СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНВЕРТНЫХ САХАРОВ Российский патент 2002 года по МПК G01N21/78 

Заявляемый объект относится к аналитической химии сахаров, в частности определения инвертных сахаров (глюкозы и фруктозы) в сахарозе, сахаре-сырце, патоке, сиропах, мелассе и в других сахарных растворах, в том числе и в меде, при экспрессном контроле их качества. К сахарным растворам можно отнести растворы, получаемые в процессе гидролиза сахарозы, растворы, используемые в кондитерской, пивоваренной и хлебопекарной промышленности.

Основными способами, используемыми в аналитической химии сахаров, являются способы, в основе которых лежит применение восстановительных свойств инвертных сахаров при их реакции с реактивом Фелинга (П.Хонинг. Принципы технологии сахара. М.: Пищепромиздат, 1961, с. 115). Инвертные сахара восстанавливают соединения двухвалентной меди (реактив Фелинга) до соединений одновалентной меди. При этом происходит обесцвечивание окрашенного в синий цвет раствора. Существует десятки модификаций реагента Фелинга (методы Сокслета, Маисона и Уолкера, Лейна-Эйнона и др.) - (там же, с. 115-135).

Недостатком известных методов является то, что определение инвертных сахаров в присутствии сахарозы методом восстановления усложняется восстанавливающим действием на реактивы самой сахарозы. Поэтому необходимо применять поправку для компенсации влияния сахарозы (П.Хонинг. Принципы технологии сахара. М. : Пищепромиздат, 1961, с. 115). Кроме того, возможно окисление ионов одновалентной меди до ионов двухвалентной меди кислородом воздуха, что ведет к занижению результатов анализа.

Колориметрическое определение инвертных сахаров с использованием их редуцирующих свойств лежит в основе применения метиленового голубого в качестве реагента (П. Хонинг. Принципы технологии сахара. М.: Пищепромиздат, 1961, с. 116).

Однако этот способ недостаточно специфичен: другие восстановители могут завышать результаты анализа.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является обеспечение ускоренного и упрощенного определения инвертных сахаров в сахарных растворах, проведения анализа без использования дорогостоящих реактивов и сложного оборудования при достаточной чувствительности и погрешности определения инвертных сахаров.

Предлагаемый способ определения инвертных сахаров в водной среде заключается в предварительной обработке анализируемой пробы гидроокисью щелочного металла при молярном соотношении фруктозы и(или) глюкозы к гидроокиси щелочного металла от 1:3 до 1:50 соответственно, после чего раствор термостатируют при заданных условиях. При этом образуются окрашенные в желтый цвет соединения постоянного состава, которые фотометрируют в растворе при длине волны λ = 400нм. В качестве щелочного металла берется калий или натрий. В предлагаемом способе реакция между инвертными сахарами и гидроокисями щелочных металлов является стехиометрической. При этом сахароза не образует с гидроокисями щелочных металлов окрашенных соединений и не влияет на определение инвертных сахаров.

Исследование коэффициентов экстинции окрашенных соединений, образующихся при взаимодействии инвертных сахаров с гидроокисью калия (табл. 1) позволили установить, что фруктоза и глюкоза образуют соединения практически с равной интенсивностью.

Следовательно, поставленная задача достигается тем, что водные растворы инвертных сахаров подвергают предварительной обработке раствором гидроокиси щелочного металла при молярном соотношении фруктоза (глюкоза): гидроокись калия (натрия) от 1:3 до 1:50 соответственно, с последующим термостатированием раствора и фотометрированием окрашенного раствора при λ = 400нм.
Пример 1. Анализируемую пробу раствора, содержащую от 2 до 10 мг инвертного сахара, помещали в колориметрическую пробирку, доводили раствор до определенного объема, добавляли гидроокись калия при соотношении инвертный сахар: гидроокись калия, равном от 1:3 до 1:50 соответственно, раствор термостатировали при заданных условиях и фотометрировали в кювете с толщиной поглощающего свет слоя l = 5 мм при длине волны λ = 400нм.
Остальные примеры конкретного выполнения аналогичны примеру 1, и их переменные параметры (количество фруктозы (глюкозы) в пробе, текущие и средние значения оптической плотности) приведены в табл. 2. Градуировочный график построенный по этим данным представлен на чертеже.

Расчет погрешности результатов измерений оптических плотностей показал (табл. 2), что в среднем диапазоне она не превышает 3,0-3,5%, что является достаточным при определении инвертных сахаров.

Как видно из приведенных примеров конкретного выполнения, заявленный объект обеспечивает ускоренное проведение анализа сахарных растворов, упрощение анализа, проведение его без использования дорогостоящих реактивов и сложного оборудования.

Изобретение относится к области аналитической химии сахаров и может быть использовано для определения инвертных сахаров (глюкозы и фруктозы) в сахарозе, сахаре-сырце, патоке, сиропах, мелассе, меде и других сахарных растворах. Сущность изобретения: анализируемую пробу предварительно обрабатывают гидроокисью щелочного металла (калия или натрия) при молярном соотношении инвертного сахара к гидроокиси щелочного металла от 1:3 до 1:50. Затем пробу термостатируют при заданных условиях и фотометрируют раствор при λ = 400нм. Техническим результатом является ускорение и упрощение проведения анализа сахарных растворов без использования дорогостоящих реагентов и сложного оборудования. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

1. Способ определения инвертных сахаров в водной среде, заключающийся в том, что предварительно анализируемую пробу обрабатывают гидроокисью щелочного металла при молярном соотношении фруктозы и (или) глюкозы к гидроокиси щелочного металла от 1: 3 до 1: 50 соответственно, после чего раствор термостатируют при заданных условиях и фотометрируют при длине волны λ = 400 нм.
2. Способ по п. 1, заключающийся в том, что в качестве щелочного металла берут калий или натрий.