Пищевая химия: учебник для студентов вузов

Лабораторная работа 35. Титриметрические методы определения витамина С

Сущность титриметрического метода заключается в том, что 2, 6-дихлорфенолиндофенол выступает не только как окислитель, но и как индикатор, по которому определяют окончание титрования. Окраска раствора 2, 6-дихлорфенолиндофенола зависит от рН среды, а при восстановлении он переходит в лейкоформу.

Количественное определение ведут путем добавления к подкисленному раствору, содержащему витамин С, щелочного раствора краски Тильманса. Пока в титруемом растворе содержится витамин С, добавляемый раствор 2, 6-дихлорфенолиндофенола, имеющий глубокий синий цвет, обесцвечивается с образованием лейкоформы (индикатор), за счет присутствия восстановленной формы АК. Как только все количество АК в анализируемом растворе окислится до ДАК, раствор приобретает красную окраску, характерную для окисленной формы 2, 6-дихлорфенолиндофенола в кислой среде. Метод стандартизирован (ГОСТ 30627.2–98 – Методы измерений массовой доли витамина С (аскорбиновой кислоты).

Ход анализа. Точную навеску (около 5–10 г) предварительно измельченного исследуемого материала поместить в фарфоровую ступку. Небольшими порциями добавить 20 мл 1%-го раствора соляной кислоты, тщательно растирая пробу до получения однородной кашицы. Смесь количественно перенести в мерную колбу вместимостью 100 мл (общий объем соляной кислоты не должен превышать 50 мл). Ступку и пестик ополоснуть 1%-м раствором щавелевой кислоты и собрать смывы в ту же мерную колбу. Объем раствора довести до метки раствором щавелевой кислоты.

Содержимое колбы перемешать и через 5 минут отфильтровать через складчатый фильтр в сухую колбу или центрифугировать. Полученный фильтрат или фугат в количестве 1–10 мл (в зависимости от содержания витамина) отобрать пипеткой в коническую колбу и довести объем раствора дистиллированной водой до 15 мл. Анализируемый раствор оттитровать из микробюретки 0,001 н раствором 2, 6-дихлор-фенолиндофенола до появления розового окрашивания, не исчезающего в течение 30–60 с.

Контрольный опыт. Для оценки поправки на присутствие других редуцирующих веществ в используемых реагентах к 10 мл фильтрата или фугата прилить 0,1 мл 10%-го раствора сернокислой меди и выдержать при температуре 110 0С в течение 10 минут для разложения АК. После охлаждения добавить 5 мл дистиллированной воды и оттитровать анализируемый раствор из микробюретки 0,001 н раствором 2, 6-дихлорфенолиндофенола. Для титруемого объема в 15 мл объем титранта, пошедшего на контрольный опыт, обычно составляет 0,04–0,06 мл. Эту поправку необходимо вычесть из объема титранта, пошедшего на титрование опытного образца. Рассчитать массовую долю аскорбиновой кислоты (САК, мг %) в анализируемом материале по формуле

CAK=T×V1×V2m×V3×100,

где Т – титр 0,001 н раствора 2, 6-дихлорфенолиндофенола по аскорбиновой кислоте, 0,088 мг/мл;
V1 – объем 0,001 н раствора 2, 6-дихлорфенолиндофенола, пошедшего на титрование экстракта с учетом поправки на реагенты, мл;
V2 – общий объем экстракта, 100 мл;
V3 – объем экстракта, взятого на титрование, 15 мл;
m – масса навески исследуемого материала, г;
100 – коэффициент пересчета на 100 г.

Определение витамина С в окрашенных растворах

Многие растительные материалы дают окрашенные экстракты, что затрудняет определение АК путем прямого титрования краской Тильманса. В этом случае титрование ведут в присутствии растворителей, которые сами нерастворимы в воде, но растворяют краску и не растворяют пигменты экстракта, таких как хлороформ или смесь толуола и изобутилового спирта (1:1).

Ход анализа. Точную навеску (около 5–10 г) растительного материала растереть в фарфоровой ступке в 20 мл 1%-ной соляной кислоты. Полученный гомогенат количественно перенести в мерную колбу вместимостью 100 мл и довести объем до метки 1%-ным раствором щавелевой кислоты. Соотношение соляной и щавелевой кислот должно составить 1:5. Содержимое колбы перемешать и через 5 минут отфильтровать через складчатый фильтр в сухую колбу.

В пробирку вместимостью 20 мл отмерить пипеткой 5 мл отфильтрованного окрашенного экстракта, добавить мерным цилиндром 5 мл хлороформа и оттитровать 0,001 н раствором 2, 6-дихлор-фенолиндофенола при осторожном перемешивании, наклоняя пробирку. Титрование прекратить при появлении красного окрашивания в слое хлороформа.

Для оценки поправки на реагенты приготовить контрольный раствор. В качестве контрольного раствора использовать 5 мл смеси из 1%-ных растворов соляной и щавелевой кислот (в соотношении объемов 1:5) и 5 мл хлороформа. Объем титранта, пошедший на контрольный опыт, необходимо вычесть из объема титранта, пошедшего на титрование опытного образца. Рассчитать массовую долю аскорбиновой кислоты (САК, мг %) по формуле

CAK=T×V1×V2m×V3×100,

где Т – титр 0,001 н раствора 2, 6-дихлорфенолиндофенола по аскорбиновой кислоте, 0, 088 мг/мл;
V1 – объем 0,001 н раствора 2, 6-дихлорфенолиндофенола, пошедшего на титрование экстракта с учетом поправки на контрольный опыт, мл;
V2 – общий объем экстракта, 100 мл;
V3 – объем экстракта, взятого на титрование, 5 мл;
m – масса навески исследуемого материала, г;
100 – коэффициент пересчета на 100 г.

Определение содержания витамина С в молочных продуктах

Содержание витамина С в сыром молоке зависит от времени года, индивидуальных особенностей животного и колеблется в интервале 0,3–2 мг%. В свежем молоке 67–68% приходится на восстановленную форму витамина С (АК) и 22–33% на окисленную (ДАК). Окисление витамина С в молоке катализирует аскорбатоксидаза и ускоряется в присутствии металлов (железа, меди), света, воздуха. Прямому определению АК в молоке препятствуют белки, способные связывать 2, 6-дихлорфенолиндофенол. В связи с этим определение АК ведут в безбелковом фильтрате. Белки осаждают с помощью насыщенного раствора хлорида натрия или раствора кислоты (метафосфорной, щавелевой, соляной).

Ход анализа. Навеску анализируемого молочного продукта (10 г) растворить 15–25 мл 6%-го раствора метафосфорной кислоты, количественно перенести в мерную колбу вместимостью 50 мл и довести объем смеси до метки тем же раствором кислоты (вместо метафосфорной кислоты можно использовать 2%-ный раствор соляной кислоты). Полученную смесь перемешать и отфильтровать. В коническую колбу для титрования отобрать пипеткой 1 мл фильтрата, довести объем до 15 мл дистиллированной водой и оттитровать из микробюретки 0,001 н раствором 2,6-дихлорфенолиндофенола до появления слаборозового окрашивания, не исчезающего в течение 30–60 с.

Рассчитать массовую долю аскорбиновой кислоты (САК, мг %) в анализируемом молоке по формуле

CAK=T×V1×V2m×V3×100,

где Т – титр 0,001 н раствора 2, 6-дихлорфенолиндофенола по аскорбиновой кислоте, 0,088 мг/мл;
V1 – объем 0,001 н раствора 2, 6-дихлорфенолиндофенола, пошедшего на титрование анализируемого образца с учетом поправки на реагенты, мл;
V2 – общий объем раствора, 50 мл;
V3 – объем раствора, взятого на титрование, 1 мл;
m – масса навески исследуемого материала, г;
100 – коэффициент пересчета в проценты.

Упрощенный йодатный метод определения витамина С в молоке

В основе йодатного метода лежит реакция окисления АК йодноватокислым калием до ДАК.

Определение витамина С упрощенным йодатным методом не применяют для анализа жидких концентратов из плодов шиповника, консервированных продуктов, свежеотжатых соков, свежих плодов, овощей, сушенных продуктов, витаминизированных чаев.

Ход анализа. Экстракцию витамина С провести с использованием 2%-го раствора соляной кислоты по методике, указанной выше. На анализ отобрать 1–5 мл экстракта (в зависимости от содержания витамина С) в коническую колбу вместимостью 100 мл, куда заранее добавить 0,5 мл 1%-го раствора йодистого калия, 1 мл 1%-го раствора крахмала и воды (3,5–7,5мл) с таким расчетом, чтобы общий объем смеси составил 10 мл. Полученный раствор оттитровать из микробюретки 0,001 н раствором йодноватокислого калия до появления устойчивого слабо синего окрашивания. Рассчитать содержание аскорбиновой кислоты (САК, мг %) в анализируемом молоке по формуле

CAK=T×V1×V2m×V3×100,

где Т – титр 0,001 н раствора йодноватокислого калия по аскорбиновой кислоте, 0,088 мг/мл;
V1 – объем 0,001 н раствора йодноватокислого калия, пошедшего на титрование анализируемого образца с учетом поправки на контрольный раствор, мл;
V2 – общий объем экстракта, 1–5 мл;
V3 – объем раствора, взятого на титрование, 10 мл;
m – масса навески исследуемого материала, г;
100 – коэффициент пересчета в проценты

Контрольный опыт. В коническую колбу отмерить 0,5 мл 1%-го раствора йодистого калия, 1 мл 1%-го раствора крахмала, 1 мл 2%-го раствора соляной кислоты и воды с таким расчетом, чтобы общий объем жидкости составил 10 мл, и оттитровать из микробюретки 0,001 н раствором йодноватокислого калия до появления устойчивого слабо синего окрашивания.

Необходимые реактивы, посуда, оборудование:

§1-, 2%-ные растворы соляной кислоты, 1%-ный раствор щавелевой кислоты, 6%-ный раствор метафосфорная кислота (НnPnO3n), 10%-ный раствор сульфата меди, 2%-ный раствор серной кислоты, аскорбиновая кислота кристаллическая, 1%-ный раствор крахмала, 0,001 н раствор 2,6-дихлор-фенолиндофенола, аскорбиновая кислота кристаллическая, хлороформ, 1%-ный раствор йодистого калия, 0,001 н раствор йодноватокислого калия (KJO3), кристаллический йодид калия;

§колбы для титрования, пипетки, микробюретки, фарфоровые ступки с пестиком, мерные колбы вместимостью 50 мл, 100 мл, делительные воронки, воронки для фильтрования, мерные цилиндры, пробирки;

§аналитические весы, центрифуга, термостат на 110 0С.

1%-ный раствор соляной кислоты. В мерную колбу вместимостью 1000 мл отмерить 23 мл соляной кислоты плотностью 1,185 г/мл, развести 300 мл дистиллированной воды и довести объем раствора до метки.

0,001 н раствор йодноватокислого калия (KJO3). Навеску йодата калия 0,03568 г растворить в небольшом количестве дистиллированной воды в мерной колбе вместимость 1 л и довести объем раствора до метки.

0,001 н раствор 2,6-дихлорфенолиндофенола (краска Тильманса). Навеску краски около 0,2 г растворить в 300 мл свежепрокипяченной теплой дистиллированной воды, добавить 20–30 капель 0,01 н раствора гидроксида калия или натрия и количественно перенеси в колбу вместимостью 1000 мл. Объем раствора довести до метки и отфильтровать. Титр раствора определить по йодноватокислому калию.

Определение титра раствора 2,6-дихлорфенолиндофенола по йодноватокислому калию. В мерной колбе вместимостью 50 мл растворить 1 мг кристаллической аскорбиновой кислоты в 30 мл раствора 2%-ной серной кислоты и довести объем до метки тем же раствором кислоты. В две конические колбы для титрования отобрать по 5 мл приготовленного раствора аскорбиновой кислоты. Раствор в одной колбе оттитровать 0,001 н раствором 2,6-дихлорфенолиндофенолом до появления розового окрашивания, не исчезающего в течение 30 с. Во вторую колбу добавить несколько кристалликов йодида калия (около 1–2 мг), 5 капель 1%-го раствора крахмала и оттитровать 0,001 н раствором йодноватокислого калия до появления едва заметного синего окрашивания.

Исходя из того, что 1 мл 0,001 н раствора йодноватокислого калия, а следовательно, и 2,6-дихлорфенолиндофенола, эквивалентен 0,088 мг аскорбиновой кислоты, рассчитать титр раствора 2,6–дихлор-фенолиндофенола (Т, мг/мл) по аскорбиновой кислоте по формуле

T=0,088×V1V2,

где 0,088 – количество аскорбиновой кислоты, соответствующее 1 мл 0,001 н раствора йодноватокислого калия, мг/мл;
V1 – объем 0,001 н раствора йодата калия, израсходованного на титрование раствора аскорбиновой кислоты, мл;
V2 – объем раствора 2,6-дихлорфенолиндофенола, израсходованное на титрование, мл.