徐朝陽
【摘 要】本文對(duì)用國標(biāo)法——直接滴定法測定糖果中還原糖含量的影響因素進(jìn)行了研究,分析了反應(yīng)樣液的pH值、滴定速度、加熱時(shí)間等對(duì)測定結(jié)果的影響,旨在通過實(shí)踐驗(yàn)證測定方法,為同類測定試驗(yàn)提供一套標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。
【關(guān)鍵詞】直接滴定法;還原糖;測定實(shí)驗(yàn)
一、還原性糖綜述
還原糖是指具有還原性的糖類。在糖類中,分子中含有游離醛基和酮基的單糖和含有游離醛基的二糖都具有還原性。還原糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麥芽糖等。非還原糖有蔗糖、淀粉、纖維素等,但它們都可以通過水解生成相應(yīng)的還原性單糖。所以糖類的測定是以還原糖的測定為基礎(chǔ)的。
二、直接滴定法測定還原糖的試驗(yàn)方法
(一)實(shí)驗(yàn)原理
將一定量的堿性酒石酸銅甲、乙液等量混合,立即生成天藍(lán)色的氫氧化銅沉淀,這種沉淀很快與酒石酸鉀鈉反應(yīng),生成深藍(lán)色的可溶性酒石酸鉀鈉銅絡(luò)合物。在加熱條件下,以次甲基藍(lán)作為指示劑,用樣液滴定,樣液中的還原糖與酒石酸鉀鈉銅反應(yīng),生成紅色的氧化亞銅沉淀,待二價(jià)銅全部被還原后,稍過量的還原糖把次甲基藍(lán)還原,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,即為滴定終點(diǎn)。根據(jù)樣液消耗量可計(jì)算還原糖含量。
當(dāng)稱樣量為5g時(shí),該法的檢出限為0.25g/100g
(二)實(shí)驗(yàn)材料、儀器與試劑
實(shí)驗(yàn)材料:蘋果
儀器:分析天平、研缽、電爐、鐵架臺(tái)、錐形瓶、燒杯、玻棒、容量瓶、移液管、酸式滴定管。
試劑:
(1)堿性酒石酸銅甲液:稱取15g硫酸銅(CuSO4·5H2O)及0.05g次甲基藍(lán),溶于水中并稀釋至l000mL。
(2)堿性酒石酸銅乙液:稱取50g酒石酸鉀鈉及75g氫氧化鈉,溶于水中,再加入4g亞鐵氰化鉀,完全溶解后,用水稀釋至1000mL貯存于橡膠塞玻璃瓶內(nèi)。
(3)乙酸鋅溶液:稱取21.9g乙酸鋅,加3mL乙酸,加水溶解并稀釋至l00mL。
(4)10.6%亞鐵氰化鉀溶液:稱取l0.6g亞鐵氰化鉀,加水溶解并稀釋至l00mL。
(5)葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液:準(zhǔn)確稱取l.0000g經(jīng)過96±2℃干燥2h的純葡萄糖,加水溶解后加入5mL鹽酸,并以水稀釋至l000mL。此溶液每毫升相當(dāng)于1.0mg葡萄糖。
(三)實(shí)驗(yàn)步驟
(1)樣品處理:稱取約5.00g試樣,置于250mL容量瓶中,加50mL水,混勻,慢慢加入5 mL乙酸鋅溶液及5mL亞鐵氰化鉀溶液,加水至刻度,混勻,沉淀,靜置30min,用干燥濾紙過濾,棄去初濾液,取續(xù)濾液備用。
(2)標(biāo)定堿性酒石酸銅溶液:吸取堿性灑石酸銅甲乙液各5.0mL,置于150mL錐形瓶中,加水10mL,加入玻璃珠3粒。從滴定管滴加約9mL葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液,控制在2min內(nèi)加熱至沸,趁熱以每2秒l滴的速度繼續(xù)滴加葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液,直至溶液藍(lán)色剛好褪去為終點(diǎn)。記錄消耗葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液的總體積,平行操作三份,取其平均,按下式計(jì)算。
F=c×V
式中:
F:10mL堿性酒石酸銅溶液相當(dāng)于葡萄糖的質(zhì)量,mg
c:葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,mg/mL
V:標(biāo)定時(shí)消耗葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的總體積,mL
(3)試樣溶液預(yù)測:吸取5.0mL堿性灑石酸銅甲液及5.0mL乙液,置于150mL錐形瓶中,加水10mL,加入玻璃珠3粒,控制在2min內(nèi)加熱至沸,趁沸以先快后慢的速度,從滴定管中滴加試樣溶液,并保持溶液沸騰狀態(tài),待溶液顏色變淺時(shí),以每2秒1滴的速度滴定,直至溶液藍(lán)色剛好褪去為終點(diǎn),記錄樣液消耗體積。
當(dāng)樣液中還原糖濃度過高時(shí)應(yīng)適當(dāng)稀釋,再進(jìn)行正式測定,使每次滴定消耗樣液的體積控制在與標(biāo)定堿性酒石酸銅溶液時(shí)所消耗的還原糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積相近,約在10mL左右。
當(dāng)濃度過低時(shí)則采取直接加入10mL樣品液,免去加水10mL,再用還原糖標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),記錄消耗的體積與標(biāo)定時(shí)消耗的還原糖標(biāo)準(zhǔn)溶液體積之差相當(dāng)于10mL樣液中所含還原糖的量。
(4)試樣溶液測定:吸取5.0mL堿性灑石酸銅甲液及5.0mL乙液,置于150mL錐形瓶中,加水10mL,加入玻璃珠3粒,從滴定管中加比預(yù)測體積少lmL的試樣溶液至錐形瓶中,使在2min內(nèi)加熱至沸,趁沸繼續(xù)以每2秒l滴的速度滴定,直至藍(lán)色剛好褪去為終點(diǎn),記錄樣液消耗體積。同法平行操作三份,得出平均消耗體積。
(5)測定結(jié)果的運(yùn)算
還原糖(以葡萄糖計(jì)%)=
式中:
m—樣品質(zhì)量,g
F—10mL堿性酒石酸銅溶液相當(dāng)于葡萄糖的質(zhì)量,mg
V—測定時(shí)平均消耗樣品的體積,mL
250—樣品溶液的總體積,mL
三、關(guān)于試驗(yàn)質(zhì)量控制的一些建議
(1)本方法測定的是一類具有還原性的糖,包括葡萄糖、果糖、乳糖、麥芽糖等,只是結(jié)果用葡萄糖或其他轉(zhuǎn)化糖的方式表示,所以不能誤解為還原糖=葡萄糖或其他糖,也并不完全等于各還原糖含量之和。但如果已知樣品中只含有某一種糖,如乳制品中的乳糖,則可以認(rèn)為還原糖=某糖。
(2)堿性酒石酸銅甲乙液應(yīng)分別存放,臨用時(shí)甲、乙液等量混合,避免析出氧化亞銅沉淀,使Cu2+有效濃度降低。
(3)本法是與定量的酒石酸銅試劑作用,Cu2+是定量的基礎(chǔ),故樣品處理時(shí),不能用銅鹽作蛋白質(zhì)沉淀劑,以免引入Cu2+,得到錯(cuò)誤的結(jié)果。
(4)反應(yīng)終點(diǎn)本來應(yīng)為氧化亞銅的紅色,為更易觀察,在堿性酒石酸銅乙液中加入了少量亞鐵氰化鉀,使紅色氧化亞銅與亞鐵氰化鉀生成可溶性的復(fù)鹽,反應(yīng)終點(diǎn)由藍(lán)色變?yōu)闇\黃色,即為改良的藍(lán)-愛農(nóng)法。
(5)滴定時(shí)不能隨意搖動(dòng)錐形瓶,更不能把錐形瓶從熱源上取下來滴定,以防止空氣進(jìn)入反應(yīng)溶液中。
(6)滴定必須在沸騰條件下進(jìn)行,其原因一是可以加快還原糖與Cu2+的反應(yīng)速度,二是次甲基藍(lán)變色反應(yīng)是可逆的。還原型次甲基藍(lán)遇到空氣中氧時(shí),又會(huì)被氧化為氧化型。此外,氧化亞銅也極不穩(wěn)定,易被空氣中的氧所氧化。保持反應(yīng)沸騰可防止空氣進(jìn)入,避免次甲基藍(lán)和氧化亞銅被氧化而增加耗糖量。
(7)滴定時(shí),對(duì)堿性酒石酸銅試劑的標(biāo)定、樣品預(yù)測定、樣品測定三者的滴定條件,均應(yīng)保持一定。對(duì)每一次滴定使用的錐瓶規(guī)格質(zhì)量,加熱電爐功率(一般500W),滴定速度、滴定消耗的體積均應(yīng)保持一致,以減少誤差。
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