Определение содержания сахара

В творожных полуфабрикатах сахар определяется цианидным методом.Метод основан на способности редуцирующих сахаров восстанавливать в щелочном растворе железосинеродистый калий (К₃Fe(CN)₆) в железисто-синеродистый (К₄Fe(CN)₆).

Окончание процесса окисления редуцирующих сахаров железосинеродистым калием определяют по индикатору, в качестве которого используют метиленовый голубой. В конце реакции он восстанавливается сахарами в бесцветноелейкооснование. Метод можно использовать при концентрации сахаров не менее 0,2 и не более 2 %.

Объект исследования: проба полуфабрикатов сырников

Аппаратура, материалы и реактивы: 15%-ный раствор железисто-синеродистого калия, 30%-ный раствор сернокислого цинка, 25%-ный раствор HCl, 1 моль/дм³ раствор NaOH, 1%-ный раствор железосинеродистого калия, 2,5 моль/дм³ раствор гидроокиси натрия, раствор метиленового голубого,  химический стакан на 100 см3, мерные колбы на 100 и 250 см3, воронки стеклянные, водяная баня, термометр лабораторный с пределами измерений от 0 до 100 ⁰С, конические колбы вместимостью 100 см³, пипетки градуированные на 5, 10, 25 см3, бюретки со штативом.

ТЕХНИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Извлечение сахаров.

В химический стакан на 100 см3 взять 25,0 г продукта с точностью до 0,01 г, прилить дистиллированной воды и тщательно растереть массу стеклянной палочкой. Затем содержимое стакана количественно перенести в мерную колбу на 250 см3, смывая остатки несколько раз водой. Количество воды не должно превышать половины объема колбы. Для осаждения несахаров к содержимому в колбе добавить пипеткой 3 см3 15%-ного раствора железисто-синеродистого калия и 3 см3 30%-ного сернокислого цинка. При полном осаждении несахаров (появление над осадком прозрачного слоя жидкости) содержимое колбы довести дистиллированной водой до метки, тщательно перемешать и оставить на 20-30 минут до осаждения осадка, а затем отфильтровать через сухой складчатый фильтр в сухую колбу. В фильтрате определить содержание редуцирующих сахаров до гидролиза (инверсии) сахарозы.

Гидролиз (инверсия) дисахаридов..

Для инверсии 25 см3 фильтрата пипеткой перенести в мерную колбу на 100 см3, добавить 2,5 см3 25%-ного раствора HCl и нагреть в течение 10 минут на водяной бане при температуре 68-70⁰С. Затем содержимое колбы быстро охладить и нейтрализовать 1 моль/дм³ раствором NaOH до установления слабокислой реакции по универсальной индикаторной бумаге. При нейтрализации щелочь добавлять до тех пор, пока индикаторная бумажка не посинеет, затем по каплям добавить 25% HCl, каждый раз, тщательно перемешивая жидкость до порозовения лакмусовой бумажки. Содержимое колбы довести водой до метки и перемешать.

В полученном растворе определить массовую долю редуцирующих сахаров после гидролиза (инверсии) дисахаридов цианидным методом.

Техника определения редуцирующих сахаров цианидным методом.

Взаимодействие редуцирующих сахаров с железосинеродистым калием в условиях предложенной методики не является стехиометрической реакцией, поэтому определение сахаров проводят в два этапа. Сначала производят ориентировочное титрование, затем контрольное.

Ориентировочное титрование. Бюретку заполнить испытуемым раствором. В коническую колбу вместимостью 100 см³  пипеткой или бюретки налить 10 см³  1% раствора железосинеродистого калия, добавить из 2,5 см³ 2,5 моль/дм³гидроокиси натрия, одну каплю раствора метиленового голубого и довести до кипения. В кипящий раствор из бюретки по каплям (одну каплю в секунду) добавить испытуемый раствор до изменения зеленой окраски (через фиолетовую) в светло- желтую. Во время титрования щелочной раствор железосинеродистого калия поддерживают в состоянии слабого кипения, что способствует хорошему перемешиванию.

При охлаждении оттитрованный раствор приобретает фиолетовую окраску (благодаря окислению бесцветного лейкооснования метиленового голубого кислородом воздуха), на что не следует обращать внимания.

Контрольное титрование. К щелочному раствору железосинеродистого калия, приготовленному, как указано выше, прибавить одну каплю метиленового голубого и прилить из бюретки раствор сахара, которого берут на 0,5 … 1 см3 меньше, чем пошло на ориентировочное титрование. Смесь нагреть до кипения в течение 1… 1,5 мин и кипятить 1 мин при слабом нагреве, затем кипящую жидкость осторожно дотитровать из бюретки сахарным раствором до перехода окраски из фиолетовой в желтую. Продолжительность кипения не должна превышать 3 мин. Наиболее точные результаты получаются в тех случаях, когда на титрование уходит 5 …6 см³  сахарного раствора.

Массовую долю редуцирующих сахаров в растворе до инверсии (Х₁, %) вычислить по формуле:

,

(9)

где К - поправочный коэффициент к титру 1 %- ного раствора железосинеродистого калия;

V - объем колбы, в которую перенесена навеска, см³ ;

V₁ – объем раствора редуцирующих сахаров, использованный на восстановление 10 см³ 1%-ного железосинеродистого калия при контрольном титровании, см³;

m – масса навески исследуемого объекта, г;

10,06 и 0,0175 – эмпирические коэффициенты;

Массовую долю редуцирующих сахаров в растворе после инверсии (Х₂, %) вычислить по формуле:

,

(10)

 где V₁ – объем раствора редуцирующих сахаров (после гидролиза сахарозы), использованный на восстановление 10 см³ 1%-ного железосинеродистого калия при контрольном титровании, см³;

V₂ – объём гидролизата после гидролиза сахарозы, см³;

V₃ – объём водной вытяжки для гидролиза сахарозы гидролиза сахарозы, см³;

Остальные обозначения как в формуле 1.

Содержание сахарозы в % рассчитывают по формуле

S= (X₂ - X₁) • 0,95                                                (11)

X₁ – масса редуцирующих сахаров до гидролиза дисахаридов, %;

X₂ – масса редуцирующих сахаров после гидролиза дисахаридов, %;

0,95 – коэффициент перерасчета инвертного сахара на сахарозу.

Содержание сахара пересчитать на фактический выход полуфабриката.