- Tính kết quả:
1.4 Xác định hàm lượng đường tổng bằng phương pháp Bertrand
Nguyên tắc:
Trong môi trường kiềm, đường khử Cu2+ thành đồng Cu+, kết tủa Cu2O có màu đỏ gạch, qua đó tính được lượng monosaccharid.
Định lượng đường khử thường dung thuốc thử Fehling (là hỗn hợp của dung dịch CuSO4 (Fehling A) và dung dịch kiềm của muối kali natritartrat (Fehling B). Khi trộn 2 dung dịch fehling A và fehling B thì xảy ra phản ứng giữa chúng theo 2 giai đoạn.
Đầu tiên tạo kết tủa Cu(OH)2 có màu xanh da trời.
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2+ Na2SO4
Sau đó Cu(OH)2 tác dụng với kali natritartrat tạo thành muối phức hịa tan có màu xanh thẫm.
HO – CH – COOK Cu(OH)2 +
Muối phức trên là hợp chất không bền. Các đường khử (đường chứa nhóm aldehyd và ceton) dễ dàng khử Cu2+ thành Cu+, tạo kết tủa Cu2O có màu đỏ gạch và đường bị oxi hóa khi tác dụng với dung dịch fehling.
O–CH–COOK HO – CH – COOK
R– CHO + 2Cu + H2O = R– COOH + 2
O – CH – COONa HO – CH – COONa
+ Cu2O
Để định lượng Cu2O tạo thành, trước hết oxy hóa nó bằng dung dịch Fe2(SO4)3, trong mơi trường acid.
Fe2(SO4)3 + Cu2O + H2SO4 = 2FeSO4 + 2CuSO4 + H2O
Lượng Fe2SO4 tạo thành được xác định bằng cách oxy hóa nhờ dung dịch KMnO4
trong môi trường acid.
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4+ K2SO4 + 8H2O
Từ lượng KMnO4 tiêu tốn trong chuẩn độ có thể tính được lượng Cu2O và từ đó tính được hàm lượng đường trong dung dịch bằng cách tra bảng tỷ lệ giữa đồng và đường khử của Bertrand.
Để đơn giản việc tính tốn, người ta lập bảng tỷ lệ trực tiếp giữa KMnO4 (1/30N) và đường khử bằng thực nghiệm. Biết được lượng dung dịch KMnO4 (1/30N) dùng chuẩn độ lượng đồng tạo thành, tính được lượng đường có trong dung dịch thí nghiệm.
Dụng cụ:
Cân phân tích có độ chính xác đến 0,0005 g; Bình định mức dung tích 250 ml;
Bình tam giác dung tích 250 ml; Cốc thủy tinh dung tích 250; 100 ml; Pipet dung tích 25; 50 ml;
Buret dung tích 25 ml; Phễu lọc;
Nồi cách thủy;
Giấy lọc; Bếp điện.
Hóa chất:
KMnO4 1/30N, HCl 5%, NaOH 1N, NaOH 0,1N, Pb(CH3COO)2 30%, Na2SO4, nước cất, Fehling A, Fehling B, Fe2(SO4)3.
Cách tiến hành:
Cân và cho vào cối sứ 10g nguyên liệu tươi, nghiền nhỏ. Chuyển mẫu đã nghiền vào bình tam giác 250ml, sau đó cho thêm 25ml HCl 5%, rồi đun cách thủy ở nhiệt độ sôi trong 30 phút. Sau khi thủy phân, lấy ra và làm lạnh ngay dưới vòi nước chảy. Trung hòa lượng axit dư bằng NaOH 1N, sau đó NaOH 0,1N đến khi dung dịch có màu hồng với phenolphtalein.
Khử tạp chất:
Dung dịch sau khi được thủy phân và trung hịa cho vào bình định mức 250ml, cùng với nước rửa, thêm 7ml chì acetate 30% lắc đều và để lắng trong 5 phút, nếu thấy xuất hiện lớp chất lỏng trong suốt ở trên lớp cặn thì khử tạp chất đã xong. Cho tiếp 20 ml dung dịch Na2SO4 bão hồ vào để loại chì dư. Lắc đều và để tủa lắng xuống. Lọc qua giấy lọc khô rồi định mức tới vạch 250ml.
Định lượng:
Cho vào bình tam giác dung tích 250 ml: 10 ml dịch lọc đã chuẩn bị ở trên cùng với 25 ml Fehling A và 20 ml Fehling B, đun trên bếp điện và giữ sôi trong khoảng 3 phút đến khi kết tủa đỏ xuất hiện. Lấy bình ra và để nghiêng cho Cu2O lắng xuống, dung dịch bên trên phải có màu xanh đặc trưng. Khi kết tủa Cu2O lắng xuống, tiến hành lọc trên phễu lọc chân không và chú ý giữ tủa Cu2O luôn ngập trong dung dịch để Cu2O khơng bị oxy hóa bởi oxy khơng khí. Hịa tan kết tủa Cu2O trong bình tam giác bằng cách thêm từng lượng nhỏ (5ml) Fe2(SO4)3 trong môi trường H2SO4, dùng đũa thủy tinh khuấy cẩn thận để hòa tan hết kết tủa Cu2O. Đổ dung dịch Fe2(SO4)3 đã hòa tan Cu2O trong bình tam giác lên lớp cặn cịn lại trên phễu. Tráng bình tam giác và rửa phễu bằng dung dịch Fe2(SO4)3 cho đến khi khơng cịn thấy dấu vết của Cu2 O trong bình và trong phễu. Hút xuống bình lọc và tráng rửa lại bằng nước cất đun sôi, lọc cả xuống bình lọc. Lấy dung dịch ra và chuẩn độ dung dịch Fe (II) tạo thành bằng KMnO4 1/30 N cho đến khi xuất hiện màu hồng nhạt bền trong 15 giây. Từ lượng KMnO4 1/30N đã dùng chuẩn độ, tra bảng để có lượng đường glucose, lactose, maltose hoặc đường nghịch chuyển theo u cầu.
Tính kết quả:
Hàm lượng đường tồn phần biểu thị bằng đường glucose hoặc đường nghịch chuyển (g/100 g thực phẩm) được tính theo cơng thức:
X= G1×100
G2×1000 ×độ pha lỗng
Trong đó :
X: hàm lượng đường khử tính theo %
G1: khối lượng đường nghịch chuyển hoặc đường glucose (mg) tương ứng với số ml KMnO4 1/30N tra được ở bảng.
G2: khối lượng thực phảm cân lúc đầu, mg 1000: hệ số chuyển từ gam sang miligam