(1)原理 利用斐林溶液与还原糖共沸生成氧化亚铜沉淀的反应,以次甲基蓝为指示液,用样品或经水解后的样品滴定煮沸的斐林溶液,达到终点时,稍微过量的还原糖将蓝色的次甲基蓝还原为无色,以示终点。根据样品消耗量求得总糖或还原糖的含量。
(2)仪器和试剂
1)仪器:恒温水浴,精度为±1℃。
2)试剂
①(1+1)盐酸溶液。
②氢氧化钠溶液(200g/L)。
③葡萄糖标准溶液(2.5g/L):准确称取在105~110℃烘干3h并在干燥器内冷却的无水葡萄糖2.5g(精确至0.0001g),用水溶解并定容至1000mL。
④次甲基蓝指示液(10g/L):称取1.0g次甲基蓝,用水溶解并定容至100mL。
⑤斐林溶液(甲、乙):按GB/T603—2002配制。其标定方法如下:
a.预备试验:吸取斐林溶液甲、乙液各5.0mL,置于250mL锥形瓶中,加水50mL,摇匀,在电炉上加热至沸,在沸腾状态下用葡萄糖标准溶液滴定,当溶液的颜色消失而呈红色时,加2滴次甲基蓝指示液,继续滴定至蓝色消失,记录消耗葡萄糖标准溶液的体积。
b.正式试验:吸取斐林溶液甲、乙液各5.0mL,置于250mL锥形瓶中,加水50mL和比预备试验时少1mL的葡萄糖标准溶液,加热至沸,并保持2min,加2滴次甲基蓝指示液,在沸腾状态下于1min内用葡萄糖标准溶液滴定至终点,记录消耗葡萄糖标准溶液的总体积(V)。
c.标定结果计算:标定结果按式(2-3-36)计算。
式中 F——斐林试剂甲、乙液各5.0mL相当于葡萄糖的质量(g);
m——称取无水葡萄糖的质量(g);
V——消耗葡萄糖标准溶液的体积(mL)。
(3)试样的制备
1)测总糖用试样:准确吸取一定量(V1)的样品(液温为20℃),置于100mL容量瓶中,使之所含总糖量为0.2~0.4g,加5mL盐酸溶液,加水至20mL,摇匀,于68℃±1℃水浴上水解15min,取出,冷却,用200g/L氢氧化钠溶液中和至中性,调温至20℃,加水定容至刻度(V2),备用。
2)测还原糖用试样:准确吸取一定量的样品(V1)于100mL容量瓶中,使之所含还原糖量为0.2~0.4g,加水定容至刻度(V2),备用。
(4)操作步骤 以试样制备液代替葡萄糖标准溶液,参照斐林试剂标定的操作,记录消耗试样的体积(V3),结果按式(2-3-42)计算。
测定干葡萄酒或含糖量较低的半干葡萄酒时,先吸取一定量(V3)的样品(液温为20℃),置于预先装有斐林溶液甲、乙液各5.0mL的250mL锥形瓶中,再用葡萄糖标准溶液参照斐林试剂标定的操作,记录葡萄糖标准溶液消耗的体积(V),结果按式(2-3-43)计算。
(5)结果计算 干葡萄酒、半干葡萄酒中总糖和还原糖的含量按式(2-3-37)计算,其他葡萄酒按式(2-3-38)计算。
式中 F——斐林试剂甲、乙液各5.0mL相当于葡萄糖的质量(g);
m——称取无水葡萄糖的质量(g);
V——消耗葡萄糖标准溶液的体积(mL)。
(3)试样的制备
1)测总糖用试样:准确吸取一定量(V1)的样品(液温为20℃),置于100mL容量瓶中,使之所含总糖量为0.2~0.4g,加5mL盐酸溶液,加水至20mL,摇匀,于68℃±1℃水浴上水解15min,取出,冷却,用200g/L氢氧化钠溶液中和至中性,调温至20℃,加水定容至刻度(V2),备用。
2)测还原糖用试样:准确吸取一定量的样品(V1)于100mL容量瓶中,使之所含还原糖量为0.2~0.4g,加水定容至刻度(V2),备用。
(4)操作步骤 以试样制备液代替葡萄糖标准溶液,参照斐林试剂标定的操作,记录消耗试样的体积(V3),结果按式(2-3-42)计算。
测定干葡萄酒或含糖量较低的半干葡萄酒时,先吸取一定量(V3)的样品(液温为20℃),置于预先装有斐林溶液甲、乙液各5.0mL的250mL锥形瓶中,再用葡萄糖标准溶液参照斐林试剂标定的操作,记录葡萄糖标准溶液消耗的体积(V),结果按式(2-3-43)计算。
(5)结果计算 干葡萄酒、半干葡萄酒中总糖和还原糖的含量按式(2-3-37)计算,其他葡萄酒按式(2-3-38)计算。
式中 X1——干葡萄酒和半干葡萄酒中总糖或还原糖的含量(g/L);
X2——其他葡萄酒中总糖和还原糖的含量(g/L);
F——斐林溶液甲、乙液各5mL相当于葡萄糖的质量(g);
V1——吸取样品的体积(mL);
V2——样品稀释后或水解定容的体积(mL);
V3——消耗试样的体积(mL);
c——葡萄糖标准溶液的准确浓度(g/mL);
V——消耗葡萄糖标准溶液的体积(mL)。
所得结果应保留一位小数。在重复性条件下两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的2%。
(6)注意事项
1)葡萄糖与斐林溶液的反应特别复杂,且随着反应条件的变化而变化,因此,不能根据化学反应方程式直接计算,而应用已知浓度的葡萄糖标准溶液标定的方法进行计算,得出斐林溶液在标定条件下相当于葡萄糖的质量,即F值。由于试验条件影响F值的大小,因此,在测定过程中要严格按照所规定的操作条件(如锥形瓶规格、加热时间、滴定速度等)操作。
2)斐林溶液甲、乙应分别储存,用时再混合,否则酒石酸钾钠铜配位化合物长期在碱性条件下会缓慢分解。
3)严格控制总糖的转化温度和转化时间,以保证所含蔗糖完全转化为还原糖。
4)滴定时必须在沸腾条件下进行,其原因:一是可加快还原糖与Cu2+的反应速度;二是次甲基蓝变色反应是可逆的,还原型次甲基蓝遇空气中的氧气后又变为氧化型的蓝色。此外,氧化亚铜也极不稳定,易被空气中的氧气所氧化。保持反应液沸腾可防止空气进入,避免次甲基蓝和氧化亚铜被氧化而增加耗糖量。
5)滴定时不能随意摇动锥形瓶,更不能把锥形瓶从热源上取下来滴定,以防止空气进入反应液中。滴定应连续进行,最终的滴定速度一般应控制在2s/滴。
6)样品溶液预测的目的:一是该测定方法对样品中还原糖的浓度有一定要求,测定时样品溶液的消耗体积应与标定葡萄糖标准溶液时消耗的体积接近。通过预测可了解样品浓度是否合适,无论浓度过大还是过小,都应加以调整,这样才能提高测定结果的准确性;二是通过预测可知道样液大概的消耗量,以便在正式测定时,预先加入比实际用量少1mL左右的样液,只留下1mL左右样液在后滴定时加入,以保证在1min内完成后滴定工作,提高测定的准确度。
7)次甲基蓝指示液的变色是可逆的,它由蓝色变为无色要消耗一定的还原糖,因此每次试验时次甲基蓝的加入量应保持一致。
2.黄酒中总糖的测定
(1)廉爱农法(斐林溶液法) 该方法适用于半甜酒和甜酒。其原理、试剂的配制和仪器同果酒、葡萄酒中总糖的测定。
1)斐林溶液的标定
①预备试验:吸取斐林溶液甲、乙液各5.0mL,置于250mL锥形瓶中,加水30mL,摇匀,在电炉上加热至沸,在沸腾状态下用葡萄糖标准溶液滴定,当溶液蓝色消失时,加2滴次甲基蓝指示液,继续用葡萄糖标准溶液滴定至蓝色消失,记录消耗葡萄糖标准溶液的体积。
②正式试验:吸取斐林溶液甲、乙液各5.0mL,置于250mL锥形瓶中,加水30mL和比预备试验时少1mL的葡萄糖标准溶液,加热至沸,加2滴次甲基蓝指示液,保持沸腾2min,在沸腾状态下用葡萄糖标准溶液滴定至蓝色消失,记录消耗葡萄糖标准溶液的总体积(V1)。全部滴定操作应在3min内完成。
③结果计算:斐林甲、乙液各5.0mL相当于葡萄糖的质量按下式(2-3-39)计算。
式中 X1——干葡萄酒和半干葡萄酒中总糖或还原糖的含量(g/L);
X2——其他葡萄酒中总糖和还原糖的含量(g/L);
F——斐林溶液甲、乙液各5mL相当于葡萄糖的质量(g);
V1——吸取样品的体积(mL);
V2——样品稀释后或水解定容的体积(mL);
V3——消耗试样的体积(mL);
c——葡萄糖标准溶液的准确浓度(g/mL);
V——消耗葡萄糖标准溶液的体积(mL)。
所得结果应保留一位小数。在重复性条件下两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的2%。
(6)注意事项
1)葡萄糖与斐林溶液的反应特别复杂,且随着反应条件的变化而变化,因此,不能根据化学反应方程式直接计算,而应用已知浓度的葡萄糖标准溶液标定的方法进行计算,得出斐林溶液在标定条件下相当于葡萄糖的质量,即F值。由于试验条件影响F值的大小,因此,在测定过程中要严格按照所规定的操作条件(如锥形瓶规格、加热时间、滴定速度等)操作。
2)斐林溶液甲、乙应分别储存,用时再混合,否则酒石酸钾钠铜配位化合物长期在碱性条件下会缓慢分解。
3)严格控制总糖的转化温度和转化时间,以保证所含蔗糖完全转化为还原糖。
4)滴定时必须在沸腾条件下进行,其原因:一是可加快还原糖与Cu2+的反应速度;二是次甲基蓝变色反应是可逆的,还原型次甲基蓝遇空气中的氧气后又变为氧化型的蓝色。此外,氧化亚铜也极不稳定,易被空气中的氧气所氧化。保持反应液沸腾可防止空气进入,避免次甲基蓝和氧化亚铜被氧化而增加耗糖量。
5)滴定时不能随意摇动锥形瓶,更不能把锥形瓶从热源上取下来滴定,以防止空气进入反应液中。滴定应连续进行,最终的滴定速度一般应控制在2s/滴。
6)样品溶液预测的目的:一是该测定方法对样品中还原糖的浓度有一定要求,测定时样品溶液的消耗体积应与标定葡萄糖标准溶液时消耗的体积接近。通过预测可了解样品浓度是否合适,无论浓度过大还是过小,都应加以调整,这样才能提高测定结果的准确性;二是通过预测可知道样液大概的消耗量,以便在正式测定时,预先加入比实际用量少1mL左右的样液,只留下1mL左右样液在后滴定时加入,以保证在1min内完成后滴定工作,提高测定的准确度。
7)次甲基蓝指示液的变色是可逆的,它由蓝色变为无色要消耗一定的还原糖,因此每次试验时次甲基蓝的加入量应保持一致。
2.黄酒中总糖的测定
(1)廉爱农法(斐林溶液法) 该方法适用于半甜酒和甜酒。其原理、试剂的配制和仪器同果酒、葡萄酒中总糖的测定。
1)斐林溶液的标定
①预备试验:吸取斐林溶液甲、乙液各5.0mL,置于250mL锥形瓶中,加水30mL,摇匀,在电炉上加热至沸,在沸腾状态下用葡萄糖标准溶液滴定,当溶液蓝色消失时,加2滴次甲基蓝指示液,继续用葡萄糖标准溶液滴定至蓝色消失,记录消耗葡萄糖标准溶液的体积。
②正式试验:吸取斐林溶液甲、乙液各5.0mL,置于250mL锥形瓶中,加水30mL和比预备试验时少1mL的葡萄糖标准溶液,加热至沸,加2滴次甲基蓝指示液,保持沸腾2min,在沸腾状态下用葡萄糖标准溶液滴定至蓝色消失,记录消耗葡萄糖标准溶液的总体积(V1)。全部滴定操作应在3min内完成。(www.xing528.com)
③结果计算:斐林甲、乙液各5.0mL相当于葡萄糖的质量按下式(2-3-39)计算。
式中 m1——斐林溶液甲、乙液各5.0mL相当于葡萄糖的质量(g);
m——称取葡萄糖的质量(g);
V1——消耗葡萄糖标准溶液的体积(mL)。
2)试样的测定:吸取试样2~10mL(控制水解液总糖含量在1~2g/L)置于500mL容量瓶中,加水50mL和盐酸溶液5mL,于68~70℃水浴中水解15min,取出,冷却,加入甲基红指示液2滴,用200g/L氢氧化钠溶液中和至红色消失(近似于中性),调温至20℃,加水定容至刻度,摇匀,用滤纸过滤后备用。
测定时,以试样水解液代替葡萄糖标准溶液,测定步骤同斐林溶液的标定。
3)结果计算:试样中总糖的含量按式(2-3-40)计算。
式中 m1——斐林溶液甲、乙液各5.0mL相当于葡萄糖的质量(g);
m——称取葡萄糖的质量(g);
V1——消耗葡萄糖标准溶液的体积(mL)。
2)试样的测定:吸取试样2~10mL(控制水解液总糖含量在1~2g/L)置于500mL容量瓶中,加水50mL和盐酸溶液5mL,于68~70℃水浴中水解15min,取出,冷却,加入甲基红指示液2滴,用200g/L氢氧化钠溶液中和至红色消失(近似于中性),调温至20℃,加水定容至刻度,摇匀,用滤纸过滤后备用。
测定时,以试样水解液代替葡萄糖标准溶液,测定步骤同斐林溶液的标定。
3)结果计算:试样中总糖的含量按式(2-3-40)计算。
式中 X——样品中总糖的含量(g/L);
m1——斐林溶液甲、乙液各5mL相当于葡萄糖的质量(g);
V2——滴定时消耗试样稀释液的体积(mL);
V3——吸取试样的体积(mL);
所得结果应保留一位小数。在重复性条件下两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的5%。
4)注意事项同果酒、葡萄酒中总糖的测定。
1)原理:斐林溶液与还原糖共沸,在碱性溶液中将铜离子还原成亚铜离子,并与溶液中亚铁氰化钾配位化合而呈黄色。以次甲基蓝为指示液,用试样水解液滴淀,达到终点时,稍微过量的还原糖将次甲基蓝还原成无色。依据试样水解液的消耗体积,计算总糖的含量。
2)仪器与试剂
①仪器:同果酒中总糖的测定。
②试剂
a.斐林甲液:称取15.0g硫酸铜(CuSO4·5H2O)及0.05g次甲基蓝,加水溶解并定容至1000mL,摇匀备用。
b.斐林乙液:称取50g酒石酸钾钠、54g氢氧化钠、4g亚铁氰化钾,加水溶解并定容至1000mL,摇匀备用。
c.(1+1)盐酸溶液。
d.氢氧化钠溶液:200g/L。
e.葡萄糖标准溶液(1g/L):准确称取在103~105℃烘干至恒重的无水葡萄糖1g(精确至0.0001g),用水溶解,加浓盐酸5mL,用水定容至1000mL,摇匀备用。
f.甲基红指示液(1g/L):称取甲基红0.10g,溶于乙醇并稀释至100mL。
3)操作步骤
①空白试验:准确吸取斐林甲、乙液各5mL置于100mL锥形瓶中,加入9mL葡萄糖标准溶液(1g/L),混匀后置于电炉上加热,在2min内沸腾,然后以4~5s一滴的速度继续滴入葡萄糖标准溶液,直至蓝色消失立即呈现黄色为终点,记录消耗葡萄糖标准溶液的总体积(V0)。
②试样的测定
a.样品预处理:吸取试样2~10mL(控制水解液中总糖量为1~2g/L)置于100mL容量瓶中,加30mL水和5mL盐酸溶液,在68~70℃水浴中加热水解15min,冷却后,加入2滴甲基红指示液(1g/L),用氢氧化钠溶液(200g/L)中和至红色消失(近似于中性),加水定容,摇匀,用滤纸过滤后备用。
b.预滴定:准确吸取斐林甲、乙液各5mL及5mL样品水解液置于100mL锥形瓶中,摇匀后置于电炉上加热至沸腾,用葡萄糖标准溶液滴定至终点,记录消耗葡萄糖标准溶液的体积。
c.滴定。准确吸取斐林甲、乙液各5mL及5mL样品水解液于100mL锥形瓶中,加入比预滴定体积少1.00mL的葡萄糖标准溶液,摇匀后置于电炉上加热至沸腾,继续用葡萄糖标准溶液滴定至终点,记录消耗葡萄糖标准溶液的体积。接近终点时,滴入的葡萄糖标准溶液用量应控制在0.5~1.0mL。
4)结果计算:按式(2-3-41)计算总糖的含量。
式中 X——样品中总糖的含量(g/L);
m1——斐林溶液甲、乙液各5mL相当于葡萄糖的质量(g);
V2——滴定时消耗试样稀释液的体积(mL);
V3——吸取试样的体积(mL);
所得结果应保留一位小数。在重复性条件下两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的5%。
4)注意事项同果酒、葡萄酒中总糖的测定。
(2)亚铁氰化钾滴定法 该方法适用于干黄酒和半干黄酒。
1)原理:斐林溶液与还原糖共沸,在碱性溶液中将铜离子还原成亚铜离子,并与溶液中亚铁氰化钾配位化合而呈黄色。以次甲基蓝为指示液,用试样水解液滴淀,达到终点时,稍微过量的还原糖将次甲基蓝还原成无色。依据试样水解液的消耗体积,计算总糖的含量。
2)仪器与试剂
①仪器:同果酒中总糖的测定。
②试剂
a.斐林甲液:称取15.0g硫酸铜(CuSO4·5H2O)及0.05g次甲基蓝,加水溶解并定容至1000mL,摇匀备用。
b.斐林乙液:称取50g酒石酸钾钠、54g氢氧化钠、4g亚铁氰化钾,加水溶解并定容至1000mL,摇匀备用。
c.(1+1)盐酸溶液。
d.氢氧化钠溶液:200g/L。
e.葡萄糖标准溶液(1g/L):准确称取在103~105℃烘干至恒重的无水葡萄糖1g(精确至0.0001g),用水溶解,加浓盐酸5mL,用水定容至1000mL,摇匀备用。
f.甲基红指示液(1g/L):称取甲基红0.10g,溶于乙醇并稀释至100mL。
3)操作步骤
①空白试验:准确吸取斐林甲、乙液各5mL置于100mL锥形瓶中,加入9mL葡萄糖标准溶液(1g/L),混匀后置于电炉上加热,在2min内沸腾,然后以4~5s一滴的速度继续滴入葡萄糖标准溶液,直至蓝色消失立即呈现黄色为终点,记录消耗葡萄糖标准溶液的总体积(V0)。
②试样的测定
a.样品预处理:吸取试样2~10mL(控制水解液中总糖量为1~2g/L)置于100mL容量瓶中,加30mL水和5mL盐酸溶液,在68~70℃水浴中加热水解15min,冷却后,加入2滴甲基红指示液(1g/L),用氢氧化钠溶液(200g/L)中和至红色消失(近似于中性),加水定容,摇匀,用滤纸过滤后备用。
b.预滴定:准确吸取斐林甲、乙液各5mL及5mL样品水解液置于100mL锥形瓶中,摇匀后置于电炉上加热至沸腾,用葡萄糖标准溶液滴定至终点,记录消耗葡萄糖标准溶液的体积。
c.滴定。准确吸取斐林甲、乙液各5mL及5mL样品水解液于100mL锥形瓶中,加入比预滴定体积少1.00mL的葡萄糖标准溶液,摇匀后置于电炉上加热至沸腾,继续用葡萄糖标准溶液滴定至终点,记录消耗葡萄糖标准溶液的体积。接近终点时,滴入的葡萄糖标准溶液用量应控制在0.5~1.0mL。
4)结果计算:按式(2-3-41)计算总糖的含量。
式中 X——试样中总糖的含量(g/L);
V0——空白试验时,消耗葡萄糖标准溶液的体积(mL);
V——试样测定时,消耗葡萄糖标准溶液的体积(mL);
c——葡萄糖标准溶液的浓度(g/mL);
n——试样的稀释倍数。
所得结果应保留一位小数。在重复性条件下两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的5%。
5)注意事项:同果酒、葡萄酒中总糖的测定。
式中 X——试样中总糖的含量(g/L);
V0——空白试验时,消耗葡萄糖标准溶液的体积(mL);
V——试样测定时,消耗葡萄糖标准溶液的体积(mL);
c——葡萄糖标准溶液的浓度(g/mL);
n——试样的稀释倍数。
所得结果应保留一位小数。在重复性条件下两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的5%。
5)注意事项:同果酒、葡萄酒中总糖的测定。
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