5.12 Определение углеводов по методу Бертрана

5.12.1 Принцип метода

Растворимые углеводы извлекаются из растительного материала горячей дистиллированной водой. В одной части фильтрата определяют моносахариды, в другой - после гидролиза соляной кислотой - ди- и трисахариды, которые распадаются при этом до глюкозы. Полученная в растворе смесь простых углеводов называется "инвертированным сахаром".

Метод определения основан на способности моносахаридов, содержащих альдегидную или кетонную группу восстанавливать феллингову жидкость. Последняя представляет собой смесь 1:1 щелочного раствора сегнетовой соли (калий, натрий виннокислый) и сернокислой меди. При этом моносахариды окисляются до соответствующих кислот, а окись меди восстанавливается до закиси меди, которая выпадает в осадок красно-бурого цвета. Количество осадка эквивалентно количеству углеводов.

Полисахариды не имеют альдегидных или кетонных группировок, поэтому их количественное определение возможно только после кислотного гидролиза до моносахаридов. Сахароза после гидролиза образует молекулу глюкозы и фруктозы, а крахмал распадается на несколько сотен молекул глюкозы.

При смешивании раствора сернокислой меди и щелочного раствора сегнетовой соли идут реакции:

CuSO₄ + NaOH = Сu(ОН)₂ + Na₂SO₄,

Н Н медный

ОН-С- СООNа О-С- СООNа алкоголят

Сu(ОН)₂ + → Си сегнетовой

ОН-С- СООК О-С- СООK соли

Н Н

Таким образом, получают комплексное соединение окиси меди, которая находится в растворе. Если в этот раствор добавить испытуемый раствор моносахаридов, окись меди восстанавливается до закиси меди, которая выпадает в осадок красно-бурого цвета.

O

[CuO] + CH₂OH(CHOH)₄C + H₂O → Cu₂O + CH₂OH(CHOH)₄COOH

H закисная

глюкоза медь глюконовая кислота

Осадок закисной меди учитывается объемным методом. На асбестовом фильтре в трубке Аллена осадок растворяют сернокислым раствором железоаммиачных квасцов.

Си₂0 + 2Fe₂(S0₄) + H₂SO₄ = 2 СuSО₄ + 2Fе SО₄ + Н₂О

Железо из трехвалентного переходит в двухвалентное, которое затем оттитровывается раствором КMnО₄, точно известной нормальности.

Количество перманганата эквивалентно количеству меди, которая выпала в осадок. Рассчитывают осадок меди в мг, а затем по специальным таблицам Бертрана находят соответствующее количество глюкозы в мг.

5.12.2 Ход анализа

1) На аналитических весах берут навеску воздушно-сухого растительного материала 1 г ± 0,001 в химический стакан на 150 - 200 мл.

2) Приливают цилиндром 125 мл горячей дистиллированной воды и ставят на водяную баню, предварительно нагретую до 80° С. Одновременно ставят контрольный стакан с водой, в него погружают термометр.

3) Экстрагируют углеводы в течении 30 мин. при температуре 75-80° С, периодически перемешивая стеклянной палочкой с резиновым наконечником. Палочка всегда находится в стакане.

4) Охлаждают суспензию до комнатной температуры и осаждают белки. Для этого в надосадочную жидкость по каплям приливают раствор уксуснокислого свинца. Каждую каплю энергично размешивают. На осаждение белков расходуется около 0,5 мл осадителя в зависимости от качества анализируемого материала. Учитывают общее количество осадителя в каплях или в мл. Нельзя допустить недостаток или избыток свинца. Полное осаждение или созревание осадка белка проходит в течение 4 часов, лучше осадок оставить на ночь.

5) Возможный избыток уксуснокислого свинца осадить 10%- ным раствором Na₂SO₄, прибавив его в тройном количестве по отношению к израсходованному раствору свинца. Тщательно перемешать суспензию в стакане. Оставить для созревания осадка.

6) Отфильтровать суспензию через бумажный складчатый рыхлый фильтр и стеклянную воронку диаметром 8-10 см в мерную колбу на 200 мл. Осадок полностью перенести на фильтр, промыть содержимое стакана и осадок на фильтре малыми порциями горячей дистиллированной воды. Охладить раствор, перемешать, довести до метки и снова тщательно перемешать. Фильтрат прозрачный, окраска от слабо-желтой до соломенно-желтой за счет растительных пигментов.

7)Для следующих определений используются растворы:

200 мл фильтрата
20 мл моносахариды	50 мл сумма сахаров	50 мл небелковый азот