Йодометрический метод определения сахаров ГОСТ 29248—91

Данный йодометрический метод определения массовой доли сахарозы и лактозы распространяется на сгущенные и сухие молочные консервы.

Метод основан на окислении редуцирующих сахаров (лактоза, глюкоза) избытком йода в щелочной среде и определении содержания сахара по разности между количеством взятого йода и избытком йода, определяемого титрованием тиосульфатом натрия.

1. Методы отбора проб.

Методы отбора проб молочных консервов и подготовка их к анализу — по ГОСТ 26 809.

2. Аппаратура, материалы и реактивы.

Весы лабораторные 2-го и 4-го классов точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г по ГОСТ 24 104.

Термометр лабораторный ртутный стеклянный с диапазоном измерения 0—100 °и ценой деления шкалы 1 °C по ГОСТ 28 498.

Баня водяная термостатируемая, позволяющая поддерживать температуру в диапазонах (20 ± 2) °С; (65 ± 5) °С; (73 ± 2) °С.

Стаканы В-1−50; В-1−100; В-1−250 ТХС по ГОСТ 25 336.

Цилиндры 1−10−2; 3−50−2; 3−100−2 по ГОСТ 1770.

Пипетки 4−2-1,4−2-5, 4−2-10,4−2-25, 2−2-25 по НТД.

Бюретки 1−2-50 по НТД.

Колбы 2−250−2, 2−500−2, 2−1000−2 по ГОСТ 1770.

Колбы Кн-2−250, Кн-2−500, Кн-2−750 ТС по ГОСТ 25 336.

Воронки В-36−80, В-75−80 ХС по ГОСТ 25 336.

Эксикатор исполнения 2 по ГОСТ 25 336 с концентрированной серной кислотой по ГОСТ 4204, плотностью 1840 кг/м³, или прокаленным хлористым кальцием по ГОСТ 450.

Палочки стеклянные оплавленные.

Бумага фильтровальная по ГОСТ 12 026.

Часы механические настольные 2-го класса точности по ГОСТ 3309.

Натрия гидроксид, х.ч. или ч.д.а. по ГОСТ 4328, растворы молярной концентрации 1 и 0,1 моль/дм³.

Медь сернокислая, х.ч. или ч.д.а. по ГОСТ 4165.

Калий йодистый, ч.д.а. по ГОСТ 4232.

Кислота соляная, х.ч. по ГОСТ 3118, растворы молярной концентрации 7,3 и 0,5 моль/дм³ и раствор, разбавленный 1:5.

Иод металлический, ч.д.а. по ГОСТ 4159, раствор молярной концентрации 0,1 моль/дм³.

Калий двухромовокислый, х.ч. по ГОСТ 4220, раствор молярной концентрации 0,017 моль/дм³.

Метиловый оранжевый (индикатор), 0,1%-й раствор.

Сахароза, ч.д.а. по ГОСТ 5833.

Натрий углекислый безводный, х.ч. по ГОСТ 83.

Известь натронная.

Крахмал растворимый по ГОСТ 10 163, 1%-й раствор.

Кальций хлористый, 2-водный по ТУ 6−09−5077.

Натрия тиосульфат, х.ч. по ГОСТ 244-, раствор молярной концентрации 0,1 моль/дм³.

Сахар-рафинад по ГОСТ 22.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Допускается применение других средств измерений с метрологическими характеристиками и оборудования с техническими характеристиками не хуже, а также реактивов по качеству не ниже вышеуказанных.

• 3. Подготовка к анализу.
• 3.1. Приготовление раствора сернокислой меди.
• 69,3 г перекристаллизованной сернокислой меди, не содержащей железа, взвешивают и растворяют в мерной колбе вместимостью 1000 см³.

3.2. Приготовление раствора соляной кислоты для инверсии молярной концентрации 7,3 моль/дм³.

К 120 см³ соляной кислоты плотностью 1,19 г/см³ добавляют 80 см³ воды.

• 3.3. Приготовление раствора йода молярной концентрации 0,1 моль/дм³.
• 12.7 г мелко растертого йода переносят в химический стакан вместимостью 100 или 250 см³, прибавляют 20—25 г йодистого калия и 25 см³ воды. Смесь время от времени перемешивают для ускорения растворения. Когда йод полностью растворится, переливают раствор в мерную колбу вместимостью 1000 см³ и доводят объем его до метки, ополаскивая стакан водой, затем содержимое колбы хорошо перемешивают.
• 3.4. Приготовление раствора двухромовокислого калия молярной концентрации 0,017 моль/дм³.
• 4,9038 г двухромовокислого калия, перекристаллизованного и высушенного при 160 °C, переносят количественно в мерную колбу вместимостью 1000 см³, растворяют и доводят водой объем раствора до метки. Допускается приготовление раствора с использованием соответствующего стандартного раствора.
• 3.5. Приготовление раствора тиосульфата натрия молярной концентрации 0,1 моль/дм³.
• 24.8 г тиосульфата натрия переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, растворяют, прибавляют 0,2 г безводного углекислого натрия и доводят объем раствора до метки. Для приготовления раствора тиосульфата натрия используют дистиллированную свежепрокипяченную воду. Охлаждают воду в колбе, закрытой пробкой, через которую проходит хлоркальциевая трубка, наполненная кусочками натронной извести.
• 3.6. Титр раствора тиосульфата натрия устанавливают следующим образом: в коническую колбу вместимостью 500—750 см³ вносят 1—2 г йодистого калия, растворяют его в 2—3 см³ воды, прибавляют 5 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:5, 20 см³ раствора двухромовокислого калия. Закрыв колбу пробкой, содержимое тщательно перемешивают, дают раствору постоять 5 мин, затем титруют раствором тиосульфата натрия, приливая его из бюретки постепенно, все время перемешивая жидкость. Когда коричневый цвет раствора перейдет в желтовато-зеленый, добавляют в колбу 1 см³ раствора крахмала и для более четкого определения окончания титрования 250—300 см³ воды. Титрование продолжают, приливая тиосульфат натрия по каплям до резкого перехода цвета раствора от синего до светло-зеленого.

Титр раствора тиосульфата натрия (70, выраженный в граммах сахарозы, вычисляют по формуле.

где 0,0171 — масса сахарозы, соответствующая 1 см³ раствора тиосульфата натрия молярной концентрации 0,1 моль/дм³, г; 20 — объем раствора двухромовокислого калия, см³; V — объем раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование 20 см³ раствора двухромовокислого калия, см³.

Титр раствора тиосульфата натрия (Т_х), выраженный в граммах лактозы, вычисляют по формуле:

где 0,1 801 — масса лактозы, соответствующая 1 см³ раствора тиосульфата натрия молярной концентрации 0,1 моль/дм³, г.

• 4. Определение массовой доли сахарозы.
• 4.1. Проведение анализа.
• 4.1.1. Приготовление фильтрата сгущенных молочных консервов.

Сгущенные молочные консервы восстанавливают. Для этого в химический стакан вместимостью 200 см³ взвешивают 100 г сгущенного молока с сахаром, кофе или какао со сгущенным молоком и с сахаром или 50 г сгущенных сливок с сахаром, кофе или какао со сгущенными сливками и сахаром.

Пробу растворяют в небольшом количестве воды температурой 60—70 °С (для свежевыработанных консервов применяют воду комнатной температуры) и переносят количественно через воронку в мерную колбу вместимостью 250 см³. Закрывают колбу пробкой и содержимое ее тщательно перемешивают.

25 см³ разведенных сгущенного молока с сахаром, кофе или какао со сгущенным молоком и сахаром вносят в мерную колбу вместимостью 500 см³. 25 см³ разведенных сгущенных сливок с сахаром, кофе или какао со сгущенными сливками и сахаром вносят в мерную колбу вместимостью 250 см³. Колбу доливают водой до половины и содержимое ее тщательно перемешивают.

В колбу вносят 10 см³ раствора сернокислой меди, хорошо перемешивают и дают стоять 1 мин. Затем добавляют 4 см³ раствора гидроксида натрия молярной концентрации 1 моль/дм³, содержимое колбы вновь хорошо перемешивают круговыми движениями, не взбалтывая, чтобы не вбить воздух в осадок, и оставляют в покое на 5 мин. После проявления над осадком прозрачного слоя жидкости, что указывает на полноту осаждения, колбу доливают водой до метки, содержимое сильно взбалтывают и оставляют в покое на 20—30 мин. Затем жидкость фильтруют через сухой складчатый фильтр в сухую колбу. Первые 25—30 см³ фильтрата отбрасывают.

4.1.2. Приготовление фильтрата сухих молочных продуктов.

В химический стакан вместимостью 100 см³ взвешивают 5 г сухих смесей для мороженого.

Прибавляют постепенно небольшими порциями 10 см³ воду температурой 70—75 °С, растирая смесь стеклянной палочкой до получения однородной массы. Содержимое переносят количественно в мерную колбу вместимостью 250 см³, смывая стакан водой температурой (20 ± 2) °С. Общее количество жидкости в колбе доводят до 125—150 см³. Прибавляют в колбу 10 см³ раствора сернокислой меди. Далее фильтрат готовят, как указано в п. 4.1.1, в соответствии с методикой приготовления фильтрата для сгущенных молочных консервов.

• 4.1.3. Определение редуцирующей способности фильтрата до инверсии.
• 4.1.3.1. В коническую колбу вместимостью 250 см³ приливают пипеткой 25 см³ фильтрата, приготовленного, как указано в п. 4.1.1 или 4.1.2, что соответствует 0,5 г продукта, и 25 см³ раствора йода. Смесь перемешивают и затем приливают из бюретки медленно, при постоянном перемешивании 37,5 см³ раствора гидроксида натрия молярной концентрации 0,1 моль/дм³. Закрывают колбу пробкой и оставляют в темном месте на 20 мин при 20 °C.
• 4.1.3.2. Через 20 мин в колбу приливают 8 см³ раствора соляной кислоты молярной концентрации 0,5 моль/дм³, перемешивают и титруют выделившийся йод раствором тиосульфата натрия, приливая его медленно при постоянном перемешивании, до светло-желтой окраски раствора. Затем добавляют 1 см³ раствора крахмала и продолжают титровать до исчезновения синевато-фиолетовой окраски.
• 4.1.4. Определение редуцирующей способности фильтрата после инверсии.
• 25 см³ фильтрата, приготовленного, как указано в п. 4.1.1 или 4.1.2, вносят в другую коническую колбу и, закрыв неплотно колбу пробкой с пропущенным в нее термометром так, чтобы ртутный шарик находился в жидкости, нагревают колбу на водяной бане до температуры 65—70 °С.

Приоткрыв пробку, приливают в колбу пипеткой 2,5 см³ соляной кислоты молярной концентрации 7,3 моль/дм³ для инверсии. Содержимое перемешивают круговыми движениями и колбу выдерживают в водяной бане при той же температуре 10 мин, при частом помешивании круговыми движениями в течение первых 3 мин. Не вынимая термометра, колбу быстро охлаждают до 20 °C под струей воды.

Затем добавляют в колбу 1 каплю раствора метилового оранжевого при непрерывном тщательном помешивании круговыми движениями и медленно приливают раствор гидроксида натрия молярной концентрации 1 моль/дм³ до слабокислой реакции, при которой окраска раствора переходит из розовой в желтовато-оранжевую. Термометр вынимают из колбы, ополоснув его кончик первыми порциями раствора гидрооксида натрия в эту же колбу.

К нейтрализованному раствору приливают 25 см³ раствора йода, затем медленно, при постоянном помешивании, 37,5 см³ раствора гидрооксида натрия молярной концентрации 0,1 моль/дм³, закрывают колбу пробкой и оставляют в темном месте на 20 мин при 20 °C. Далее определение проводят, как указано в п. 4.1.3.2. Конец титрования устанавливают по переходу окраски из сине-фиолетовой в бледно-розовую.

4.2. Обработка результатов.

Массовую долю сахарозы (X) в процентах вычисляют по формуле

где V₁ — объем раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование до инверсии, см³; V₂ — объем раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование после инверсии, см³; Т — титр раствора тиосульфата натрия, выраженный в граммах сахарозы; 0,99 — эмпирический коэффициент (поправка на реакцию фруктозы с йодом); m — проба продукта, соответствующая 25 см³ фильтрата, взятая для титрования, равная 0,5 г.

Предел допускаемой погрешности результата измерения составляет ±1,5% массовой доли сахарозы при доверительной вероятности Р = 0,95 и расхождении между двумя параллельными определениями не более 0,3% массовой доли сахарозы.

За окончательный результат анализа принимают среднее арифметическое значение результатов вычислений двух параллельных определений, округляя результат до второго десятичного знака.

4.3. Проведение контрольного анализа (для проверки точности приготовленных растворов).

В химический стакан вместимостью 100 см³ взвешивают 43,5 г сахарозы, растворяют в цельном молоке и количественно переносят в мерную колбу вместимостью 250 см³, доводят объем раствора до метки молоком. Колбу с раствором перемешивают круговыми движениями до полного растворения сахарозы. Такой раствор соответствует 100 г сгущенного молока с массовой долей сахарозы 43,5%, разведенного водой до 250 см³.

Далее анализ проводят так, как указано в п. 4.1.4. Если в контрольном растворе вычисленное содержание сахарозы отличается от 43,5% более чем на ±0,3%, то необходимо заменить растворы и внести соответствующую поправку в результаты расчета, полученные описанным выше йодометрическим методом.

Вместо сахарозы — реактива ч.д.а. допускается применять сахаррафинад, предварительно высушенный в эксикаторе над концентрированной серной кислотой или прокаленным хлористым кальцием в течение 3 сут. Высушенный сахар-рафинад содержит практически 100% сахарозы.

• 5. Определение массовой доли лактозы (молочного сахара).
• 5.1 Проведение анализа.
• 5.1.1. Приготовление фильтрата.
• 5,0 г сухого молока для детского питания, 6,7 г сухого цельного или обезжиренного молока или 8,2 г сухих сливок без сахара взвешивают с отсчетом показаний до 0,005 г. Затем постепенно наливают горячую воду температурой 70—75 °С, растирая смесь стеклянной палочкой до получения однородной консистенции, и количественно переносят содержимое в мерную колбу вместимостью 250 см³, смывая стакан водой температурой (20 ± 2) °С. Общий объем воды должен быть 125— 150 см³. При пробе продукта 5,0 г в колбу прибавляют 10 см³ раствора сернокислой меди, хорошо перемешивают и дают постоять 1 мин, затем добавляют 4 см³ раствора гидроксида натрия молярной концентрации 1 моль/дм³. При пробе больше 5,0 г прибавляют 15 см³ раствора сернокислой меди и 6 см³ раствора гидроксида натрия. Содержимое колбы вновь хорошо перемешивают круговыми движениями, не взбалтывая, и оставляют в покое на 10 мин. После появления над осадком прозрачного слоя жидкости колбу охлаждают до (20 ±2) °С, доливают водой до метки, содержимое сильно взбалтывают и оставляют в покое на 20—30 мин. Затем жидкость фильтруют через сухой складчатый фильтр в сухую колбу. Первые 25—30 см³ фильтрата отбрасывают.
• 5.1.2. Далее анализ проводят, как указано в п. 4.1.3.
• 5.1.3. Холостой опыт.

Определение проводят, как указано в п. 4.1.3, но вместо 25 см³ фильтрата приливают в колбу 25 см³ воды.

5.2. Обработка результатов.

Массовую долю лактозы в процентах вычисляют по формуле.

где V₀ — объем тиосульфата натрия, израсходованный на титрование йода в холостом опыте, см³; V_Y — объем тиосульфата натрия, израсходованный на титрование фильтрата, см³; Т_г — титр раствора тиосульфата натрия, выраженный в граммах лактозы; 0,97 — эмпирический коэффициент; m — проба продукта, соответствующая 25 см³ фильтрата, взятая для титрования, равная 0,50 — для сухого молока для детского питания, 0,67 — для сухого цельного или обезжиренного молока и 0,82 — для сухих сливок, г.

Предел допускаемой погрешности результата измерений составляет ±1,0% массовой доли лактозы при доверительной вероятности Р = 0,95 и расхождении между двумя параллельными определениями не более 0,2% массовой доли лактозы.

За окончательный результат анализа принимают среднее арифметическое значение результатов вычислений двух параллельных определений, округляя результат до второго десятичного знака.