Для некоторых видов сырья требуется определить массовую долю редуцирующих сахаров. Этот показатель определяется во многом пищевом сырье, которое используется в производстве различных биологических активных добавок , выпускаемых нашим предприятием ООО «КоролёвФарм» . Редуцирующие (восстанавливающие) – это такие сахара, которые вступают в реакцию восстановления, т.е способные легко окисляться. Этот показатель также нужен для определения общего сахара в продукте.
Рис. 1 Проведение испытаний |
Он также является важным для такого пищевого сырья как мед. Низкое содержание таких сахаров и высокое сахарозы свидетельствует о том, что пчел долгое время подкармливали сахарным сиропом. Таким образом, выявляют фальсифицированный мед, который называют сахарным медом.
В пищевых продуктах в основном содержатся дисахариды, в виде сахарозы, мальтозы, лактозы. Моносахара представлены глюкозой, галактозой и фруктозой, трисахариды встречаются в основном в виде раффинозы. Для пищевых продуктов по ГОСТам или ТУ нормируется в основном суммарное содержаʜие сахаров или так называемый общий сахар, выражаемый в процентах сахарозы. Все перечисленные выше сахара, кроме сахарозы, обладают редуцирующей способностью.
В Аналитической лаборатории ООО «КоролевФарм» на участке физико- химических испытаний этот показатель качества сырья определяется фотоколориметрическим способом. В основу положена реакция взаимодействия карбонильных групп сахаров с железосинеродистым калием, а затем определение оптической плотности растворов до и после инверсии на спектрофотометре.
Для проведения испытания готовим следующие растворы:
Для приготовления (1) раствора берем навеску железосинеродистого калия равную 10 г, помещаем ее в колбу на 1000 мл, растворяем и доводим водой до метки.
Для получения (2) раствора берем 0,02 г реактива метилового оранжевого, растворяем его в 10 мл кипятка, охлаждаем и фильтруем.
Приготовление (3) раствора проводим так: берем 0,38 г сахарозы, высушенной в течение 3 суток в эксикаторе (или сахара - рафинада), взвешиваем с точностью до 0,001г, переносим навеску в колбу на 200 мл, добавляем воды 100 мл и 5 мл хлористоводородной кислоты. В колбу помещаем термометр и ставим в ультротермостат. Прогреваем содержимое колбы до 67-70°С, выдерживаем при этой Т0 С ровно 5 мин. Охладив содержимое до 20°С, добавляем одну каплю индикатора (2), нейтрализуем 25% раствором щелочи, смесь доводим водой до 200 мл и все тщательно перемешиваем. В полученном растворе содержание инвертного сахара 2 мг в 1 мл.
Для определения оптической плотности готовим ряд разведений стандартного раствора. Для этого берем 7 колб на 250 мл, в каждую из них помещаем по 20 мл феррицианида калия, 5 мл щелочного раствора с концентрацией 2,5 моль /мл. Затем вносим стандартный раствор в количествах: 5,5 мл; 6,0 мл; 6,5 мл; 7,0 мл; 7,5 мл; 8,0 мл и 8,5 мл. Это соответствует 11 мг, 12 мг, 13 мг, 14 мг, 15 мг, 16 мг и 17 мг инвертного сахара. Затем поочередно добавляем из бюретки воду соответственно 4,5 мл; 4,0 мл; 3,5 мл; 3,0 мл; 2,5 мл; 2,0 мл и 1,5 мл. В результате в каждой колбе объем становится равен 35 мл. Содержимое нагреваем и кипятим 60 сек, после чего охлаждаем и заполняем жидкостью кюветы. Измеряем показание оптической плотности каждого полученного раствора со светофильтром при длине волны светопропускания 440 нм. Для раствора сравнения используем дистиллированную воду. Измерения регистрируем три раз и вычисляем среднеарифметическое значение для каждого образца.
Рис. 3. Проведение измерений на спектрофотометре |
На миллиметровой бумаге строим график. На оси ординат откладываем полученные показания оптической плотности стандартных растворов с определенным содержанием инвертного сахара, а по оси абсцисс эти значения концентраций сахара в миллиграммах. Получаем график, который нам будет нужен в дальнейшем.
Чтобы определить массовую долю сахаров до инверсии готовим навеску в количестве 2,00 г, помещаем ее в колбу на 100 мл и растворяем. Переносим 10 мл этого раствора в другую такую же колбу и доводим до метки (это рабочий раствор исследуемого вещества).
В колбу на 250 мл вносим 20 мл феррицианида калия, 5 мл щелочи (С= 2,5 моль/мл) и 10 мл приготовленного раствора. Нагреваем смесь и кипятим ровно 1 мин, затем быстро охлаждаем и определяем оптическую плотность на спектрофотометре. Измерение производим 3 раза. Вычисляем среднее арифметическое результатов.
Зная оптическую плотность, по графику находим массу редуцирующих сахаров в миллиграммах и вычисляем ее в процентах по формуле:
Х1= m1VV2/mV1V3 10
где m1 - масса редуцирующего сахара, найденная с помощью графика, мг.
V- объем раствора, приготовленного из испытуемой навески, см3;
V2- объем, до которого доводится разбавленный раствор, см3;
M- масса продукта, г;
V1- объем, взятый для разбавления раствора, см3;
V3- объем разбавленного раствора, который используется для определения, см3.
Подскажите пожалуйста, что такое редуцирующие сахара и какие сахара к ним относятся? и получил лучший ответ
Ответ от Sveta Panchenko[гуру]
Понятие «редуцирующие сахара» обозначает группу Сахаров, которые в химической реакции оказывают восстанавливающее действие на соответствующие реагенты. Количественное соотношение глюкозы и фруктозы зависит от вида взятка, от количества выделенных пчелами энзимов и от продолжительности хранения. В меде, не подвергавшемся тепловой обработке, энзимы не утрачивают свою активность, и во время хранения образуются новые молекулы сахара. Продолжительное действие энзимов на сахарные составляющие меда приводит наряду с другими явлениями к «расслаиванию» меда. Кристаллизовавшаяся глюкоза выпадает в осадок, а над ней собирается жидкая фруктоза. В следующей таблице приведены обнаруженные в меде углеводы.
вся остальная инфо тут:
и тут:
ссылка
Редуцирующие сахара
Все моносахариды и некоторые дисахариды, в том числе мальтоза и лактоза, относятся к группе редуцирующих (восстанавливающих) .
Сахаров, т. е. соединений, способных вступать в реакцию восстановления. Сахароза представляет собой единственный нередуцирующий сахар среди распространенных Сахаров. Две обычные реакции на редуцирующие сахара - реакция Бенедикта и реакция Фелинга - основаны на способности этих Сахаров восстанавливать ион двухвалентной меди до одновалентной. В обеих реакциях используется щелочной раствор сульфата меди (II) (CuSO4), который восстанавливается до нерастворимого оксида меди (1) (Cu20).
Ответ от 2 ответа
[гуру]
Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: Подскажите пожалуйста, что такое редуцирующие сахара и какие сахара к ним относятся?
Ответ от НАТАЛИ
[гуру]
Понятие «редуцирующие сахара» обозначает группу Сахаров, которые в химической реакции оказывают восстанавливающее действие на соответствующие реагенты. Фруктоза, глюкоза, сахароза.
Все моносахариды, в случае с сиропом глюкоза и фруктоза, и некоторые дисахариды, в том числе мальтоза и лактоза, относятся к группе редуцирующих (восстанавливающих) сахаров, т. е. соединений, способных вступать в реакцию восстановления.
Две обычные реакции на редуцирующие сахара -- реакция Бенедикта и реакция Фелинга -- основаны на способности этих сахаров восстанавливать ион двухвалентной меди до одновалентной. В обеих реакциях используется щелочной раствор сульфата меди(II) (CuSO4), который восстанавливается до нерастворимого оксида меди(1) (Cu2O).
Реакция Фелинга наиболее часто используется для доказательства восстанавливающих свойств сахаров, она заключается в восстановлении моносахаридами гидроксида меди (II) в закись меди (I). При проведении реакции используется реактив Фелинга, представляющий собой смесь сульфата меди с сегнетовой солью (калий, натрий виннокислый) в щелочной среде. При смешивании сульфата меди со щелочью образуется гидроксид меди.
CuSO4 + 2NaOH -> Cu(OH)2v + Na2SO4
В присутствии сегнетовой соли выделившийся гидроксид не выпадает осадок, а образует растворимое комплексное соединение меди (II), которое восстанавливается в присутствии моносахаридов с образованием закисной меди (I). При этом альдегидная или кетон- группа моносахарида окисляется до карбоксильной группы. Например, реакция глюкозы с реактивом Фелинга.
СН2ОН - (СНОН) 4 - СОН + Сu(ОН) 2 ===> СН2ОН - (СНОН) 4 - СООН + Сu2Оv+ Н2О
Фруктоза, окисляясь, образует одноосновную арабоновую кислоту и формальдегид, которые при дальнейшем окислении дают соответственно триоксиглутаровую и муравьиную кислоты. При взаимодействии реактива Фелинга с редуцирующими сахарами (при нагревании) происходит разложение медного алкоголята сегнетовой соли:
Освобождающаяся окись меди быстро восстанавливается в закись
Выделяющийся при этой реакции кислород окисляет сахара. Следовательно, по количеству образовавшейся закиси меди можно рассчитать содержание редуцирующих сахаров в исследуемом материале.
Реактивы: а) реактив Фелинга (приготовление см. с. 202). 1 мл реактива должен соответствовать 0,05 г инвертного сахара (смеси равных количеств глюкозы и фруктозы). Методика установки титра реактива Фелинга описана ниже (см. с. 224); б) метиленовая синь (метиленовая голубая), 1%-ный раствор; в) натрий углекислый, 15%-ный раствор; г) уксуснокислый свинец раствор; д) фосфорнокислый натрий двузамещенный - , насыщенный раствор; е) соляная кислота, концентрированная едкий натр, раствор.
Из средней пробы продукта берут навеску, величина которой зависит от предполагаемого содержания сахаров в материале. При исследовании фруктов или ягод навеска составляет 15-50 г мезги (материала, измельченного на терке или мясорубке), варенья, повидла, джема - 7-8 г. Навеску количественно переносят в мерную колбу на 250 мл, смывая ее дистиллированной водой. Объем навески и воды в колбе не должен превышать 130-150 мл. Колбу встряхивают, затем определяют реакцию содержимого (с помощью нейтральной лакмусовой бумаги или универсального индикатора). При исследовании фруктов и ягод реакция вытяжки обычно бывает кислой, поэтому ее доводят до нейтральной (pH 7) осторожным добавлением 15%-ного раствора углекислого натрия (под контролем лакмуса или универсального индикатора), после чего колбу нагревают в течение 15-20 мин. на горячей водяной бане (80°С), часто встряхивая для перемешивания содержимого.
Примечание. При исследовании продуктов, содержащих крахмал (например, клубней картофеля, незрелых яблок и груш), водную вытяжку не нагревают на водяной бане, а сахара извлекают холодной водой в течение 1 ч, часто взбалтывая колбу.
Колбу охлаждают и к вытяжке добавляют 7-15 мл раствора уксуснокислого свинца, взбалтывают и ставят на 5-10 мин. (для осаждения белков, пигментов, дубильных веществ, также обладающих восстанавливающими свойствами). Появление прозрачного слоя жидкости над осадком свидетельствует о полноте осаждения. Если полнота
осаждения не была достигнута, в колбу добавляют (каплями) еще 1-5 мл раствора уксуснокислого свинца и взбалтывают. Для осаждения избытка уксуснокислого свинца в колбу приливают 18-20 мл насыщенного раствора двузамещенного фосфорнокислого натрия, взбалтывают и оставляют на 10-12 мин. для отстаивания. Проверяют полноту осаждения свинца, для чего по стенке колбы осторожно приливают 1-2 капли раствора фосфорнокислого натрия. Если в прозрачном слое жидкости над осадком уже не образуется мути, считают, что полнота осаждения достигнута. Колбу доливают до метки водой, взбалтывают и содержимое ее фильтруют через бумажный складчатый фильтр. В фильтрате (его называют «фильтрат А») определяют содержание редуцирующих сахаров. Надо так подобрать навеску продукта и разведение, чтобы концентрация сахаров в фильтрате А составляла .
Примечание. Быстрого осаждения белковых, красящих и дубильных веществ (так называемых органических несахаров) можно достигнуть обработкой вытяжки основным азотнокислым свинцом. К 100 мл вытяжки прибавляют 3-4 мл раствора едкого натра, взбалтывают и добавляют 4-6 мл раствора азотнокислого свинца. Осветление раствора происходит в течение 5-7 мин. Для освобождения от избытка свинца к вытяжке, нагретой до температуры 60° С, приливают 3-4 мл насыщенного раствора сернокислого натрия и нагревают на водяной бане при той же температуре 10 мин.
В фильтрате А содержатся редуцирующие сахара (глюкоза, фруктоза и другие монозы, а также дисахариды, обладающие восстанавливающими свойствами, - мальтоза, лактоза и др.). Хотя сахароза тоже переходит в фильтрат, но для количественного определения ее необходимо подвергнуть гидролитическому расщеплению, инверсии (см. с. 222).
Метод определения редуцирующих сахаров основан на титровании реактива Фелинга сахарным раствором (фильтратом А) в присутствии метиленовой сини. Сахара, оставшиеся в небольшом избытке после восстановления окиси меди в закись, реагируют с метиленовой синью, восстанавливая ее в лейкосоединение.
В бюретку емкостью 50 мл (со стеклянным краном) наливают фильтрат А. В коническую колбу специальными
пипетками вносят по 5 мл растворов Фелинга I и II и вливают из бюретки 15-20 мл фильтрата А. Колбу ставят на электрическую плитку и нагревают (на асбестовой сетке) так, чтобы довести до кипения за 2 мин., после чего прибавляют 4-5 капель раствора метиленовой сини и кипятят точно 2 мин.
Примечание. Могут наблюдаться случаи, когда от прибавления метиленовой сини раствор в колбе не посинеет. Это свидетельствует о высокой концентрации редуцирующих сахаров в фильтрате А, и тогда надо его разбавить в два-три раза. Содержание сахаров в испытуемом растворе должно составлять примерно
Продолжая кипячение жидкости, ее титруют из бюретки фильтратом А до исчезновения синего окрашивания и появления оранжевого осадка закиси меди.
Титровать надо быстро, чтобы в сумме жидкость кипела не более 3 мин. На дотитровывание следует расходовать не более 2-3 мл испытуемого раствора. Если при этом расходуется более 3 мл фильтрата А, рекомендуется повторить определение, прибавив в колбу не 15, а 20 мл испытуемого раствора.
Первое титрование является ориентировочным. Приблизительно установив, сколько миллилитров фильтрата А расходуется на титрование 10 мл реактива Фелинга, проводят два-три точных определения.
где Т - титр реактива Фелинга (по инвертному сахару); н - навеска растительного материала в объеме испытуемого раствора, израсходованном на титрование 10 мл реактива Фелинга (суммируют количество миллилитров фильтрата А, прибавленных в колбу в самом начале определения и затем затраченных на дотитровывание)
Для определения содержания сахарозы в отдельной порции фильтрата А производят ее гидролитическое расщепление (инверсию). Условия инверсии подобраны так, что гидролизуется только одна сахароза.
В мерную колбу на 100 мл вносят 50 мл фильтрата А (см. с. 221), добавляют 5 мл концентрированной соляной кислоты и нагревают, часто взбалтывая, в течение 8 мин. на водяной бане, следя за тем, чтобы жидкость в колбе имела температуру 68-70° С (шарик термометра опущен в колбу). Затем колбу быстро охлаждают (под краном) до 20° С. Охлажденную жидкость нейтрализуют углекислым натрием или раствором едкого натра, контролируя этот процесс лакмусовой бумажкой, опущенной в колбу. Нейтрализованную жидкость доводят водой до метки и в случае необходимости фильтруют. Получают фильтрат Б, в котором содержится так называемый инвертный сахар - смесь равных частей глюкозы и фруктозы, освободившихся в результате гидролитического расщепления сахарозы. Содержание редуцирующих сахаров в фильтрате определяют по методу, описанному выше.
где - содержание соответственно редуцирующих сахаров и сахарозы.
Титр реактива Фелинга определяют по химически чистой сахарозе.
Примечание. Для установки титра реактива можно также пользоваться сахаром-рафинадом, который предварительно выдерживают в эксикаторе (над хлористым кальцием) в течение 4-б суток.
На аналитических весах (с точностью до 0,0001 г) отвешивают 0,55 г сахарозы. Навеску переносят в мерную колбу на 250 мл и растворяют в 75 мл теплой воды.
К раствору прибавляют 4 мл концентрированной соляной кислоты и производят инверсию сахарозы. Все последующие операции описаны выше (см. «Определение сахарозы»). Определяют содержание редуцирующих сахаров в растворе.
Пример расчета. Навеска сахарозы - 0,55 г. Объем растворта инвертного сахара - 250 мл. На титрование 10 мл реактива Фелинга израсходовано 21,2 мл испытуемого раствора.
Титр реактива Фелинга (по инвертному сахару) рассчитывают по формуле
где н - навеска сахарозы, г, В - объем раствора инвертного сахара, израсходованный на титрование 10 мл реактива Фелинга (в нашем примере - 21,2 мл); а - объем раствора инвертного сахара в мерной колбе ( - коэффициент перевода сахарозы в инвертный сахар;