Завдання 3. Визначення цукру й цукрози калориметричним методомМетод заснований на окисленні редукуючих цукрів або всіх цукрів певними окислювачами, в результаті чого утворюються забарвлені речовини або змінюється інтенсивність забарвлення окислювача. Концентрацію цукрів знаходять за інтенсивністю забарвлення розчину, яку встановлюють за допомогою фотоелектроколориметру і за допомогою калібрувальної кривої залежності концентрації розчину цукру від оптичної щільності. Визначення редукуючих цукрів й цукрози в кондитерських виробах ферріцианідним методом здійснюють з допомогою розчину залізосинєродистого калію Прилади:Фотоелектроколориметр типів: ФЕК-М, ФЕК-56, КФК -3 зі світлофільтром (λ = 90+10) нм чи спектрофотометром СФ 4 и т.п.; електроплитка; таймер; водяна баня; Обладнання колби мірні на 100, 200 й 1000 мл; колби конічні на 250 мл; стакани хімічні на 100 мл; піпетки на 50, 25, 20 й 10 мл; термометр на 100 °С. Матеріали Реактиви: лужний розчин залізосинєродистого калію 1 н. розчин їдкого калію; 1 н. розчин сірчанокислого цинку; 0,19%-ний розчин цукрози; соляна кислота зі щільністю 1,19. Хід роботи 1.Приготування реактивів Приготування лужного розчину залізосинєродистого калію. а) 8 г залізосинєродистого калію (Кз[Fе CN)6]) розчинюють в невеликій кількості води; б) 28 г їдкого калію чи 20 г їдкого натрію розчиняють у воді; в) розчин лугу й залізосинєродистого калію переносять в мірну колбу на 1000 мл, доводять до мітки дистильованою водою, добре перемішують й зберігають в темній склянці. 2.Проведення досліджень. Величину наважки визначають так, щоб у розчині було біля 0,4 г цукрів. Величину наважки m (в г) можна розрахувати за формулою
де V — об’єм мірної колби, мл; а – ймовірний вміст цукру в продукті, який досліджується, %.
У маленький стаканчик відвішують наважку й переносять, змиваючи теплою водою, в мірну колбу на 200 мл. Додають воду до половини об’єму мірної колби. Колбу з наважкою витримують 15 хв. на водяній бані при температурі 60 °С. Потім вміст колби охолоджують до кімнатної температури. Осаджують нецукри, додаючи в колбу спочатку 10 мл 1 н. розчину сірчанокислого цинку, а потім 1 н. розчину їдкого натрію (об’єм лугу, який додається встановлюють в окремому досліджені, титруючи ним 10 мл розчину сульфату цинку при наявності індикатору фенолфталеїну при цьому кількість лугу, яка використовується має бути 9,9—10,1 мл). Вміст колби збовтують, доводять об'єм розчину дистильованою водою до мітки, перемішують і фільтрують в суху колбу. Прозорий фільтрат використовують для визначення з допомогою колонки. У конічну колбу на 250 мл вливають піпеткою 25 мл лужного розчину залізосинєродистого калію, 8 мл розчину, який досліджується та 2 мл води. Рідину нагрівають на плитці до кипіння і кип'ятять точно 1 хв. (контроль за пісочним годинником). Вміст колби охолоджують, й заповнюють ним кювету фотоелектроколориметру з відстанню між робочими гранями 5 мм і колориметрують проти води при довжині хвилі 400—440 нм (синій світлофільтр).
Кількість редукуючих цукрів X (у %) розраховують за формулою
де а – кількість інвертного цукру, знайдена за калібрувальною кривою, мг; V–об'єм колби, в якій розчинена наважка, мл; С – об'єм дослідного розчину для колориметриного визначення, мл; m – наважка, г; К – поправочний коефіцієнт, що враховує окислення цукрози, яка міститься в дослідному об'ємі (наведено в в таблиці 6.1.)
Для визначення загальної кількості цукрів 50 мл фільтрату переносять в мірну колбу на 100 мл. Додають 3 мл концентрованої соляної кислоти. В колбу вставляють термометр і поміщають її у водяну баню, нагріту до 80°С. Протягом 2–3 хв. температуру розчину в колбі доводять до 67–70°С й витримують при цій температурі 5 хв. Розчин швидко охолоджують до кімнатної температури. Виймають з колби термометр, змивають з нього невеликою кількістю води залишки розчину. Нейтралізують розчин інвертного цукру їдким калієм, додають одну краплю метилоранжу й доводять до мітки Кількість редукуючих цукрів після інверсії визначають так само, як і до інверсії.
Вміст загального цукру X, виражене в інвертному, розраховують за формулою
де X1 – кількість загального цукру в перерахунку на інвертний, %; V – об'єм мірної колби, в якій розчинена наважка, мл; а – кількість редукуючих цукрів, знайдена за каліброваною кривою, мл; m - наважка, г; С– об'єм розчину для колориметрування, мл. Вміст цукрози S (в %) обчислюють за формулою
S = 0,95 (X1 - X).
Таблиця 6.1.
Поправочні коефіцієнти окислення цукрози, в залежності від вмісту редукуючих речовин до загального цукру
Побудова калібрувальної кривої. Калібрувальну криву будують за чистою цукрозою, заздалегідь висушеною в ексикаторі над хлористим кальцієм протягом трьох діб. 0,38 г цукрози відважують на аналітичних терезах і переносять в скляний стаканчик, розчинюють з допомогою 100 мл дистильованої води в мірну колбу на 200 мл, додають 7–8 мл концентрованої соляної кислоти. В колбу вставляють термометр, поміщають її у водяну баню, нагріту до 80°С. Протягом 2–3 хв. розчин в колбі доводять до температури 67– 70°С і витримують при цій температурі 5 хв. Розчин швидко охолоджують до кімнатної температури. Видаляють термометр, змиваючи з нього невеликою кількістю води залишки розчину. Розчин інвертного цукру нейтралізують їдким калієм при індикаторі метилоранжі. Розчин має набути кольору чайної троянди, після чого його доводять водою до мітки. У три конічні колби піпеткою вливають по 25 мл лужного розчину ферріцианіду, додають в першу 0,7 мл стандартного розчину інвертного цукру, а в інші – відповідно по 8,0 і 9,0 мл. Об'єм розчинів доводять дистильованою водою до 35 мл. Вміст кожної колби нагрівають до кипіння. Кип'ятять точно 1 хв. Рідину охолоджують. Оптичну щільність визначають на фотоелектроколориметрі в кюветі з товщиною робочого розчину 5 мм при довжині хвилі 400–440 нм (синій світлофільтр). Калібрувальну криву будують в координатах: оптична щільність – кількість інвертного цукру (у міліграм). Оформити результати дослідження Отримані результати дослідження заносять до таблиці, за прикладом таблиці 6.2., й порівнюють між собою. Роблять висновок про якість продукту.
Таблиця 6.2.
|
