Определение редуцирующих веществ.

Ряд методов определения редуцирующих сахаров основан на применении щелочного раствора меди, который получается при взаимодействии щелочного раствора сегнетовой соли с сульфатом меди (медным купоросом) – фелиговый метод (метод горячего титролвания).

Раствор сульфата меди носит название Фелинг I, щелочной раствор сегнетовой соли — Фелинг II.

В первый момент при смешивании щелочного раствора сегнетовой соли и медного купороса образуется голубой осадок гидроксида меди.

CuSO₄+ 2NaOН =Сu (ОН)₂ + Na ₂SO₄.

При взаимодействии Сu(ОН)₂ с сегнетовой солью осадок растворяется, образуется медный комплекс, и раствор окрашивается в густой синий цвет.

Редуцирующие сахара, воздействуя на образовавшийся медный комплекс, восстанавливают медь до закиси.

При количественном определении редуцирующих сахаров пользуются таблицами, составленными на основании экспериментальных данных при определенных условиях опыта, которые необходимо соблюдать. При изменении длительности нагревания или степени щелочности раствора получаются неверные результаты. При определении общего сахара предварительно проводят инверсию сахарозы.

Методов количественного определения редуцирующих веществ и общего сахара с применением щелочных растворов меди довольно много (ГОСТ 5903-89)– йодометрический, перманганатный, феррицианидный, фотоколориметрический (с использованием фотоэлектроколориметра ФЭК-56 или ФЭК-М), поляриметрический, фелинговый и биологический. Некоторые из них основаны на определении содержания сахара по количеству выделившейся закиси меди (йодометрический), другие — по количеству израсходованного инвертного сахара на восстановление точно отмеренного объема щелочного раствора меди (методы Соксле, Лейна, Эйнона).

Определение содержания редуцирующих веществ методом титрования щелочного раствора меди раствором инвертного сиропа.

Метод предложен Лейном и Эйноном. В качестве индикатора в конце реакции используют метиленовый синий. Редуцирующий сахар придает темно-синюю окраску фелинговой жидкости. При нагревании инвертный сахар вступает в реакцию с фелинговой жидкостью, постепенно обесцвечивает ее с выделением закиси меди ярко-красного цвета. Окраска закиси меди затрудняет установление конца реакции, поэтому используют метиленовый синий. Инвертпый сахар после восстановления фелинговой жидкости восстанавливает метиленовый синий до образования бесцветного леико-соединения и обесцвечивания раствора.

Для приготовления стандартного раствора инвертного сахара навеску химически чистой сахарозы или сахара-рафинада, выдержанных в эксикаторе в течение 3 суток, в количестве 1,9 г растворяют в воде, переносят в мерную колбу на 200 мл. Количество воды, затраченное на растворение и перенесение навески, должно быть около 100 мл.

К раствору прибавляют 7—8 мл концентрированной соляной кислоты (плотн. 1,19). Погрузив термометр в колбу, ставят ее в водяную баню, нагретую приблизительно до 80° С. В течение 2—3 мин температуру жидкости доводят до 67—70°С и при этой температуре выдерживают раствор точно 5 мин, после чего содержимое колбы немедленно охлаждают под струей холодной воды до комнатной температуры и нейтрализуют раствором щелочи (25—30%-ной концентрации), прибавив 1—2 капли метилового оранжевого (зона перехода окраски рН 3,1—4,4). После этого раствор в колбе разбавляют водой до метки и взбалтывают. В 1 мл приготовленного стандартного раствора содержится 0,01 г инвертного сахара.

При установлении титра фелинговой жидкости (контрольное титрование – количество ред веществ в стандартном растворе) в коническую колбу на 100 –200 см³ отмеривают пипетками по 10-см³ жидкости Фелинг I и Фелинг II, прибавляют пипеткой 10 см³ воды, нагревают до кипения, кипятят ровно 1 мин. Не прерывая кипячения, вносят три капли метиленового синего и титруют тем же раствором инвертного сахара до исчезновения синей окраски и появления красного осадка.

 

Величину навески сиропа g определить по формуле

 

g=aV*100/p

 

где а —допустимое содержание определяемого сахара в 100 мл приготовленного раствора (0,032), г;

V — объем мерной колбы, взятой для приготовления раствора навески, мл (если навеску необходимо растворить);

р — предполагаемое содержание редуцирующих веществ в исследуемом продукте, % (в карамельном сиропе 12-14%).

В коническую колбу на 100—150 мл пипетками отмерить по 10 см³ жидкости Фелинг I, Фелинг II и дистиллированной воды и расчетное количество сиропа (взвешенного на фильтровальной бумаге).

Если сироп имеет водонерастворимые вещества (белки и жиры), то перед проведением опыта навеску подвергают растворению дистиллированной водой в мерной колбе на 100 см³, которую заполняют на половину водой вводят навеску и помещают на водянуб баню температура которой не выше 60⁰С, при этой температуре, периодически взбалтывая, выдерживают в течение 15 мин. Охладив раствор до комнатной температуры, осаждают не сахара раствором ZnSO₄·7H₂О, взятого в количестве 10 см³, тщательно взбалтывают и вводят 10 см³ гидроксида Nа или К. Осветлив жидкость, объем мерной колбы доводят до метки, взбалтывают и через 2 мин отфильтровывают, для определения редуцирующих веществ берут 10 см³ приготовленного раствора, но из метода описанного выше исключают 10 см³ воды.

Коническую колбу с исследуемым раствором нагреть при взбалтывании до кипения, кипятить 1 мин (время отметить по песочным часам). Не прерывая кипячения, прибавить 3 капли метиленового синего и дотитровать из бюретки стандартным раствором инвертного сахара до исчезновения синего окрашивания и выпадение красного осадка..

Количество редуцирующих веществ X (в %) определить по формуле:

;

где: n - объем стандартного раствора инвертного сахара, затраченный на 20 мл щелочного раствора меди, см³;

m - количество стандартного раствора инвертного сахара, затраченного при дотитровывании, см³;

g - навеска продукта, г.