1 Суть методу

Метод засновано на взаємодії карбонільних груп цукрів у лужному середовищі із залізосиньородистим калієм і вимірюванні оптичної густини отриманого розчину на фотоколориметрі.

2 Засоби та допоміжні пристрої

Для випробовування використовують таке устаткування, матеріали та реактиви:

- колби мірні, бюретки, воду дистильовану,

- натрію гідроксид молярною концентрацією 2,5 моль/дм³

- піпетки градуйовані місткістю 1; 2; 10 см³ — згідно з ГОСТ 29227;

- фотоколориметр двопроменевий з діапазоном вимірювання оптичної густини від 0 до 1,3; з абсолютною похибкою вимірювання не більше ніж ± 2,5 % і світлофільтром за довжи­ни хвиль (440 ± 5) нм або спектрофотометр згідно з чинними нормативними документами, для вимірювання у видимій ділянці спектра;

- склянку Н-1- 50 ТС або В-1- 50 ТС - згідно з ГОСТ 25336;

- колби Кн-2-250-24/29 ТС - згідно з ГОСТ 25336;

- кювети скляні чи кварцові - згідно з чинним нормативним документом, із відстанню між робочими гранями 10 мм;

- холодильник ХШ-1-300-29/32 ХШ, ХШ-400-29/32 ХШ або ХШ-1—500-29/32 ХС - згідно з ГОСТ 25336;

- ексикатор - згідно з ГОСТ 25336;

- калій залізосиньородистий - згідно з ГОСТ 4206, х.ч., розчин масовою концентрацією 10 г/дм³;

- сахарозу - згідно з ГОСТ 5833, х.ч., або цукор білий згідно з ДСТУ 4683.

3 Правила готування до випробовування

3.1 Готування розчинів

3.1.1 Готування розчину залізосиньородистого калію масовою концентрацією 10 г/дм³. Наважку масою 10,0 г залізосиньородистого калію розчиняють у дистильованій воді у колбі місткістю 1000 см³ і доводять об'єм дистильованою водою до позначки. Реактив зберігають не довше ніж рік.

3.1.2 Готування розчину гідроксиду натрію молярною концентрацією 2,5 моль/дм³. Готують розчин гідроксиду натрію масовою концентрацією 450 г/дм³. Розчиняють наважку масою 450 г гідроксиду натрію (NaOH) у дистильованій воді у колбі місткістю 1000 см³ і доводять об'єм дистильованою водою до позначки.

Отриманий розчин залишають відстоюватися 10 днів для осаджування каламуті, яка утворюється. З відстояного розчину після декантації готують розчин молярною концентрацією з (NaOH) = 2,5 моль/дм³. Наважку об'ємом 111,1 см³ відбирають із декантованого розчину гідроксиду натрію у колбу місткістю 500 см³ і доводять об'єм з дистильованою водою до позначки.

Розчин зберігають за кімнатної температури не довше ніж 3 міс.

3.1.3 Готування стандартного розчину інвертного цукру масовою концентрацією 0,02 г/дм³

Наважку сахарози чи цукру-рафінаду масою 0,380 г, попередньо висушену в ексикаторі протягом трьох діб, розчиняють у дистильованій воді та кількісно переносять із дистильованою водою у мірну колбу місткістю 200 см³ з таким розрахунком, щоб загальний об'єм був не більше ніж 100 см³. Додають 10 см³ концентрованої соляної кислоти та перемішують, провадять інверсію сахарози. Колбу з термометром поміщають у нагріту до 70 ºС водяну баню. Доводять температуру розчину протягом від 2,5 хв. До 3 хв. До температури від 67 ºС до 70 ºС і витримують розчин за цієї температури 5 хв. Після інверсії розчин одразу охолоджують під струменем холодної води до кімнатної температури, виймають термометр, попередньо ополіскуючи його водою, додають одну краплю розчину метилового оранжевого й обережно нейтралізують, доливаючи краплями спочатку розчин гідроксилу натрію концентрацією 200 г/дм³, а потім до завершення нейтралізації – розчин масовою концентрацією 10 г/дм³, до появи жовто-оранжевого забарвлення.

Нейтралізований розчин доводять дистильованою водою до позначки та ретельно пере­мішують.

Розчин готують безпосередньо перед випробовуванням.

3.1.4 Колориметрування стандартного розчину та будування калібрувального графіка У шість конічних колб місткістю 250 см³ кожна піпеткою вносять по 20 см³ розчину залізосиньородистого калію, по 5 см³ розчину гідроксиду натрію молярною концентрацією з (NaOH) = 2,5 моль/дм³ та по 7,0; 7,5; 8,0; 8,5; 9,0; 9,5 см³ стандартного розчину інвертного цукру, що відповідає 14; 15; 16; 17; 18; 19 мг інвертного цукру. Із бюретки відповідно доливають 3,0; 2,5; 2,0; 1,5; 1,0; 0,5 см³ дистильованої води, таким чином доводять об'єм рідини в кожній колбі до 35 см³.

Колби послідовно приєднують до зворотного холодильника, зміст нагрівають до кипіння, кип'ятять 1 хв., охолоджують під струменем води до кімнатної температури та вимірюють оптичну густину на фотоелектроколориметрі за світлофільтром, який має максимум світловипромінювання за довжини хвилі 440 нм. Контрольним розчином є дистильована вода.

Вимірювання провадять у кюветі з відстанню між робочими гранями 10 мм.

Розмір кювети підбирають так, щоб оптична густина стандартних розчинів, яка містить від 14 мг до 19 мг інвертного цукру, була у діапазоні від 0,2 до 0,7.

Оптичну густину кожного розчину визначають не менше ніж три рази і знаходять середнє арифметичне значення оптичної густини.

За результатами визначень будують калібрувальний графік. На осі ординат викладають значення оптичної густини, а на осі абсцис — відповідні значення маси інвертного цукру в міліграмах.

3.1.5 Готування випробувального розчину

Наважку продукту беруть із такого розрахунку, щоб масова концентрація цукрів у випробувальному розчині становила близько 4 г/дм³.

Масу наважки m визначають за формулою:

m=,

де р_ц - масова концентрація цукрі у кінцевому розчині, г/ дм³ ;

V – об’єм мірної колби, см³ ;

100 – коефіцієнт перерахування у відсотки;

ω_ц – масова частка цукрі у досліджуваному продукті, %;

10 - коефіцієнт перерахування на 1 см³ вмісту цукрів.

Наважку випробувального продукту зважують у склянці до четвертого десяткового знака. Наважку переносять у мірну колбу місткістю 250 см³, омиваючи склянку кілька разів водою. Наважку змивають дистильованою водою, об’єм якої не повинен перевищувати 120 см^{3 .} Органічні кислоти, які містяться у наважці, нейтралізують розчином вуглекислого натрію до рН 7,0, застосовуючи для контролювання універсальний індикатор або лакмусовий папір.

Після нейтралізації колбу з розчином нагрівають на водяній бані за температури 80 ºС протягом 15 хв., часто перемішуючи. Потім охолоджують уміст колби до кімнатної температури та осаджують речовини, які заважають визначенню цукрів.

3.1.5.1 Осаджування розчином оцтовокислого свинцю

До охолодженого до кімнатної температури розчину (3.1.5) додають циліндром 7 см³ роз­чину оцтовокислого свинцю, добре перемішують і залишають для відстоювання протягом 5 хв, доки над осадом не з’явиться ‘ прозорий шар рідини, що вказує на повноту осадження. В іншо­му разі необхідно додатково вносити краплями розчин оцтовокислого свинцю, доки не з'явить­ся прозорий шар рідини.

Потім у цю саму колбу для видалення надлишку оцтовокислого свинцю додають від 18 см3 до 20 см3 розчину фосфорнокислого натрію чи розчину сірчанокислого натрію. Вміст колби перемішують і дають осаду відстоятися. Для осадження надлишку оцтовокислого свинцю фос­форнокислим натрієм достатньо 10 хв. У разі осаджування сірчанокислим натрієм, якщо розчин каламутний, рідину відстоюють 24 год.

Після відстоювання перевіряють повноту осадження, обережно доливаючи по стінці шийки колби кілька крапель розчину фосфорнокислого чи сірчанокислого натрію. Якщо розчин каламутний, додатково додають один з вказаних розчинників об'ємом від 1 см3 до 2 см3, потім уміст колби перемішують, відстоюють і знову визначають повноту осадження надлишку оцтовокислого свинцю. У разі якщо немає помутніння в місці зіткнення рідин, уміст колби доводять з дистильованою водою до позначки, перемішують і фільтрують крізь складчастий фільтр у суху колбу.

3.1.5.2 Осаджування розчинами залізосиньородистого калію та оцтовокислого цинку До охолодженого до кімнатної температури розчину (3.1.5) додають піпеткою 2 см3 розчину залізосиньородистого калію, збовтують, додають 2 см3 розчину оцтовокислого цинку, знову перемішують і залишають для відстоювання протягом 5 хв. Якщо розчин над осадом каламутний, то додають по 3 см3 вказаних розчинів у рівних об'ємах.

Уміст колби доводять з дистильованою водою до позначки, перемішують і фільтрують крізь складчастий фільтр у суху колбу місткістю 250 см3.

3.1.5.3 Осаджування розчинами сірчанокислого цинку та гідроксиду натрію

До охолодженого до кімнатної температури розчину (3.1.5) додають 10 см3 розчину сірча­нокислого цинку, якщо маса наважки менше ніж 5 г, і 15 см3, якщо маса наважки більше ніж 5 г, і розчин гідроксиду натрію масовою концентрацією 40 г/дм3, об'ємом, який встановлено в окре­мому експерименті, титруванням відповідного доданого об'єму розчину сірчанокислого цинку тим самим розчином гідроксиду натрію з фенолфталеїном.

Уміст колби перемішують, доводять з дистильованою водою до позначки, перемішують і фільтрують крізь складчастий фільтр у суху колбу місткістю 250 см3.

3.1.5.4 Фільтрати, отримані згідно з 3.1.5.1—3.1.5.3, використовують для визначання редукувальних речовин, а після проведення інверсії - загального вмісту цукрів. Фільтрат має бути прозорим.