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生物化学实验指导
1.2.2.4 实验七 还原糖的测定(四)<br />——高锰酸钾滴定法(Bertrand法)

实验七 还原糖的测定(四)
——高锰酸钾滴定法(Bertrand法)

【实验目的】

1.了解并掌握高锰酸钾滴定法测定还原糖的原理。

2.掌握测定和计算结果的方法。

【实验原理】

试样除去蛋白质后,将一定量的样液与过量的碱性酒石酸铜溶液反应,在加热条件下,还原糖把二价的铜盐还原为氧化亚铜,加入酸性硫酸铁,氧化亚铁被氧化为亚铁盐而溶解,用高锰酸钾标准溶液滴定氧化作用后生成的亚铁盐,根据高锰酸钾标准溶液的消耗量,计算氧化亚铜含量,再查表得还原糖含量。

本法是还原糖测定方法的经典的方法,为国家标准GB/T5009·7中的第一法。它适用于各类样品中还原糖的测定,对于深色样液也同样适用。这种方法的主要特点是准确度高,重现性好,这两方面都优于直接滴定法。缺点是操作较复杂、费时、需使用专用的检索表(详情请查阅相关资料,相当于氧化亚铜质量的葡萄糖、果糖、乳糖、转化糖质量表)。

【药品试剂】

1.碱性酒石酸铜-甲液:称取34.64 g硫酸铜(CuSO4·5H2O),加适量水溶解,加0.5 ml硫酸,再加水稀释至500 ml,用精制石棉过滤。

2.碱性酒石酸铜-乙液:称取173 g酒石酸钾钠与50 g氢氧化钠,加适量水溶解并稀释至500 ml。用精制石棉过滤,储存于橡胶塞玻璃瓶内。

3.精制石棉:取石棉用3 mol/L盐酸浸泡2~3天,用水洗净,加400 g/L氢氧化钠溶液浸泡2~3天,倾去溶液后用热碱性酒石酸铜乙液浸泡数小时,用水洗净。再以3 mol/L盐酸浸泡数小时,以水洗至不呈酸性。然后加水振动,使之成细嫩的浆状软纤维,用水浸泡并储存于玻璃瓶中,即可作填充古氏坩埚用。

4.0.1 mol/L高锰酸钾标准溶液。

5.5 mol/L氢氧化钠溶液:称取20 g氢氧化钠,加水溶解并稀释至100 ml。

6.硫酸铁溶液:称取50 g硫酸铁,加入200 ml水溶解,再缓慢加入100 ml硫酸,冷却后加水稀释至1000 ml。

7.3 mol/L盐酸:量取30 ml浓盐酸,加水稀释至120 ml。8.6 mol/L盐酸:量取50 ml盐酸加水稀释至100 ml。

9.甲基红指示剂:称取10 mg甲基红,用100 ml乙醇溶解。

【实验器材】

滴定管、25 ml古氏坩埚或G4垂融坩埚、真空泵、水浴锅等。

【实验方法】

1.样品处理:不同样品进行处理的方法有所不同。

(1)乳类、乳制品及其他含蛋白质的冷食类:称取2~5 g固体试样(吸取25~50 ml液体试样),置于250 ml容量瓶中,加水50 ml,摇匀后加10 ml碱性酒石酸铜-甲液和4 ml氢氧化钠溶液(40 g/L),加水至刻度并混匀。静置30分钟,用干燥滤纸过滤,滤液备用。

(2)酒精性饮料:吸取100 ml试样,置于蒸发皿中,用40 g/L氢氧化钠溶液中和至中性,在水浴上蒸发至原体积的四分之一后,移入250 ml容量瓶中,加50 ml水混匀。加10 ml碱性酒石酸铜-甲液和4 ml 40 g/L氢氧化钠溶液,加水定容。静置30分钟后过滤。

(3)含多量淀粉的食品:称取10~20 g试样,置于250 ml溶量瓶中,加200 ml水,在45℃水浴中加热l小时,并不断摇匀。冷却后加水定容并混匀、静置。吸取200 ml上清液于另一250 ml容量瓶,加入10 ml碱性酒石酸铜-甲液和4 ml氢氧化钠溶液(40g/L),加水定容,混匀后静置30分钟过滤。

(4)汽水等含有二氧化碳的饮料:吸取100 ml试样于蒸发皿中,在水浴上除去二氧化碳后,移入250 ml容量瓶中,并用水洗涤蒸发皿,洗涤液并入容量瓶中,再用水定容。

2.样品测定:

吸取50 ml处理后的样品溶液,于400 ml烧杯中,加入25ml碱性酒石酸铜-甲液和25 ml乙液,于烧杯上盖一表面皿,加热,控制在4分钟内沸腾,再准确煮沸2分钟,趁热用铺好石棉的古氏坩埚或G4垂融坩埚抽滤,并用60℃热水洗涤烧杯及沉淀,至洗液不呈碱性为止。

将古氏坩埚或垂融坩埚放回原400 ml烧杯中,加25 ml硫酸铁溶液及25 ml水,用玻棒搅拌使氧化亚铜完全溶解,以0.1 mol/L高锰酸钾标准液滴定至微红色为终点。

同时吸取50 ml水,加与测样品时相同量的碱性酒石酸铜甲、乙液,硫酸铁溶液及水,按同一方法做试剂空白实验。同时平行操作三份,求平均值按下式计算。

3.结果计算:试样中还原糖质量相当于氧化亚铜的质量按下式计算。

X1=(V-V0)×C×71.54

式中:

X1——试样中还原糖质量相当于氧化亚铜的质量(mg);

V——测定用试样消耗高锰酸钾标准溶液的体积(ml);

V0——试剂空白消耗高锰酸钾标准溶液的体积(ml);

C——高锰酸钾标准溶液的实际浓度(mol/L);

71.54——1 ml高锰酸钾标准溶液(KMnO4=1 mol/L)相当于氧化亚铜的质量(mg)。

根据上式计算所得氧化亚铜质量,查表《氧化亚铜质量相当于葡萄糖、果糖、乳糖、转化糖的质量表》,再按下式计算样品中还原糖的含量:

X2=(m1×V2)∕(m2×V1)×(100∕1000)

式中:

X——每百克样品中还原糖的含量(g);

m1——查表得还原糖质量(mg);

m2——样品质量或体积(g或ml);

V——测定用样品溶液的体积(ml);

250——样品处理后的总体积(ml)。

【注意事项】

1.还原糖与碱性酒石酸铜试剂的反应一定要在沸腾状态下进行,沸腾时间需严格控制。煮沸的溶液应保持蓝色,如果蓝色消失,说明还原糖含量过高,应将样品溶液稀释后重做。

2.本法以测定过程中产生的铁离子为计算依据,因此在样品处理时,不能用乙酸锌和亚铁氰化钾作为澄清剂。另外所用碱性酒石酸铜溶液是过量的,即保证把所有的还原糖全部氧化后,还有过量的铜离子存在。所以煮沸后的反应液应呈蓝色,如不呈蓝色,说明样液糖浓度过高,应调整样液浓度。

3.测定时必须严格按规定的操作条件进行,保证在4分钟内待测样液加热至沸腾,否则误差较大。

4.在过滤及洗涤氧化亚铜沉淀的过程中,应使沉淀始终在液面以下,以避免氧化亚铜暴露于空气中而被氧化。

【思考题】

1.比较直接滴定法及高锰酸钾滴定法测定糖的适用范围及特点。

2.可采用什么方法调控好加热源,以保证样液在检测时4分钟内加热至沸腾?

3.样品测定时,为何要用水洗涤处理样品用过的烧杯及沉淀,至洗涤液不呈碱性为止?