直接滴定法測(cè)定還原糖的原理與主要影響因素

1、直接滴定法測(cè)定還原糖得原理與主要影響因素日常食品檢測(cè)中，還原糖就是一個(gè)常規(guī)理化檢驗(yàn)項(xiàng)目， 涉及得樣品種類很廣，如乳制品、肉制品、發(fā)酵酒及果蔬制品 葉等、目前還原糖得檢測(cè)分二大類，一類就是具體檢測(cè)某一還 原糖含量，如葡萄糖、果糖等;一類就是測(cè)定還原糖總量，還原 糖總量目前應(yīng)用較多得就是化學(xué)滴定法，食品檢測(cè)中最常用 得就是國(guó)標(biāo)GB/T 5009.72 0 0 8中得第一法:直接滴定法、 本文討論得就是后者。檢測(cè)原理堿性酒石酸銅甲液與乙液混合后，生成藍(lán)色氫氧化銅沉 淀,此沉淀立即與酒石酸鉀鈉反應(yīng)生成深藍(lán)色得酒石酸鉀鈉 銅絡(luò)合物。(2) 當(dāng)堿性酒石酸銅甲、乙液與還原糖共熱時(shí)，酒石酸鉀鈉 銅被還原生成紅

2、色得氧化亞銅沉淀物,而還原糖得醛基或酮 基則被氧化為竣基，生成還原糖酸。(3) 當(dāng)還原糖將溶液中酒石酸鉀鈉銅耗盡時(shí),稍微過(guò)量得還 原糖可將亞甲基藍(lán)還原而呈無(wú)色，指示滴定終點(diǎn)得到來(lái)。(4) 為消除氧化亞銅沉淀對(duì)滴定終點(diǎn)觀察得干擾，在堿性酒 石酸銅乙液中加入少量亞鐵氧化鉀，與紅色得氧化亞銅發(fā)生 絡(luò)合反應(yīng)，生成可溶性無(wú)色絡(luò)合物，利于終點(diǎn)得判定。檢測(cè)原理得補(bǔ)充性解釋酒石酸鉀鈉作用。既然實(shí)驗(yàn)須在堿性條件下進(jìn)行,那么硫 酸銅遇堿生成氫氧化銅沉淀后，不利于實(shí)驗(yàn)正常進(jìn)行,必須使 其(銅離子)在可溶狀態(tài)下才行，酒石酸鉀鈉與銅離子絡(luò)合物酒 石酸鉀鈉銅就是可溶得，從而達(dá)到了目得。亞鐵氧化鉀作用。當(dāng)樣品中存在大量得如

3、鐵、鐳、鉆等 金屬離子,或樣品處理時(shí)，沉淀劑乙酸鋅過(guò)量了,都會(huì)消耗堿性 酒石酸銅乙液中得亞鐵氧化鉀，當(dāng)亞鐵氧化鉀被過(guò)量消耗時(shí)， 不能有效絡(luò)合氧化亞銅，致使滴定終點(diǎn)不顯無(wú)色而顯暗紅色。 可另配制亞鐵氧化鉀溶液,滴定時(shí)往錐形瓶中適量添加，標(biāo)準(zhǔn) 與樣液添加量一樣、定量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。堿性酒石酸銅甲液中得硫酸銅得銅離子 (Cu 2 +)為此滴定反應(yīng)得定量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，堿性酒石酸銅乙液 中氫氧化鈉提供了強(qiáng)堿性環(huán)境,故國(guó)標(biāo)GB /T 5 0 0 9 O 7 -2 0 08中5。2 : “吸取5、OmL堿性酒石酸銅甲液”得體 積量取精度應(yīng)改為“5、OOmL ”，否？ t檢測(cè)結(jié)果得有效位數(shù) 達(dá)不到該標(biāo)準(zhǔn)得要求:“還原糖

4、含量10g/100g時(shí)計(jì)算結(jié)果保 留三位有效數(shù)字”。還原糖被氧化反應(yīng)式。還原糖與酒石酸鉀鈉銅得反應(yīng)，以 葡萄糖為例,常見得有下面3式,(6)式中,電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2,葡萄 糖被氧化為葡萄糖酸;(7)式中,電子轉(zhuǎn)移數(shù)為6，葡萄糖被氧化 為葡萄糖二酸；(8 )式中,電子轉(zhuǎn)移數(shù)為6,葡萄糖被氧化為葡 萄糖酸，伴隨脫竣基反應(yīng)，有碳酸根產(chǎn)生。筆者嚴(yán)格按國(guó)標(biāo)操作，標(biāo)定5、00mL堿性酒石酸銅溶液, 耗去葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液得量為1 0、20m L左右，葡萄糖為0.00 5 55mol/Ll、0 0 g/( 1 80o 1 6 g /mol)/ 1 L ,Cu 2 + 為 0。 06 0 2 mol/L 15。00

5、g/(249。69g/mol)/lL),計(jì)算二者得 摩爾比:Cu2+:葡萄糖=(0.0 6 0 2 X 5 o 00 ):(0、0055 5 X 10。 2 0)=5、32:1O故(6)式明顯不成立、Cu2+/Cu+=0。158V,表明62+就是個(gè)中等偏弱氧化劑， 在本實(shí)驗(yàn)條件下，不易將葡萄糖氧化為葡萄糖二酸，故(7)式也 不成立、文獻(xiàn)中提到滴定反應(yīng)液得實(shí)測(cè)結(jié)果中,證實(shí)有CO 3 2產(chǎn) 生，故認(rèn)為(8 )式最為合理、主要影響因素反應(yīng)液堿度。堿度不同,反應(yīng)速度不同，堿度越高，反應(yīng)速度 越快，還原糖絕對(duì)量消耗也越多，故不同批次得堿性酒石酸銅 甲乙液消耗得葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液量因堿度得不同也會(huì)有些許 差別

6、。下面其她各影響因素也都與反應(yīng)液得堿度變化有關(guān)。加熱功率、為了加快反應(yīng)速度，標(biāo)準(zhǔn)選擇了電爐加熱。加 熱功率不同，樣液沸騰時(shí)間不同，時(shí)間短樣液消耗多，同時(shí)反應(yīng) 液蒸發(fā)速度不同，即時(shí)堿度得變化也就不同，故實(shí)驗(yàn)得平行性 也就受影響。實(shí)驗(yàn)中，可以使用普通得1 o 00W電熱絲電爐， 在總共6檔功率得選擇中,我們發(fā)現(xiàn)選擇第四或第五檔，都能 得到較滿意得滴定結(jié)果、加熱前，電爐先預(yù)熱10min左右，待 穩(wěn)定后再開始滴定實(shí)驗(yàn)、反應(yīng)液沸騰。亞銅離子與還原型得次甲基蘭都可被空氣 中得氧氣氧化，故滴定過(guò)程必須保持沸騰狀態(tài),產(chǎn)生足夠得水 蒸汽以防止空氣進(jìn)入錐形瓶?jī)?nèi)，避免結(jié)果偏高。由于還原糖與 銅離子得氧化反應(yīng)速度相對(duì)

7、較慢,國(guó)標(biāo)中，采取預(yù)加入較預(yù)滴 定少ImL得樣液，加熱至沸后才開始滴定剩余樣液至終點(diǎn)。 這里得“加熱至沸”，應(yīng)有個(gè)“一致性”，可一律等待錐形瓶?jī)?nèi) 得液體完全沸騰后，否則，會(huì)影響滴定結(jié)果得精密度。錐形瓶規(guī)格。不同規(guī)格得錐形瓶受熱得面積不同，其不 同得瓶壁厚度，傳熱速率也不同。我們采用同一批次同一規(guī)格 得1 5 OmL錐形瓶，使用前，用0、Olg精度得天平剔除個(gè)別質(zhì) 量偏差較大得瓶子,以消除因錐形瓶得差異引起得誤差、如我 們測(cè)定還原糖得150mL三角瓶，重量在87g90g之間,超過(guò)范 圍得則另作她用。關(guān)鍵試劑得配制葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液。市售葡萄糖試劑有一水葡萄糖與無(wú)水 葡萄糖，二者在儲(chǔ)存期間都易吸收水分,故在配制前需按標(biāo)準(zhǔn) 98°C1 0 0°C加熱2h,去除結(jié)晶水與游離水分。定容前，加5 mL鹽酸就是為了防止細(xì)菌繁殖，延長(zhǎng)使用期限。堿性酒石酸銅甲液。市售硫酸銅試劑有五水硫酸銅與無(wú)水 硫酸銅，二者也皆易吸水,最好在2 5 0°C（脫去最后一結(jié)晶水 溫度） 5 60°C（熔