Spremljanje alkoholnega vrenja – določanje alkohola v biotehnološkem produktu
NALOGA
Pripravite kalibracijsko premico in določite vsebnost alkohola v biotehnološkem produktu. Rezultate podajte v vol %.
OSNOVE
Kvasovke, ki najpogosteje sodelujejo pri alkoholnem vrenju, so kvasovke vrste Saccharomyces cerevisiae in Saccharomyces ellipsioideus. Sodelujejo v aerobnem in anaerobnem procesu. Teoretično kvasovke v anaerobnem procesu proizvedejo iz 1 mol glukoze 2 mol etanola in 2 mol CO2. Praktično pa je teh produktov nekoliko manj zaradi stranskih produktov (glicerola in ostalih produktov).
OPREMA IN REAGENTI
- Spektrometer SpectraTM
- Mikropipete
- Vodna kopel
- Standardna raztopina K2Cr2O7 (0,25 mol/L)
- Standardna raztopina H2SO4 (2,25 mol/L))
- Etanol (96 vol %)
PRIPRAVA STANDARDNIH RAZTOPIN
- K2Cr2O7 (0,25 mol/L): Zatehtajte 3,675 g K2Cr2O7, ga raztopite v deionizirani vodi in prenesite v 50 mL merilno bučko. Dopolnite do oznake z deionizirano vodo.
- H2SO4 (2,25 mol/L): Odpipetirajte 6 mL koncentrirane H2SO4 v 50 mL merilno bučko in dopolnite do oznake z deionizirano vodo.
NEVARNOSTI
 |
Žveplova(VI) kislina je korozivna in povzroča hude opekline.
R:35
S: 26-30-36/37/39-35
|
 |
Kalijev dikromat je zelo strupen, nevaren za okolje.
R: 49-46-21-25-26-37/38-41-43-50/53
S: 53-45-60-61
|
 |
Etanol je vnetljiv.
R: 11
S: (2-)7-16
|
POSTOPEK
Bioreaktor
- Pripravite bioreaktor za anaeroben bioproces (z vrelno veho, za odstranitev CO2).
- Pripravite suspenzijo kvasovk: 10 g /1 L vodne raztopine glukoze (10 %),
- Delovna temperatura v bioreaktorju je 30°C.
Priprava vzorca
Po šitirih tednih odpipetirajte 10 mL vzorca iz bioreaktorja. Vzorec filtrirajte, da odstranite kvasne celice.
V vdolbine blistrov z mikropipeto odpipetirajte standardne raztopine in vzorec kot je prikazano v tabeli 1.
Tabela 1:
|
VK2Cr2O7 (µL) |
VH2SO4 (µL) |
VH2O (µL) |
Vetanol(µL) |
Vzorec |
Etanol(vol%) |
Stand.razt.1 |
180 |
110 |
100 |
0 |
0 |
0 |
Stand.razt.2 |
180 |
110 |
96 |
4 |
0 |
3,84 |
Stand.razt.3 |
180 |
110 |
92 |
8 |
0 |
7,68 |
Stand.razt.4 |
180 |
110 |
88 |
12 |
0 |
11,52 |
Stand.razt.5 |
180 |
110 |
84 |
16 |
0 |
15,36 |
Vzorec |
180 |
110 |
0 |
0 |
100 |
? |
Izmerite transmitanco raztopinam s spektrometrom SpectraTM ob uporabi zelene LED maksimalne intenzivnosti.
Predhodno aparat pri deionizirani vodi kot slepi uravnajte transmitanco na 100,0.
Izračunajte absorbanco in narišite kalibracijsko premico absorbance v odvisnosti od vol % etanola.
Izmerite transmitanco vzorca, izračunajte abosorbanco in iz grafa odčitajte vsebost alkohola v vzorcu.
REZULTATI
Tabela 2: Transmitance in absorbance standardnih raztopin
Etanol (vol%) |
0 |
3,84 |
7,68 |
11,52 |
15,36 |
T |
95,5 |
94,2 |
93,7 |
92,7 |
91,9 |
A |
0,01996 |
0,02604 |
0,02826 |
0,0329 |
0,0376 |
Graf 1: Kalibracijska premica
|
Vzorec |
T |
94,00 |
A |
0,02687 |
Etanol (vol%) |
5,4 |
Pripravili: Irena Štrumbelj Drusany, Alma Kapun Dolinar in Boštjan Ozimek, Biotehniški izobraževalni center Ljubljana
|