Метод Вільштеттера та Шудля

Цей метод широко застосовується для визначення масової частки редукувальних речовин (альдоз) у крохмальних патоках, в глюкозних патоках під час виробництва глюкози з крохмалю, в пивному суслі у виробництві пива, активності амілолітичних ферментів солоду та інших аналізах [1,5].

Крохмальна патока – це продукт неповного гідролізу крохмалю. Розрізняють крохмальні патоки з різною масовою часткою редукувальних речовин на 100% СР: низькооцукрені – 31…34%, нормально оцукрені – 38…42% та високооцукрені – 44…70% [1,5].

В основу методу, розробленого Вільштеттером та Шудлем, покладена реакція окиснення альдегідної групи цукрів у відповідну одноосновну кислоту. Наприклад, глюкоза окиснюється у глюконову кислоту з згідно рівнянням:

СН₂ОН(СНОН)₄СОН+І₂+2NаОН=СН₂ОН(СНОН)₄СООН+2NaI+H₂О.

Процес окиснення цукрів згідно з наведеним рівнянням протікає лише у слаболужному середовищі і при кімнатній температурі. Луг додається у кількості, достатній для нейтралізації кислоти,що утворюється (при цьому лужність середовища не повинна перевищувати рН≈9). Кетози в таких умовах не окиснюються, що дає можливість визначати глюкозу у присутності фруктози.

У сильнолужному середовищі і при підвищеній температурі альдози окиснюються у двохосновні кислоти, відбувається також окиснення кетоз, що призводить до значного завищення результатів аналізів.

Кількість окиснених альдоз цукрів визначають за різницею між об’ємом розчину йоду, який береться на окиснення, та об’ємом його надлишку. Надлишок йоду визначають титруванням тіосульфатом натрію у кислому середовищі у присутності крохмалю. Кислоту перед титруванням додають у строго визначеній кількості, бо в сильнокислому середовищі утворений при окисненні цукрів йодит та йодат натрію, вступаючи в реакцію з кислотою,виділяють вільний йод:

NaIO₃+5NaI+3H₂SO₄=3I₂+3Na₂SO₄+3H₂O.

Цей йод також відтитровується тіосульфатом натрію, що призведе до похибки визначення.

Крохмаль додається в кінці титрування, щоб зменшити адсорбцію на ньому йоду. Масову частку альдоз у аналізованій пробі розраховують згідно з рівнянням реакції окиснення, з якого виходить, що на окиснення однієї молекули цукру йде 2 атоми йоду. Для глюкози еквівалент по йоду дорівнює: 180:2=90 г, а для мальтози 342: 2=171, де 180 та 342 – маси молекул цукрів.Таким чином, 1 см³ 0,1н розчину йоду еквівалентний 0,009 г глюкози та 0,0171 г мальтози. Для аналізу готують розчини, які містять не більше 0,5 % цукру.