Oznaczenie zawartości sacharydów.

1. Cukry redukcyjne są to cukry mające bezpośrednio zdolność redukowania płynów Fehlinga, obliczonych jako cukier inwertowany.

2. Cukry ogółem są to cukry oznaczone po uprzednim przeprowadzeniu inwersji, obliczone jako cukier inwertowany.

Oznaczenie metodą Lane i Eynona.

1. Roztwór błękitu metylowego:

1. 1g błękitu metylowego cz. d a. rozpuścić w kolbie mierniczej w 100 cm³ wody destylowanej i odsączyć z nierozpuszczalnych zanieczyszczeń.

2. Płyn Fehlinga I: 69,28 g siarczanu miedzi (CuSO₄ + 5 H₂O ) cz. d. a. rozpuścić w wodzie destylowanej w kolbie mierniczej na 100 cm³ _.

3. Płyn Fehlinga II: 346 g krystalicznego winianu sodowo - potasowego ( NaKH₄C₄O₆ * 4 H₂O ) cz. d. a. rozpuścić w 500 cm³ ciepłej wody destylowanej, lekko podgrzewając na łaźni wodnej. Otrzymamy roztwór przesączu do kolby mierniczej pojemności 100 cm³. Do przesączu dodać roztwór 100 g wodorotlenku sodu (NaOH) cz. w 100 cm³ wody destylowanej, zawartość kolby wymieszać i po ochłodzeniu dopełnić kolbę do kreski.

Ustalenie standardowości płynów Fehlinga według załącznika 1.

4. Roztwór Carreza I: 150 g żelazocyjanku potasu K₄Fe(CN)₆* 3 H₂O cz. rozpuścić w 1000 cm³ wody destylowanej w kolbie pomiarowej.

5. 300 g siarczanu cynku (ZNSO₄ * 7 H₂O ) cz. lub 230 g octanu cynku Zn(CH₃COO)₂ cz. rozpuścić w 100 cm³ wody destylowanej w kolbie pomiarowej.

6. 0,1 % wodny roztwór oranżu metylowego.

7. 1% alkoholowy roztwór fenoloftaleiny.

8. Kwas solny cz. (1,19)

9. 10% roztwór wodny wodorotlenku sodu.

Wykonanie oznaczenia.

Inwersja (+)-sacharozy, proces hydrolizy (+)-sacharozy pod wpływem rozcieńczonych kwasów lub enzymu inwertazy, podczas którego powstają równe ilości D-(+)-glukozy i D-(-)-fruktozy (cukier inwertowany), czemu towarzyszy zmiana znaku skręcalności płaszczyzny polaryzacji światła roztworu z dodatniego na ujemny - ponieważ skręcalność właściwa D-(-)-fruktozy jest większa. inwersja sacharozy

W wyniku hydrolizy sacharozy pod wpływem rozcieńczonego, wodnego roztworu kwasu lub inwertazy (z drożdży) powstają równe ilości D-glukozy i D-fruktozy. Hydrolizie towarzyszy zmiana znaku skręcalności z dodatniego na ujemny i dlatego proces ten nazywa się często inwersją sacharozy, a otrzymana lewoskrętna mieszanina D-glukozy i D-fruktozy nosi nazwę cukru inwertowanego, (miód zawiera głównie cukier inwertowany; inwertazy dostarczają pszczoły). Podczas gdy sacharoza wykazuje skręcalność właściwą +66,5˚, a D-glukoza +52,7˚, D-fruktoza ma dużą ujemną skręcalność właściwą -92,4˚ i dlatego średnia wartość skręcalności właściwej mieszaniny jest ujemna.

Ze względu na przeciwne znaki skręcalności D-glukozy i D-fruktozy oraz istotne znaczenie tych cukrów jako składników sacharozy, D-glukozę nazywa się powszechnie dekstrozą, a D-fruktozę lewulozą.

1. Przygotowanie roztworu do oznaczenia cukrów redukcyjnych.

1. Odważyć w zlewce próbkę z dokładnością do 10 mg, według załącznika nr 2.(2g marmolady)

2. Rozpuścić odważoną próbkę w 50 cm³ wody destylowanej o temp. 30 ^o C

3. Przeniesieniu ze zlewki do kolby (przesączyć przez pofałdowaną bibułę) o pojemności 250 cm³, ostudzeniu do 25 ^o C

4. Uzupełnić wodą destylowaną do kreski.

2. Przygotowanie roztworu do oznaczenia zawartości cukrów ogółem.

1. Część roztworu przygotowanego do oznaczenia cukrów redukcyjnych przenieść ilościowo do kolby o pojemności 250 cm³.

2. Stężenie cukru może się wahać w 0,1 - 0,44%

3. Objętość roztworu w kolbie uzupełnić do 75 cm³ wodą destylowaną.

4. Dodać 5 cm³ kwasu solnego (1,19)

5. Umieścić w kolbie termometr

6. Przenieś do łaźni wodnej ogrzanej uprzednio do 80 ^o C

7. W czasie 2 -3 minut doprowadzić roztwór w kolbie do 68 - 70 ^o C i utrzymywać w tej temperaturze dokładnie 5 minut.

8. Następnie roztwór szybko schłodzić do 20 C.

9. Zobojętnić 10% roztworem wodorotlenku sodowego wobec oranżu metylowego i dopełnić wodą destylowaną do kreski.

Jeżeli do inwersji wzięto 100 cm³ roztworu przygotowanego do oznaczenia zawartości cukrów redukcyjnych, należy dla przeprowadzenia inwersji dodać 6,5 cm³ stężonego kwasu solnego.

1. Oznaczenie zawartości cukrów w przygotowanych roztworach badanych substancji.

1. Przygotowany jednym z wymienionych sposobów roztwór cukru wlać do biurety z bocznym kranem objętość 50 cm³ i ustawić dolny menisk roztworu na podziałce 0

2. Do kolby stożkowej o pojemności 200 cm³ odmierzyć z mikrobiurety dokładnie 5 cm³ I i 5 cm³ II płynu Fehlinga.

3. Następnie z biurety wlać do kolby stożkowej 15 cm³ roztworu badanego i mieszać dokładnie z płynem Fehlinga.

4. Szybko ogrzać na siatce azbestowej do wrzenia, 2 minuty utrzymywać roztwór w stanie łagodnego wrzenia.

5. Utrzymywać ciecz w stanie wrzenia ( z biurety dodawać badanego roztworu, aż do prawie całkowitego redukcji soli miedziowych) do utraty barwy niebieskiej.

6. Następnie dodać 2 krople 1% roztworu błękitu metylowego i ostrożnie domiareczkować roztworem cukru aż do odbarwienia się błękitu metylowego.

Po próbie wstępnej wykonać próbę właściwą.

1. Do kolby stożkowej zawierającej dokładnie 5 + 5 cm³ płynów Fehlinga dodać z biurety całą ilość roztworu ustaloną w próbie wstępnej (0,5 - 1 cm³ mniej),

1. Ogrzać na siatce azbestowej do zagotowania i utrzymywać w stanie łagodnego wrzenia.

2. Po 2 minutach od zagotowania dodać 2 krople 1% roztworu błękitu metylowego i szybko miareczkować badanym roztworem z biurety

3. Utrzymywać roztwór w kolbie w stanie lekkiego wrzenia.

4. Gdy niebieskie zabarwienie zacznie wyraźnie blednąć, szybkość dodawania roztworu cukru zmniejszyć i między dodawaniem po 1 - 3 kropli roztworu cukru robić przerwy 10 sekundowe.

5. Miareczkowanie prowadzić aż do momentu całkowitego zniknięcia niebieskiego zabarwienia i przybrania przez roztwór czerwonoceglastego zabarwienia.

6. Zmiany zabarwień wrzącego roztworu w czasie miareczkowania najlepiej obserwować w miejscu stykania się roztworu i banieczek pary ze szkłem kolby stożkowej.

7. Domiareczkowanie nie powinno trwać dłużej niż 1 min., Jeżeli trwało dłużej, należy próbę potraktować jako orientacyjną.

8. Miareczkowanie powtórzyć, co najmniej 3 razy (1 próba wstępna i 2 próby właściwe)

9. Miareczkowanie i zakończenie dodawania roztworu badanego wykonać jak przy ustaleniu zdolności redukcyjnej płynów Fehlinga.

10. Płyn należy w stanie stałego wrzenia tak, aby roztwór uległ mieszaniu.

11. Nie należy mieszać roztworu cukru po każdorazowym spuszczeniu w czasie miareczkowania.

12. Jeżeli po dodaniu błękitu metylowego do miareczkowanego roztworu zawierającego 15 cm³ roztworu badanego, roztwór miareczkowany nie zabarwi się na niebiesko, to znaczy, że ma on duże stężenie cukrów i do wykonania oznaczenia należy go odpowiednio rozcieńczyć.

Obliczanie - Za wynik miareczkowania przyjąć średnią artmetyczną z ilości zużytego do miareczkowania cm³ roztworu badanego w próbach właściwych, przy czym różnica między ilością zużytych cm³ w każdej z prób nie powinna być większa niż:

1. Gdy określona zawartość cukrów jest większa niż 65% - ± 0,1 cm³

2. Gdy określona zawartość cukrów waha się w granicach 55 - 65% - ± 0,2 cm³

3. Gdy określona zawartość cukrów waha się w granicach 46 - 55% - ± 0,3 cm³

4. Gdy określona zawartość cukrów waha się w granicach 38 - 46% - ± 0,4 cm³

5. Gdy określona zawartość cukrów jest niższa niż 38% - ± 0,5 cm³

Gdy płyny Fehlinga są standardowe, należy pomnożyć wynik miareczkowania przez poprawkę według załącznika nr 1

Wynik - Procentową zawartość cukrów w wyrobach cukierniczych, jeżeli stosowane odważki i rozcięczenia były zgodne z tymi, dla których opracowano tabelę, odczytuje się na podstawie ilości cm³ roztworu badanego, użytego w czasie miareczkowania bezpośrednio z tablic 2, 3, 4, 5.

Jeżeli stosowane odważki stanowiły całkowite wielokrotności odważek, dla których opracowano tablicę, odczytane liczby z tablic należy odpowiednio mnożyć lub dzielić zgodnie z załącznikiem nr 2.

Jeżeli przy oznaczeniu zawartości cukru w wyrobach cukierniczych nie stosowano odważek według tablic 2 i 5 ani całkowitych wielokrotności tych odważek lub terz zastosowano inne rozcięczenia, zawartość cukrów (X) w wyrobach obliczamy ze wzoru

X = (b*100):a w %

a - ilość próbki zawartej w 100 cm³ roztworu, który miareczkuje się 5+5 cm³ płynów fehlinga, wyrażona w gramach

b - odczytana z tabeli 1 na podstawie ilości cm³ roztworu badanego według punktu zużycia do miareczkowania 5+5 cm³ płynów Fehlinga, ilość cukru znajdującego się 100 cm³ roztworu badanego, wyrażona w gramach.

Metody oznaczania zawartości węglowodanów można podzielić na Fizyczne, chemiczne, biologiczne.

Metody fizyczne:

1. metody desymetryczne - pomiar gęstości roztworów wodnych cukrów za pomocą, areometru, wagi hydrostatycznej, lub piknometru. (sacharoza)

2. refraktometryczne oparte są na zjawisku załamania światła, promień światła, przechodzący z ośrodka optycznie rzadszego do ośrodka optyczne gęstszego ulega załamaniu, co wynika ze zmiany prędkości przechodzenia światła przez te ośrodki. (refraktometry typu Abbego, zanurzeniowy)

3. polarymetryczne, wykorzystują zdolność węglowodanów do skręcania światła spolaryzowanego, skręcalność światła posiadają związki które mają atomy asymetryczne. (α glukoza)

4. metody chemiczne - wykorzystuje się redukujące właściwości cukrów, wynikające z obecności w ich cząsteczkach wolnych grup karbonylowych, aldehydowej (-CHO) lub ketonowej(=CO) - wszystkie monosacharydy, oligosacharydy (di i TRI) tylko te które maja wolne grupy karbonylowe. (sacharoza nie) Metoda Bertranda, trzy płyny i gotuje się przez 2 minuty. Metoda lane - Eynona (2 płyny Fehlinga), metoda Luffa - Schoorla, (oznacza się zawartość cukrów redukcyjnych na podstawie jodometrycznego ustalenia miedzi zredukowanej przez cukier. odczynnik płyn Luffa.

5. metoda cyjanożelazianowa (III) - redukcja sześciocyjanożelezianu (III) potasu do sześciocyjanożelezianu (II) potasu

1. Próba Molischa z α - naftolem do wykrywania w silnym środowisku kwaśnym, cukry ulegają kondesacji i dają zabarwienie czerwonofioletowe.

2. Próba Tollensa z floroglucyna daje reakcje kondensacji z fenolami, odróżnienie pentoz (barwa wiśniowa) i hektoz (barwa żółta lub brązowa)

3. Próba Felinga odróżnia się cukry redukcyjne od nie redukcyjnych, na podstawie redukcji jonów miedzi (II) do jonów miedzi (I) w środowisku zasadowym. W odczynniku Fehlinga związkiem organicznym, który tworzy kompleks miedziowy jest winnian sodowo potasowy. tj. sól Seignette'a.

4. Próba Bertranda oznaczenie ilości cukrów, daje ciemnoniebieski roztwór

Barszczewski Mieczysław

1

---