İNVERT ŞEKER , TOPLAM ŞEKER , SAKKAROZ TAYİNİ– GIDA MADDELERİ

1. AMAÇ ve KAPSAM

Şeker içeren örneklerde toplam şeker,invert şeker,sakkaroz miktarının Lane-Eynon yöntemi ile tayinini amaçlar.

2. PRENSİP

Tüm monosakkaritler indirgen özelliktedir. Bir disakkarit olan sakkaroz indirgen özellikte olmayıp ,bunun inversiyona uğratılmasıyla elde edilen İnvert şeker ise birer monosakkarit olan glikoz ve fruktozun eşit orandaki karışımı olup indirgen özelliktedir. İnvert şekerin , Fehling çözeltisinde bulunan Cu⁺⁺ iyonunu , bazik ortamda suda çözünmeyen bakır-I-okside indirgemesi esasına dayanır. Tayinde bakırın suda çözünen kompleks tuzu kullanılır. Ortamın bazikliğini NaOH sağlar. Çözünebilir bakır tartarat bu çözeltide mavidir. Bakır-II- iyonunun indirgenmesi oluşan Cu⁺  iyonları tartarat ile kompleks oluşturmadığından Cu₂O halinde bazik çözeltiden ayrılıp çökerler.

İndikatör olarak kullanılan metilen mavisi , bazik ortamda invert şeker olmadığında mavi , olduğunda renksizdir. Titrasyon sırasında oluşan Bakır-I-Oksidin kırmızı rengi metilen mavisinin mavi rengi tarafından örtülür. Titrasyonun dönüm noktasında Cu⁺⁺ iyonları tükendiğinde ilave edilen şeker çözeltisi nedeniyle ortamda invert şeker bulunacağından indikatörün mavi rengi kaybolur ve Bakır-I-Oksitin  kırmızı rengi belirginleşir.

Sakkaroz Cu⁺⁺ iyonlarını indirgemediği için inversiyondan önce bulunan şeker miktarı yalnızca invert (indirgen ) şekerdir. Numune inversiyona uğratıldığında sakaroz da hidroliz olarak invert şeker haline geçer ve Cu⁺⁺ iyonlarını indirger. Bu durumda inversiyondan sonra bulunan şeker, toplam şekerdir (sakaroz + invert şeker). Toplam şeker ve invert şeker arasındaki fark 0,95 faktörü ile çarpılarak sakaroz miktarı bulunur. ( 95 g sakkarozdan 100 g invert şeker oluşur )

C₁₂H₂₂O₁₁  +  H₂O   –>>  C₆H₁₂O₆  +  C₆H₁₂O₆

Sakaroz          Glikoz     +    fruktoz  ( invert şeker )

3. ALET EKİPMAN

Genel laboratuar alet ekipmanları

4. KİMYASALLAR

• Fehling-I: 69,28 g Bakır(II)sülfat pentahidrat(CuSO₄. 5H₂O)1L ‘ye   tamamlanır.

• Fehling-II: 346g sodyum potasyum tartarat (C₄H₄O₆ NaK.4H₂O) ve 100g NaOH 1L ye tamamlanır.İki gün bekletilip süzülür en fazla iki ay bozulmadan saklanabilir.

• Metilen mavisi : % 0,2 ’lik

• 5 N Sodyum hidroksit (NaOH)

• derişik HCl , d=1,19

• Carrez 1:  219,4g cinko asetat di hidrat {Zn(CH₃COOH)₂ .2H₂O)}1L’ye   tamamlanır

• Carrez 2 :  105,6 g Potasyum ferro siyanür {K₄Fe(CN)₆ .3H₂O}1L’hazırlanır

• Stok invert şeker çözeltisi 10 g/L ‘lik : 9,5 g sakkaroz (C₁₂H₂₂O₁₁) 30-40mL su’da çözülerek 5 mL derişik (d=1,19) HCl ilave ederek oda sıcaklığında 3 gün bekletilerek hidroliz edilir, 1L ‘ye tamamlanır. ( Bu çözeltinin 1 mL sinde 10 mg invert şeker vardır. )

• Standart invert şeker çözeltisi: Stok invert şeker çözeltisinin 50 mL si 250 mL ‘lik ölçü balonuna alınır iki damla fenol ftalein indikatörü damlatarak 5N NaOH ile nötrleştirilerek balon çizgisine tamamlanır. Bu çözeltinin 1 mL sinde 2 mg invert şeker vardır. )

5. İŞLEM

• Faktör Tayini:

Fehling-I çözeltisinin 1 mL si yaklaşık olarak 10 mg İnvert şeker tarafından indirgenir. Buna göre faktör tayininde bulunacak invert şeker miktarı 5 mL Fehling-I alındığı için , 50 mg civarında olmalıdır.

Hazırlanan Fehling-I çözeltisinin faktör tayini için , bürete standart invert şeker çözeltisi ( 2 mg/mL lik ) alarak 5.6. maddedeki titrasyon kısmında anlatılan işlemler aynen uygulanır. Sarfiyat V₀ ise

                                               F= V₀ x 2

mg invert şeker olarak 5,0 mL Fehlingi indirgeyen invert şeker miktarı bulunur.

• Deney Numunesinin Hazırlanması:

Gerek invert şeker tayininde olsun , gerekse toplam şeker tayininde olsun , numune çözeltisinin hazırlanmasında dikkat edilmesi gereken en önemli nokta , 5.0 mL Fehling-I çözeltisini indirgeyecek olan yaklaşık 50 mg invert şekerin titrasyon için kullanılan numune çözeltisinin 10-20 mL sinde bulunmasını sağlamaktır.(2,5 mg – 5 mg / mL İnvert şeker ) Alınacak numune miktarları ve seyreltme oranları buna göre hesaplanmalıdır.

Seyreltme oranları kabaca şu şekilde hesaplanabilir

İnvert şeker tayini için seyreltme oranı  = Tahmini % İnvert Şeker / 0,3

Toplam şeker tayini için seyreltme oranı = Tahmini % Toplam Şeker / 0,3

( Bulunan değerler yuvarlatılarak , 100 ve katları şeklinde seçilebilir. )

Buna göre yaklaşık % 65 invert şeker içermesi beklenen bir numune için ( 65 / 0,3  = 217 ) à 200 kat seyreltme yapılmalıdır.

Tahin helvası vb. gibi yağlı ürünlerde yağı alınmış numune üzerinden çalışılmalı ve nihai hesaplamada bulunan yağ oranına göre orijinal numuneye çevrim yapılmalıdır.

5 – 10 g arasında belirlenmiş olan (gerekirse yağı alınmış) numune miktarı (m)  0,001 g hassasiyette bir behere tartılarak  20-30 mL su ile  çözülür . 100 mL lik ölçülü balona aktarılır. Beher az bir miktar su ile yıkanarak yıkama suları da ölçülü balona eklenir. Üzerine 1 mL Carrez-1 çözeltisi ekleyip iyice karıştırılır. Daha sonra 1 mL de Carrez-2 ekleyip iyice karıştırılır. Balon 100 mL (V₁) çizgisine saf su ile tamamlanıp katlı süzgeç kağıdından süzülür. Süzüntü berrak olmalıdır. (Berrak olmayan süzüntü durumunda Carrez-1 ve Carrez-2 miktarları artırılmalıdır) . Elde edilen berrak süzüntü invert şeker ve toplam şeker tayini için kullanılır. ( stok numune çözeltisi )

• İnvert Şeker Tayini :

5.2. maddede elde edilen berrak süzüntüden 10 – 20 mL lik bir kısım 0,1 mL hassasiyetle alınarak (V₂)  100 mL lik bir ölçü balonuna aktarılır. Asidik numuneler  fenol ftalein indikatörü yardımı ile NaOH çözeltisi kullanılarak nötrleştirilir. Balon 100 mL çizgisine tamamlanır(V₃). İyice çalkalanır. Bu çözelti bürete doldurularak 5.6. maddedeki titrasyon kısmındaki işlemler uygulanır.

• Toplam Şeker Tayini :

5.2. maddede elde edilen berrak süzüntüden 10 – 20 mL lik bir kısım 0,1 mL hassasiyetle alınarak (V₄) , 100 mL’lik ölçülü balon içerisine aktarılır. Eğer 20 mL den az miktarda almak gerekirse suyla 20 mL’ye tamamlanır. Üzerine derişik hidroklorik asit (d=1,19) çözeltisinden 5 mL eklenir. Çözeltinin içerisine termometre daldırılıp 67 ºC’a ayarlanmış su banyosuna yerleştirilir. Sık sık çalkalanarak sıcaklığın en fazla 2-3 dakikada 67 ºC’a gelmesi sağlanır. Bu andan itibaren tam 5 dakika aynı sıcaklıkta tutulur ve musluk altında hızlı bir şekilde soğutulur. Çözeltiye 1-2 damla fenolftalein indikatör çözeltisi konularak 5N NaOH ile çok açık pembe renk olana kadar nötralize edilir. Daha sonra hacim 100 mL çizgisine kadar saf su ile tamamlanır (V₅). İyice karıştırılır ve 5.6. maddedeki titrasyon kısmındaki işlemler uygulanır.

• Sakkaroz Tayini :

İnvert şeker ve toplam şeker tayinlerinden elde edilen sonuçlara göre hesaplanır.

• Titrasyon

Ön Titrasyon : 250 mL lik bir erlene 5,0 mL Fehling I ve 5,0 mL Fehling II çözeltilerinden alınarak Bakır-II-tartarat oluşturmak için çalkalanır. (koyu mavi renk bakır-II-tartarat oluştuğunu gösterir) .Üzerine 10 mL saf su eklenir. Erlen ısıtıcılı manyetik karıştırıcının tablasına yerleştirilir ve manyet çubuğu ile karıştırarak kaynama gözleninceye kadar ısıtılır. (Çözelti 3 dakika içinde kaynamalıdır). Kaynamaya başladıktan sonra metilen mavisi damlatılır. Çözeltinin rengi mavi olur. Büretteki şeker çözeltisi ile renk maviden kırmızıya dönünceye kadar titre edilir.

Kesin Titrasyon : 250 mL lik bir erlene 5,0 mL Fehlig-I ve 5,0 mL Fehling-II çözeltilerinden alınarak çalkalanır. Üzerine 10 mL saf su eklenir ve büretteki şeker çözeltisinden , ön titrasyonda harcanan miktarın 1 mL eksiği şeker çözeltisi eklenir. Erlen ısıtıcılı manyetik karıştırıcıya konup , karıştırılarak kaynatılır. Erlen 3 dakika içinde kaynamalıdır. Kaynama başladıktan sonra 2 dakika kaynatılır. 2 dakikanın sonuna doğru birkaç damla metilen mavisi eklenip büretteki şeker çözeltisi ile kırmızı renk oluşana kadar titre edilir. Titrasyon 2 dakika içinde tamamlanmalıdır. Titrasyonda harcanan şeker çözeltisi kaydedilir  (S).

6. HESAPLAMA

                                    V₁ x V₃ x F x 100

% İnvert Şeker = ————————-

                                         S_i x V₂ x m

                                                                                    V₁ x V₅ x F x 100

% Toplam Şeker ( İnvert şeker olarak ) = ————————–

                                                                                          S_t x V₄ x m

% Toplam şeker ( sakkaroz olarak  ) = 0,95 x %Toplam Şeker (invert şeker olarak)

% Sakkaroz = ( % Toplam Şeker (invert şeker cinsinden) – % İnvert Şeker ) x 0,95

F: Fehling çözeltisinin faktör tayininde bulunan faktör

V₀: Fehling-I çözeltisinin faktör tayini için titrasyonda harcanan miktar , mL

V₁: Stok numune çözeltisinin hacmi , mL

V₂: Stok numune çözeltisinden İnvert şeker tayini için alınan hacim , mL

V₃: V2 mL stok çözeltinin tamamlandığı hacim , mL

V₄: Stok numune çözeltisinden inversiyon için alınan hacim , mL

V₅: İnversiyondan sonra tamamlanan hacim , mL

S_i: İnvert şeker tayini için yapılan titrasyonda harcanan şeker çözeltisi , mL

S_t:Toplam şeker tayini için titrasyonda harcanan inverte edilmiş şeker çözeltisi , mL

m: Deney numunesinin hazırlanması için alınan örnek miktarı , g veya mL

 ( Sıvı örneklerde kütle yerine hacim (mL) olarak numune alınacağından sıvı örneklerle çalışılması durumunda şeker sonuçları g/100 mL olarak verilir. )

Bazı numuneler için tavsiye edilen numune çözeltisi hazırlanması.

	Stok Numune Çözeltisi		İnvert Şeker Tayini Numune Çözeltisi			Toplam Şeker Tayini Numune Çözeltisi
Numune	m	V1 mL	V2 mL	V3 mL	Seyreltme Oranı	V4 mL	V5 mL	Seyreltme Oranı
Bal	5 g	100	10	100	200	10	100	200
Helva	5 g	100	20	100	100	20	100	100
Lokum	5 g	100	20	100	100	10	100	200
Dut pekmezi	5 g	100	10	100	200	10	100	200
Üzüm Pekmezi	5 g	100	10	100	200	10	100	200
Akide şekeri	4 g	100	50	100	50	10	100	250
Dondurma	10 g	100	20	100	50	20	100	50
Üzüm suyu	50mL	100	20	100	10	20	100	10
Üzümsuyu konsantresi	10 g	100	10	100	100	10	100	100
Vişne suyu konsantresi	10 g	100	10	100	100	10	100	100
Gazoz	50mL	100	20	100	10	20	100	10
Salça	10 g	100	20	100	50	20	100	50
Toz Meşrubat	5 g	100	20	100	100	10	100	200
Reçeller	5 g	100	20	100	100	10	100	200
Çikolata	5 g	100	20	100	100	10	100	200

Bazı ürünlerin imalatında sakkaroz yerine glikoz şurubu kullanılıp kullanılmadığına göre invert şeker tayini için hazırlanacak numune çözeltisinin seyreltme oranları değiştirilmelidir. Esas olan, nihai çözeltinin 1 mL sinde 2,5 – 5 mg İnvert şeker bulunmasını sağlamaktır.

7. KAYNAK

TS 1466 /