Определение цветности сахара-песка

Введение

Цветность сахара-песка является одним из важных показателей его качества и в основном определяется присутствием в кристаллах сахара продуктов карамелизации и щелочно-термического разложения редуцирующих веществ, меланоидинов и полифенольных комплексов. Все эти компоненты присутствуют в кристаллах сахара-песка в различном соотношении и оказывают суммарное влияние на его цветность. Характер включения красящих веществ в кристаллы сахара зависит от их химических свойств и технологических условий производства сахара-песка. Известно также, что между цветностью и зольностью сахара-песка имеется определенная взаимосвязь и чем выше цветность, тем выше его зольность. Этим, по-видимому, объясняется то, что основное количество красящих веществ, как и зольных элементов, содержится в пленке на кристаллах сахара.

Принципы измерения цветности растворов сахара-песка те же, что и темноокрашенных растворов. Однако этот анализ требует вы­сокой точности выполнения в виду незначительного содержания в са­харе-песке красящих веществ.

Так, например, при длине кюветы 1 см раствор сахара-песка концентрацией 50 %СВ поглощает всего 3 %падающего синего света, и даже небольшое помутнение, пузырек воздуха или загрязнение на ее стенке дают значительную ошибку измерения. Растворы сахара должны быть максимально концентрированными. Это всвою очередь затрудняетополаскивание кювет, а остатки воды, смешиваются с раствором, образуют полосы, рассеивающие свет.

Поэтому для определения цветности сахара-песка рекомендовано готовить растворы концентрацией 50 %по рефрактометру и анализи­ровать их в кювете длиной 5 см. Замер оптической плот­ности, обусловленной красящими веществами сахара, проводят при длине волны 420 нм, а присутствие взвешанных нерастворимых частиц по величине оптической плотности при 720 нм. При 720 нм /красный свет/ абсорбция света красящими веществами ничтожна.

Принцип метода анализа основан на определении оптической плотности раствора сахара-песка на фотоэлектроколориметре.

Реактивы:

- 0,1 н. раствор НСlили NаОН.

Приборы и материалы:

- фотоэлектроколориметр;

- рефрактометр;

- коническая колба вместимостью 250 см³.

Ход определения

100 г сахара-песка растворяют в 110 г дистиллированной во­ды, нагретой до 90 - 100° С в конической колбе вместимостью 250 см³.

Воду добавляют постепенно, перемешивая мягким покачиванием колбы до полного растворения сахара. Концентрация приготовленно­го раствора по рефрактометру должна быть 50 % ± 0,5 % сухих ве­ществ. Раствор фильтруют через бумажно-батистовый фильтр, или под разрежением /остаточное давление 8-15 кПа/ по методу ВНИИСП через 2 слоя батиста и фильтрационный тампон.

Первую порцию фильтрата /10-15 см³/ отбрасывают, а две пос­ледующие возвращают в воронку. Профильтрованный сахарный раствор доводят до рН 7 ± 0,2, используя 0,1н. раствор HСlили NaОН, заливают в кювету длиной 5 см и помещают в кюветное отделение прибора.

В качестве эталона используют свежую дистиллированную воду, полученную с помощью дистиллятора Д-1 или других приборов с по­верхностью охлаждения, выполненной из стекла или нержавеющей ста­ли.

Оптическую плотность исследуемого сахарного раствора заме­ряют при длине волны 420 и 720 нм. После замера оптической плотности сахарного раствора уточняют его концентрацию. Для чего раствор берут на рефрактометрический анализ прямо из кюветы.

Расчеты:

1.Цветность сахара-песка в физических единицах определяют
по формуле

Ц_сах.= ,

где Ц – цветность сахара-песка, ед. опт. плотности;

1000 – установочный коэффициент;

СВ – содержание сухих веществ в растворе, замеренное рефрактоматрически, %;

d – плотность раствора, г/см³;

b – длина кюветы,см;

D₄₂₀ – оптическая плотность раствора сахара, замеренная при длине волны 420 нм. Ее подставляют в формулу без корреляции, если оптическая плотность раствора при 720 нм равна нулю. Если D₇₂₀ ¹ 0, но не превышает 0,02, то в формулу подставляют расчетную (скорректированную) оптическую плотность

D₄₂₀ = D’₄₂₀ – 1,81 × D₇₂₀,

где D’₄₂₀ - оптическая плотность раствора, измеренная при длине волны 420 нм;

1,81 – коэффициент, показывающий зависимость между оптической плотностью раствора сахара – песка при длинах волн 420 и 720 нм,

(Если D₄₂₀ > 0,02, то значение D₄₂₀ уточняют по формуле

D₄₂₀ = (D’₄₂₀ × D’’₇₂₀ - D’’₄₂₀ × D’₇₂₀) / (D’’₇₂₀ - D’₇₂₀)

D’’₄₂₀ , D’’₇₂₀ - значения оптической плотности нефильтрованного раствора при 420 и 720 нм;

D’₄₂₀ , D’₇₂₀ - значения оптической плотности фильтрованного раствора при 420 и 720 нм;

2. Цветность сахара-песка, выраженную в условных единицах, подсчитывают по формуле

Ц = Ц_сах / 130,

где Ц - цветность сахара-песка, усл.ед.;

Ц_{сах -} цветность сахара-песка, ед. опт. плотности;

130 - эмпирический коэффициент.

Контрольные вопросы

1. Какие основные требования к качеству сахара-песка зафиксирова­ны в ГОСТ 21-94?

2. Почему о качестве сахара-песка судят по совокупности ряда его
показателей?

3. Что такое органолептические показатели качества сахара-песка?

4. Как редуцирующие вещества влияют на качество сахара?

5. На каком принципе основан метод определения РВ в сахаре-
песке?

6. Что такое кондуктометрическая зола?

7. На каком принципе основано определение кондуктометрической золы?

8. Какиеприборы используют для определения кондуктометрической золы?

9. Почему оптическую плотность сахара-песка замеряют при
двух длинах волн: 420 и 720 нм?

10. В каких единицах выражают цветность сахара-песка?