Определение физико-химических показателей меда

Определение массовой доли воды в меде. Рефрактометрический метод определения массовой доли воды в меде основан на зависимости показателя преломления света от содержания в нем сухих веществ.

Для проведения испытания используют жидкий мед. Если мед закристаллизован, то его предварительно размягчают в водяной бане или сушильном шкафу при температуре не выше 40 °С, затем протирают шпателем через сито 0,5 мм. Затем его помещают в количестве примерно 3 см³ в пробирку, плотно закрывают резиновой пробкой и нагревают на водяной бане до температуры 60 °С до полного растворения кристаллов. Затем пробирку охлаждают до комнатной температуры, не открывая пробку. Воду, сконденсировавшуюся на внутренней поверхности стенок пробирки, и массу меда тщательно перемешивают стеклянной палочкой. Каплю меда наносят на призму рефрактометра и измеряют показатель преломления при 20 °С ().

Если температура, при которой проводится определение, не соответствует 20 °С, то вводят температурную поправку. Для температуры выше 20 °С прибавляют к показателю преломления на каждый градус по 0,00023, при температуре ниже 20°С — вычитают из показателя преломления по 0,00023. Массовую долю воды в меде определяют по таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Зависимость массовой доли воды в меде (W, %) от показателя преломления

Показатель преломления	Массовая доля воды, %	Показатель преломления	Массовая доля воды, %	Показатель преломления	Массовая доля воды, %
1,5044	13,0	1,4940	17,0	1,4840	21,0
1,5038	13,2	1,4935	17,2	1,4835	21,2
1,5033	13,4	1,4930	17,4	1,4830	21,4
1,5028	13,6	1,4925	17,6	1,4825	21,6
1,5023	13,8	1,4920	17,8	1,4820	21,8
1,5018	14,0	1,4915	18,0	1,4815	22,0
1,5012	14,2	1,4910	18,2	1,4810	22,2
1,5007	14,4	1,4905	18,4	1,4805	22,4
1,5002	14,6	1,4900	18,6	1,4800	22,6
1,4997	14,8	1,4895	18,8	1,4795	22,8
1,4992	15,0	1,4890	19,0	1,4790	23,0
1,4987	15,2	1,4885	19,2	1,4785	23,2
1,4982	15,4	1,4880	19,4	1,4780	23,4
1,4976	15,6	1,4875	19,6	1,4775	23,6
1,4971	15,8	1,4870	19,8	1,4770	23,8
1,4966	16,0	1,4865	20,0	1,4765	24,0
1,4961	16,2	1,4860	20,2	1,4760	24,2
1,4956	16,4	1,4855	20,4	1,4755	24,4
1,4950	16,6	1,4850	20,6	1,4750	24,6

 

Если рефрактометр имеет шкалу содержания сухих веществ (СВ, %), то по ней определяют значение СВ, а массовую долю влаги определяют вычитанием значения CВ из 100.

Определение массовой доли редуцирующих сахаров и сахарозы. Содержание сахарозы многие считают одним из основных показателей натуральности и зрелости меда. Утверждают, что содержание сахарозы указывает на то, что в мед был добавлен сахарный сироп или это сахарный мед. Однако такие утверждения не всегда верны, так как многие виды меда в первый период после откачки могут содержать значительное количество сахарозы, поэтому содержание сахарозы и редуцирующих сахаров является показателем степени его созревания.

Содержание восстанавливающих сахаров в меде указывает на присутствие в нем больших количествах глюкозы, фруктозы и мальтозы. Ускоренными и экспрессными методами можно достаточно быстро определить приблизительное содержание восстанавливающих сахаров. Однако при возникающих несоответствиях сахара необходимо определять только стан­дартными методами в соответствии с действующим стандартом (ГОСТ Р 53883-2010 «Мед. Метод определения сахаров»).

Сущность стандартного метода определения массовой доли редуцирующих сахаров и сахарозы заключается в определении оптической плотности раствора феррицианида после того, как он прореагирует с редуцирующими сахарами меда. Метод испытания включает определение сахаров меда до и после инверсии.

Порядок проведения испытания следующий.

1. Приготовление раствора красной кровяной соли: 10 г железосинеродистого калия (красной кровяной соли) растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1000 см³ и доливают водой до метки.

2. Приготовление раствора метилового оранжевого: 0,02 г метилового оранжевого растворяют в 10 см³ горячей дистиллированной воды и после охлаждения фильтруют.

3. Приготовление стандартного раствора инвертного сахара: берут 0,381 г предварительно высушенных в эксикаторе в течение 3 сут сахарозы или сахара-рафинада, взвешенных с погрешностью не более 0,001 г, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 200 см³ с таким расчетом, чтобы общее количество раствора было не более 100 см³, прибавляют 5 см³ концентрированной соляной кислоты, помещают в колбу термометр и ставят в нагретую до 80-82 °С водяную баню. Содержимое колбы нагревают до 67-70 °С и выдерживают колбу при этой температуре точно 5 мин. Затем колбу с содержимым немедленно охлаждают до 20 °С, добавляют одну каплю рас­твора метилового оранжевого, нейтрализуют 25 %-ным раствором гидроокиси калия или натрия, доводят содержимое колбы дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают. Полученный раствор содержит 0,4 г инвертного сахара в 200 см³ или 2 мг сахара в 1 см³.

4. Колориметрирование стандартного раствора и построение градуировочного графика. В сухие конические колбы вместимостью 250 см³ вносят по 20 см³ феррицианида, 5 см³ раствора гидроокиси натрия или калия концентрации 2,5 моль/дм³, по 5,5; 6,0; 6,5; 7,0; 7,5; 8,0 и 8,5 см³ стандартного раствора инвертного сахара, что соответствует 11; 12; 13; 14; 15; 16 и 17 мг инвертного сахара. В каждую колбу из бюретки приливают соответственно 4,5; 4,0; 3,5; 3,0; 2,5; 2,0 и 1,5 см³ воды (объем жидкости в каждой колбе должен быть 35 см³). Содержимое колб нагревают до кипения и кипятят ровно 1 мин. Затем их немедленно охлаждают и измеряют оптическую плотность на фотоколориметре, используя кювету с толщиной слоя раствора 1 см, причем раствором сравнения служит дистиллированная вода. При опыте используют светофильтр, имеющий максимум светопропускания при λ=440 нм (светофильтр №4 ФЭК-56М).

Оптическую плотность определяют в каждом растворе не менее трех раз и из полученных данных вычисляют среднее арифметическое значение каждого результата.

Результаты определений наносит на миллиметровую бумагу, откладывая на оси ординат значения оптической плотности, а на оси абсцисс — соответствующие этим значениям количества инвертного сахара в миллиграммах, после чего строят градуировочный график, который используется для определения содержания редуцирующих сахаров и общего сахара после инверсии.

5. Определение массовой доли редуцирующих сахаров до инверсии. Навеску меда массой 2 г, взвешенную с погрешностью не более 0,001 г, растворяют в колбе вместимостью 100 см³, 10 см³ этого раствора переносят в чистую колбу вместимостью 100 см³ и доводят до метки (получают рабочий раствор меда).

В коническую колбу вместимостью 250 см³ вносят 20 см³ раствора феррицианида, 5 см³ раствора гидроокиси натрия или калия молярной концентрации 2,5 моль/дм³ и 10 см³ рабочего раствора меда, нагревают до кипения и кипятят ровно 1 мин, быстро охлаждают и определяют оптическую плотность на фотоколориметре. Так как при значениях оптической плотности в интервале 0,15-0,80 получаются наиболее точные результаты, то в случае получения других значений оптической плотности определение повторяют, соответственно изменив количество добавляемого к феррицианиду испытуемого раствора.

6. Определение массовой доли общего сахара после инверсии. В колбу вместимостью 200 см³ отмеривают пипеткой 20 см³ раствора навески меда (2 г меда в 100 см³ раствора), добавляют 80 см³ дистиллированной воды и 5 см³ концентрированной соляной кислоты, инверсию проводят, как указано выше.

Определение содержания общего сахара после инверсии проводят так же, как и определение содержания редуцирующего сахара до инверсии.

Массовую долю редуцирующих сахаров до инверсии (Х _рс1, %) вычисляют по формуле

где m _pc1 — количество редуцирующих сахаров, найденное по градуировочному графику, мг; V — количество соляной кислоты, см³.

Массовую долю общих сахаров после инверсии (X _рс2, %) вычисляют по формуле

где m _рс2 — количество общих сахаров, найденное по градуировочному графику, мг.

За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений. Допускаемые расхождения между результатами двух параллельных определений не должны превышать 0,5%.

Массовую долю сахарозы (Х _с , %) вычисляют по формуле

.

Массовую долю редуцирующих сахаров или сахарозы (в % к массе сухих веществ) вычисляют умножением массовой доли редуцирующих сахаров (сахарозы) в меде на коэффициент 100/(100- W), где W — массовая доля воды в меде.

К ускоренному методу определения массовой доли редуцирующих сахаров и сахарозы относятся методы прямого титрования раствором меда красной кровяной соли, фелинговой жидкости и др.

В колбу для титрования объемом 100 см³ приливают 10 см³ 1 %-ного раствора красной кровяной соли, 2,5 см³10 %-ного раствора едкого натрия, из бюретки 5 см³ 0,25 %-ного раствора меда, 1 каплю 1 %-ного раствора метиленового синего; смесь нагревают до кипения, кипятят 2 мин. При постоянном кипении приливают из бюретки 0,25 %-ный раствор меда до исчезновения синей, а к концу реакции — слегка фиолетовой, окраски. Восстановление феррицианида калия редуцирующими веществами происходит не мгновенно, поэтому титрование следует вести со скоростью не более одной капли через 2 с. После восстановления феррицианида калия начинает восстанавливаться и обесцвечиваться метиленовый синий, о чем судят об окончании титрования.

Отсчитывают по бюретке общее количество миллилитров раствора меда, пошедшее на восстановление красной кровяной соли, содержащейся в 10 см³ его 1 %-ного раствора, определяют содержание восстанавливающих сахаров по таблице 3.3 и умножением на коэффициент 100/(100 - W) находят содержание восстанавливающих сахаров в пересчете на безводное вещество меда (W — содержание влаги в меде, %).

Таблица 3.3 - Содержание восстанавливающих сахаров в меде

Количество раствора меда концентрацией 0,25 %, см^3	Содержание восстанавливающих сахаров, %	Количество раствора меда концентрацией 0,25 %, см^3	Содержание восстанавливающих сахаров, %	Количество раствора меда концентрацией 0,25 %, см^3	Содержание восстанавливающих сахаров, %
5,0	81,2	6,6	61,6	8,1	50,4
5,1	79,6	6,7	60,7	8,2	49,8
5,2	78,0	6,8	59,8	8,3	49,2
5,3	76,6	6,9	59,0	8,4	48,6
5,4	75,2	7,0	58,2	8,5	48,0
5,5	73,8	7,1	57,3	8,6	47,5
5,6	72,5	7,2	56,6	8,7	46,9
5,7	71,3	7,3	55,8	8,8	46,4
5,8	70,1	7,4	55,1	8,9	45,9
5,9	68,9	7,5	54,3	9,0	45,4
6,0	67,8	7,6	53,6	9,1	44,9
6,1	66,6	7,7	53,0	9,2	44,4
6,2	65,6	7,8	52,3	9,3	43,9
6,3	64,5	7,9	51,6	9,4	43,5
6,4	63,5	8,0	51,0	9,5	43,0

 

Для определения сахарозы в меде применяют различные методы, основанные на кислотном гидролизе сахарозы до глюкозы и фруктозы и последующем определении восстанавливающих сахаров в пересчете на сахарозу.

В колбу объемом 200 см³ отмеривают 5 см³ 10 %-ного водного раствора меда и 45 см³ воды, опускают в колбу термометр и нагревают ее на водяной бане, имеющей температуру 80 °С. Доводят температуру содержимого колбы до 67-70 °С, приливают 5 см³ 10 %-ного раствора соляной кислоты, перемешивают, выдерживают при этой температуре 5 мин и сразу же охлаждают холодной проточной водой до комнатной температуры. Удалив термометр из колбы, содержимое титруют до слабо-розового окрашивания 5 см³ 10 %-ного водного раствора едкого натра с добавлением двух капель спиртового индикатора — фенолфталеина.

Объем раствора гидролизованной сахарозы доводят до 200 см³ и после перемешивания получают 0,25 %-ного раствор меда. Определение восстанавливающих сахаров проводят ускоренными методами прямого титрования раствора меда фелинговой жидкостью или красной кровяной солью.

Содержание сахарозы в меде в пересчете на безводное вещество (Х _м, %) вычисляется по формуле

где Х _рс2 — содержание восстанавливающих сахаров в меде после инверсии, %; Х _рс1 — содержание восстанавливающих сахаров в меде до инверсии, %; 0,95 — коэффициент пересчета восстанавливающих сахаров на сахарозу; W _м — массовая доля влаги в меде, %.

Определение диастазного числа. Диастазное число характеризует активность амилолитических ферментов меда и является показателем степени нагревания и длительности хранения. Диастазное число выражают количеством см³ 1 %-ного раствора крахмала, которое разлагается за 1 ч амилолитическими ферментами, содержащимися в 1 г безводного вещества меда. 1 см³ раствора крахмала массовой долей 1 % соответствует 1 единице активности (1 ед. Готе).

Определение диастазного числа проводят различными методами, но при возникающих разногласиях и несоответствиях устанавливают его значение только по стандартной методике (ГОСТ Р 54386 «Мед. Методы определения активности сахаразы, диастазного числа, нерастворимого вещества»).

При экспресс-методе готовят 10 %-ный раствор меда следующим образом. 5 г меда растворяют в стакане в 15-20 см³ дистиллированной воды температурой 20 °С, затем количественно переносят в мерную колбу на 50 см³ , доводят дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают. В заранее проградуированные и пронумерованные пробирки наливают полученный раствор меда, как указано в таблице 3.4.

 

Таблица 3.4 - Количество раствора меда, добавляемого в пробирки

№ пробирки
Количество 10 %-ного раствора меда, см^3	1,0	1,3	1,7	2,1	2,8	3,6	4,6	6,0	7,7

 

В каждую пробирку доливают дистиллированную воду до метки 10 см³, прибавляют 0,5 см³ раствора поваренной соли концентрации 0,1 моль/дм³ и 5 см³ свежеприготовленного 0,25 %-ного раствора крахмала. Пробирки закрывают пробкой, содержимое перемешивав и выдерживают их на водяной бане или термостате при температуре 40 ± 1°С в течение 15 мин. Затем пробирки быстро охлаждают под струей воды до комнатной температуры и в каждую прибавляют по одной капле раствора йода (0,5 г йода и 1 г йодистого калия на 100 см³ дистиллированной воды).

В тех пробирках, где крахмал остался неразложенным, появляется синяя окраска, в пробирках с частично разложенным крахмалом - фиолетовая окраска, в пробирках с разложенным крахмалом раствор обесцвечивается. Последняя слабоокрашенная пробирка перед рядом обесцвеченных (с желтоватым оттенком) соответствует диастазной активности исследуемого меда. В таблице 3.5 приведены диастазные числа для всех пробирок.

Таблица 3.5 - Значение диастазного числа в зависимости от номера пробирки

№ пробирки
Диастазное число	50,0	38,4	29,4	23,3	17,9	13,9	10,9	8,3	6,5

 

Качественная реакция на оксиметилфурфурол. Примесь искусственного инвертного сахара в меде обнаруживается по присутствию оксиметилфурфурола (ОМФ). Метод основан на образовании в кислой среде соединения оксиметилфурфурола с резорцином, окрашенного в вишнево-красный цвет.

При проведении испытания в сухой фарфоровой ступке тщательно перемешивают пестиком в течение 2-3 мин около 3 см³ меда и 15 см³ безводного этилового эфира. Эфирную вытяжку сливают в сухую фарфоровую чашку и повторяют перемешивание меда с новой порцией эфира. Эфирные вытяжки объединяют и дают эфиру испариться под тягой при температуре не выше 30 °С. К остатку прибавляют 2-3 капли раствора резорцина (1 г резорцина растворяют в 100 см³ концентрированной соляной кислоты) и наблюдают возникшую окраску в течение 20 мин.

Появление вишнево-красной окраски свидетельствует о присутствии в меде оксиметилфурфурола в большом количестве. При малом содержании ОМФ в меде реакционная среда окрашивается в розовые или оранжевые тона в течение 5 мин. Появление грязно-зеленой, зеленовато-желтой, желтой и темно-желтой окраски указывает на отрицательную реакцию на ОМФ.

Результаты оценки меда по физико-химическим показателям оформите в виде в таблицы 3.6.

Таблица 3.6 - Показатели качества меда

Показатели	Нормативные значения	Фактические значения
Массовая доля влаги, %
Массовая доля редуцирующих сахаров (к безводному веществу), %, и т.д.

 

Сделайте заключение о натуральности меда и его соответствии требованиям ГОСТ Р 54644-2011 «Мед натуральный. Технические условия» по исследуемым показателям.

4 ИЗУЧЕНИЕ АССОРТИМЕНТА И ЭКСПЕРТИЗА КАЧЕСТВА

ФРУКТОВО-ЯГОДНЫХ КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ