[자연과학]T.B.A.V (Thiobarbituric acid value)

소개글

유지의 산패도, 품질관리, 산화에 의한 저항성의 척도로서 이용되어진다. 값은 유지 3g중 산패에 의해 생성된 aldehyde와 TBA 시약과의 반응 생성물(적색색소)을 530㎚에 의한 흡광도, 혹은 이것을 100배로 표시한 값이다.

목차

Principle
Material
Reagents & Apparatus
Procedure
Date & Calculation
Result
Discussion& Appreciation
Reference

본문내용

Principle
유지의 산패도, 품질관리, 산화에 의한 저항성의 척도로서 이용되어진다. 값은 유지 3g중 산패에 의해 생성된 aldehyde와 TBA 시약과의 반응 생성물(적색색소)을 530㎚에 의한 흡광도, 혹은 이것을 100배로 표시한 값이다.
Material
benzene, 빙초산, 콩기름, 산패된 기름, TBA 시약, 증류수
Reagents
& Apparatus
분액 깔대기, 시험관, 분광광도계, beaker, pepette, macro pepette, burette, 전자 저울, water bath
Procedure
① 50㎖ 비이커에 시료 3g을 정확히 취한다.
② benzene 10㎖을 분액깔대기에 정량적으로 옮겨놓는다.
③ TBA시약을 10㎖을 가하여 꼭 막고4분간 잘 흔든다. 정치한 액을 2층으로 분리한다.(시험관에 옮김)
④ 아래층을 채취하여 water bath에서 30분간 가열한다.
⑤ 실온까지 냉각시킨 후 530㎚ 파장에서 비색한다.
⑥ 공실험구는 증류수로 구한다.
Date & Calculation
공실험
3.02
0
신선한 유지
3.01
0.153
산패된 유지
3.0
2.5


TBA가 = (a - b) * 3 * 100 / s
(a : 본실험 b : 공실험 s : 시료)
공실험 = 0
신선한 유지 = (0.153 - 0) * 3 * 100 / 3.01
산패된 유지 = (2.5 - 0) * 3 * 100 / 3.0
Result

TBA가
공실험
0
신선한 유지
15.3
산패된 유지
250


Discussion
& Appreciation
▶ 분광광도계( Spectrophotometer)
분광광도계는 식품분석에서 물질의 확인 및 정량에 사용되어 온 비색분석을 응용하여 기기에 의한 방사에너지의 흡수를 측정하도록 한 것이다.
현재 사용되고 있는 분광광도계의 측정법은 물질이 방사에너지를 어떠한 정도로 흡수하는가를 어떤 특정 파장에서 측정하여 그 흡수의 정도가 방사선의 파장과 더불어 어떤 모양으로 변화는 가를 측정하는 방법이라고 말할 수 있다. 분광광도계는 시료의 흡광도를 파장의 함수로서 측정하기 위한 기기이며 일정한 파장에서 시료를 측정할 수도 있다. 이러한 측정기기는 스펙트럼의 영역에 의하여 자외선 분광광도계 또는 적외선 분광광도계 등으로 분류된다.

▶ 분광광도계의구성
1. 광원
자외부(紫外部)에서는 보통 수소방전광을 사용하였으나 최근에는 약3배의 강도를 가지는 중수소방전관을 사용하고 있다. 특히 강력한 광 원이 요구될 때는 크세논(xenon)방전관을 사용하기도 하나 상당히 고가이며 수명이 짧은 단점을 지니고 있다. 가시부(可視部)에서는 텅스텐 필라멘트 램프를 사용하며 필라멘트는 350 ∼2500nm의 연속적인 방사선을 방출한다.
2. 단색화장치
광원에서 나오는 넓은 파장범위의 다색이며 연속적인 복사선을 파장 폭이 좁은 단색의 북사선으로 바꾸는 장치로서 대개 단색화장치를 사용한다. 단색화장치에서 다색광의 분광장치로는 프리즘(prism)혹은 회절격자(回折格子,grating)를 사용한다. 가시선영역(350∼1000nm)에서는 유리제 프리즘을 사용하며 자외선영역에서는 석영 프리즘을 사용한다. 프리즘 단색화장치에 의한 백색광의 분광의 원리는 그림 2-9와 같다. 회절격자는 고도의 반사가 일어나도록 알루미늄으로 표면처리하여 그 표면에 1인치당 1,500∼3,000개 정도의 간격으로 평행선을 새긴 것이다.

그림 2-8 그림 2-9
그림 2-8 단색화장치로부터 방사에너지의 파장분포
그림 2-9 프리즘(prism)에 의한 백색광선의 분산
3. 검지기
단색화장치로부터 나온 빛은 시료를 통하여 검지기에 들어가 광전관에 부딪치게 된다. 최근에 분광광도계는 거의가 단일형 광전관이 아니고 광전면을 관의 측면 또는 머리부에 가지고 있는 광전자 증배관(photomultiplier)을 사용하고 있다.관 내부에 입힌 물질은 알칼리금속 산화물이며 감도가 매우 좋고 반응시간이 빠르다. 광전관 내에는 염화 코발트로 착색한 실리카겔이 건조제로 들어 있고 건조시는 청색을 띠나 흡수하게 되면 분홍색을 띠므로 년 1∼2회교체하여야 한다.

▶ 분광광도계의 사용법
1. 용 매
자외가시분광광도법에서는 시료를 희석하여 몇 mg% 이하로 사용할 때가 많으므로 용매를 잘 정제하여야 한다.
표 2-2는 자외가시스첵트럼의 측정에 잘 쓰이는 용매와 가시자외광투과의 최저한계를 나타내고 있다.
정제 용매
최저투과한계
정제용매
최저투과한계
Acetone
Benzene
사염화탄소
이황화탄소
Chloroform
Dichlorohexane
Dichloromethane
Dioxane
230
285
265
375
245
215
235
225
Ethyl ether
95% ethanol
Isooctane
Isopropanol
Methanol
Pyridine
물
205
205
215
215
215
305
200


표 2-2 용매와 가시자 외광 투과의 최저한계(nm)

2. 셀( Cell, cuvette)
시료를 넣는 셀은 자외부에서는 석영셀을 사용하고 가시부에서는 유리셀을 사용한다. 셀의 내외부에 먼지나 지문 등이 묻지 않도록 주의하여 측정하여야 한다. 석영제 셀은 고가이므로 파손되지 않도록 주의하여 사용한다. 셀의 세척시 alcohol과 ether의 혼합액(4:1)을 면에 적시어 가볍게 닦아내면 된다.
3. 대조용액
대조용액(맹시험액)은 시료용액 중에서 착색성분만을 제외하고는 다른 모든 조건들은 시료용액과 동일하여야 한다. 용매가 증류수이거나 시약이 무색일 때는 이외의 증류수를 대조용액으로 사용할 수 있다. 그러나 목적하는 착색성분 이외의 다른 착색성분이 시료용액에 들어 있는 경우에는 대조용액에도 이를 첨가하여야 한다.
4. 흡수극대파장
착색성분의 용액을 백색광선이 통과하는 경우에 그 성분에 의하여 어떤 파장의 광선이 가장 예민하게 흡수될 때의 파장을 흡수극대파장이라 한다. 흡수가 잘 안되는 파장에서 측정한다면 농도의 변화에 따른 투과도의 차이를 볼 수 없어 정량이 불가능하게 된다. 흡수파장은 분자의 결합상태, 분자 및 원자단 종류 등에 따라 차이가 나므로 그 중에서 흡수극대 파장을 선택하여 흡광도법으로 검량곡선(calibrationcurve)을 이용하여 그 물질을 정량할 수 있다.
5. 자외선스펙트럼
파장을 나타내는데 사용하는 단위는 nanometer(1nm= 10-7
cm) 이며, 지외선과 가시광선의 파장은 적외선의 파장보다 짧다. 가시광선스 펙트럼은 약 400nm(자색)에서 750nm(적색)에 걸쳐 있으며 자외선스펙트럼은 100nm에서 400nm범위이다. 흡수되는 자외선 또는 가시광선의 파장은 전자전이 형태에 따라 좌우되며 자외선이나 가시광선 복사에너지는 둘다 적외선 북사에너지보다 크다. 전자전이에 큰 에너지를 필요로 하는 분자들은 짧은 파장을 흡수하게 된고, 작은 에너지를 필요로 하는 분자들은 긴 파장을 흡수 한다. 어떤 시료에 의한 복사에너지의 흡수는 여러 파장에서 측정되며 기록계에 의해 스펙트럼으로 나타나는데 그림 2-10에 전형적인 자외선(ultraviolet, UV)스펙트럼을 나타내었다. 분자에 의한 에너지 흡수는 양자화되어 있기 때문에 전자전이에 대한 흡수는 불연속적인 파장에서 선 또는 예리한 피크이 스펙트럼으로 관측 될 것으로 예상되나 실제로 측정하면 그렇지 않다. 자외선 또는 가시광선 스펙트럼은 넓은 범위의 파장에 걸쳐서 폭넓은 흡수띠들로 나타난다. 이러한 이유는 분자의 바닥상태와 들뜬 상태의 에너지준이들은 모두 회전 및 진동하는 주분위들로 세분되어지기 때문이다. 전자전이는 바닥상태의 한 부준위에서 들뜬상태의 한 부준위로 일어나는데 이들 다양한 전이에너지의 차이는 아주 작기 때문에 흡수 파장 역시 조금밖에 차이가 나지 않아서 폭넓은 흡수띠가 나타나게 되는 것이다.

그림 2-10 Mesityl oxide (9.2 × 10-5 M, 1.0cm cell)의 자외선스펙트럼
어떤 물질을 HPLC( High Performance Liquid Chromatography)에서 분석할 때 미리 자외선스펙트럼을 측정하여 흡수극대파장을 알아야만 그에 맞는 칼럼을 선택하여 좋은 결과를 얻을 수가 있다. 또한 산화되기 전의 지질과 고온 및 산소에 의해 산패된 지질의 자외선 스펙트럼을 각각 측정하면 흡수극대파장의 변화가 일어난 것을 알 수 있다.

< Malonaldehyde의 생성 메카니즘 >
R-C-C=C-CHO +O unsaturated aldehyde
↓
R-C-C=C-CHO 과산화물

참고 자료

없음