >
가)
황산 및 시료의 온도는 15 - 20℃ 로 하며, 시료는 시험 직전
잘 혼합시킨다. 나)
유지계를 흔들 때 마개가 빠지지 않게 유의한다. 다)
유지계 마개의 고무 속에는 유리구슬 1 개가 있으므로 유지계 손잡이를
너무 세게 누르지 않는다. 라)
유지계 및 마개는 세척과 건조를 잘하여 사용한다.
< 황 산 ( H2SO4 ) 조 제 >
예)
황산의 비중 1.84, 농도 95 % 로 적정농도 92 % 용액 ( 비중1.825 )
2000 ML 를 조제하려면 필요한
황산 및 증류수는 ? 황
산 : 92 × 2000 / 95 = 1937 ml 증류수
: 2000 - 1937 = 63 ml 즉,
물 63ml 에 황산 1937ml 를 서서히 가한 후 실온까지 방냉시킨다.
증류수와
황산의 혼합시 발열반응으로 많은 열이 발생하므로 용기를 냉수 속에
위치시킨 후 비중이 낮은 증류수를
가한 후, 비중이 높은 황산을 가함
(
2 ) Rose - Gottlieb 법 ( 마조니아 법 )
유제품의
지방질 함량이 높은 시료 ( 버터, 고농도 크림 ) 에 적용한다. < 준 비 물 > 가) Water bath 나)
마조니아 관 또는 지방 추출관 다) 석유
에테르 라) Ethyl ether 마)
Ammonia water 바) Ethyl alcohole 사)
50ml 실린더 아) 여과지 자)
무수 황산나트륨 차) 세척
건조한 250ml 코니칼 비이커 기타
( 피펫, 저울, 유리여과기 ) < 시 험 방 법 > 가) 시료
검체 2 - 5gr 을 정밀하게 단다. ( 소숫점 네자리까지 ) 나)
증류수를 가하여 시료와 증류수의 양이 11ml 내외가 되게 하고 40 -
50℃ 로 가온시켜 시료를 증류수와 혼화시킨다.
다)
암모니아수 1.5ml ( 시료가 산성인 경우 2ml ) 를 가한 후 혼화시킨다.
라)
Ethyl alcohol 10ml 를 가한 후 섞는다. 마)
Ethyl ether 25ml 를 가한 후, 주입구를 막고 가볍게 흔든 후, 조심하여
에테르 증기를 날려 보낸다. 바)
다시 입구를 막고 약 1 - 2분 정도 강하게 흔들어 준다. 사)
석유에테르 25ml 를 가하고 1 - 2분 세게 흔들어 준다. 아)
코니칼 비이커 위에 여과기, 여과지를 넣고 무수 황산나트륨 ( 수분탈취용
) 약 2 - 3gr 을 넣고 마조니아 관 상등액을
( ether 추출물 ) 붓는다. 자)
다시 ethyl ether , 석유 ether 각 15L 씩을 가하여 강하게 진탕 후
위의 조작을 3 - 5회 반복한다. 차)
다음 에틸 에테르 및 석유 에테르 동량 혼합 액체로 주입관의 주입구,
여과지등의 지방 잔량을 깨끗이 씻어 코니칼
비이커에 합친다. 카)
수욕 중에서 용매 < ( ethyL ether ) + ( 석유 ether ) > 를 날려
보낸다. ( 이때 여액을 받는 용기의 주입구가 작으면
시간 밎, 화재의 염려에 주의하면서, 용기 바닥에 끓는 방울이 생기기
시작하면 즉시 불꽃을 작게 조절하면서
날려 보낸다.) 타)
코니칼 비이커를 건조기 100 ? 2℃ 에 넣고 향량이 될 때까지 건조하여
조지방을 산출한다. W2
- W1 조지방
( % ) = ----------------- x 100 S
S
: 검체의 채취량 ( gr ) W1
: 빈 코니칼 비이커 무게 ( gr ) W2
: 조지방 추출 후 건조시킨 코니칼 비이커 무게( gr )
(
3 ) Soxhlet's 추출법
< 준 비 물 > 가) 추출관 내경 23 - 25mm
나) Round flask 용량 60 - 80ml 다)
원통여지 ( 동양 여지 no 84, 추출관에 넣어서 직경 20m, 높이 90mm
정도의 것 ) ####
그림참조 < 시 험 방 법 >
가)
시료는 분말 또는 마쇄한 시료를 정확히 평취하여 원통여지에 넣는다.
나)
시료를 넣을 때 원통여지 내 용적의 2 / 3 이상 되지 않게 넣고, 시료누출방지를
위하여 탈지면을 덮는다. 다)
원통여지를 적당한 용기 ( 비이커 ) 에 넣고 100 - 105℃ Dry oven 에서
2 - 3시간 건조 시킨 후 데시게이타에 방냉
후 Soxhlet 추출기의 추출관에 넣는다. ( 원통 여지를 건조하는 것은
물과 수용성 물질이 지방과 같이 유출되어,지방량이 많아지기 때문이다.
너무
고온이면 저급 지방산이 휘발하거나, 불포화 지방산이 산화된다.) 라)
수기( 칭량병 ) 를 미리 건조시킨 후 방냉, 칭량하고 ( - W1 )
수기에 diethyl ether 1 / 2 - 2 / 3 를 넣는다. 마)
냉각관, 추출관, 수기를 연결하고 수욕상 < 50 - 70℃ >에서,
ether가 1 분간에 80 방울 정도 떨어지게 온도를 조절시킨다.
바)
ether 는 흑관을 통해 상승하여 냉각관에서 응축되어 원통여지 내의
탈지면 위에 떨어진다. 추출관의 ether 가
적당량되면 Siphon의 원리에 의하여 지방을 녹인 ether는 Siphom관을
통해 수기에 흘러 내리고, 다시 수기
중의 ether 만이 재 증발된다. 이렇게 해서 ether는 반복 순환되어 시료
중의 지방을 용출하고 그 지방을 수기
중에 모은다. 사)
8 - 10시간 후 지방이 전부 추출되면 추출관과 냉각기를 분리하여, 원통여지를
꺼내고 다시 냉각기를 연결 하여
수욕 상에서 가온한다. 아)
수기 중에 ether 가 전부 추출관에 모이면 수기만 분리하여 수욕 중에서
수기 중 남은 ether 를 증발시킨다. 이때
추출관에 남은 ether는 재 증류하며, 다시 지방 추출용으로 사용한다.
자)
ether가 증발된 수기는 건조기 ?5℃ 에서 약 1 - 2시간 건조 후 방냉,
칭량 한다. -
W2 ( 너무 오랜 시간 건조하면 지방이 산화되어 중량이 증가된다.)
조지방 (
% ) = W2 - W1 / S x 100 - 시료채취량 (gr) W1
: 빈 수기의 용량 (gr) W2
: 지방 추출 후 건조된 수기의 중량 (W2)
우유
중의 질소화합물은 단백질이 대부분이며 그 분포는 아래와 같다.
우유 중 질소화합물 ( 100
% ) = 비단백질
질소화합물 ( 5 % ) + 단백질
( 95 % ) ↓
┏━━━━━━┓
카제인 ( 78.5 % ) 유청
단백질 ( 16.5 % )
우유의 단백질함량은
질소량에 유 단백질의 대부분을 차지하는 카제인 ( 78.5% ) 의 질소함량을
기준으로 한 조 단백질 질소계수 6.38 을 곱하여 계산한다. 우유에 산을 가하여 pH를 4.6 으로
하였을 때 응고하는 단백질을 카제인이라
하며, 용액 중에 남는 단백질을 유청 단백질 ( whey protein ) 이라
한다. 식품 중 단백질 정량은 1883년 켈달이
곡류 중의 단백질을 정량하기 위하여 창안한 것으로 원리는 시료를 황산과
촉매로 산화시켜 시료 중 질소를 (
NH2 )2SO4 형태로 전환시키고 , NaOH 용액을 가하여 유리되는 NH3 를
포집한 후 질소량을 구하고 단백질 계수 를
곱하여 단백질량을 계산한다. 따라서 Kjeldahl 법은 다음과 같은 단계를
거친다.
Kjeldahl
법 : 4 단계
( 1 )
분해반응 시료중의 질소 ( N ) + H2SO4 → ( NH4 )2SO4 + SO2 +
CO2 + CO + H2O (
2 ) 증류반응 ( NH4 )2SO4 + 2NaOH → 2NH3 + Na2SO4 +
2H2O (
3 ) 중화반응 2NH3 + H2SO4 → ( NH4 )2SO4 ( 4 ) 적 정 H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
(
1 ) 분 해
< 시험방법 >
가)
균질된 액체 시료 3 - 4gr ( 고체 시료일 경우 1 - 2gr ) 을 500ml 켈달
플라스크 ( 경질유리 사용 ) 에 정확히 취한다.
나)
액체 시료는 켈달 목 부위에 묻었을 경우 증류수로 깨끗이 씻어 넣고
고체 시료의 경우 50 - 6001C 의 증류 수를
가하여 완전히 용해시킨다. 다)
분해 촉진제 ( k2SO4 : CUSO4 = 9 : 1 ) 를 약 20gr 정도
유산지에 싸서 가한다 라)
H2SO4 ( 함량 95 % 이상 ) 20 - 25ml 주의해서 가한 후 시료와 황산이
잘 혼합되도록 한다. 마)
서서히 가열하되 플라스크가 강열에 직접 닿지 않도록 한다. ( 직접
닿을 경우 격렬한 반응과 함께 흑색 점조성
거품이 목 부위로 넘친다 ) 바)
시료량이 많거나 황산양이 적을 시 흑색 거품이 흑색 덩어리로 변화한다.
이때 가열을 멈추고 냉각 후 황산 을
2 - 5ml 더 보충한다. 사)
분해가 시작되면 액이 흑색으로 변하면서 거품이 끓어 오르는데 이때
낮은 온도에서 거품이 넘치지 않도록 조심하면서
가열을 계속한다. 아)
액이 분해되어 분리됨에 따라 시료의 색상변화는 흑색 → 흑갈색 →
다갈색 → 청색 → 연두색 → 투명색으 로
변화가 된다. 이 지점에서 1시간 이상 강열하여 완전분해 시킨다.
자)
가열을 중지하고 완전 방냉 ( 약 30분정도 ) 시킨 후 플라스크에 증류수를
천천히 가하여 분해액을 희석시킨 다.
이때 무수황산의 흰 연기와 함께 발열이 심하기 때문에 유의한다,
차)
세액을 100ml measuring flask 에 옮기고 증류수로 켈달 플라스크의
내벽을 세척하여 여액을 합쳐 measuring
flask에 전량을 100ml로 혼합한 후 흐르는 물 속에서 냉각시킨다.
( 2 )
증류조작
그림의
증류장치를 사용하지만 좀더 편리한 그림과 같은 증류장치를 예로
든다. 가)
가열기 나) 켈달 플라스크 다)
유도관 라) 실리콘 마개
마)
냉각기 ( 바깥지름 200mm, 아래 끝은 약 5mm ) 바)
냉각수 사) 수기
< 시험 방법 > 가)
수기에 4 % 붕산 ( 4 % - H3BO3 ) 10ml 넣고 혼합 지시액 4 - 6 drops
를 가한다.( 청남색 ) 나)
수기를 냉각기 선단에 충분히 잠기게 한다. 다)
kjedahl flask에 분해액 10ml를 홀 피펫으로 정확히 취해 넣고 소량의
증류수로 피펫내벽을 씻어 넣는다. 라)
flask에 증류수를 1/2 이상 가한 후 비등석 5 - 10알 정도 넣는다.
마)
1 % - 페놀프타레인 5 - 6 drops 을 가한다. 바)
45 % - NAOH 용액 ( 중화용 ) 적당량 ( 약 10 - 20ml ) 을 가한 후 실리콘
마개를 닫는다. (
NAOH를 가함으로서 암모니아 가스가 발생한다 ) 사)
가열기를 서서히 가열하기 시작하여 수기의 유액을 최소100 - 150ml
정도 받는다. 이때
청남색(적자색)에서 녹청색(연두색)으로 변한다. 아)
수기를 들어내고 가열을 완전히 멈춘 후 다른 용기에 증류수를 넣고
수기 선단에 완전히 잠기게 넣으면 냉각기를
통하여 질산 플라스크로 증류수를 역류시켜 깨끗이 청소한다. 자) 공시험 : 실험상
정확성을 기하기 위해 시료를 넣지 않고 시약만으로 증류조작하여 공
시험을 실시하고 계산시
보정한다.
( 3 )
적 정
유출된
암모니아 가스는 boric acid에 의하여 중화되고 남은 과잉의 알칼리를
0.1N - H2SO4 ( 또는 0.1N - HCL ) 용액으로
적정하여 소비 ml를 구한다. ( 종말점의 색상은 녹청색 ( 연두색 ) --
적자색 으로 변화하는 점이다 ) (4)
계 산 1.401(mg/ml) x (V0 -V1)ml x f x D N
(mg%) = --------------------- x 100 S(g)
x 1000(mg/g) 유단백질(%) = N (%) x 6.38 1.401 x (V0-V1)
x f x d x 6.38 = --------------------- x 100 S x 1000
S : 시료채취량 (gr) V0 : 공시험 적정량 (ml) v1 : 본 "
(ml) f : 0.1N-H2SO44 용액의 역가 D : 희석배수 (100/10 =
10배) 1.401 : 계수,0.1N-H2SO4 /ml = 1.401 mg N 에 상당
6.38 : 우유제품 조단백질 질소계수 nbsp (5)
시약 조제 (가) 분해촉진제 K2SO4 : CUSO4 = 9 :1
비율로 혼합한 후 유발기로 미세하게 분쇄한 후 사용 (나) 45% -
NAOH 순수한 NAOH 450gr을 증류수에 녹여 1L로 한 후 하룻밤 정도
방치 후 상등액 사용 ( NAOH를 녹일 시 심한 열이 발생되므로 조심스럽게녹여준다.)
(다) 혼합지시액 A. 0.1% - methyl red alcohol solution B.
0.1% - methylene blue "동량 혼합용액 A. 0.1% methyl red
: M.R 0.1gr을 ethyl alcohol에 녹여 전량을 100ml로 한다. B. 0.1%-
methylene blue : M.B 0.1gr을 ethyl alcohol녹여 전량을 100ml로 한다.
상기의 A,B 용액을 동량으로 혼합시킨 용액이 혼합 지시액이다.
(라) 비등석 경석을 직경 1-3 mm 정도로 하여 물로 씻고 5000C 이상에서
가열시킨 것을 사용한다. (마) 0.1N- H2SO4 (바) 1%- phenolphthalein
alcohol 용액
당질이란
탄수화물로서 인체에 이용되는 Glucose,Fructose,Sucrose,Maltose,Lactose,Dextrose,Starch,glycogen이
있으며 인체에 이용되지 않는 Cellulose, pectin, Pectosan 등이 있으며
당에는 환원성이 있는 환원당과 환원성이 없는 비환원당이 있는데 비환원당은
가수분해하여 환원당으로 변화할 수 있으며 ,당질의 정량법은 환원당의
환원력을 이용한 것이 많으며 특히 당이 알칼리에서 동을 환원하는 반응을
Fehling 반응이라 한다. (1) 간접
계산법 유당(%) = 100 - ( (수분) + (유단백질) + (유지방) + (회분)
) % (2) 직접 정량법 ( Betrand
법 ) 원리 : 환원당 용액에 Fehling용액(황산동용액과 알칼리성
주석산칼륨나트륨 용액의 혼합용액)을 가하여 가열하면 환원당의 함량에
따라 동( )이 환원되어 적색의 산화동( )이 침전하고, 이를 황산철(
)의 산성용액에 용해시키면 산화되어 황산동이 되고, 황산철은 제일철(
)염으로 환원되므로 이 철( )을 KMnO4 표준액으로 적정하면 당액에 의하여
침전된 동의 양을 구하여 이에 대응하는 환원당의 양을 구하는 것이다.
환원당의 분자식은 알도스의 형인 R-CHO로 표시하며 반응식은 COONa
COONa Cu(OH)2 + HC-OH ---HC - O | | ㅤㅤㅤCu
ㅤ+ ㅤ2H2O ㅤㅤㅤ ㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤHC-OH
ㅤ ㅤㅤㅤㅤㅤㅤHC - O ㅤㅤ|ㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤ
ㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤ|ㅤㅤㅤㅤㅤ ㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤCOOK
ㅤㅤㅤㅤㅤ ㅤㅤㅤㅤCOOK ㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤ COONa ㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤ
COONa ㅤㅤㅤㅤㅤㅤ | ㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤ
ㅤ| ㅤㅤ ㅤHC-O ㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤ
HC-OH 2ㅤㅤㅤ ㅤ| ㅤㅤ ㅤC+R.CHO+NaOH+H2O --- Cu2O+2 ㅤㅤㅤ
| ㅤ ㅤㅤㅤㅤㅤ+R.COONa+H2O ㅤㅤ HC-O ㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤ
ㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤHC-OH ㅤㅤㅤㅤㅤㅤ | ㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤ
| ㅤㅤㅤ ㅤCOONa ㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤ
ㅤㅤㅤㅤCOOK ㅤㅤ ㅤㅤR.CHO+2Cu(OH)2=Cu2O+2H2O+RCO2H ㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤ
ㅤ-----(1) ㅤㅤCu2O+Fe(SO4)3+H2SO4=2CuSO4+2FeSO4+H2O ㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤ
-----(2) ㅤㅤ10FeSO4+2KMO4+8H2SO4=5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8H2O
-----(3) ㅤㅤ2KMnO4+5(COONH4)2+8H2SO4=10CO2+2MnSO4+K2SO4+5(NH4)2SO4+8H2O
----(4) ( 시험방법 ) (가)
당액의 조제 1) 시료5-10gr (환원당으로 0.1-1.0gr 에 해당)을 정확히
달아 250ml mesuringflask에 취한다. 2) 온수(50-600C)를 약 150ml
가해 잘 혼합한다. 3) Betrand A액(황산동용액) 10ml 가한다.
4) 온수를 가해 전량 250ml 가 되게 한 후 혼합한다. 5) 1N-NAOH
용액 1ml를 가하고 동양여지 (No.6)을 대고 여과한다. 6) 침전이
생기지 않을 때까지 여과 후 이 여액을 당액으로 한다. (나)
본시험 조작 1) 200ml 비이커에 당액 20ml를 홀 피펫으로 정확히
취한다. 2) Betrand A액, B액 각20 ml씩을 취하고 잘 혼합시킨다.
3) 이 혼합액을 불에 직접 닿지 않도록 석면망 위에서 끓을 때 (끓기
시작하는 처음 방울을 기준한다)부터 정확히 3분간 가열하고 즉시 흐르는
물에 실온까지 급냉시킨다. 4) witt 여과장치의 (glass filter (15AG4)를
장치하고 온수 60C 정도로 1차 세척한 후 황산(H2SO4)원액으로 재차
세척한 후 3차 온수로 2회 이상 세척한다. 5) 냉각된 여액을 기울여
붓되 적색의 동 침전물이 공기와 접촉되지 않도록 온수를 넣은 세척병을
이용하면서 주의해서 흡인여과한다. 6) 온수로 비이커내에 잔량을
세척하여 Glass filter에 세액이 알칼리반응이 나타나지 않을 때까지
실시한다. 7) 여과가 끝나면 침전이 남아있는 용기를 witt 장치
내의 세액용기와 교환한다. 8) glass filter내의 침전물(Cu2O)을
Betrand C액 20ml를 3-4회 나누어 가하면서 침전을 녹여 흡인 여과한다.(Betrand
C액을 넣고 약 10분 정도 방치한 후 유리봉을 이용하여 서서히 저어준다.)
9) 온수(50-600C)10ml정도를 여과기에 넣고 수회 씻어 전부 합친다.
10) Btrand C 액에 녹은 옅은 녹색의 Cu2O용액을 betrand D액으로 적정하여
미적색이 30초간 유지되는 점을 종말점으로 한다. (betand D액 60-70nbsp0C로
가온하여 적정한다.) (다) 계 산
1) 당액으로부터 침전된 동량( Cu mg )을 구한다. Cu (mg) = v x
f V : Betrand D 액 적정량 (ml) f : " 1ml에 상당하는
동량 (mg) 2) Berand 당류정량표로 동량에 상당하는 당량(mg)을
구한다. 유당(%) = A x 100 / S x 20/250 x 1000 A : Cu = V
x f 에 해당하는 당량 (mg) S : 시료채취량 (gr) 3) Cu 값에
상당하는 당량이 없을 때는 비례배분으로 구한다. ( 비례배분의
예 ) a. Betrand D 용액 1ml = 9.7mg Cu 에 상당 b. "
소비ml가 3.35ml라면 Cu (mg) = V x f = 9.7 x 3.35 = 32.495 mg 이
된다. c. 32.495 mg으로부터 벨트란트 당류정량표에서 해당하는
유당량을 찾으면 22mg과 23mg 사이에 유당량이 존재하므로 d.이를
비례 환산하면 32.5 - 31.1 = 1.4 23 - 22 = 1 이므로 Cu 1.4mg이
당 1mg에 상당하는 것임. e. 따라서 32.495 - 31.1 = 1.395 의 차에
해당하는 당량을 구하면 1.4 : 1 = 1.395 : x X = 1.395 x 1
/ 1.4 = 0.996 mg f. 그러므로 32.495의 도량에 해당하는 당량은
22+0.996=22.996mg이 된다. g. 유당량의 계산 22.996
x 100 유당(%) = ------------------- S
(gr) x 20/250 x 103 mg/gr (라)
시약의 조제 1) Betrand A 액 ( 황산동용액 ) : CuSO4.5H2O 40g을
물에 녹여 1L로 한다. 2) Betrand B액(알칼리성 Rochelle염 용액,주석산용액)
: C4H4O6KNa.4H2O (주석산칼륨나트륨) 200gr과 NaOH을 증류수에 녹여
전량을 1L로 한다. (NaOH를 먼저 녹이고 주석산칼륨나트륨을 녹인다.)
3) Betrand C 액(황산 제2철용액) : Fe2(SO4)3 (황산 제2철) 50gr과
황산110ml 증류수에 용해시켜 1L로 한다.(황산 제2철을 증류수 적당량에
녹여 flask에 넣고 황산을 가한 다음 물을 조심스럽게 가하여 섞는다.--
발열반응발생) 4) Betrand D 액 ( KMnO4 용액) : KMnO4 5gr을 증류수에
녹여 1L로 한다. 2일간 실온에서 방치한 후 유리여과기 (3G-3)로 여과하고
갈색병에 보존한다. (표정하여 사용) (표정) 수산암모늄 0.25gr을
정확히 취하여 증류수 100ml에 녹이고 진한황산 1-2ml를 가하여 60-800C로
가열한 후 뜨거운 KMnO4 용액으로 미홍색이 될 때까지 적정한다. (Betrand
법 원리의 반응식이 2)-4)식에서(COONH4)2.H2O = 2Cu, 142.1 2x63.6
수산암모늄 0.25gr(250mg)에 해당되는 구리의 양은 Cu = 250 x 2 x 63.6
/ 142.1 = 250 x 0.895mg = 223.75mg 위의 구리의 양을 KMnO4 용액의
적정량으로 나누면 KMnO4용액1ml에 해당하는 구리양이 산출된다.
a(gr) x 1000 mg/g x 0.895 (mg) F = ---------------------
V
ml a : 수산암모늄채취량 (gr) V : KMnO4 소비량 (ml) F
: KMnO4 1ml에 해당하는 구리(Cu)의 양(mg) 0.895(mg) : 위의 계산식
참조 (구리의 양 mg) (3) Somogyi 변법 Cu+2 의 환원에 의하여
생성된 Cu+ 를 I2를 Na2S2O3 용액으로 적정하여 당량을 산출하는 방식이다.
( 시험방법 ) (가) 시료 1-5gr을 취하여 (5-25mg의 환원당
함유) A용액 10ml취하고 증류수를 가해 전량을 30ml로 한다. (나)
가열하여 2분내에 끓게 하고 정확히 3분동안 끓이고 즉시 흐르는 물에
급냉시킨다.(석면망사 사용) (다) Cu2O 의 적색침전이 공기와 닿지
않도록 한다. (라) B 용액 10ml 가한다. (마) C 용액 10ml 가하여
혼합한 후 침전물을 녹인다.( 10분 정도 방치 ) (바) D 용액을 가하여
12 의 갈색이 없어지고 녹색이나 청록색이 될 때 E 용액 4-5 drops을
넣고 D 액으로 적정하여 코발트색이 될 때를 종말점으로 한다.
환원당(%) = A x V x f x D / x 100 V : D 용액 적정 ml 수
F : 0.05N- Na2S2O3 용액의 역가(factor) D : 희석배수 S :
시료채취량 A : 환원당의 0.05N-Na2S2O3 용액 1ml에 상당하는 양(mg)
Xylose : 1.347 mg Maltose : 2.62 mg Glucose : 1.45
mg Fructose : 1.44mg ( 시약조제 ) (가) A 용액 Rochlle염
90gr, Na3PO4.12H2O 225gr을 증류수 약 700ml에 녹이고 여기에 CuSo4.5H2O
30gr을 물 약100ml에 녹인 것을 가하고, KIO3 3.5gr을 소량의 물에 녹여
가하여 증류수로 전량을 1L로 한다. 겨울철에는 Na3PO4.12H2O 의 결정이
생성되므로 2.5배 희석하여 사용한다.이 때는 시험조작시 A용액 10ml
대신 2.5ml 사용한다. (나) B 용액 : 수산화칼륨 90gr과 KI 40gr
을 증류수에 녹여 1L로 한다. (다) C 용액 : 2N - H2SO4 용액
(라) D 용액 :0.05N- Na2SO4 용액 (마) E 용액 : 1% - 전분용액
(4) 서 당(Betrand 법) (가) 시료 2-3gr을 250ml mess- flask에
취한다. (나) 증류수 (50-600 C) 약150ml정도 가한다. (다)
25%- HCL 5ml를 가한다. (라) 650 C +- 10 C 수욕 중에서 20-50
분간 가수분해하여 전화당으로 전화시킨다. (마) 흐르는 물에 급냉시킨다.
(바) 냉각 후 1%- P.P 3-4drpps을 가하고 4N-NaOH를 가하여 엷은 홍색이
될 때까지 중화시킨다. (사) Betrand A액 10ml를 가하고 250ml mesuring
flask 표선까지 증류수를 가한다. (아) 이하 전항의 Betrand 법에
준하여 시험한다. * 참 고 ( 총당(전화당)-유당(환원당) ) x
0.95 = 서당 총당(전화당) = 서당/0.95 + 유당 (환원당)
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