Методы определения углеводов в пищевых продуктах

Цель работы: ознакомиться с методами определения углеводов в пищевых продуктах.

Определение редуцирующих сахаров в растительном сырье

Принцип метода. При нагревании водной вытяжки из растительного сырья с реактивом Фелинга появляется желтый осадок гидрата закиси меди или красный осадок закиси меди. Реакция обусловлена наличием в водной вытяжке глюкозы и других редуцирующих сахаров, способных восстанавливать гидрат окиси меди в закись.

Приборы: водяная баня, пробирки, аналитические весы, фильтровальная бумага.

Реактивы: реактив Фелинга.

Техника выполнения:

1. Растительное сырье (лук, морковь, яблоко) натирают на терке. Полученную мезгу массой 1г помещают в пробирку, добавляют 5 см³ дистиллированной воды и кипятит на водяной бане 5 минут.

2. Жидкость фильтруют через бумажный фильтр и в фильтрате открывают редуцирующие сахара по реакции Фелинга.

3. Реактив Фелинга разливают в пробирку и добавляют 5-6 капель исследуемого фильтрата из растительного сырья.

4. Жидкость перемешивают и нагревают до начала кипения. В присутствии глюкозы выпадает желтый осадок гидрата закиси меди или красный осадок закиси меди.

5. Сделать вывод о наличии редуцирующих веществ в растительном сырье.

Йодометрический метод определения молочного сахара

Принцип метода. Метод основан на способности йода в щелочной среде окислять альдосахара в соответствующие уроновые кислоты:

СН₂ОН–(СНОН)₄–СНО + I₂ + 3NaOH → CO(ONa)-(CHOH)₄-CHO + 2NaI + 2H₂O

Избыток йода оттитровывают в присутствии крахмала (индикатора) раствором тиосульфата натрия.

Приборы: конические колбы объемом 100 см³, 250 см³; стакан химический термостойкий вместимостью 100 см³; бюретка для титрования, пипетки; мерные цилиндры; стеклянные палочки, весы лабораторные технические, баня водяная, термометр, фильтровальная бумага.

Реактивы: молоко; 0, 1н раствор йода; 1моль/л раствор гидроксида натрия; 0, 5 моль/л раствор соляной кислоты; 0, 05 моль/л раствор тиосульфата натрия; 1% раствор крахмала (индикатор); раствор сульфата меди (69, 25 г CuSO₄· 5H₂O растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1л), дистиллированная вода.

Техника выполнения:

1. В мерную колбу вместимостью 250 см³ помещают 25 см³ молока, до половины колбы доливают дистиллированную воду, перемешивают. Для осаждения белков и жира в колбу приливают 10 см³ раствора сульфата меди и 4 см³ 1н раствора гидроксида натрия, перемешивая после добавления каждого раствора. Доливают колбу до метки водой и снова тщательно перемешивают, оставляют в покое на 25-30 мин. После этого прозрачную жидкость над осадком фильтруют через сухой складчатый бумажный фильтр в сухую колбу, первые 10-20 мл фильтрата отбрасывают.

2. 25 см³ фильтрата вносят пипеткой в коническую колбу вместимостью 250 см³ с пробкой. Затем пипеткой приливают в колбу 25 см³ раствора йода, 37, 5 см³ 0, 1н гидроксида натрия. Закрывают колбу притертой пробкой и оставляют на 20 мин в темном месте.

3. В колбу со смесью приливают 8 см³ раствора соляной кислоты и титруют выделившейся йод 0, 1н раствором тиосульфата натрия до перехода окраски раствора из бурой в светло-желтую. После этого к раствору приливают 1 мл 1 % раствора крахмала и продолжают титрование до исчезновения синей окраски. После титрования записывают количество тиосульфата натрия, израсходованного на титрование выделившегося йода (V ₁).

4. В другую коническую колбу отбирают 25 см³ раствора йода, 25 см³ дистиллированной воды и добавляют при непрерывном помешивании 37, 5 см³ 0, 1н гидроксида натрия (контрольная проба). Закрывают колбу притертой пробкой и оставляют на 20 мин в темном месте. Далее определение проводят согласно п. 3.

5. Содержание лактозы (Х, % масс) в анализируемом молоке рассчитывают по формуле:

где V₁ и V₂ – объемы раствора тиосульфата натрия, израсходованные на тритрование контрольной пробы и фильтрата, мл;

m – количество молока (1, 25г), соответствующее 25 мл фильтрата;

0, 97 – плотность молока, г/мл;

0, 0180 – количество моногидрата лактозы, соответствующее 1 мл 0, 05моль/л раствора йода, г.

6. Сделать вывод.

Определение массовой доли лактозы в молоке

рефрактометрическим методом

Массовую долю в молоке (а также сахарозы, внесенной в некоторые молочные продукты) определяют физическим (рефрактометрический, спектрофотометрический, поляриметрический) и химическими (йодометрический, метод Бертрана и др.) методами.

Рефрактометрический метод доступен, относительно прост и достаточно точен. С его помощью определяю массовую долю лактозы в свежем молоке кислотностью не выше 20 ⁰Т.

Принцип метода. Метод основан на способности сыворотки, полученной из молока осаждением белков, преломлять проходящий через нее свет в зависимости от концентрации лактозы. Показатель преломления молочной сыворотки устанавливают по углу отклонения светового луча слоем сыворотки, заключенной между призмами рефрактометра.

Приборы: рефрактометр лабораторный, водяная баня, флаконы емкостью 10 см³ с резиновыми пробками, пипетка емкостью 5 см³, стеклянная палочка с оплавленными концами, ватные тампоны, салфетка.

Реактивы: 4%-й раствор хлористого кальция.

Техника выполнения:

1.Устанавливают на ровную поверхность стола рефрактометр.

2. Готовят сыворотку – во флакон емкостью 10 см³ отмеряют 5 см³ молока, добавляют 5-6 капель 4 %-го раствора хлористого кальция. Закрывают флакон резиновой пробкой и содержимое размешивают путем встряхивания. Флаконы помещают в кипящую водяную баню на 10 мин. Уровень воды в бане должен достигать половины высоты флаконов. При нагревании молока с хлористым кальцием белок осаждается. Флаконы охлаждают 2-3 мин и встряхивают, чтобы конденсат на стенках смешался с сывороткой.

3. Через ватный тампон отбирают из флакона стеклянной трубкой выделившуюся сыворотку, наносят 3-4 капли ее на нижнюю призму рефрактометра и опускают нижнюю призму. Наблюдая в окуляр, движением специальной рукоятки вверх и вниз совмещают границу между темной и светлой частями поля зрения с пунктирной линией. Показатель преломления молочной сыворотки отсчитывают по левой шкале (деление шкалы должно совпадать с пунктирной линией, совмещенной с границей темного и светлого полей) с точностью до 0, 0001. Процентное содержание молочного сахара в молоке находят по Приложению 2.

4. Для определения количества молочного сахара в молоке можно пользоваться формулой:

М_с = (Ж + А) × 0, 135,

где М_с – массовая доля лактозы в молоке, %; Ж – массовая доля жира в молоке, %; А – плотность молока, ⁰А.

5. Сделать вывод.

Вопросы для контроля знаний:

1. Как классифицируются углеводы?

2. Какую физиологическую роль выполняют углеводы в организме человека?

3. Усваиваемые и неусваиваемые углеводы. Приведите примеры.

4. Какие химические процессы углеводов протекают при производстве пищевых продуктов?

5. Суточная потребность в углеводах для взрослого человека.

6. На чем основаны химические методы определения моно- и олигосахаридов.

Лабораторная работа № 4