DK162064B - PROCEDURE FOR CREATING A BUFFER CAPACITY CURVE OF AN IONOGENIC SAMPLING SOLUTION AND APPARATUS FOR USE - Google Patents

PROCEDURE FOR CREATING A BUFFER CAPACITY CURVE OF AN IONOGENIC SAMPLING SOLUTION AND APPARATUS FOR USE Download PDF

Info

Publication number
DK162064B
DK162064B DK275982A DK275982A DK162064B DK 162064 B DK162064 B DK 162064B DK 275982 A DK275982 A DK 275982A DK 275982 A DK275982 A DK 275982A DK 162064 B DK162064 B DK 162064B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
solution
buffer capacity
curve
acid
titration
Prior art date
Application number
DK275982A
Other languages
Danish (da)
Other versions
DK162064C (en
DK275982A (en
Inventor
Keiichi Tsuji
Original Assignee
Rikagaku Kenkyusho
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rikagaku Kenkyusho filed Critical Rikagaku Kenkyusho
Publication of DK275982A publication Critical patent/DK275982A/en
Publication of DK162064B publication Critical patent/DK162064B/en
Application granted granted Critical
Publication of DK162064C publication Critical patent/DK162064C/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416Systems
    • G01N27/4166Systems measuring a particular property of an electrolyte
    • G01N27/4167Systems measuring a particular property of an electrolyte pH

Description

iin

DK 162064BDK 162064B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til frembringelse af en bufferkapacitetskurve af en ionogen prøveopløsning* samt et apparat til brug ved fremgangsmåden.The invention relates to a method for producing a buffer capacity curve of an ionic sample solution * and an apparatus for use in the method.

® Med udtrykket "ionogen" menes en svag elektrolyt, hvis protondisso-cieringseksponent (pKa) ligger i området fra 0 til 14, når der som medium anvendes vand. "Ionogen" betyder oprindelig et ionfrembring-ende stof. Eksempler på ionogene forbindelser indbefatter svage syrer, svage baser, amfolytter, såsom aminosyrer, peptider og ^ proteiner, samt visse uopløselige dissocierende forbindelser. Næsten alt materiale i vore omgivelser, såsom de biologiske væsker og fødevarer, indbefatter blandinger af ionogene forbindelser.By the term "ionogenic" is meant a weak electrolyte whose proton dissociation exponent (pKa) ranges from 0 to 14 when water is used as the medium. "Ionogen" originally means an ion-producing substance. Examples of ionic compounds include weak acids, weak bases, ampholytes such as amino acids, peptides and proteins, as well as certain insoluble dissociating compounds. Almost all material in our environment, such as the biological fluids and foods, includes mixtures of ionic compounds.

Ud fra et fysisk-kemisk synspunkt dissocierer en ionogen forbindelse 15 på følgende måde: HA I H+ + A" (1)From a physicochemical point of view, an ionic compound 15 dissociates as follows: HA I H + + A "(1)

Ligevægtskonstanten omtales som Ka, 20The equilibrium constant is referred to as Ka, 20

Ka - [H+][A"3 / [HA] (2) hvor [] betyder koncentration eller aktivitet. Protondissocierings- eksponenten defineres som 25 pKa = - log Ka. (3) På lignende måde kan Ka og pKa for en base defineres i overensstemmelse med følgende ligning: 30 RNH3 I H+ + RNH2 (4) pKa-Værdierne for ionogene forbindelser ligger i området fra 0 til 14, og værdierne for en specifik klasse af en dissocierende gruppe, 35 såsom carboxyl, vides at dække et mere eller mindre begrænset område, afhængig af naturen af den forbindelse, som indeholder den dissocierende gruppe.Ka - [H +] [A "3 / [HA] (2) where [] means concentration or activity. The proton dissociation exponent is defined as 25 pKa = - log Ka. (3) Similarly, Ka and pKa for a base can be defined The values for ionogenic compounds are in the range of 0 to 14, and the values of a specific class of a dissociating group, such as carboxyl, are known to cover more or less. less restricted area, depending on the nature of the compound containing the dissociating group.

Et af trækkene hos en ionogen forbindelse er, at en opløsning af denOne of the features of an ionic compound is that of a solution of it

DK 162064 BDK 162064 B

2 ionogene forbindelse viser en tendens til at modvirke opløsningens pH-ændring ved tilsætning af en stærk syre eller en base, hvilken virkning er betragtelig, når opløsningens pH-værdi ligger i området pKa ± 1, hvor pKa refererer til den. ionoigene forbindelses dtssocie-5 ringseksponent. Når f.eks. 1 ml IN NaOH sættes til 1 liter rent vand (pH = 7), stiger pH-værdien straks til 11, medens når samme tilsættes til en 0,1M opløsning (pH=7) imidazol (pKa = 6,95), hvoraf omtrent halvdelen er blevet neutraliseret med HC1, er stigningen i pH-værdien kun ca. 0,02. Som det er velkendt kaldes denne virkning 10 den bufrende virkning, og en opløsning, som udviser denne virkning, kaldes en bufferopløsning, hvis anvendelse er meget udbredt.2 ionic compounds show a tendency to counteract the pH change of the solution by the addition of a strong acid or a base, which effect is considerable when the pH of the solution is in the range pKa ± 1, where pKa refers to it. ionogenic compound dtsociation exponent. For example, when 1 ml of 1N NaOH is added to 1 liter of pure water (pH = 7), the pH increases immediately to 11, while when the same is added to a 0.1M solution (pH = 7) imidazole (pKa = 6.95), of which approx. half has been neutralized with HCl, the increase in pH is only approx. 0.02. As is well known, this effect is called the buffering effect, and a solution exhibiting this effect is called a buffer solution whose use is very widespread.

Teorien bag denne virkning er blevet fastslået, og bufferkapaciteten kan udregnes på basis af pKa-værdier, koncentration og andre para-metre. Denne teori definerer bufferkapaciteten β på følgende måde: β = dB / d pH (5) hvor B er koncentrationen af tilsat stærk base (gramækv./liter).The theory behind this effect has been established and the buffer capacity can be calculated on the basis of pKa values, concentration and other parameters. This theory defines the buffer capacity β as follows: β = dB / d pH (5) where B is the concentration of added strong base (grams eq / liter).

20 Når pH er lig med pKa, er β maximal. For en monovalent syre er den maximale værdi følgende: β = 0,576 C. (6)20 When the pH is equal to pKa, β is maximal. For a monovalent acid, the maximum value is as follows: β = 0.576 C. (6)

25 A25 A

hvor er den analytiske koncentration af syren. Når opløsningens pH-værdier fjerner sig fra den ionogene forbindelses pKa-værdi, falder β følgelig, f.eks. til 1/10 af den maximale værdi i det tilfælde, at pH = pKa ± 1, og til 1/100, hvor pH = pKa + 2, En 30 lignende relation kan anvendes for en polyvalent syre, skønt beregningen er mere kompliceret.where is the analytical concentration of the acid. Consequently, when the pH values of the solution deviate from the pKa value of the ionic compound, β decreases, e.g. to 1/10 of the maximum value in the case that pH = pKa ± 1, and to 1/100 where pH = pKa + 2, A similar relationship can be used for a polyhydric acid, although the calculation is more complicated.

Som det fremgår ovenfor er β-værdi en proportional med CA, og ved afbildning af /J-værdien mod pH-værdien frembringes en kurve med en 35 top, hvis position på pH-aksen svarer til den ionogene forbindelses pKa-værdi. Figurerne 1 (a) - (g) viser eksempler på /J-pH-kurver for forskellige syrer (0,05 M), beregnet ifølge de teoretiske ligninger.As shown above, β value is proportional to CA, and when plotting the / J value against the pH, a curve with a peak is produced whose position on the pH axis corresponds to the pKa value of the ionic compound. Figures 1 (a) - (g) show examples of / J-pH curves for different acids (0.05 M), calculated according to the theoretical equations.

På figurerne stiger /1-værdi en kraftigt ved pH under 2 og over 12.In the figures, the / 1 value increases sharply at pH below 2 and above 12.

Dette viser bufferkapaciteten af opløsningsvandet, der er enThis shows the buffer capacity of the solution water that is one

DK 162064BDK 162064B

3 ampholyt. Af denne grund er det sædvanligvis vanskeligere at bestemme egentlige /i-værdier i det ovenfor nævnte område, og følgelig er anvendelsen af Ø-pH-kurver for en ionogen opløsning af middel koncentration sædvanligvis begrænset til pH-området fra ca. 2 til 5 ca. 12.3 ampholyte. For this reason, it is usually more difficult to determine intrinsic / i values in the above range, and consequently the use of δ-pH curves for an ionic solution of mean concentration is usually limited to the pH range from ca. 2 to 5 approx. 12th

Bufferkapaciteten er ikke blot proportinal med C, men også additiv i en blanding. En /f-pH-kurve viser derfor visse ligheder med et absorptionsspektrum, hvor Lambert-Beer's lov gælder. Det vil sige, 10 at pH-aksen svarer til bølgelængdeaksen, og /3-aksen svarer til absorbansaksen.The buffer capacity is not only proportional to C, but also additive in a mixture. Therefore, a / f pH curve shows certain similarities with an absorption spectrum where Lambert-Beer's law applies. That is, the pH axis corresponds to the wavelength axis and the / 3 axis corresponds to the absorbance axis.

Til trods for denne egenskab anvendes en /J-pH-kurve sjældent til analytisk formål. En af grundene hertil har været manglen på en ^ egnet og enkel metode til måling af β i en prøve af ukendt sammensætning. Det er naturligvis muligt, som angivet i ligning (5), at aflede β fra den traditionelle pH-volumentitreringskurve for ukendte prøver ved punkt til punkt beregning, fordi β er lig med den reciprokke værdi af titreringskurvens hældning. Men den mængde arbejde, ^ der kræves hertil, gør metoden upraktisk til rutineanvendelse.Despite this property, a / J pH curve is rarely used for analytical purposes. One of the reasons for this has been the lack of a suitable and simple method for measuring β in a sample of unknown composition. Of course, as indicated in Equation (5), it is possible to derive β from the traditional pH-volume titration curve for unknown samples by point to point calculation, because β is equal to the reciprocal value of the slope of the titration curve. But the amount of work required to do so makes the method impractical for routine use.

Moderne computere vil lette dette arbejde, men kræver væsentlige forberedelser og omfattende udstyr.Modern computers will facilitate this work, but require substantial preparation and extensive equipment.

Der findes mange mulige metoder til angivelse af en j8-pH-kurve ^ samtidig med titreringen. Den i princippet enkleste metode er en metode, som omfatter memorering (eng: memorizing) af digitaldata af opløsningens pH-værdi og titrantvolurnenet samt beregning af en Ø-pH-relation ved genskabelse af resultaterne. Denne metode er imidlertid ikke ny i princippet og kræver omfattende udstyr samt for-30 beredelser og kan derfor ikke for nærværende siges at være simpel.There are many possible methods for indicating a pH-8 curve at the same time as the titration. The simplest method, in principle, is a method which involves memorizing digital data of the solution's pH value and the titrant volume network, as well as calculating an λ-pH relation in restoring the results. However, this method is not new in principle and requires extensive equipment as well as preparation and therefore cannot be said to be simple at present.

Formålet med den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe en fremgangsmåde til frembringelse af en bufferkapacitetskurve, hvilken metode er ligeså enkel som en traditionel, automatisk titreringsme-35 tode. Med det her anvendte udtryk ''bufferkapacitetstitrering" menes en metode til samtidig angivelse af en Ø-pH-kurve ved titrering af en ionogenholdig prøveopløsning med en stærk syre eller base.The object of the present invention is to provide a method for generating a buffer capacity curve which is as simple as a conventional automatic titration method. By the term "buffer capacity titration" as used herein is meant a method of simultaneously indicating an γ-pH curve by titrating an ionic-containing sample solution with a strong acid or base.

Ovennævnte formål med fremgangsmåden ifølge opfindelsen opnås med enThe above object of the method according to the invention is achieved by one

DK 162064BDK 162064B

4 fremgangsmåde, som er ejendommelig ved, at den omfatter følgende trin: (1) at prøveopløsningen titreres med en stærk syre eller base, 5 (2) at en pH-ændring påvises som en spændingsændring under titrering af opløsningen med en konstant tilsætningshastighed af titrant, (3) at der gennem en differentiator og et delekredsløb opnås den ^ reciprokke værdi til spændingsændringshastigheden, (4) at det output, som er proportionalt med β = dB/dpH, opnås, og (5) at output'et angives som en funktion af pH til opnåelse af bufferkapacitetskurven (/J-pH).4, characterized in that it comprises the following steps: (1) titrating the sample solution with a strong acid or base; 5 (2) detecting a pH change as a voltage change during titration of the solution with a constant titanium addition rate , (3) obtaining through a differentiator and a sub-circuit the ^ reciprocal value for the voltage change rate, (4) obtaining the output proportional to β = dB / dpH, and (5) providing the output as a function of pH to obtain the buffer capacity curve (/ J-pH).

Den teoretiske basis for dette er følgende: Når en opløsning, som indeholder en svag monovalent syre HA (inklu- 20 siv den protonerede svage base) med en koncentration på CA, titreres med en alkalisk opløsning med koncentrationen Cg, kræver masseligevægten og elektroneutralitetsprincippet at:The theoretical basis for this is as follows: When a solution containing a weak monovalent acid HA (including the protonated weak base) with a concentration of CA is titrated with an alkaline solution of the concentration Cg, the mass equilibrium and the principle of electron neutrality require:

Ca = [HA] + [A] = CAV/(V+v) (1) 25 Cb = [M+] - CBv/(Vtv) (2) [M+] + [H+] - [OH"] + [A"j (3) hvor Ca og er de analytiske koncentrationer af syren henholdsvis den tilsatte base, begge i den titrerede opløsning. V og v er 30 volumenerne af den oprindelige opløsning henholdsvis den tilsatte base. Fra disse relationer følger, at: [A'l - CBv/(V+v) + [H+] - [OH-] (4) 35Ca = [HA] + [A] = CAV / (V + v) (1) Cb = [M +] - CBv / (Vtv) (2) [M +] + [H +] - [OH "] + [A "j (3) where Ca and are the analytical concentrations of the acid and the added base, respectively, both in the titrated solution. V and v are the 30 volumes of the original solution and the added base, respectively. From these relations it follows that: [A'1 - CBv / (V + v) + [H +] - [OH-] (4) 35

Ved at indføre dissocieringsgraden, « - [A"] /([HA] + [A"]) opnås følgende relation, hvor nA og ng er mængden af titreret syreBy introducing the degree of dissociation, "- [A"] / ([HA] + [A "]), the following relation is obtained, where nA and ng are the amount of titrated acid

DK 162064BDK 162064B

s henholdsvis den tilsatte base i mol: nB = nA + (V+v)([0H'] - [H+] (5) ® Eftersom dissocieringsgraden forholder sig til syredlssocierings-konstanten ved:s respectively the added base in moles: nB = nA + (V + v) ([0H '] - [H +] (5) ® Since the degree of dissociation is related to the acid association constant at:

Ka - [Η+]α/(1-α) (6) bliver ligning 5: n =-^Λ- + (V+v)([OH‘] - [H+]) (7) B Ks+[H ] 15 Differentiering med hensyn til pH giver: *1B- = *>B- X ^Ka - [Η +] α / (1-α) (6) becomes Equation 5: n = - ^ Λ- + (V + v) ([OH '] - [H +]) (7) B Ks + [H] 15 Differentiation with respect to pH gives: * 1B- = *> B- X ^

dpH d[H+] dpHdpH d [H +] dpH

•j· = 2,303 / —A—a·^—+ (V+v)((H+) + [OH']) l (8)• j · = 2.303 / —A — a · ^ - + (V + v) ((H +) + [OH ']) l (8)

20 l (k +[h ir J20 l (k + [h ir J

αα

Eftersom baseopløsningen tilsættes med en konstant hastighed r , 3 -1.Since the base solution is added at a constant rate r, 3 -1.

(cm -s ), og 25 nB = CBrt hvor t angiver tiden i sekunder, findes følgende relationer: 30 dn dn dt dt - = - x - = CRr x — (10)(cm -s), and 25 nB = CBrt where t indicates the time in seconds, the following relations are found: 30 dn dn dt dt - = - x - = CRr x - (10)

dpH dt dpH dpHdpH dt dpH dpH

dt 2,303 V C-Ka[H+] V+v - = - ' —-ΓΤ + - (iH ] +[OH"])dt 2.303 V C-Ka [H +] V + v - = - '---ΓΤ + - (iH] + [OH "])

35 dpH cor (Ka+[H ])ά V35 dpH cor (Ka + [H]) ά V

B (11)B (11)

Bufferkapaciteten βί af opløsningen før titreringen er ifølge teorien:The buffer capacity βί of the solution before the titration is according to the theory:

DK 162064BDK 162064B

6 f C Ka[H+] Ί βι = 2,303 i + (h 1 + io"ri -o2) j ved kombination af ligningerne 11 og 12 fås: 5 .6 f C Ka [H +] Ί βι = 2.303 i + (h 1 + io "ri -o2) j by combining Equations 11 and 12 to obtain: 5.

dt v f v + - 1 - = - 4 βί + 2,303 X - C[H ] + (OH ]) } (13)dt v f v + - 1 - = - 4 βί + 2,303 X - C [H] + (OH])} (13)

dpH CBr lV JdpH CBr lV J

Mængden dt/dpH består således af en del, som er proportional med den 10 oprindelige opløsnings bufferkapacitet, βί, og en anden del, som er proportional med volumenet af den tilsatte baseopløsning v. Sidstnævnte virker kun i begge de terminale områder af pH-skalaen, og kan negligeres, når der anvendes en hensigtsmæssig koncentreret alkali-opløsning. Om nødvendigt kan det andet udtryk elimineres i en vis ^ grad ved at subtrahere resultatet af en blindprøve. Ifølge dette princip giver en elektrisk behandling af output fra pH-meteret en god tilnærmelse til den egentlige /J-pH-kurve for en ukendt prøveopløsning, hvorved der opnås en i onogen fordeling.Thus, the amount of dt / dpH consists of one portion which is proportional to the buffer capacity of the original solution, βί, and another portion which is proportional to the volume of the added base solution v. The latter only works in both the terminal ranges of the pH scale. , and may be neglected when an appropriate concentrated alkali solution is used. If necessary, the second term can be eliminated to some degree by subtracting the result from a blank test. According to this principle, an electrical treatment of the output of the pH meter gives a good approximation to the actual / J-pH curve for an unknown sample solution, thereby obtaining an inogenous distribution.

20 En anden metode til opnåelse af en i onogen fordeling ved hjælp af en β-pH-kurve vil blive illustreret. Ved f.eks. titrering med en stærk base omfatter metoden, at der tilsættes en stærk baseopløsning (volumen Δν) til en prøveopløsning til forøgelse af pH-værdien med en tilvækst på, ΔρΗ, f.eks. 0,1, at der opnås et elektrisk signal, ?5 der er proportional med den nødvendige mængde titrant, at Δν/ΔρΗ beregnes, og at værdien angives som en funktion af pH-værdien. Teorien i dette tilfælde er den samme som ovenfor beskrevet hvad angår ligningerne (1) til (8). Eftersom ng = Cgv er an dnQ dnQ dv dvAnother method for obtaining an inogenic distribution by a β-pH curve will be illustrated. For example, titration with a strong base comprises the method of adding a strong base solution (volume Δν) to a sample solution to increase the pH with an addition of ΔρΗ, e.g. 0, that an electrical signal is obtained,? 5 which is proportional to the required amount of titrant, that Δν / ΔρΗ is calculated and that the value is given as a function of the pH value. The theory in this case is the same as described above with respect to equations (1) to (8). Since ng = Cgv is an dnQ dnQ dv dv

dpH dv dpH dpHdpH dv dpH dpH

og derfor er dv 2,303 f C.Ka[H+] V+v - = - i -½-—p + - C(H+] + (OH ])and therefore dv is 2.303 f C.Ka [H +] V + v - = - i -½ -— p + - C (H +] + (OH])

35 dpH CB |_ (Ka+[H ]Γ V J35 dpH CB | _ (Ka + [H] Γ V J

V Γ v _ 1 =--βΐ + 2,303 x - ([H ] + [OH ]) i (15)V Γ v _ 1 = - βΐ + 2.303 x - ([H] + [OH]) i (15)

C V JC V J

' B L'B L

DK 162064 BDK 162064 B

7 %7%

Skønt Δν og ΔρΗ er bestemte værdier, giver den opnåede kurve, hvis Δν og ΔρΗ er tilstrækkelig små, en god tilnærmelse for β\ med hensyn til dt/dpH under de ovenfor beskrevne betingelser. Hvis de imidlertid er for små, vil fejl og fluktuation i målingen stige. Værdierne 5 udvælges eksperimentelt så små som muligt.Although Δν and ΔρΗ are certain values, the obtained curve, if Δν and ΔρΗ are sufficiently small, gives a good approximation for β \ with respect to dt / dpH under the conditions described above. However, if they are too small, errors and fluctuations in the measurement will increase. The values 5 are experimentally selected as small as possible.

Disse procedurer og beregninger kan udføres kontinuerligt med elektronisk udstyr til frembringelse af Ø-pH-kurven.These procedures and calculations can be performed continuously with electronic equipment to produce the λ-pH curve.

10 Eftersom metoden ifølge opfindelsen er en helt ny metode til opnåelse af en ionogen fordeling for ukendte prøver, forventes det, at den kan anvendes til mange praktiske formål såvel som videnskabelige studier.As the method of the invention is a completely new method of obtaining an ionic distribution for unknown samples, it is expected that it can be used for many practical purposes as well as scientific studies.

15 Kort beskrivelse af tegningen:15 Brief Description of the Drawing:

Figur 1 viser beregnede Ø-pH-kurver for forskellige syrer, figur 2 viser et skematisk billede af et automatisk registrerings-system for en j8-pH-kurve ifølge den foreliggende opfindelse, figur 3 er et diagram, der viser en skitse af et apparat til opnåelse af Ø-pH-kurver ved computerstyring, 25 figur 4 viser observerede og beregnede /J-pH-kurver, hvilke er i god overensstemmelse, figur 5 (a) og (b) viser ændringer i en titreringskurve og en Ø-pH-kurve for saltet henholdsvis fermenteret kinesisk kåljuice på 30 forskellige tidspunkter, figur 6 (a) og (b) viser titreringskurver for den saltede henholdsvis fermenterede kinesiske kåljuice og mælkesyre, og 35 figurerne 7 til 19 viser /J-pH-kurver for forskellige fødevarer opnået ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse: figur 7 (a): grøn the, (b): opvarmet the, (c): sort the, fig. 8 (a): eddike, (b): eddikesyre og Trishydrochlorid, fig. 9: en kommercielFigure 1 shows calculated E-pH curves for various acids, Figure 2 shows a schematic view of an automatic recording system for a pH-8 curve according to the present invention, Figure 3 is a diagram showing a sketch of an apparatus. to obtain δ-pH curves by computer control, Figure 4 shows observed and calculated / J-pH curves which are in good agreement, Figures 5 (a) and (b) show changes in a titration curve and an -curve for the salted and fermented Chinese cabbage juice respectively at 30 different times, Figures 6 (a) and (b) show titration curves for the salted and fermented Chinese cabbage juice and lactic acid respectively, and Figures 7 to 19 show obtained by the method of the present invention: Figure 7 (a): green tea, (b): heated tea, (c): black tea, fig. 8 (a): vinegar; (b): acetic acid and Trishydrochloride; 9: a commercial

DK 162064BDK 162064B

δ aminosyredrik, fig. 10 (a): kemisk krydderi, (b): . glutaminsyre, fig. 11 (a): japansk sake, (b): vin, fig. 12 (a): kaffe, (b): pulverkaffe (engiinstant coffee), fig. 13: grapefrugtsaft, fig. 14: citronsaft, fig. 15: mandarinsaft, fig. 16: æblemost, fig. 17: drue-5 saft, fig. 18: ananassaft, fig. 19 (a): soyasauce, (b): beregnet ud fra aminosyresammensætningen af soyasauce, og figur 20t viser en Ø-pH-kurve af den ekstraherede opløsning fra fuldt fermenteret risstråkompost, og figurerne 21 (a), (b) og (c) viser 10 j3-pH-kurver for urin.δ amino acid beverage, fig. 10 (a): chemical spice, (b):. glutamic acid, fig. 11 (a): Japanese case, (b): wine, fig. 12 (a): coffee, (b): instant coffee, fig. 13: grapefruit juice, fig. 14: lemon juice, fig. 15: mandarin juice, fig. 16: applesauce, fig. 17: grape juice, fig. 18: pineapple juice, fig. 19 (a): soy sauce, (b): calculated from the amino acid composition of soy sauce, and Figure 20t shows an λ-pH curve of the extracted solution from fully fermented rice straw compost, and Figures 21 (a), (b) and (c ) shows 10 µ3 pH curves for urine.

På figur 2 og 3 henviser tallene 1 til 6 til en burette, en glas-elektrode, en standardelektode, en prøveopløsning, en omrører, henholdsvis et X-Y registreringsapparat.In Figures 2 and 3, numbers 1 through 6 refer to a burette, a glass electrode, a standard electrode, a sample solution, a stirrer, and an X-Y recording apparatus, respectively.

1515

Som ovenfor omtalt findes ionogene forbindelser udbredt i vor levende omgivelse. Navnlig er en stor del af levnedsmidlerne blandinger, som omfatter organiske syrer, organiske baser, aminosyrer, proteiner og lignende, hvis fordeling er nært knyttet til smag, ?0 næringsværdi, kommerciel værdi og lignende.As mentioned above, ionic compounds are widely used in our living environment. In particular, a large proportion of foodstuffs are mixtures which comprise organic acids, organic bases, amino acids, proteins and the like, the distribution of which is closely related to taste, nutritional value, commercial value and the like.

Ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse frembringes en ionogen fordeling af ukendte prøver i form af en integreret profil.In the process of the present invention, an ionic distribution of unknown samples is produced in the form of an integrated profile.

I denne henseende tilvejebringer den foreliggende opfindelse en ny ^ metode til karakterisering af stoffer. Et andet træk ved opfindelsen er, at metoden i de fleste tilfælde ikke kræver nogen forbehandling af prøven, hvilket ofte kræves ved en traditionel kemisk analyse, og derfor kan der forekomme muligt tab eller forglemmelse af ionogene komponenter deri. Skønt det er muligt at udføre kvalitative eller 30 kvantitative analyser ud fra topposition henholdsvis højde, skal den foreliggende opfindelses træk snarere ses som opnåelse af en ionogen fordeling i et tilfælde, hvor metoden anvendes på en kompleks blanding.In this regard, the present invention provides a novel method for characterizing substances. Another feature of the invention is that in most cases the method requires no pretreatment of the sample, which is often required by a traditional chemical analysis, and therefore possible loss or forgetting of ionic components therein may occur. Rather, while it is possible to perform qualitative or quantitative analyzes from top position or height, the features of the present invention should rather be seen as obtaining an ionic distribution in a case where the method is applied to a complex mixture.

^ Ifølge en foretrukket udførelsesform for opfindelsen udføres bufferkapacitetstitreringen således efter, at pH-værdien af en prøve-opløsning er indstillet til de terminale regioner af pH-området af mulige /}-pH-kurver ved tilsætning af stærk syre eller base til prøveopløsningen. En sådan pH-indstilling gør det muligt at opnå enAccording to a preferred embodiment of the invention, the buffer capacity titration is carried out after the pH of a sample solution is adjusted to the terminal regions of the pH range of possible pH curves by the addition of strong acid or base to the sample solution. Such a pH setting makes it possible to obtain one

DK 162064BDK 162064B

9 ønsket Ø-pH-kurve i området fra pH 2 til pH 12.9 desired δ-pH curve in the range of pH 2 to pH 12.

I en specifik udførelsesform for den foreliggende opfindelse tilsættes en stærk syre eller base til en prøveopløsning med en kon-5 stant tilsætningshastighed, og der registreres et signal, der er proportional med forholdet mellem titrantvolurnenet og den uendelig lille ændring i pH-værdien. Mere specifikt tilsættes en stærk syre eller base til en prøveopløsning med en konstant hastighed under omrøring, og outputsignal for en pH-elektrode i opløsningen bear-^ bejdes i et differentiatorkredsløb og derefter i et reciprokt kredsløb til frembringelse af et signal, der er proportional med bufferkapaciteten β. Ved at registrere signalet proportionalt med Ø-værdien på ordinataksen og den målte pH-værdi på abscisseaksen opnås en j3-pH-kurve.In a specific embodiment of the present invention, a strong acid or base is added to a sample solution at a constant rate of addition, and a signal proportional to the ratio of the titrant volume to the infinitely small change in pH is recorded. More specifically, a strong acid or base is added to a sample solution at a constant rate with stirring, and the output signal of a pH electrode in the solution is processed in a differentiator circuit and then in a reciprocal circuit to produce a signal proportional to buffer capacity β. By registering the signal proportional to the λ value of the ordinate axis and the measured pH value of the abscissa axis, a ³3 pH curve is obtained.

1515

Opfindelsen angår også et apparat til udførelse af fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse. Dette apparat omfatter midler til måling af pH, midler til elektrisk bearbejdning af output fra en pH-elektrode til opnåelse af bufferkapaciteten β samt midler til 20 autografisk optegning af Ø-værdien som funktion af prøveopløsningens pH-værdi.The invention also relates to an apparatus for carrying out the method of the present invention. This apparatus comprises means for measuring pH, means for electrically processing the output of a pH electrode to obtain the buffer capacity β, and means for autographically recording the δ value as a function of the pH of the sample solution.

Midler til opnåelse af bufferkapaciteten omfatter fortrinsvis et differentiatorkredsløb samt et reciprokt kredsløb.Preferably, means for achieving the buffer capacity comprise a differentiator circuit and a reciprocal circuit.

2525

En udførelsesform for apparatet til autografisk optegning af en /J-pH-kurve baseret på den ovenfor nævnte teori vil nu blive omtalt mere detaljeret.An embodiment of the apparatus for autographically recording a / J pH curve based on the above-mentioned theory will now be discussed in more detail.

3030

Som det fremgår af fig. 2 forstærkes output fra et pH-meter omfattende glas- og standardelektroder og fødes til differentiator-kredsløbet, hvor input omdannes til et output, der er proportionalt med dE/dt. Output forstærkes yderligere og omdannes til et output, der er proportionalt med dt/dE (den reciprokke værdi af DE/dt) vedAs shown in FIG. 2, the output of a pH meter comprising glass and standard electrodes is amplified and fed to the differentiator circuit, where the input is converted to an output proportional to dE / dt. Output is further amplified and converted to an output proportional to dt / dE (the reciprocal value of DE / dt) at

OCOC

hjælp af et dele-multiplikatormodul. Eftersom størrelsen dE er proportional med størrelsen dpH er dt/dE proportional med dt/dpH.using a parts multiplier module. Since the size dE is proportional to the size dpH, dt / dE is proportional to dt / dpH.

Output (dt/dE) indføres i Y-input i et X-Y optegningsapparat, idet X-input forbindes med pH-meterets output. Når buretten sættes i gang, startes optegningen til frembringelse af en /?-pH-kurve, hvorOutput (dt / dE) is input to the Y input of an X-Y recording apparatus, connecting the X input to the pH meter output. When the burette is started, the record is started to produce a pH curve where

DK 162064BDK 162064B

ίο pH angives på abscissen og størrelsen proportionalt med β angives på ordinaten.The pH is indicated on the abscissa and the size proportional to β is indicated on the ordinate.

Dette apparat kan fremstilles kompakt og økonomisk under anvendelse 5 af en i handelen værende titrator. Operationelt er dette apparat næsten identisk med den traditionelle titrator. Ulemper ved denne type apparater er, at på grund af den metode, der anvendes til opnåelse af tidsdifferentiale, kan apparatet ikke anvendes i de tilfælde, hvor en glaselektrodes reaktion eller svar kræver en lang ^ tidsperiode, og det kan derfor ikke anvendes til titreringen i visse suspensioner eller i visse ikke-vandige opløsningsmidler, og at uønsket støj afslører, når en ti trant ikke blandes hurtigt med prøveopløsningen, hvorved pH-værdien ikke ændres jævnt.This apparatus can be compactly and economically manufactured using a commercially available titrator. Operationally, this apparatus is almost identical to the traditional titrator. Disadvantages of this type of apparatus are that due to the method used to obtain time differential, the apparatus cannot be used in cases where the reaction or response of a glass electrode requires a long period of time and therefore cannot be used for the titration in certain suspensions or in certain non-aqueous solvents, and that undesirable noise reveals when a ten is not mixed rapidly with the sample solution, thereby not changing the pH value evenly.

15 De ovenfor omtalte ulemper kan imidlertid udbedres i betragtelig grad ved hjælp af forskellige tekniske forbedringer, f.eks. en forbedret blandingsanordning, hvorhos en støjudvi kl ende kilde i alt væsentlig undgås, eller en nedsat tilsætningshastighed, eller ved hjælp af en computorstyret proces.However, the disadvantages mentioned above can be considerably rectified by various technical improvements, e.g. an improved mixing device in which a noise source at the end source is substantially avoided, or a reduced rate of addition, or by a computer controlled process.

2020

Output fra en funktionsgenerator indførtes i apparatet for at bekræfte, om apparatet fungerer eller ej. Derefter bekræftedes det, at relationen mellem ligningerne (14) og (15) er tilfredsstillende til optegnelse af Ø-pH-kurver for opløsninger med forskellig kon-25 centration og volumen.Output from a function generator was entered into the apparatus to confirm whether the apparatus was functioning or not. Then, it was confirmed that the relationship between equations (14) and (15) is satisfactory for recording δ-pH curves for solutions of different concentration and volume.

Det vil ydermere være muligt at gøre kurverne glatte og automatisk kompensere for baggrunden ved at udføre optegningen og signal bearbejdningen med en digital computer i stedet for den analoge metode.Furthermore, it will be possible to make the curves smooth and automatically compensate for the background by performing the recording and signal processing with a digital computer instead of the analog method.

3030

Et eksempel herpå illustreres på figur 3. Titreringsudstyret er det samme som vist på fig. 2.An example of this is illustrated in Figure 3. The titration equipment is the same as shown in FIG. 2nd

Ved punkt (a) på fig. 3 tilsættes med en burette en justerbar mængde titrant, f.eks. 10 mikroliter. Efter udløbet af en justerbar vente-35 tid t (f.eks. 1 sekund) opbevares output fra pH-meteret som et digital signal (hukommelse I). Hvis den anden hukommelse opbevares (hukommelse II) efter gentagelse af den samme proces beregnes værdien:At point (a) of FIG. 3, an adjustable amount of titrant, e.g. 10 microliters. After the expiry of an adjustable wait time t (e.g., 1 second), the output of the pH meter is stored as a digital signal (memory I). If the second memory is stored (memory II) after repeating the same process, the value is calculated:

DK 162064BDK 162064B

π _mænade indført_ (hukommelse II - hukommelse I) under anvendelse af den tilførte mængde opløsning, som digitaliseres 5 og memoriseres, og resultatet opbevares (hukommelse A). Når den samme cyklus gentages, opbevares den tredie pH-hukommelse ved hukommelse II, medens den anden pH-hukommelse, som opbevares i hukommelse II, omdannes til hukommelse I, og denne beregnings- og opbevaringsmetode (hukommelse B) gentages. De samme operationer 10 gentages således.π _meanade introduced_ (memory II - memory I) using the amount of solution that is digitized and memorized and the result stored (memory A). When the same cycle is repeated, the third pH memory is stored in memory II, while the second pH memory stored in memory II is converted to memory I and this calculation and storage method (memory B) is repeated. The same operations 10 are thus repeated.

Indholdet af hukommelserne A, B osv. omdannes til analoge resultater en for en og indføres til Y-indput i X-Y optegningsapparatet.The contents of the memories A, B, etc. are converted to analog results one by one and introduced to Y input into the X-Y recording apparatus.

X-i nput forbindes til titratorens pH-output.X-i nput is connected to the pH output of the titrator.

1515

Medens værdien dt/dpH optegnes i den analoge metode, optegnes værdien dv/dpH ifølge den foreliggende metode, derfor kan værdien proportionalt med β for systemer med langsom svar optegnes. Det kan ydermere være muligt at udglatte kurven ved yderligere bearbejdning ?fi af indholdet i hukommelserne A, B,... og ekspandere det observerbare område ved at substrahere en separat opbevaret blindværdi (stiger i begge ender af kurven) fra hukommelserne A, B,... Det foretrækkes at justere t ved at tilbageføde værdien af dv/dpH, således at t ikke udstrækkes unødvendigt. Der er ingen specielle tekniske vanskelig-25 heder ved at gøre dette.While the value dt / dpH is recorded in the analog method, the value dv / dpH is recorded according to the present method, therefore the value can be recorded proportionally to β for slow response systems. Further, it may be possible to smooth the curve by further processing the contents of memories A, B, ... and expanding the observable range by subtracting a separately stored blank (rising at both ends of the curve) from memories A, B, ... It is preferable to adjust t by regaining the value of dv / dpH so that t is not unnecessarily extended. There are no special technical difficulties in doing this.

Det kan imidlertid ikke undgås, at et sådant apparat er forholdsvist stort og dyrt.However, it cannot be avoided that such an apparatus is relatively large and expensive.

3030

Disse apparater anvendes hovedsagelig til at bestemme pH-fordelingen af bufferkapaciteten, men de kan imidlertid også anvendes til andre formål. Målingen af bufferkapaciteten baseres på Henderson's ligning: 35 PH - PKa + log føg- samt på omdannelsen af pH til et elektrisk potential ved hjælp af glaselektroden. Ved f.eks. en redoxtitrering med en elektrode af et inert materiale, såsom platin, baseres målingen på ligningen:These devices are mainly used to determine the pH distribution of the buffer capacity, but they can also be used for other purposes. The measurement of the buffer capacity is based on Henderson's equation: 35 PH - PKa + log, and on the conversion of the pH to an electrical potential by the glass electrode. For example, a redox titration with an electrode of an inert material such as platinum, the measurement is based on the equation:

DK 162064 SDK 162064 S

12 E = E + £n f°x*deret form] o nF [reduceret form] = g + 0>059 . foxideret form] g o n 9 [reduceret form] hvor n angiver antallet af elektroner, og disse to relationer er i fuldstændig overensstemmelse med hinanden. Med andre ord er det også muligt i redoxtitreringen at definere redoxbufferkapaciteten på 10 basis af tilstedeværelsen af et reversibelt redoxsystem, som det er tilfældet med pH-titrering. Det skal derfor bemærkes, at apparatet kan anvendes til undersøgelse af et system indbefattende et komplekst redoxsystem, såsom biologiske materialer.12 E = E + £ n f ° x * derated form] o nF [reduced form] = g + 0> 059. foxidized form] g o n 9 [reduced form] where n denotes the number of electrons and these two relations are in complete agreement with each other. In other words, it is also possible in the redox titration to define the redox buffer capacity on 10 basis of the presence of a reversible redox system, as is the case with pH titration. Therefore, it should be noted that the apparatus can be used to study a system including a complex redox system such as biological materials.

I5 Opfindelsen skal nu omtales nærmere under henvisning til de efterfølgende, ikke-begrænsende eksempler.The invention will now be described in more detail with reference to the following non-limiting examples.

Det apparat, der anvendes i de efterfølgende eksempler, illustreres skematisk på figur 2.The apparatus used in the following examples is schematically illustrated in Figure 2.

20 pH-meter: Type HM-5A fremstillet af Toa Electric Wave Co., Ltd. optegningsapparat: Type D8-CP fremstillet af Riken Electronics.20 pH meter: Type HM-5A manufactured by Toa Electric Wave Co., Ltd. recording apparatus: Type D8-CP manufactured by Riken Electronics.

Titreringen udførtes ved at tilsætte 1,00 N natriumhydroxid med en ^ konstant hastighed på ca. 10 mikroliter/sekund. Den titrerede opløsning omrørtes med en magnetomrører (ca. 1300 rpm) og blev holdt i et vandbad ved 25°C.The titration was carried out by adding 1.00 N sodium hydroxide at a constant rate of approx. 10 microliters / second. The titrated solution was stirred with a magnetic stirrer (about 1300 rpm) and kept in a water bath at 25 ° C.

Figur 4 viser et eksempel på en sammenligning mellem fundne og o π beregnede resultater for en opløsning med kendt koncentration. Opløsningen indeholdt 0,053 M eddikesyre (pKa = 4,76) og 0,053 M Trishydrochlorid [tris-(hydroxymethyl)-aminomethanhydrochlorid] (pKa = 8,06), og en lille mængde saltsyre var tidligere tilsat for at sænke opløsningens pH-værdi til under pH 2, således at resultatet i den lave pH-område ligeledes opnås. Som det fremgår af figur 4 stemmer de fundne og beregnede kurver ganske godt overens med hinanden.Figure 4 shows an example of a comparison between found and o π calculated results for a solution of known concentration. The solution contained 0.053 M acetic acid (pKa = 4.76) and 0.053 M Trish hydrochloride [tris- (hydroxymethyl) -aminomethane hydrochloride] (pKa = 8.06), and a small amount of hydrochloric acid was previously added to lower the pH of the solution to below pH 2, so that the result in the low pH range is also obtained. As can be seen in Figure 4, the found and calculated curves correspond quite well with each other.

Det skal nu illustreres ved hjælp af eksempler, at Ø-pH-kurven måltIt should now be illustrated by means of examples that the pH curve measured

DK 162064BDK 162064B

13 ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse kan anvendes til kvalitativ bedømmelse af forskellige levnedsmidler og lignende.13 by the method of the present invention can be used for qualitative assessment of various foods and the like.

Ældningsproces i kinesisk kål pi kl es.Aging process in Chinese cabbage pi cles.

55

Som et eksempel undersøgtes relationen mellem ændringen i bestanddelene i en saltet grøntsag på grund af fermentation og ældning samt smagen heraf i relation til ændringen i /?-pH-kurven opnået ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse, og forskellene 10 mellem fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse og traditionel pH-måling samt surt titremetri eller de relative værdier heraf undersøgtes ligeledes, idet disse traditionelle titremetrier er blevet anvendt til kvalitativ måling af sådanne levnedsmidler.As an example, the relationship between the change in the constituents of a salted vegetable due to fermentation and aging and the taste thereof in relation to the change in the pH curve obtained by the process of the present invention and the differences 10 between the process of the present invention were investigated. and traditional pH measurement as well as acidic titrometry or its relative values were also investigated as these traditional titremetries have been used to qualitatively measure such foods.

*5 500 g kinesisk kål blev skåret i strimler med en bredde på 7 mm og blandet med 20 g natriumchlorid, og blandingen opbevaredes derefter i en i handelen værende beholder under tryk og ved stuetemperatur.* 5,500 g of Chinese cabbage were cut into strips 7 mm wide and mixed with 20 g of sodium chloride, and the mixture was then stored in a commercial container under pressure and at room temperature.

Denne mængde natriumchlorid svarer til mængden af natriumchlorid, som anvendes til saltning af kinesisk kål natten over. Ifølge 20 litteraturen er ændringen i saltede grøntsager under konservering meget kompliceret, men det kan imidlertid tilnærmelsesvis opsummeres som følger: Aerobe bakterier, som findes i bestanddelene og lignende, såsom Pseudomonas, Flavobacterium, Achromobacter, Escherichia coli og Bacillus formerer sig først, men efter adskillige dage, og 25 hvis de mælkesyreproducerende bakterier, såsom Leuc.mesenteroides,This amount of sodium chloride is equal to the amount of sodium chloride used for salting Chinese cabbage overnight. According to the literature, the change in salted vegetables during preservation is very complicated, but it can be summarized as follows: Aerobic bacteria found in the constituents and the like, such as Pseudomonas, Flavobacterium, Achromobacter, Escherichia coli and Bacillus multiply, but after several days, and 25 if the lactic acid producing bacteria such as Leuc.mesenteroides,

Sc.faecal is, Pediococcus begynder at formere sig, hæmmes formeringen af de aerobe bakterier ved nedsættelse af pH-værdi en, og de ophører med at formere sig, når mængden af mælkesyre stiger væsentlig; derefter skifter floraen af mælkesyrebakterier og til sidst er det 30 hovedsagelig L.plantarum eller L.brevis, der formerer sig (se "Shokuhim Biseibutsugaku" (Foods Microbiology), skrevet af Yoshii,Sc.faecal ice, Pediococcus begins to multiply, inhibits the proliferation of the aerobic bacteria by lowering the pH, and they cease to multiply as the amount of lactic acid increases substantially; then the flora of lactic acid bacteria changes and eventually 30 mainly L. plantarum or L.brevis multiply (see "Shokuhim Biseibutsugaku" (Foods Microbiology), written by Yoshii,

Kaneko og Yamaguchi, publiceret af Gihodo, 1980). Selvfølgelig kan der under konserveringen ikke blot fremkomme mælkesyre, men også andre organiske syrer, idet der også har været påvist forskelligeKaneko and Yamaguchi, published by Gihodo, 1980). Of course, during the preservation, not only lactic acid but also other organic acids can be produced, as different

OCOC

slags fedtsyrer i saltede grøntsager [Takanami et al., Bull.Foods Industry, Japan, 25, 9 (1978)]. Når grøntsagen blev presset med tilsat salt, udpressedes hurtigt vand fra grøntsagen, og mængden af udpresset væske var ca. lig med mængden af vand, der blev tilbage i grøntsagen. 20 ml af supernatanten ekstraheredes efter 3, 5, 6 og 8kinds of fatty acids in salted vegetables [Takanami et al., Bull.Foods Industry, Japan, 25, 9 (1978)]. When the vegetable was pressed with added salt, water quickly was squeezed from the vegetable and the amount of liquid extruded was approx. equal to the amount of water left in the vegetable. 20 ml of the supernatant was extracted after 3, 5, 6 and 8

DK 162064BDK 162064B

14 dage efter at grøntsagen var saltet, og de ekstraherede prøver udsattes for bufferkap.acitetstitreringen ifølge den foreliggende opfindelse, pH-måling og sur titrering.14 days after the vegetable was salted and the extracted samples were subjected to the buffer capacity titration of the present invention, pH measurement and acid titration.

5 På den på figur 5 (b) viste Ø-pH-kurve kan følgende karakteristika observeres: (1) et bufferkapacitetsområde omkring pH ca. 3,8; (2) et bufferkapacitetsområde omkring pH ca. 9,5; (3) et svagt bufferkapacitetsområde omkring pH 7.5 In the pH curve shown in Figure 5 (b), the following characteristics can be observed: (1) a buffer capacity range around pH approx. 3.8; (2) a buffer capacity range about pH ca. 9.5; (3) a weak buffer capacity range around pH 7.

Højden af alle disse tre områder stiger væsentlig med tiden.The height of all these three areas increases significantly with time.

Under beregning af værdien af β ved udførelse af titreringen af 15 standardprøveopløsningen (eddikesyre + tris) med samme volumen efter 8 dage er /J-værdierne i områderne (1) og (2) ca. 0,032. Forudsat at de fremkomne /J-værdier respektivt er baseret på en enkel ionogen forbindelse svarer mængden af hver ionogen forbindelse til 0,056 mol pr. liter. Hvis den værdi, der er opnået for området (1), tilskrives 20 bufferkapaciteten på grund af mælkesyre, er koncentrationen heraf lig med ca. 0,5% (idet mol vægten af mælkesyre er 90,1). Der kan imidlertid i litteraturen ikke findes en forbindelse, der svarer til toppen (2).When calculating the value of β by performing the titration of the standard sample solution (acetic acid + tris) with the same volume after 8 days, the / J values in the regions (1) and (2) are approx. 0032. Assuming that the resulting / J values are respectively based on a single ionogenic compound, the amount of each ionogenic compound corresponds to 0.056 moles per ml. liter. If the value obtained for the region (1) is attributed to the buffer capacity due to lactic acid, its concentration is equal to about 0.5% (with the mole weight of lactic acid being 90.1). However, in the literature there is no compound corresponding to the peak (2).

25 Eftersom toppen er lokaliseret ved en pH-værdi på ca. 9,5 kan det formodes, at materialet svarer til (a) en aminosyre (NHg-gruppej, (b) en heteroaromatisk forbindelse (0H-gruppe), (c) phenol er, (d) puriner, (e) N i en mættet heterocyklisk forbindelse eller (f) fedtamin. I betragtning af den kendte sammensætning af grøntsagen og 30 transformationen heraf er (a) højst sandsynligt den bestanddel i supernatanten, som er ansvarlig for toppen ved en pH 9,5. Hvis dette er rigtigt skulle den stærke buffervirkning ved pH ca. 3 skyldes aminosyrenes carboxyl syregrupper. Eftersom buffervirkningen omkring pH 3 ikke er væsentlig højere end ved pH 9,5, antages det, at 35 indholdet af carboxyl syregruppen, som tilhører organiske syrer i supernatarvten-, er mindre end den, der tilhører aminosyre. Denne type information er aldrig blevet fremskaffet ved den traditionelle pH-måling eller den acidimetriske metode og har krævet mere udbyggede og tidsrøvende metoder inklusiv multipel kromatografiskSince the peak is located at a pH of approx. 9.5, it can be assumed that the material corresponds to (a) an amino acid (NHg group j, (b) a heteroaromatic compound (OH group), (c) phenol is, (d) purines, (e) N in a saturated heterocyclic compound or (f) fatamine. Given the known composition of the vegetable and its transformation, (a) is most likely the component of the supernatant responsible for the peak at a pH of 9.5. strong buffer effect at pH about 3 is due to the carboxylic acid groups of the amino acids, since the buffer effect around pH 3 is not substantially higher than at pH 9.5, it is assumed that the content of the carboxylic acid group belonging to organic acids in the supernatant succession is less than the This type of information has never been obtained by the traditional pH measurement or the acidimetric method and has required more elaborate and time consuming methods including multiple chromatographic

DK 162064BDK 162064B

15 separation. Selv ved hjælp af sidstnævnte er det ikke muligt at opnå den integrerede profil af den ionogene fordeling som fremskaffes ved bufferkapacitetstitreringen. Det skal bemærkes, at en sådan information aldrig er blevet opnået ved en hvilken som helst traditionel 5 forsøgsmetode (f.eks. pH-måling, sur titrering), og det påvises for første gang ved metoden ifølge den foreliggende opfindelse.Separation. Even with the latter, it is not possible to obtain the integrated profile of the ionic distribution obtained by the buffer capacity titration. It should be noted that such information has never been obtained by any conventional test method (e.g. pH measurement, acid titration) and is detected for the first time by the method of the present invention.

Ydermere har den komponent, som kan frembringe det svage bufferkapacitetsområde (2) omkring pH 7, ikke været omtalt i den kendte litteratur. Det antages at være muligt, at sådanne forbindelser som hi stidin og andre imidazolforbi ndel ser såvel som phosphatestere kan være ansvarlige for dette bufferkapacitetsområde.Furthermore, the component which can produce the weak buffer capacity range (2) around pH 7 has not been discussed in the known literature. It is believed that such compounds as hi stidine and other imidazole compounds as well as phosphate esters may be responsible for this buffer capacity range.

I alle tilfælde er et af de vigtige træk ved den foreliggende 15 opfindelse, at fordelingen af forskellige typer ionogene forbindelser ifølge deres respektive pKa-værdier kan forstås øjeblikkeligt, skønt der kræves kemiske metoder til at identificere de individuelle materialer, som giver ophav til hver top.In any case, one of the important features of the present invention is that the distribution of various types of ionic compounds according to their respective pKa values can be understood immediately, although chemical methods are required to identify the individual materials giving rise to each peak. .

20 Hvad angår relationen mellem smag og #-pH-kurven, har pikles saltede i fra 3 til 5 dage en gunstig sur smag og er sprød, men herefter stiger surheden gradvist og smagen bliver også dårligere. Dette betyder, at smagen er gunstigst på det tidspunkt, hvor værdierne af β i områderne (1) og (2) ligger i området fra 0,01 til 0,02. Metoden 23 synes også at være i stand til let at påvise mulig, abnorm fermen tering ved hjælp af en Ø-pH-kurve.20 As for the relationship between taste and the # -pH curve, pickled salt for from 3 to 5 days has a favorable sour taste and is crispy, but then the acidity gradually increases and the taste also deteriorates. This means that the taste is most favorable at the time when the values of β in the regions (1) and (2) are in the range of 0.01 to 0.02. The method 23 also seems to be able to easily detect possible abnormal fermentation by an λ-pH curve.

Hvor pH-ændringen kun måles ifølge en traditionel metode, observeres et pludseligt fald i pH efter 3-5 dage, men derefter er pH-ændringen 3® meget lille. Dette fremgår af begynde!ses-pH-værdien vist ved fuldt optrukne cirkler på figur 5 (b). Dette kan opfattes, som om produktionen af organisk syre ved fermentering har ophørt på dette tidspunkt, og i nogle af de kendte artikler omtales en sådan konklusion, men en sådan forklaring er ikke rigtig. Den totale mængde ionogen, 33 såsom organiske syrer, fortsætter faktisk med at stige selv efter 8 dage, hvilket fremgår af β-ρΗ-kurven. Det faktum, at pH forbliver næsten konstant skyldes protonligevægtene mellem de sure og basiske materialer, der frembringes samtidig.Where the pH change is only measured according to a traditional method, a sudden decrease in pH is observed after 3-5 days, but then the pH change 3® is very small. This is evident from the initial pH value shown by fully drawn circles in Figure 5 (b). This may be conceived as if the production of organic acid by fermentation has ceased at this time, and some of the known articles mention such a conclusion, but such an explanation is not true. Indeed, the total amount of ionogen, 33 such as organic acids, continues to increase even after 8 days, as evidenced by the β-ρΗ curve. The fact that the pH remains almost constant is due to the proton equilibria between the acidic and basic materials produced simultaneously.

DK 162064BDK 162064B

16 t16 t

Den sædvanlige aciditetsmåling ved al kalititrering omfatter tilsætning af baseopløsning til opnåelse af den ønskede pH-værdi under tilstedeværelsen af en indikator og bestemmelse af volumenet af opløsningen. Denne metode anvendes udbredt som en såkaldt "kvanti -5 tativ metode for organiske syrer" (se f.eks. "Experimental Textbook of Foods, Nutrient Chemistry", red. af Obara, udg. af Kenpakusha (1980)). Ved denne metode bestemmes mængden af organiske syrer, men det er ikke mængden af mælkesyre inkluderet i supernatanten, såsom piklesvæsken. Titeren og mængden af organisk syre stemmer kun 10 overens i. de tilfælde, hvor følgende krav er opfyldt: (1) alle tilstedeværende organiske syrer er i fri tilstand.The usual acidity measurement for all potassium titration involves adding base solution to obtain the desired pH value in the presence of an indicator and determining the volume of the solution. This method is widely used as a so-called "quantitative method for organic acids" (see, for example, "Experimental Textbook of Foods, Nutrient Chemistry", ed. By Obara, ed. By Kenpakusha (1980)). This method determines the amount of organic acids, but it is not the amount of lactic acid included in the supernatant, such as the pickle liquid. The titer and the amount of organic acid correspond to only 10 in those cases where the following requirements are met: (1) all organic acids present are in the free state.

(2) protondissociation af alle orgaiske syrer er fuldstændig ved den·anvendte indikators omslagspunkt.(2) proton dissociation of all organic acids is complete at the indicator point used.

1515

Disse to krav er f.eks. opfyldt ved titreringen af en vandig opløsning indeholdende alene mælkesyre som vist på fig. 6 (b), hvor slutpunktet klart fastlægges med begge de anvendte indikatorer, og titreringen af mælkesyre kan således udføres. Fra den på figurerne 5 20 (a) og 6 (a) viste titreringskurve for piklesvæske er imidlertid ingen af de to krav opfyldt (disse kurver er titreringskurver for en opløsning, i hvilken en lille mængde HC1 tidligere er tilsat, således at der også kan opnås titreringskurve ved det lave pH-om-råde). Fra /3-pH-kurven observeres tilstedeværelsen af den ionogene 25 forbindelse, som formodes at være carboxyl syregrupper med pKa på ca.These two requirements are e.g. fulfilled by the titration of an aqueous solution containing lactic acid alone as shown in FIG. 6 (b), where the end point is clearly determined with both the indicators used and thus the titration of lactic acid can be carried out. However, from the pixel liquid titration curve shown in Figures 5 20 (a) and 6 (a), neither of the two requirements is met (these curves are titration curves for a solution in which a small amount of HCl has been previously added, so that titration curve is obtained at the low pH range). From the / 3 pH curve, the presence of the ionogenic compound, which is believed to be carboxylic acid groups with pKa of ca.

3,5, efter subtraktion af blindværdien, men det er imidlertid tydeligt, at pH-værdi en af piklesvæsken efter 8 dage er 4,1 og at 60% heraf allerede er neutraliseret. Selv om der anvendes en blandet indikator bliver slutpunktet svag på grund af tilstedeværelsen af et bufferkapacitetsområde nær pH 7. Hvis der anvendes phenolphthalein, bliver slutpunktet ganske svagt, og ydermere vil ca. halvdelen af den ionogene forbindelse med pKa på ca. 9,5 vist på /i-pH-kurven også blive titreret. Som følge heraf vil den kvantitative bestemmelse af mængden af organiske syrer miste sin betydning i et sådant tilfælde.3.5, after subtracting the blank, however, it is evident that the pH of one of the pickle liquid after 8 days is 4.1 and that 60% of it is already neutralized. Although a mixed indicator is used, the end point becomes weak due to the presence of a buffer capacity range near pH 7. If phenolphthalein is used, the end point becomes quite weak and furthermore, approx. half of the ionic compound with pKa of approx. 9.5 shown on the / in-pH curve also be titrated. As a result, the quantitative determination of the amount of organic acids will lose its importance in such a case.

35 I modsætning hertil giver ^-pH-kurven følgende informationer: At der som ovenfor nævnt er 2 væsentlige ionogenen forbindelser, at pKa-værdierne heraf ligger ved ca. 3,5 henholdsvis 9,5, at den omtrentlige mængde heraf kan beregnes (efter 8 dage, idet værdierne er ca.In contrast, the β-pH curve gives the following information: That as mentioned above, there are 2 essential ionogenic compounds, that the pKa values thereof are at ca. 3.5 and 9.5, respectively, that the approximate amount thereof can be calculated (after 8 days, the values being approx.

DK 162064BDK 162064B

17 0,056M i begge tilfælde), og at en lille mængde ionogen er tilstede nær pKa 7. Den foreliggende opfindelse gør det således muligt at opnå forskellige informationer, som aldrig har kunnet opnås med de traditionelle metoder. Skønt de kemiske metoder naturligvis er 5 nødvendige for at identificere de individuelle ionogene forbindelser, vil den foreliggende opfindelse være ganske fordelagtig navnlig ved analyse af komplekse blandinger, såsom levnedsmidler, idet den ionogene fordeling kan bestemmes lige så let som en sædvanlig titrering.17 0.056M in both cases), and that a small amount of ionogen is present near pKa 7. The present invention thus makes it possible to obtain various information which has never been obtained by the traditional methods. Although the chemical methods are obviously necessary to identify the individual ionogenic compounds, the present invention will be quite advantageous, particularly in the analysis of complex mixtures such as foodstuffs, the ionogenic distribution being as easily determined as conventional titration.

1010

De resultater, som er opnået med andre levnedsmidler ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse, omtales kort herefter.The results obtained with other foods by the process of the present invention are briefly discussed hereinafter.

Titreringen udførtes under anvendelse af 1 N NaOH-opløsning med en 15 tilsætningshastighed på 2x9,74 mikroliter pr. sekund og ved en E f på 1,0 V.The titration was performed using 1 N NaOH solution at a rate of addition of 2x9.74 microliters per liter. second and at an E f of 1.0 V.

Eref betyder X-input til deleapparatet og justerer output i forhold til mulig pH-ændring.Eref means X input to the divider and adjusts the output in relation to possible pH change.

2020

Grøn the af mellemkvalitet (fig. 7 fallMedium quality green tea (Fig. 7 fall

Prøven, som ekstraheredes med 20 volumen varmt vand (pH 6,0): 20 ml 25 1N-HC1: 1,5 mlSample extracted with 20 volumes of hot water (pH 6.0): 20 ml 25 N-HCl: 1.5 ml

Den observerede kurves mønster synes klart at svare til blandingen af aminosyrer, men nogle af dem kan være nogle, som er tilsat under fremstillingen af theen.The pattern of the observed curve clearly seems to correspond to the mixture of amino acids, but some of them may be some added during the preparation of the tea.

3030

Ristet (opvarmet1 the fia. 7 (b))Toasted (heated1 by 7 (b))

Prøven, som ekstraheredes med 10 volumen varmt vand (pH 5,43): 20 ml 35 1N-HC1: 1,0 mlSample extracted with 10 volumes of hot water (pH 5.43): 20 ml 35 N-HCl: 1.0 ml

Det blev konstateret, at aminosyreindholdet i ristet the er væsentlig lavere end indholdet i den grønne the af mellemkvalitet.It was found that the amino acid content of roasted tea is substantially lower than the content of medium quality green tea.

DK 162064BDK 162064B

1818

Sort the fig. 7 (cΠ ,Sort the fig. 7 (cΠ,

Prøvenopløsning opnået fra Lipton-theposer (10 g) ved ekstraktion med 20 volumen varmt vand: 20 ml 5 1N-HC1: 1 mlSample solution obtained from Lipton tea bags (10 g) by extraction with 20 volumes of hot water: 20 ml of 5 1N-HCl: 1 ml

Resultatet viser, at sort the har det samme aminosyremønster som ristet the, men forholdet mellem den top, der svarer til -C00H, og den top, der svarer til -NH9, adskiller sig imidlertid fra hinanden.The result shows that black tea has the same amino acid pattern as roasted tea, but the ratio between the peak corresponding to -C00H and the peak corresponding to -NH9 differs, however.

10 &10 &

Eddike fig. 8 (all "Summit fermenteret eddike" (varemærke) med en aciditet på 4,2% og pH 2,75 (1/20 fortynding): 2 ml 15 1N-HC1: 1 mlVinegar fig. 8 (all "Summit fermented vinegar" (trademark) with an acidity of 4.2% and pH 2.75 (1/20 dilution): 2 ml 15 1N-HCl: 1 ml

Vand: 18 mlWater: 18 ml

Den opnåede kurve var i alt væsentlig den samme som den kurve, der blev opnået med den fuldstændigt rene eddikesyre (fig. 8 (b)).The curve obtained was essentially the same as the curve obtained with the completely pure acetic acid (Fig. 8 (b)).

2020

Aminosvredrik ffia. 91 "Algin Z" (som forhandles af Ajinomoto Co., Inc.; pH 3,80; indeholdende L-alginin, natrium-L-asparatat, fructose, glucose, citronsyre, 25 dl-maleinsyre, honning, vitamin C, niacin, karamel og smagsstoffer) (fortyndet til 1/4 med vand): 5 ml 1N-HC1: 1 mlAmino grease ffia. 91 "Algin Z" (available from Ajinomoto Co., Inc.; pH 3.80; containing L-alginine, sodium L-aspartate, fructose, glucose, citric acid, 25 dl-maleic acid, honey, vitamin C, niacin, caramel and flavors) (diluted to 1/4 with water): 5 ml of 1N-HCl: 1 ml

Vand: 15 ml 30Water: 15 ml 30

Den top, der skyldes -NH^ nær pH 9, er lavere end toppene ved lavere pH-værdier, på grund af tilstedeværelsen af tilsatte organiske syrer (citronsyre, æblesyre, ascorbinsyre).The peak due to -NH 2 near pH 9 is lower than the peaks at lower pHs, due to the presence of added organic acids (citric, malic, ascorbic).

Kemisk krydderi ffia. 10 fall 35Chemical spice ffia. 10 cases 35

2% opløsning af "HONDASHI" (Ajinomoto Co., Inc.; centrifugeret, pH2% solution of "HONDASHI" (Ajinomoto Co., Inc.; centrifuged, pH

6,02): 20 flil 1N-HC1: 2 ml6.02): 20 µl 1N-HCl: 2 ml

DK 162064BDK 162064B

1919

Den opnåede kurves form er i alt væsentlig identisk med formen for glutaminsyre (0,05 M; fig. 10 (b)).The shape of the curve obtained is essentially identical to that of glutamic acid (0.05 M; Fig. 10 (b)).

Japansk saké ffia. Π fall 5 "One Cup Ozeki" (Ozeki Shuzo K.K.) (pH 4,30) anvendtes som prøve, A Prøve 20 ml 1N-HC1: 1 ml pH 1,60 B 100 ml af prøven koncentreret til 20 ml.Japanese saké ffia. Π fall 5 "One Cup Ozeki" (Ozeki Shuzo K.K.) (pH 4.30) was used as a sample, A Sample 20 ml 1N-HCl: 1 ml pH 1.60 B 100 ml of the sample concentrated to 20 ml.

1N-HC1: 3 ml pH 1,45 Mønsteret af aminosyreblandingen observeredes.1N-HCl: 3 ml pH 1.45 The pattern of the amino acid mixture was observed.

1515

Vin (fig. 11 (b)) "DELICA" rød (Suntory Limited; pH 3,30): 20 ml 1N-HC1: 1 ml 20Wine (Fig. 11 (b)) "DELICA" Red (Suntory Limited; pH 3.30): 20 ml 1N-HCl: 1 ml 20

Den opnåedes kurves form ligner kurven for vinsyre. Tilstedeværelsen af et bufferkapacitetsområde ved pH 11 synes at skyldes tilstedeværelsen af en forbindelse med en phenol syre eller en aminogruppe.The shape of the curve obtained is similar to the curve of tartaric acid. The presence of a buffer capacity range at pH 11 appears to be due to the presence of a compound with a phenolic acid or an amino group.

25 Almindelig kaffe fio. 12 la))25 Plain coffee fio. 12 la))

Prøven, som ekstraheredes ved perkulation med 250 ml varmt vand (pHThe sample, which was extracted by percolation with 250 ml hot water (pH

5,13) fra 10 g Hills Brothers Med. fint formalet: 20 ml 1N-HC1: 1,5 ml 305.13) from 10 g of Hills Brothers Med. finely ground: 20 ml of 1N-HCl: 1.5 ml of 30

Pulverkaffe (enq:instant coffee) fig. 12 (bl)Instant coffee fig. 12 (bl)

Prøven, som fremstilledes under anvendelse af MJB pulverkaffe (koncentration 2%; pH 5,00): 20 ml 35 1N-HC1: 1 mlThe sample prepared using MJB instant coffee (concentration 2%; pH 5.00): 20 ml 35 1N-HCl: 1 ml

Begge kaffeprøver gav et bufferkapacitetsområde nær pH 4, hvilket synes at skyldes tilstedeværelse af organisk syre(r), og en top nær 20Both coffee samples yielded a buffer capacity range near pH 4, which appears to be due to the presence of organic acid (s), and a peak near 20

DK 1620-6 4 BDK 1620-6 4 B

pH 9 på grund af en ukendt, muligvis phenol i sk og aminoholdig forbindelse.pH 9 due to an unknown, possibly phenol in sk and amino-containing compound.

Grapefrugt fia. 131 5Grapefruit through. 131 5

Saft af grapefrugt fra Florida vækst (pH 3,07) (fortynding til 1/4): 5 ml 1N-HC1: 1 mlFlorida Grapefruit Juice Juice (pH 3.07) (Diluted to 1/4): 5 ml 1N-HCl: 1 ml

Vand: 15 ml 10Water: 15 ml 10

En top, der formodes at skyldes citronsyre, observeredes og ydermere observeredes en bufferkapacitet nær pH 10. Positionen af den førstnævnte top var en smule· forskudt i forhold til det beregnede· resultat vist på fig. 1 (f). Dette skyldes den stærke ioniske aktivitet på grund af de trivalente syreioner og kan korrigeres ved beregningen.A peak presumed to be due to citric acid was observed and furthermore a buffer capacity was observed near pH 10. The position of the former peak was slightly offset from the calculated result shown in FIG. 1 (f). This is due to the strong ionic activity due to the trivalent acid ions and can be corrected by the calculation.

Citron (fiq. 141 20 Citronsaft (fortyndet til 1/10): 2 ml 1N-HC1: 1 mlLemon (fig. 141 20 Lemon juice (diluted to 1/10)): 2 ml of 1N-HCl: 1 ml

Vand: 17 mlWater: 17 ml

Den observerede top synes også at skyldes citronsyre, medens der 25 ikke er et bufferkapacitetsområde nær pH 10, hvilket kan skyldes fortyndingen.The peak observed also appears to be due to citric acid, while there is no buffer capacity range near pH 10, which may be due to dilution.

Mandarinsaft (fiq. 151 30 Mandarinsaft (fortyndet til 1/3): 10 ml 1N-HC1: 2 mlMandarin juice (Fig. 151) Mandarin juice (diluted to 1/3): 10 ml of 1N-HCl: 2 ml

Vand: 18 mlWater: 18 ml

Andre syrer end citronsyre synes at være inkluderet i prøven, og et bufferkapacitetsområde nær pH 10 observeredes.Acids other than citric acid appear to be included in the sample and a buffer capacity range near pH 10 was observed.

55

DK 162064 BDK 162064 B

21 Æblemost (fia. 16) Æblemost (fremstillet af Kagome Co., Inc.; 100%, pH 3,76) anvendtes som en prøve efter 2/3 fortynding.21 Apples (from 16) Apples (manufactured by Kagome Co., Inc .; 100%, pH 3.76) was used as a sample after 2/3 dilution.

Prøve 5 ml (A); 20 ml (B): 1N-HC1: 1 ml vand 10 mlSample 5 ml (A); 20 ml (B): 1N-HCl: 1 ml water 10 ml

Det er klart, at hovedkomponenten er æblesyre, og at materialet (materialer) med en stærk bufferkapacitet ved pH over 10 er tilstede i en betragtelig mængde. Det samme resultat observeredes for tilberedte æbledrikke.It is clear that the main component is malic acid and that the material (s) with a strong buffer capacity at pH above 10 is present in a considerable amount. The same result was observed for prepared apple drinks.

1® Druesaft (fia. 171.1® Grape Juice (via 171.

Som prøve anvendtes 100% druesaft fremstillet af Kagome Co., Inc.As a sample, 100% grape juice made by Kagome Co., Inc. was used.

(pH 3,73) efter 1/2 fortynding.(pH 3.73) after 1/2 dilution.

20 Prøve 10 ml 1N-HC1: 1 ml20 Sample 10 ml 1N-HCl: 1 ml

Vand: 10 ml Mønsteret for vinsyre observeredes.Water: 10 ml The tartaric acid pattern was observed.

2525

Ananas (fia. 181Pineapple (via. 181

Ananassaft (pH 3,10): 10 ml 1N-HC1: 1 ml 30Pineapple juice (pH 3.10): 10 ml 1N-HCl: 1 ml 30

Der anvendtes frisk fremstillet saft uden fortynding.Freshly made juice was used without dilution.

Ifølge litteraturen er de vigtigste organiske syrer citronsyre og æblesyre, medens karaktertrækkene for citronsyren var stærkere i or dette eksempel end for æblesyre.According to the literature, the most important organic acids are citric and malic acid, while the characteristics of the citric acid were stronger in this example than for malic acid.

DK 162064 BDK 162064 B

' / 22'/ 22

Sovasauce ffiq. 19 (al)Sleeping Sauce ffiq. 19 (al)

Som prøve anvendtes soyasauce fremstillet af Kikkoman Co., Ltd. (pH 4,72). 2 ml 5 1N-HC1: 2 mlAs a sample, soy sauce made by Kikkoman Co., Ltd. was used. (pH 4.72). 2 ml of 5N-HCl: 2 ml

Vand: 17 mlWater: 17 ml

Soyasaucen indbefatter forskellige aminosyrer, og Ø-pH-kurven skulle derfor vsre en kurve, som opnås ved at overlejre bufferkapaciteten ^ for de individuelle aminosyrer. Den fundne kurve viser faktisk et enestående mønster. I den forbindelse er den fundne kurve ganske i overensstemmelse med den teoretiske kurve, som opnås ved beregning af forholdet mellem β og pH under anvendelse af de kendte pKa-værdier samt indholdet af IS typer aminosyrer i lyset af den kendte ^ sammensætning af soyasaucen [se "Table of the Ingredients ofThe soy sauce includes various amino acids, and the δ-pH curve should therefore be a curve obtained by superimposing the buffer capacity of the individual amino acids. The curve found actually shows a unique pattern. In this regard, the curve found is quite consistent with the theoretical curve obtained by calculating the ratio of β to pH using the known pKa values as well as the content of IS types of amino acids in view of the known composition of the soy sauce [see "Table of the Ingredients of

Japanese Foods", der er udgivet af Medical, Dental andJapanese Foods "published by Medical, Dental and

Pharmaceutical Books Publishing Co., Ltd., (1976)].Pharmaceutical Books Publishing Co., Ltd., (1976)].

Blandt de ovenfor nævnte resultater for levnedsmidler, kan de ^ resultater, der kan udledes af de kendte komponenter, bekræftes med fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse, og i visse tilfælde blev der også fundet mindre, men formodentlig vigtige ionogene forbindelser. Den praktiske betydning af disse resultater vil stige mere og mere efterhånden som de empiriske resultater pc akkumuleres gennem metodens anvendelse.Among the aforementioned results for foods, the results that can be deduced from the known components can be confirmed by the method of the present invention, and in some cases smaller but presumably important ionogenic compounds were also found. The practical significance of these results will increase more and more as the empirical results of PC accumulate through the application of the method.

Metoden ifølge den foreliggende opfindelse kan også forventes anvendt ved den kvalitative kontrol af forskellige materialer.The method of the present invention can also be expected to be used in the qualitative control of various materials.

ΟΛΟΛ

Indenfor jord- og gødningsvidenskaben er organiske jordkomponenter på den anden side ganske vigtige. Hyppig brug af organiske komponenter er blevet anbefalet, og der fremstilles og sælges et stort antal kompost. Men der har imidlertid ikke været nogen væsentlig fremskridt i studiet af de såkaldte humusmaterialer, fordi de er 35 ekstrem komplicerede i struktursammensætning. Det er ganske vanskeligt at bestemme humificeringsgraden under fremstillingen af komposten. Huminsyren omfatter et farvet polymermateriale, som udviser surhed hovedsagelig på grund af carboxyl syregrupper, og derfor kan fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse anvendes til atIn soil and fertilizer science, on the other hand, organic soil components are quite important. Frequent use of organic components has been recommended and a large number of composts are produced and sold. However, there has been no significant progress in the study of the so-called humus materials because they are extremely complicated in structure composition. It is quite difficult to determine the degree of humidification during the production of the compost. The humic acid comprises a colored polymeric material which exhibits acidity mainly due to carboxylic acid groups, and therefore the process of the present invention can be used to

DK 162064BDK 162064B

23 udføre de kvantitative og kvalitative analyser heraf. Et af eksemplerne vises på figur 20. Figur 20 viser en bufferkapacitetskurve for en opløsning (pH 8,60), som fremstilledes ved at udsætte 40 g af en fuldstændig humificeret risstråkompost for ekstraktion med 100 ml ® vand og fjernelse af uopløselige materialer. Kurven viser som forudsagt, at opløsningen indbefatter en blanding af forskellige typer ionogene forbindelser. Den fremkomne kurve viser 2 bufferkapa-citetsområder ved pKa ca. 4-6 og ca. 9-11. Skønt betydningen af disse resultater og den praktiske anvendelse heraf ikke er klart på ^ nuværende tidspunkt, vil det blive mere klart ved sammenligning med et stort antal prøver.23 perform the quantitative and qualitative analyzes thereof. One of the examples is shown in Figure 20. Figure 20 shows a buffer capacity curve for a solution (pH 8.60) prepared by subjecting 40 g of a fully humidified rice straw compost to extraction with 100 ml of water and removal of insoluble materials. The curve shows, as predicted, that the solution includes a mixture of different types of ionic compounds. The resulting curve shows 2 buffer capacity ranges at pKa approx. 4-6 and approx. 9-11. Although the significance of these results and their practical application is not clear at the present time, it will become more clear by comparison with a large number of samples.

Anvendelse oå human urin ^ Sammensætningen af urin er yderst variabel afspejlende alle livsbetingelser. Der anvendes løbende et stort antal punkt til punkt test til diagostiske formål, men det vil være næsten umulig at sammenfatte det totale billede af dets varierende sammensætninger på grund af dets kompleksitet. De fleste af de organiske urinbestanddele er de ΛΛ heri nævnte ionogene forbindelser, dette indbefatter organiske syrer, aminosyrer, heterocykliske forbindelser, peptider og proteiner. Det skal derfor forstås, at bufferkapacitetskurven for human urin afspejler mængden af komponenterne samt balancen mellem dem.Use and human urine ^ The composition of urine is highly variable reflecting all living conditions. A large number of point-to-point tests are regularly used for diagnostic purposes, but it will be almost impossible to summarize the overall picture of its varying compositions due to its complexity. Most of the organic urine constituents are the ionic compounds mentioned herein, including organic acids, amino acids, heterocyclic compounds, peptides and proteins. It should therefore be understood that the buffer capacity curve for human urine reflects the amount of the components as well as the balance between them.

Herefter illustreres de resultater, der er opnået med 3 normale 25 voksne mennesker (40- til 60-årige).The results obtained with 3 normal 25 adult people (40- to 60-year-olds) are then illustrated.

Person A (fig. 21(a))Person A (Fig. 21 (a))

Urin (pH 6,70) 10 ml 1N-HC1 1 ml 30 Person B (fig. 21(b))Urine (pH 6.70) 10 ml 1N-HCl 1 ml Person B (Fig. 21 (b))

Urin (pH 5,37) 10 ml 1N-HC1 0,5 mlUrine (pH 5.37) 10 ml 1N-HCl 0.5 ml

Person C (fig. 21(c))Person C (Fig. 21 (c))

Urin (pH 6,0) 10 ml 35 1N-HC1 1,5 mlUrine (pH 6.0) 10 ml 1N-HCl 1.5 ml

Ved sammenligning med resultaterne fra disse 3 prøver kan iagttages væsentlige forskelle. Kurverne for personerne A og B lignede hinanden kvantitativt og kvalitativt, medens de relative værdier for hver 24'When comparing with the results of these 3 samples, significant differences can be observed. The curves of persons A and B were similar in quantitative and qualitative terms, while the relative values for each 24 '

DK 162064BDK 162064B

top (pKa ca, 4,9, 6,3 til 6,7 og 9,3) afveg en smule fra hinanden.peak (pKa approx. 4.9, 6.3 to 6.7 and 9.3) differed slightly.

Det formodes, at to af toppene (pKa ca. 4,9 og 6,3 til 6,7) kan tilskrives organiske syrer, og at resten skyldes ammoniak eller en organisk amin. Resultaterne for personen C viser, at en bemærke!-5 sesværdig mængde af ionogene forbindelser forefindes i en temmelig koncentreret tilstand, og navnlig observeres en høj top (pKa 9,3). I alle de 3 tilfælde observeredes også tilstedeværelsen af en i onogen forbindelse nær pKa 2-3, og toppen for C var den højeste. Fluktuationen (støj) i den højeste top for C observeredes på grund af ^ opløsningen af en lille mængde fast stof ved tilsætningen af alkali.It is believed that two of the peaks (pKa about 4.9 and 6.3 to 6.7) can be attributed to organic acids, and that the remainder is due to ammonia or an organic amine. The results for the person C show that a remarkable amount of ionic compounds is present in a fairly concentrated state, and in particular a high peak is observed (pKa 9.3). In all the 3 cases, the presence of an inogenic compound near pKa 2-3 was also observed, and the peak for C was the highest. The fluctuation (noise) in the highest peak for C was observed due to the dissolution of a small amount of solid by the addition of alkali.

De molære koncentrationer af de materialer, der svarer til hver top for personen C, kan beregnes ud fra størrelsen af værdien β, således at det materiale, som har pKa 6,2, er lig med ca. 0,06 M, og det materiale, som har pKa 9,3, er lig med ca. 0,12M.The molar concentrations of the materials corresponding to each peak of the person C can be calculated from the magnitude of the value β such that the material having pKa 6.2 is equal to approx. 0.06 M and the material having pKa 9.3 equals approx. 0.12M.

1515

Betydningen af disse informationer vil blive afklaret under akkumulering af empiriske resultater i fremtiden, med den kendsgerning, at der observeres en sådan forskel mellem de 3 personer, som ligner hinanden med hensyn til helbred og livsbetingelser, afspejler, at 20 fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse vil være effektiv til kliniske formål.The significance of this information will be clarified during the accumulation of empirical results in the future, with the fact that such a difference is observed between the 3 persons who are similar in terms of health and living conditions, reflecting that the method of the present invention will be effective for clinical purposes.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen vil selvfølgelig forventes at kunne anvendes indenfor andre områder, såsom udforskningen af 25 proteiner og peptider.The process of the invention will, of course, be expected to be applicable in other fields, such as the exploration of 25 proteins and peptides.

Skønt pH-volumentitreringskurven i lang tid har været et vigtigt middel indenfor disse områder [se f.eks. "Electric Properties ofAlthough the pH-volume titration curve has long been an important agent in these areas [see e.g. "Electric Properties of

Proteins" skrevet af Katsushige Hayashi, udgivet af Tokyo Universi-30 tet Publishing Department (1971)] vil bestemmelsen af pH-kurven blive et nyttigt middel indenfor disse områder.Proteins "written by Katsushige Hayashi, published by the Tokyo University Publishing Department (1971)], determining the pH curve will be a useful agent in these areas.

3535

Claims (6)

1. Fremgangsmåde til frembringelse af en bufferkapacitetskurve af en i onogen prøveopløsning, kendetegnet ved, at den omfatter følgende trin: (1) at prøveopløsningen titreres med en stærk syre eller base, (2) at en pH-ændring påvises som en spændingsændring under titrering 10 af opløsningen med en konstant tilsætningshastighed af titrant, (3) at der gennem en differentiator og et delekredsløb opnås den reciprokke værdi til spændingsændringshastigheden, (4) at det output, som er proportionalt med β = dB/dpH, opnås, og (5) at output'et angives som en funktion af pH til opnåelse af bufferkapacitetskurven (ø-pH). 20A method of generating a buffer capacity curve of an inogenous sample solution, characterized in that it comprises the following steps: (1) titrating the sample solution with a strong acid or base, (2) detecting a pH change as a voltage change during titration 10 of the solution with a constant rate of titrant addition, (3) obtaining through a differentiator and a sub-circuit the reciprocal value for the voltage change rate, (4) obtaining the output proportional to β = dB / dpH, and (5) ) that the output is indicated as a function of pH to obtain the buffer capacity curve (island pH). 20 2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at titreringen udføres efter at pH-værdien af opløsningen er indstillet til den terminale ende af det brugbare pH-område af en forventet /J-pH-kurve.Process according to claim 1, characterized in that the titration is carried out after the pH of the solution is adjusted to the terminal end of the usable pH range of an expected / J pH curve. 3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at syren eller basen sættes til opløsningen med en styret hastighed, og at et signal, der er proportional med forholdet mellem det uendelig lille volumen af tilsat titrant og den uendelig lille ændring i pH, optegnes. 30Method according to claim 1, characterized in that the acid or base is added to the solution at a controlled rate and a signal proportional to the ratio of the infinitely small volume of added titrant to the infinitely small change in pH is recorded. 30 4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at syren eller basen sættes til opløsningen med en konstant hastighed og under omrøring, at outputsignal fra pH-elektroden i opløsningen bearbejdes elektronisk gennem et differentiatorkredsløb og derefter gennem et reciprokt kredsløb til opnåelse af et signal, der er * proportional med bufferkapaciteten β, og at signalet proportional med bufferkapaciteten β optegnes på ordinaten og den målte pH-værdi på abscissen. DK 162064ΒMethod according to claim 1, characterized in that the acid or base is added to the solution at a constant rate and with stirring, that the output signal from the pH electrode in the solution is processed electronically through a differential circuit and then through a reciprocal circuit to obtain a signal. that is * proportional to the buffer capacity β and that the signal proportional to the buffer capacity β is recorded on the ordinate and the measured pH of the abscissa. DK 162064Β 5. Apparat til brug ved fremgangsmåden ifølge krav 1, kendetegnet ved midler til måling af pH, midler til elektronisk bearbejdning af et output fra pH-elektroden i opløsningen til opnåelse af bufferkapaciteten β, samt midler til autografisk opteg- 5 ning af j8-værdien mod prøveopløsningens pH-værdi.Apparatus for use in the method according to claim 1, characterized by means for measuring pH, means for electronically processing an output from the pH electrode in the solution to obtain the buffer capacity β, and means for autographing the J8 value against the pH of the sample solution. 6. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at midlerne til opnåelse af bufferkapaciteten β omfatter et differen-tiatorkredsløb og et reciprokt kredsløb. 10 15 20 25 30 35Apparatus according to claim 5, characterized in that the means for obtaining the buffer capacity β comprises a differentiator circuit and a reciprocal circuit. 10 15 20 25 30 35
DK275982A 1981-06-19 1982-06-18 PROCEDURE FOR CREATING A BUFFER CAPACITY CURVE OF AN IONOGENIC TEST SOLUTION AND APPARATUS FOR USE DK162064C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9487981A JPS57208445A (en) 1981-06-19 1981-06-19 Buffer power titration method and apparatus therefor
JP9487981 1981-06-19

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DK275982A DK275982A (en) 1982-12-20
DK162064B true DK162064B (en) 1991-09-09
DK162064C DK162064C (en) 1992-02-17

Family

ID=14122332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK275982A DK162064C (en) 1981-06-19 1982-06-18 PROCEDURE FOR CREATING A BUFFER CAPACITY CURVE OF AN IONOGENIC TEST SOLUTION AND APPARATUS FOR USE

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPS57208445A (en)
CH (1) CH650863A5 (en)
DK (1) DK162064C (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5132916A (en) * 1990-05-21 1992-07-21 Elsag International B.V. Methodology for ph titration curve estimation for adaptive control
FR2748112B1 (en) * 1996-04-30 1998-06-26 Tlti Toute La Telephonie Ind METHOD FOR DETERMINING A PROPORTION OF REACTANT IN A LIQUID AND CORRESPONDING AUTOMATIC APPARATUS
JP5261848B2 (en) * 2009-08-19 2013-08-14 社団法人 おいしさの科学研究所 Electrochemical buffer capacity measuring device
CN111766277B (en) * 2020-06-09 2022-06-28 安徽大学 Distinguish metal ion Fe3+And Cu2+Method (2)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS632465B2 (en) 1988-01-19
JPS57208445A (en) 1982-12-21
DK162064C (en) 1992-02-17
DK275982A (en) 1982-12-20
CH650863A5 (en) 1985-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nakonieczna et al. Electrical impedance measurements for detecting artificial chemical additives in liquid food products
Marsili et al. High performance liquid chromatographic determination of organic acids in dairy products
Campos et al. Accurate concentration determination of anions nitrate, nitrite and chloride in minced meat using a voltammetric electronic tongue
Cohen et al. A rapid method to monitor quality of apple juice during thermal processing
Paulus et al. The influence of temperature on the threshold values of primary tastes
Roy et al. Application of electronic nose and tongue for beverage quality evaluation
DK162064B (en) PROCEDURE FOR CREATING A BUFFER CAPACITY CURVE OF AN IONOGENIC SAMPLING SOLUTION AND APPARATUS FOR USE
Tadese et al. Electrochemical determination and comparison of ascorbic acid in freshly prepared and bottled fruit juices: A cyclic voltammetric study
Legin et al. Electronic tongues: new analytical perspective for chemical sensors
Ahmed et al. Thermal kinetics of colour degradation and storage characteristics of onion paste
Khalef et al. Isothermal calorimetry: methods and applications in food and pharmaceutical fields
HAKAN et al. Determination of carboxylic acids in apple juice by RP HPLC
McCarthy et al. Acid requirement for pH modification of processed foods
Navankasattusas et al. Thermal destruction of vitamin B6 vitamers in buffer solution and cauliflower puree
Harris et al. Determination of Ascorbic Acid in Presence of Interfering Substances by the ‘Continuous-Flow’Method
Stojanović et al. Direct chronopotentiometric method for ascorbic acid determination in fermented milk products
Chiba et al. Predicting sensory evaluation indices of Cheddar cheese texture by fluorescence fingerprint measurement coupled with an optical fibre
CN108645947B (en) Method for detecting tyramine content in soy sauce
Tlais et al. Compliance of Lebanese pickling industry with Lebanese and International Standards
Zubkova et al. Study of quality of snack gherkin tinned food
CN110426473B (en) Method for simultaneously determining three preservatives in pickled vegetables
JP2981718B2 (en) Method and apparatus for producing seasoned seafood processed food
García et al. Rapid indirect method for determining the sodium content of table olives
Alonso et al. Analysis and identification of several apple varieties using ISFETs sensors
JP3933396B2 (en) Method for measuring freshness of fish

Legal Events

Date Code Title Description
PBP Patent lapsed