Контрольные вопросы
1. Физико-химические свойства глюкозы и других углеводов, на которых основаны методы их качественного и количественного определения в биологических жидкостях.
2. Сущность йодометрического определения лактозы.
3. Метод ТСХ для определения углеводов.
4. Фотосинтез, его значение.
Лабораторная работа №21. Определение редуцирующих сахаров в растительном материале
ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ: Закрепить знания о редуцирующих углеводах.
Теоретические основы занятия
Углеводы, содержащие свободную карбонильную группу, количественно окисляются реактивом Фелинга. При окислении глюкозы образуется глюконовая кислота, под действием более сильных окислителей процесс может идти до образования двухосновной сахарной кислоты.
При взаимодействии реактива Фелинга с редуцирующими сахарами при нагревании происходит разложение медного алкоголята соли.
Освободившаяся окись меди превращается в закись.
2CuO Cu2O + O
Выделяющийся в этой реакции кислород окисляет сахара. Следовательно, по количеству образовавшейся закиси меди можно рассчитать содержание редуцирующих сахаров в исследуемом материале.
21.1. Приготовление вытяжки Ход работы
Из средней пробы продукта (зрелых фруктов или ягод) берут навеску 15-20 г или джема (варенья, повидла) 7-8 г. Материала измельчают и помещают в колбу на 200 мл, добавляя воды сколько, что бы общий объем навески был 100 мл. Встряхивают и при необходимости доводят рН до 7 осторожным добавлением 15% раствора углекислого натрия. Затем нагревают в течение 15-20 мин на горячей водяной бане, часто встряхивая содержимое колбы.
Колбу охлаждают и добавляют 3-4 мл 20 % раствора гидроксида антрия, взбалтывают и добавляют 5-6 мл раствора 30% азотнокислого свинца. Оставляют на 5-7 мин для осаждения дубильных веществ и красящих веществ. Что бы убрать избыток свинца в колбу добавляют 3-4 мл насыщенного раствора сернокислого натрия и нагревают колбу на водяной бане до 60 С 10 мин.
Проверяют полноту осаждения свинца, для чего по стенке колбы осторожно приливают 1-2 капли 30% раствора фосфорнокислого натрия. Если мути не образуется, то полнота осаждения достигнута. Колбу доливают до метки водой, взбалтывают и фильтруют через бумажный складчатый фильтр. В фильтрате (это будет фильтрат А) определяют содержание рудуцирующих сахаров.
21.2. Определение редуцирующих сахаров по лэну и эйнону
В фильтрате А содержатся редуцирующие сахара (глюкоза, фруктоза и другие монозы, а также дисахариды, обладающие восстанавливающими свойствами,— мальтоза, лактоза и др.). Хотя сахароза тоже переходит в фильтрат, но для количественного определения ее необходимо подвергнуть гидролитическому расщеплению, инверсии.
Метод определения редуцирующих сахаров основан на титровании реактива Фелинга сахарным раствором (фильтратом А) в присутствии метиленовой сини. Сахара, оставшиеся в небольшом избытке после восстановления окиси меди в закись, реагируют с метиленовой синью, восстанавливая ее в лейкосоединение.
Ход работы
В бюретку емкостью 50 мл (со стеклянным краном) наливают фильтрат А. В коническую колбу пипетками вносят по 5 мл растворов Фелинга I и II и вливают из бюретки 15—20 мл фильтрата А. Колбу ставят на электрическую плитку и нагревают (на асбестовой сетке) так, чтобы довести до кипения за 2 мин., после чего прибавляют 4—5 капель 1% раствора метиленовой сини и кипятят точно 2 мин.
Примечание. Если от прибавления метиленовой сини раствор в колбе не посинеет. Это свидетельствует о высокой концентрации редуцирующих сахаров в фильтрате А, и тогда надо его разбавить в два-три раза. Содержание сахаров в испытуемом растворе должно составлять примерно 0,1—0,25%.
Продолжая кипячение жидкости, ее титруют из бюретки фильтратом А до исчезновения синего окрашивания и появления оранжевого осадка закиси меди.
Титровать надо быстро, чтобы в сумме жидкость кипела не более 3 мин. На дотитровыванне следует расходовать не более 2—3 мл испытуемого раствора. Если при этом расходуется более 3 мл фильтрата А, рекомендуется повторить определение, прибавив в колбу не 15, а 20 мл испытуемого раствора.
Первое титрование является ориентировочным. Приблизительно установив, сколько миллилитров фильтрата А расходуется на титрование 10 мл реактива Фелинга, проводят два-три точных определения.
Содержание редуцирующих сахаров х1 вычисляют по формуле
х1 =Т∙100/н
где Т — титр реактива Фелинга (по инвертному сахару) (см. дальше 21.4.); н — навеска материала в объеме испытуемого раствора, израсходованном на титрование 10 мл реактива Фелинга (суммируют количество миллилитров фильтрата А, прибавленных в колбу в самом начале определения и затем затраченных на дотитровывание).