Молекула сахарози складається з моносахаридів глюкози та фруктози. На утворення зв’язку глюкоза та фруктоза використовують свої функціональні групи – альдегідну та кетонову. В результаті сахароза не містить вільної альдегідної групи, а тому нездатна, подібно до моносахаридів або лактози, проявляти відновні властивості в окисно-відновних реакціях.
Іншими словами, сахароза є невідновлюючим (нередукуючим) цукром. У виробництві кондитерських та хлібобулочних виробів може використовуватись як звичайний цукор, так і продукт його гідролізу, який називається інвертним цукром. Інверсія (гідроліз) сахарози може мати ферментативний та кислотний характер. Ферментативний гідроліз відбувається під дією ферменту β-фруктофуранозидази (сахараза), а кислотний – під дією кислот. Продуктом гідролізу сахарози є суміш глюкози та
фруктози.
Перевагами використання інвертного цукру у харчовому виробництві є:
- зменшення витрат цукру, оскільки фруктоза в 1,8 разів солодша, ніж сахароза;
- підвищення засвоюваності вуглеводів (серед вуглеводів найкраще
засвоюються моносахариди);
- збільшення терміну зберігання борошняних кондитерських та хлібобулочних виробів (редукуючі моносахариди добре зв’язують вологу та запобігають швидкому черствінню).
Масову частку сахарози у продуктах визначають з метою розрахунку їх енергетичної цінності, а також для перевірки правильності закладки сировини у виробництві солодких страв, хлібобулочних та кондитерських виробів.
Для визначення кількості сахарози у хлібобулочних виробах поширеним є метод Шорля (йодометричний метод). Він відноситься до прискорених методів та характеризується високою точністю отриманих результатів, простотою, можливістю визначити вміст цукру в досить широких межах концентрації (від 0,3 до 88,2 мг в 30 см3 розчину). Також масову частку сахарози можна визначити перманганатним (арбітражним) методом та прискореним методом гарячого титрування.
Оскільки йодометричним методом визначаються лише редукуючі вуглеводи, спочатку здійснюють інверсію сахарози, яка міститься у продукті, до редукуючих моносахаридів глюкози та фруктози. За кількістю утвореної глюкози та фруктози можна судити про вміст сахарози у виробі.
Порядок виконання роботи
РОБОТА 1. ВИЗНАЧЕННЯ МАСОВОЇ ЧАСТКИ САХАРОЗИ У ХЛІБОБУЛОЧНИХ
ВИРОБАХ ЙОДОМЕТРИЧНИМ МЕТОДОМ
Принцип методу, з деякими відмінностями, аналогічний йодометричному методу визначення лактози в молоці (див. лабораторну роботу № 6). Під час кип’ятіння точної кількості Фелінгової рідини з досліджуваним розчином, що
містить редукуючі цукри, останні відновлюють двовалентну мідь до оксиду одновалентної міді за схемою:
Cu2+ + 1 ē → Cu +
Потім на двовалентну мідь, що залишилася, діють KI. В цьому разі іон йоду окислюється, а двовалентна мідь відновлюється:
2 Cu2+ + 2 KI ↔ 2 Cu + + I2
Молекулярний йод, що виділяється, відтитровують розчином тіосульфату
натрію:
↔ 2 I-
+ S4O 2-
Для визначення кількості двовалентної міді, яка відновлюється цукром,
проводять контрольний дослід, в якому замість досліджуваного розчину, що містить цукор, беруть дистильовану воду. В цьому разі визначають кількість тіосульфату натрію, еквівалентну всій двовалентній міді, що бере участь у досліді.
Прилади, обладнання, матеріали: зразки хлібобулочних виробів, технічні ваги, воронка, мірні колби місткістю 100 см3, 200 см3, 250 см3, дистильована вода, годинник, 15 %-й розчин сульфату цинку, 4 %-й розчин гідроксиду натрію (або 5,6 %-й розчин гідроксиду калію), піпетки місткістю
2 см3, 5 см3, 10 см3, 20 см3, 50 см3, фільтрувальний папір, 20 %-й розчин соляної кислоти, водяна баня, індикатор метиловий червоний, 10 %-й розчин
гідроксиду натрію, конічна колба місткістю 250 см3, Фелінг І (6,925 %-й розчин сульфату міді ІІ), Фелінг ІІ (346 г сегнетової солі + 100 г гідроксиду натрію в
1000 см3 розчину), 30 %-й розчин йодиду калію, 25 %-й розчин сірчаної кислоти, 0,1 моль/дм3 розчин тіосульфату натрію, 1 %-й розчин крохмалю, сушильна шафа СЕШ-3, ексикатор, бюкси алюмінієві, термометр.
Для аналізу використовують м'якушку хліба, з якої видаляють всі включення (повидло, ізюм тощо) та посипку (цукор, мак).
Вологість м’якушки визначають прискореним методом висушування (у дві бюкси зважують по 5 г подрібненого продукту та висушують у сушильній шафі при 130 °С 40 хв).
Маса наважки виробу залежить від теоретично розрахованого вмісту сахарози та визначається згідно табл. 7.1.
|
Процес визначення масової частки сахарози складається з трьох стадій:
