Межгосударственный стандарт ГОСТ 8756.13-87 "Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения сахаров" (утв. постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 28 сентября 1987 г. N 3736)

Fruit and vegetable products. Methods for determination of sugars

Дата введения - 1 января 1989 г.

Взамен ГОСТ 8756.13-70

Настоящий стандарт устанавливается на продукты переработки плодов и овощей и устанавливает методы определения массовой доли редуцирующих сахаров, общего сахара и сахарозы.

1. Отбор и подготовка проб

1.1. Отбор проб - по ГОСТ 26313, подготовка проб - по ГОСТ 26671.

2. Перманганатный метод

2.1. Сущность метода

Метод основан на способности карбонильных групп сахаров восстанавливать в щелочной среде оксид меди (II) до оксида меди (I). При растворении железоаммонийными квасцами образовавшийся оксид меди (I), окисляясь до оксида меди (II), восстанавливает железо (III) в железо (II), количество которого определяют титрованием раствором марганцовокислого калия. Метод применяется при возникновении разногласии в оценке качества.

2.2. Аппаратура, реактивы и материалы

Весы лабораторные общего назначения с метрологическими характеристиками по ГОСТ 24104*, наибольшим пределом взвешивания до 200 г и поверочной ценой деления не более 0,5 мг.

Весы лабораторные общего назначения с метрологическими характеристиками по ГОСТ 24104*, с наибольшим пределом взвешивания до 500 г и поверочной ценой деления не более 50 мг.

Электроплитка бытовая по ГОСТ 14919.

Баня водяная.

Термометр лабораторный с диапазоном измерений 0°С - 100°С, с ценой деления не более 0,5°С по ГОСТ 28498.

Колбы мерные 1-100-2, 1-200-2, 1-250-2, 1-1000-2 по ГОСТ 1770.

Цилиндры мерные 1-10 или 3-10, 1-25 или 3-25, 1-100 или 3-100, 1-500 или 3-500 по ГОСТ 1770.

Колбы Кн-2-250-34, 40, 50 по ГОСТ 25336.

Колба с тубусом 1-500 или 2-500 по ГОСТ 25336.

Пипетки 2-1-5, 2-1-25, 2-1-50 по НТД.

Бюретки 1-2-25-0,1, 1-2-50-0,1 по НТД.

Стакан Н-1-50 или В-1-50 по ГОСТ 25336.

Воронки стеклянные тип В по ГОСТ 25336.

Воронка ВФ-1 ПОР 10 или ПОР 16 по ГОСТ 25336.

Капельница стеклянная лабораторная по ГОСТ 25336.

Насос водоструйный по ГОСТ 25336.

Часы песочные на 2, 3, 5 мин или секундомер.

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83, ч.д.а., раствор с массовой концентрацией 150 .

Натрий фосфорнокислый двузамещенный по ГОСТ 4172, ч.д.а., раствор с массовой концентрацией 200 .

Натрий сернокислый 10-водный по ГОСТ 4171, ч.д.а., насыщенный раствор.

Калий железистосинеродистый 3-водный по ГОСТ 4207, ч.д.а., раствор с массовой концентрацией 150 .

Цинк уксуснокислый 2-водный по ГОСТ 5823, ч.д.а., раствор с массовой концентрацией 230 .

Цинк сернокислый 7-водный по ГОСТ 4174, х.ч., раствор с массовой концентрацией 145 .

Свинец уксуснокислый по ГОСТ 1027, ч.д.а., раствор с массовой концентрацией 300 .

Медь (II) сернокислая пятиводная по ГОСТ 4165, х.ч.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, х.ч.

Кислота серная по ГОСТ 4204, х.ч., плотностью 1836 .

Кислота соляная по ГОСТ 3118, х.ч., плотностью 1190 .

Кислота щавелевая по ГОСТ 22180, х.ч.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, ч.д.а., растворы с массовой концентрацией 10 , 40 и 200 .

Калий-натрий виннокислый четырехводный по ГОСТ 5845, х.ч.

Квасцы железоаммонийные по НТД, х.ч., насыщенный раствор.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, х.ч.

Метиловый оранжевый, раствор с массовой концентрацией 1 .

Фенолфталеин, спиртовой раствор с массовой концентрацией 10 .

Бумага лакмусовая.

Бумага универсальная индикаторная рН 1-10.

Бумага фильтровальная лабораторная по ГОСТ 12026.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Примечание. Допускается применять импортное оборудование, посуду и реактивы с техническими характеристиками не ниже отечественных аналогов.

2.3. Подготовка к испытанию

2.3.1. Приготовление раствора сернокислой меди (раствор Фелинга 1)

69,28 г сернокислой меди растворяют в воде и доводят объем раствора в мерной колбе до 1000 .

2.3.2. Приготовление щелочного раствора калия-натрия виннокислого (раствор Фелинга 2)

346,0 г виннокислого калия-натрия растворяют при температуре нагревания 25°С - 40°С в 400 - 500  воды, прибавляют 100,0 г гидроокиси натрия, растворенной в 200 - 300  воды, перемешивают и доводят объем в мерной колбе до 1000 .

2.3.3. Приготовление раствора железоаммонийных квасцов

86,0 г квасцов растворяют в 400 - 500  воды, осторожно прибавляют 50  серной кислоты. Раствор перемешивают, охлаждают до 20°С, переносят в мерную колбу вместимостью 1000  и доводят до метки.

Раствор квасцов не должен содержать железа (II). При прибавлении к раствору железоаммонийных квасцов одной - двух капель раствора марганцовокислого калия розовая окраска не должна исчезать в течение 1 мин. Если розовая окраска сразу исчезает, снова добавляют марганцовокислый калий в количестве, необходимом для появления устойчивой слабо-розовой окраски.

2.3.4. Приготовление раствора марганцовокислого калия и определение его титра

5,00 г марганцовокислого калия растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1000  и переливают в темную склянку. Через 8 - 14 дней раствор марганцовокислого калия фильтруют через фильтрующую воронку. 1  такого раствора с учетом поправочного коэффициента соответствует 10 мг меди. Для определения поправочного коэффициента берут 0,2483 г щавелевой кислоты, количественно переносят в коническую колбу, растворяют в 100  воды и добавляют 2  серной кислоты. Раствор нагревают до 80°С и титруют раствором марганцовокислого калия до появления неисчезающей в течение 30 с розовой окраски.

Поправочный коэффициент (К) вычисляют по формуле

,

где 25 - объем раствора марганцовокислого калия, соответствующий 0,2483 г щавелевой кислоты,

V - объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование взятой навески щавелевой кислоты, .

2.4. Проведение испытания

2.4.1. Приготовление испытуемого раствора

Навеску исследуемого продукта берут из такого расчета, чтобы концентрация сахаров в полученном конечном растворе составляла 2 - 6 .

Необходимую массу навески в граммах определяют по формуле

,

где с - концентрация сахаров в конечном растворе, равная 2 - 6 ;

V - вместимость используемой мерной колбы, ;

- предполагаемая массовая доля сахаров в исследуемом продукте, %.

В стеклянном стакане взвешивают навеску исследуемого продукта. Результат взвешивания записывают до четвертого знака после запятой. Навеску переносят в мерную колбу вместимостью 250 , смывая стакан несколько раз водой. Количество воды для перенесения навески не должно превышать 120 . Органические кислоты, содержащиеся в навеске, нейтрализуют раствором угле кислого натрия до рН 7,0, применяя для контроля универсальную индикаторную или лакмусовую бумагу.

После нейтрализации колбу с содержимым нагревают на водяной бане при температуре 80°С в течение 15 мин при частом взбалтывании. Затем охлаждают содержимое колбы до комнатной температуры и проводят осаждение веществ, мешающих определению сахаров, одним из приведенных ниже методов.

2.4.1.1. Осаждение раствором уксуснокислого свинца.

К охлажденному до комнатной температуры раствору прибавляют мерным цилиндром 7  раствора уксуснокислого свинца, хорошо перемешивают и оставляют стоять на 5 мин. Появление прозрачного слоя жидкости над осадком указывает на полноту осаждения, в противном случае вносят дополнительно по каплям раствор уксуснокислого свинца до появления прозрачного слоя жидкости.

Затем в эту же колбу для удаления избытка уксуснокислого свинца, вносят 18 - 20  раствора фосфорнокислого натрия или раствора сернокислого натрия. Содержимое колбы взбалтывают и дают осадку отстояться. Для осаждения избытка уксуснокислого свинца фосфорнокислым натрием достаточно 10 мин. При осаждении сернокислым натрием при мутном растворе жидкость отстаивают 24 ч.

После отстаивания проверяют полноту осаждения осторожным приливанием по стенке горлышка колбы нескольких капель раствора фосфорнокислого или сернокислого натрия. При помутнении жидкости прибавляют дополнительно один из указанных выше растворов (1 - 2 ), затем содержимое колбы взбалтывают, дают отстояться и снова повторяют определение полноты осаждения избытка уксуснокислого свинца. При отсутствии помутнения в месте соприкосновения жид костей содержимое колбы доводят водой до метки, перемешивают и фильтруют через складчатый фильтр в сухую колбу.

2.4.1.2. Осаждение растворами железистосинеродистого калия и уксуснокислого цинка.

К охлажденному до комнатной температуры раствору прибавляют пипеткой 2  раствора же лезистосинеродистого калия, взбалтывают, добавляют 2  раствора уксуснокислого цинка, снова взбалтывают и дают отстояться 5 мин. Если раствор над осадком остается мутным, то добавляют большее количество указанных растворов в равных объемах.

Содержимое колбы доводят водой до метки, перемешивают и фильтруют через складчатый фильтр в сухую колбу.

2.4.1.3. Осаждение растворами сернокислого цинка и гидроокиси натрия.

К охлажденному до комнатной температуры раствору прибавляют 10  раствора сернокислого цинка, если масса навески менее 5 г, и 15 , если масса навески более 5 г, и раствор гидроокиси натрия с концентрацией 40 в объеме, который установлен в отдельном опыте титрованием соответствующего прибавленного объема раствора сернокислого цинка этим же раствором гидроокиси натрия в присутствии фенолфталеина. Содержимое колбы взбалтывают, доводят дистиллированной водой до метки, перемешивают и фильтруют через складчатый фильтр в сухую колбу.

2.4.1.4. Полученный по пп. 2.4.1.1, 2.4.1.2 или п. 2.4.1.3 фильтрат служит для определения редуцирующих сахаров, а после проведения инверсии - общего содержания сахара. Фильтрат должен быть прозрачным.

2.4.2. Определение массовой доли редуцирующих сахаров

В коническую колбу вместимостью 250  последовательно вносят по 25  раствора сернокислой меди и щелочного раствора виннокислого калия-натрия. Смесь нагревают до кипения и сейчас же приливают пипеткой 50  испытуемого раствора, полученного по п. 2.4.1. Содержимое колбы снова доводят до кипения и кипятят 2 мин, отсчитывая время с момента появления первых пузырьков. По окончании нагревания выпавшему осадку оксида меди (I) дают отстояться. Раствор над осадком должен быть синим от избытка ионов меди. Если раствор над осадком обесцвечивается, то определение повторяют с меньшим точно измеренным объемом испытуемого раствора, с добавлением в реакционную колбу воды в таком объеме, который составил бы вместе с взятым количеством испытуемого раствора 50 .

Затем еще горячую жидкость фильтруют с помощью водоструйного насоса в колбу с тубусом через фильтрующую воронку, избегая по возможности перенесения осадка на фильтр. Во избежание окисления меди (I) до меди (II) при соприкосновении с воздухом, осадок на фильтре и в колбе должен быть все время покрыт жидкостью. Осадок в колбе промывают несколько раз небольшими порциями горячей воды, давая каждый раз осадку осесть на дно и сливая горячую жидкость через фильтр. Окончив промывание, осторожно вынимают фильтрующую воронку и вставляют ее в чистую колбу для отсасывания.

Затем растворяют осадок оксида меди (I), для чего отмеривают цилиндром 30 - 50  раствора железоаммонийных квасцов, вносят их небольшими порциями в коническую колбу с осадком, покрытым небольшим количеством воды. После растворения осадка в колбе жидкость сливают по палочке в фильтрующую воронку, предварительно отсоединив водоструйный насос.

После растворения всего осадка коническую колбу и воронку промывают оставшимся раствором железоаммонийных квасцов и несколько раз небольшими порциями горячей воды, давая каждый раз жидкости стечь с фильтра и собирая все промывные воды в колбе для отсасывания.

Фильтрующую воронку вынимают из колбы и фильтрат сразу титруют раствором марганцовокислого калия до неисчезающей в течение 30 с слабо-розовой окраски.

2.4.3. Определение массовой доли общего сахара

Перед определением содержания общего сахара проводят инверсию сахарозы. Для этого 50  полученного по п. 2.4.1 фильтрата пипеткой вносят в мерную колбу вместимостью 100 , прибавляют 5  соляной кислоты и взбалтывают. В колбу вставляют термометр и помещают в нагретую до 70°С водяную баню. Доводят температуру раствора в течение 2,5 - 3 мин до 67°С - 70°С и выдерживают раствор при этой температуре 5 мин.

После инверсии раствор сразу охлаждают под струей холодной воды до комнатной температуры, удаляют термометр, предварительно ополоснув его водой, прибавляют одну каплю раствора метилового оранжевого и осторожно нейтрализуют, приливая по каплям сначала раствор гидроокиси натрия с массовой концентрацией 200 , а затем к концу нейтрализации - раствор с массовой концентрацией 10 до появления желто-оранжевой окраски.

Затем нейтрализованный раствор доводят водой до объема 100 .

Определение проводят в соответствии с требованиями п. 2.4.2.

2.5. Обработка результатов

2.5.1. Количество раствора марганцовокислого калия в , израсходованное на титрование, умножают на 10 (количество миллиграммов меди, соответствующее 1  раствора марганцовокислого калия и на поправочный коэффициент (К), определенный по п. 2.3.4), после чего по таблице (см. приложение) находят соответствующее количество редуцирующих Сахаров во взятом объеме испытуемого раствора.

2.5.2. Массовую долю редуцирующих Сахаров (х) в процентах вычисляют по формуле

,

где - масса редуцирующих сахаров, найденная по таблице (см. приложение), мг;

V - объем испытуемого раствора, приготовленного из навески, ;

m - масса навески продукта, г;

- объем раствора, использованный для определения сахара, .

2.5.3. Массовую долю Сахаров в виде инвертного сахара () в процентах вычисляют по формуле

,

где - объем раствора после инверсии, ;

- объем испытуемого раствора, использованный для инверсии, .

Вычисление проводят до второго десятичного знака. За результат измерения принимают среднеарифметическое результатов двух параллельных определений и выражают целым числом с одним десятичным знаком.

Допускаемое абсолютное расхождение между результатами двух параллельных определений для доверительной вероятности Р = 0,95 не должно превышать 0,5%.

Допускаемое абсолютное расхождение между результатами двух измерений, полученных в разных лабораториях для одной и той же пробы, при Р - 0,95 не должно превышать 1%.

Методика выполнения измерения обеспечивает получение достоверных определений массовой доли Сахаров в диапазоне 3% - 80%. Предел возможных значений абсолютной погрешности измерений при Р = 0,95 составляет = = 0,3%.

2.5.4. Массовую долю сахарозы () в процентах вычисляют по формуле

,

где 0,95 - коэффициент пересчета инвертного сахара в сахарозу.

2.5.5. Массовую долю сахаров в зависимости от соответствующих указаний в целевых стандартах на продукты переработки плодов и овощей определяют или в виде суммы редуцирующих Сахаров и сахарозы, или в виде инвертного сахара.

3. Фотоколориметрический метод

3.1. Сущность метода

Метод основан на взаимодействии карбонильных групп Сахаров в щелочной среде с железосинеродистым калием и измерении оптической плотности полученного раствора на фотоэлектроколориметре.

3.2. Аппаратура, реактивы и материалы по п. 2.2 со следующими дополнениями:

фотоэлектроколориметр двухлучевой по НТД, с пределами измерений оптической плотности от 0 до 1,3; основной погрешностью измерения не более 2,5% и светофильтром с нм или спектрофотометр для измерений в видимой области спектра.

Колбы Кн-1-250-29/32 ТС по ГОСТ 25336.

Холодильник ХШ-1-300, или 400, или 500-29/32 по ГОСТ 25336.

Пипетки 2-1-20 или 2-2-60, 6 или 7-1-5, или 6 или 7-2-5, 6 или 7-1-10, или 6 или 7-2-10 по НТД.

Стакан Н-1-50 или В-1-50 по ГОСТ 25336.

Эксикатор по ГОСТ 25336.

Калий железосинеродистый по ГОСТ 4206, х. ч., раствор с массовой концентрацией 10 .

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, ч. д. а., раствор с (NaOH) = 25 .

Сахароза по ГОСТ 3118, х. ч., или сахар-рафинад по ГОСТ 22**.

3.3. Подготовка к испытанию

3.3.1. Приготовление раствора железосинеродистого калия

10,00 г железосинеродистого калия растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 1000  и доводят до метки.

3.3.2. Приготовление раствора гидроокиси натрия

Готовят раствор гидроокиси натрия с массовой концентрацией 450 и оставляют стоять на 10 дней для оседания образовавшейся мути. Из отстоявшегося раствора после декантации приготовляют раствор с (NaOH) = 2,5 соответствующим разбавлением.

3.3.3. Приготовление стандартного раствора инвертного сахара

Навеску предварительно высушенной в эксикаторе в течение трех суток сахарозы или сахара-рафинада массой 0,380 г растворяют в дистиллированной воде и количественно переносят водой в мерную колбу вместимостью 200  с таким расчетом, чтобы общий объем был не более 100 . Прибавляют 10  концентрированной соляной кислоты и проводят инверсию сахарозы по п. 2.4.3.

Нейтрализованный раствор доводят водой до метки и тщательно перемешивают.

Полученный раствор содержит 2 мг инвертного сахара в 1 .

3.3.4. Колориметрирование стандартного раствора и построение градуировочного графика

В шесть конических колб вместимостью каждая по 250  вносят пипеткой по 20  раствора железосинеродистого калия, по 5  раствора гидроокиси натрия с (NAOH) = 2,5 и по 7,0; 7,5; 8,0; 8,5; 9,0; 9,5  стандартного раствора инвертного сахара, что соответствует 14, 15, 16, 17, 18 и 19 мг инвертного сахара. Из бюретки соответственно приливают 3,0; 2,5; 2,0; 1,5; 1,0 и 0,5  воды, тем самым доводя объем жидкости в каждой колбе до 35 .

Колбы последовательно присоединяют к обратному холодильнику, содержимое нагревают до кипения, кипятят 1 мин, охлаждают под струей воды до комнатной температуры и измеряют оптическую плотность на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим максимум светопропускания при  нм. Контрольным раствором служит дистиллированная вода.

Измерение проводят в кювете с расстоянием между рабочими гранями 10 мм. Размер кюветы подобран так, чтобы оптическая плотность стандартных растворов, содержащих 14 - 19 мг инвертного сахара, была в пределах 0,2 - 0,7.

Оптическую плотность каждого раствора определяют не менее трех раз и из полученных значений находят среднеарифметическое.

Результаты определений наносят на график, откладывая на оси ординат значения оптической плотности и на оси абсцисс - соответствующие этим значениям массы инвертного сахара в миллиграммах.

3.4. Проведение испытания

3.4.1. Приготовление испытуемого раствора

Навеску продукта берут из такого расчета, чтобы концентрация сахаров в испытуемом растворе составляла около 4 .

Необходимую массу навески определяют по п. 2.4.1.

Получение испытуемого раствора из навески и осаждение мешающих определению веществ проводят по п. 2.4.1.

3.4.2. Определение редуцирующих сахаров

Испытуемый раствор разбавляют в 2 раза. Для этого 50  испытуемого раствора вносят пипеткой в мерную колбу вместимостью 100  и доводят водой до метки. Полученный раствор содержит около 2 .

В коническую колбу вместимостью 250  вносят пипеткой 20  раствора железосинеродистого калия, 5  раствора гидроокиси натрия с (NaOH) = 2,5 , 8  разбавленного раствора и 2  воды. Колбу присоединяют к обратному холодильнику, содержимое нагревают до кипения, кипятят 1 мин и затем охлаждают под струей холодной воды до комнатной температуры.

Колориметрируемый раствор должен быть прозрачным. Если полученный раствор будет мутным, то его следует профильтровать. Измерения оптической плотности проводят, как указано в п. 3.3.4.

Значения оптической плотности должны уложиться в интервале 0,2 - 0,7. В случае получения других значений определение повторяют, соответственно изменив объем добавляемого испытуемого раствора и воды, но так, чтобы суммарный объем был равен 10 .

Оптическую плотность измеряют в каждом растворе не менее трех раз и определяют среднеарифметическое значение.

3.4.3. Определение сахаров в виде инвертного сахара

Перед определением проводят инверсию сахарозы. Для этого 50  полученного по п. 3.4.1 испытуемого раствора вносят пипеткой в мерную колбу вместимостью 100  и далее поступают, как указано в п. 2.4.3.

Определение сахаров после инверсии проводят так, как указано в п. 3.4.2.

Оптическую плотность измеряют в каждом растворе не менее трех раз и определяют среднеарифметическое значение.

3.5. Обработка результатов

3.5.1. С помощью градуировочного графика по полученному значению оптической плотности находят массу редуцирующих сахаров в миллиграммах.

3.5.2. Массовую долю редуцирующих сахаров (х) в процентах вычисляют по формуле

,

где - масса редуцирующих сахаров, найденная по графику, мг;

V - объем испытуемого раствора, приготовленного из навески, ;

- объем, до которого доведен разбавленный раствор, ;

m - масса навески продукта, г;

- объем раствора, использованный для разбавления, ;

- объем разбавленного раствора, использованный для определения, .

3.5.3. Массовую долю сахаров в виде инвертного сахара () в процентах вычисляют по формуле

,

где - масса инвертного сахара, найденная по графику, мг;

- объем раствора после инверсии, ;

- объем испытуемого раствора, использованный для инверсии, ;

- объем раствора, использованный для определения, .

Вычисления проводят до второго десятичного знака. За результат измерения принимают среднеарифметическое результатов двух параллельных определений и выражают целым числом с одним десятичным знаком.

Допускаемое абсолютное расхождение между результатами двух параллельных определений для доверительной вероятности Р = 0,95 не должно превышать 0,5% при содержании сахара менее 35% и 0,8% - более 35%.

Допускаемое абсолютное расхождение между результатами двух измерений, полученных в разных лабораториях для одной и той же пробы, при Р = 0,95 не должно превышать 1%.

Методика выполнения измерения обеспечивает получение достоверных определений массовой доли Сахаров в диапазоне 3% - 80%. Предел возможных значений абсолютной погрешности измерений при Р = 0,95 составляет = = 0,3%.

3.5.4. Массовую долю сахарозы в процентах вычисляют по п. 2.5.4.

_________________

* С 1 июля 2002 г. действует ГОСТ 24104-2001. С 1 января 2010 г. на территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 53228-2008.

** На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 53396-2009.