مقدمه :
قند ها از جمله کربوهیدرات هایی است , که در مواد غذایی مهم هستند و در سطح وسیعی در طبیعت توزیع شده است . هیچ کدام از طبقات و گروه های ترکیبات آلی این چنین واکنش های فراوان شیمیایی سریع را , مانند قند انجام نمی دهند .برای قند تعدادی آزمایش پیشنهادی است که اساسشان به این صورت است : به محض واکنش گروه کربونیل با اکسیژن, واکنشی میان اسید قوی با ترکیبات آلی دیگر انجام میشود که منجر به تغییر رنگ شده و در مجاورت گروه گلیکول ایجاد شکاف می نماید . روش برای شناسایی قند قهو ای و دسته بندی قند احیا و قند غیر احیا است . برای آزمایش برای قند احیا , یون فلز احیا شده و ترکیب نیتروژن احیا استفاده می شود و یا نمک های تترازولیوم (tetrazolium)واکنش می دهد . نتیجتا دوره ی اکسیداسیون و واکنش های رنگی , بامواد آلی به کار رفته شده , برای واکنش تخریب و تجزیه ی قند , محصولاتی مانند فورفورال را برای هر دو نوع قند احیا و غیر احیا ایجاد می کند. آزمایش فهلینگ یکی از روش های شیمیایی است , که برای آزمون و بررسی مونوساکارید ها و الیگوساکارید های احیا , در سطح وسیعی استفاده می شود و اساس آن کاهیده شدن یون های مس در محلول قلیایی , به فرم اکسید مس قرمز است . بهترین معرف شناخته شده برای این گونه از آزمون , محلول فهلینگ است .
مواد و وسایل لازم :
محلول فهلینگ
معرف متیل بلو 1%
فنل فتالیین
اسید کلریدریک رقیق
سود رقیق 10%
آب مقطر
مربا هویج
پشم شیشه
بشر
ارلن
بالن
بورت
استوانه مدرج
روش انجام آزمایش :
5 گرم از نمونه که در این آزمایش مربای هویج بود را در یک بشر وزن می کنیم . سپس cc100 آب مقطر به نمونه اضافه می کنیم , نمونه را با قاشقک هم می زنیم تا کاملا یک نواخت شود .
نمونه ی یک نواخت شده را در یک بالن حجمی cc250 به کمک پشم شیشه صاف می کنیم . محلول حاصل را با آب مقطر به حجم می رسانیم . cc100 از محلول به حجم رسانده را در یک ارلن می ریزیم و cc 10 اسید کلریدریک رقیق به آن می افزاییم . سپس محلول را می جوشانیم . بعد از این که محلول به جوش آمد , ارلن را سرد می کنیم . با این کار , برای اندازه گیری قند کل , قند های غیر احیا نیز ,به قند احیا هیدرولیز می شود . سپس با سود رقیق 10 % خنثی می کنیم . محلول را در یک بالن cc250 به حجم می رسانیم . محلول به حجم رسانده را در بورت می ریزیم و در یک بشر cc 10 محلول فهلینگ می ریزیم و 5 قطره معرف متیلن بلو 1% می افزاییم . محلول در بشر را می جوشانیم . وقتی به جوش آمد , ابتدا cc3 محلول قند که در بورت است , به محلول در بشر اضافه می کنیم و در دمای جوش با محلول قند به حجم رسانده تیتر می کنیم . نقطه ی پایانی از بین رفتن رنگ آبی ( ایجاد رنگ قرمز آجری ) می باشد . حجم محلول قند مصرفی cc5/12 بود . با این آزمایش می توان مقدار قند کل را حساب نمود .
برای اندازه گیری قند احیا نیز , نمونه یکنواخت شده را در بالن صاف کرده و به حجم می رسانیم . سپس مقداری از محلول قند را در بورت می ریزیم . در یک بشر cc10 محلول فهلینگ را به همراه 5 قطره معرف متیلن بلو می ریزیم . محتویات بشر را می جوشانیم و در دمای جوش cc3 محلول در بورت را به بشر اضافه می کنیم و تا ایجاد رنگ قرمز آجری تیتر می کنیم .
مقدار محلول قند مصرفی , cc 5/9 بود .
نتیجه :
5/2×250×5/49 =در صد قند کل
T×W×10
Tحجم محلول قندی پس از هیدرولیز
Wوزن نمونه یک نواخت
%5/ 49 = 5/2×250×5/49 =در صد قند کل
10×5×5/12
250×5/49 =در صد قند احیا
T×W×10
T حجم محلول قندی قبل از هیدرولیز
W وزن نمونه یک نواخت
%8/ 19 = 250×5/49 = در صد قند احیا
10×5×5/12
قند غیر احیا = قند احیا – قند کل
%7/29 = 8/19- 5/49
بحث :
محلول فهلینگ , از مخلوط دو محلول به نام محلول فهلینگ شماره ی A که شامل محلول 28/69 گرم سولفات مس (II ) و یک میلی لیتر اسید سولفوریک یک مولار در یک لیتر آب مقطر , محلول فهلینگ شماره ی B که شامل محلول 346 گرم تارتارات سدیم و پتاسیم و 100 گرم هیدروکسید سدیم در یک لیتر آب مقطر . در این آزمایش از محلول فهلینگ A و B هرکدام cc 5 استفاده شد . در این آزمایش در قند کل و درصد قند احیا بر حسب گلوکز بود . برای اندازه گیری قند , باید قند های غیر احیا , نظیر سوکروز را به قند احیا تبدیل کرد . به این منظور باید نمونه را حرارت دهیم . در این روش سولفات مس قلیایی توسط قند , احیا شده و به اکسید مس قرمز رنگ تبدیل می شود .
Cu2O > ----سولفات مس + محلول قند
اساس این آزمایش اندازه گیری حجم محلول قندی لازم برای احیا حجم معینی از مخلوط محلول های فهلینگ در مجاورت متیلن بلو به عنوان معرف است . برای جلوگیری از مزاحمت اکسیژن هوا در واکنش , عمل تیتراسیون را در حال جوشیدن انجام می دهیم . زیرا اکسیژن واکنش برگشتی را انجام می دهد و دوباره سولفات مس تولید می شود . هدف از صاف کردن با پشم شیشه , جدا سازی مواد جامد نامحلول است . برای اطمینان از این که سود رقیق , محلول را خنثی کرده است , چند قطره معرف فنل فتالیین اضافه می کنیم تا رنگ ارغوانی مشاهده شود . بهترین PH برای قند احیا , PH نزدیک به قلیایی است , زیرا سرعت بالاتر است و واکنش بهتر انجام میگیرد . متیلن بلو یک معرف اکسایش کاهش است , بنابراین تیتراسیون ما از نوع اکسایش کاهش است .