· 
اندازه گیری قند در مربا :

منظور ما از اندازه گیری قند در مواد غذایی ،در واقع همان قندی است که خودمان به ماده ی غذایی اضافه کرده ایم.
قندهایی که ما به مواد غذایی اضافه می کنیم ،دو نوع هستند :
1) قندهای شیرین ← مثل فروکتوز ،گلوکز ، ساکارز ،لاکتوز
2) قندهای غیر شیرین ← مثل نشاسته و قندهای چند واحدی

قندهای شیرین خود شامل دو دسته اند :
a) قندهای احیاء کننده ← مثل گلوکز ← دارای گروه کربونیل (واحد احیاء کننده)
b) قندهای غیر احیاء کننده ← مثل سوکروز ← گروه کربونیل آزاد ندارد.

روش اندازه گیری قند در مواد غذایی ،شامل دو گروه است :

1) روش های شیمیایی معروف ترین روش ،روش Lane-Eynon یا تیتراسیون فهلینگ می باشد . اساس این روش احیای یون مس توسط قند احیاء کننده است.
→ Cu⁺ قند احیاء کننده + Cu⁺⁺

2) روش های دستگاهی مثل روش پلاریمتری : (هر چه غلظت قند ↑ : زاویه چرخش نور بیشتر)
هدف ما در این روش ،اندازه گیری میزان ساکارز ،از طریق هیدرولیز آن و تبدیل آن به قند انورت می باشد. سپس با کمک تفاوت میزان قند انورت قبل و بعد از هیدرولیز ،میزان ساکارز را محاسبه می کنیم.

1- روش فهلینگ:

محلول های مورد نیاز:

1) محلول فهلینگ1: در يك بالن 2/173 گرم سولفات مس متبلور 5آبه (CuSO4, 5H2O) را در آب حل كرده و حجم آنرا به5/2 ليتر برسانيد .(gr 28/69 به حجم ml 100)
2) محلول فهلینگ 2: در يك بالن 250 گرم سود جامد (هيدروكسيد سديم ) و 825 گرم تارتارات مضاعف سديم و پتاسيم متبلور 4آبه (KNaC4H4O6, 4H2O) ريخته و پس از حل كردن در آب حجم آنرا به 5/2 ليتر برسانيد.
توصیه می شود که هنگام انجام آزمایش این دو ترکیب با یکدیگر مخلوط شود. چون در هنگام مخلوط کردن Cu++ آزاد می شود که یک اکسید کننده ی قوی است. پس در محیط از هر ترکیب الکترون دهنده، الکترون گرفته و به Cu+ تبدیل می شود. بنابراین دو محلول را در ظروف جداگانه ساخته و در هنگام آزمایش مخلوط می کنیم.
در داخل نمونه هم قند احیا کننده و هم قند غیر احیا کننده وجود دارد. منبع قند احیا کننده دو چیز است: بخش ناچیزی از این قندها ناشی از خود میوه است و بخش دیگر ناشی از هیدرولیز شکر در حین پخت مربا است.

روش انجام آزمایش:

1) تهیه ی عصاره ی قبل از هیدرولیز :
ü یک ارلن برداشته و کمتر از2 gr نمونه ی مربا را داخل آن توزین می کنیم. (نباید از2 gr بیشتر شود،چون میزان قند انورت نمونه زیاد شده و هنگام تیتراسیون تغییر رنگ نمی دهد.) نمونه نباید به دیواره ها بچسبد.
ü حدود 50cc آب به نمونه اضافه کرده و با یک میله ی شیشه ای شروع به هم زدن می کنیم ،تا حل شود.
(در مورد نکتارها یا مربا ، باید عمل Mix کردن هم انجام شود.)
ü ارلن را درون حمام آب 50cc به مدت 10 دقیقه قرار داده و در این مدت با میله ی شیشه ای هم می زنیم تا از رسوب جلوگیری شود و بافت در آب حل شود.
محلول را در یک بالن 250 صاف می کنیم ،رسوبات را با آب می شوئیم تا قند باقیمانده نیز شسته شود ،حجم نباید از 250 بیشتر شود.
2) تهیه ی عصاره بعد از هیدرولیز :
ü توزین 2 gr نمونه داخل ارلن ← اضافه کردن 50cc آب ← هم زدن ← 10minحمام آب 50℃ ← صاف کردن درون ارلن
ü به محلول صاف شده 5ml Hcl اضافه می کنیم تا هیدرولیز ساکارز به انورت را انجام دهد.
ü ارلن را 8 min در حمام ℃72 قرار می دهیم تا هضم کامل صورت گیرد.
ارلن را با آب سرد خنک کرده و با بی کربنات سدیم خنثی می کنیم. در این مرحله باید آرام آرام بی کربنات اضافه کنیم چون تولید کف می کند. ( ₂ + Hcl → Nacl + Co₃ NaHco) رسیدن به pH=5 مد نظر است که با کاغذ شناساگر معلوم می شود.(جایی که کاغذ تغییر رنگ ندهد.)
ü پس از تنظیم pH محتویات ارلن را به بالن 250 منتقل کرده و به حجم می رسانیم.
مرحله ی آخر تیتراسیون است. هر دو محلول قبل و بعداز هیدرولیز را در بورت ریخته و در ارلنml 10 محلول فهلینگ با چند عدد پرل می ریزیم. cc 15از محلول داخل بورت را یکباره و به صورت سرد به ارلن اضافه می کنیم. سپس ارلن را روی هیتر قرار داده تا بجوش آید و یک دقیقه اجازه می دهیم بجوشد. رنگ محلول فهلینگ در ابتدا آبی شفاف است و پس از بجوش آمدن رسوبات قرمز رنگ در ته ظرف ایجاد می شود و محلو قهوه ای می شود. در انتهای یک دقیقه معرف متیلن بلو زده که محلول را آبی تیره می کند. سپس همانطور در حالت جوش تیتراسیون را ادامه می دهیم تا حباب ها شفاف شوند. حجم مصرفی را یادداشت می کنیم.
برای تکرار و انجام تیتراسیون دوم،90% حجم مصرفی در مرحله ی اول را به صورت سرد به ارلن اضافه کرده و سپس ارلن را روی هیتر قرار می دهیم و اجازه می دهیم 2 دقیقه بجوشد. سپس مراحل را ادامه می دهیم تا به پایان تیتراسیون برسیم. عدد بدست آمده از آزمایش دوم دقیق تر است. اگر نمونه ی بعد از هیدرولیز جواب نداد آن را رقیق می کنیم و عدد بدست آمده را در ضریب رقت ضرب می کنیم. آزمایش را برای یک نمونه ی استاندارد انورت انجام داده تا ضریب خطا را نیز بیابیم.
محاسبات:
حجم مصرفی را در جدول برده و انورت معادل آن را بدست می آوریم. حجم ما 250 بود. میلی گرم انورت در 250 سی سی را محاسبه می کنیم. با توجه به وزن نمونه تناسب بسته، و درصد انورت قبل از هیدرولیز را در 100 گرم نمونه محاسبه می کنیم.
برای نمونه ی بعد از هیدرولیز درص انورت بعد را بدست آورده و از تفاضل دو عدد قبل و بعد میزان انورت حاصل از ساکارز را محاسبه می کنیم. عدد را در 95/0 ضرب می کنیم تا درصد ساکارز بدست آید.
درصد قند کل از مجموع دو عدد درصد ساکارز و درصد انورت قبل بدست می آید.

)
) روش پلاریمتری:

1) تهیه ی عصاره ی قبل از هیدرولیز :
یک ارلن برداشته و 6/5 gr نمونه ی مربا را داخل آن توزین می کنیم. نمونه نباید به دیواره ها بچسبد.
حدود 50cc آب به نمونه اضافه کرده و با یک میله ی شیشه ای شروع به هم زدن می کنیم ،تا حل شود. (در مورد نکتارها یا مربا ، باید عمل Mix کردن هم انجام شود.)
با اضافه کردن بی کربنات ، pH را به حد خنثی (6-6/5) می رسانیم.
(علت انجام این کار این است که در مربا و کمپوت ،به طور معمول اسید سیتریک داریم و pH اسیدی است. اگر این نمونه را به طور مستقیم در حمام آب گرم قرار دهیم ،بخشی از ساکارز توسط همین اسید به انورت تبدیل می شود و درصد قند عوض می شود. البته pH بالا هم موجب تجزیه ی مونوساکاریدها می شود.)
ارلن را درون حمام آب 50cc به مدت 10 دقیقه قرار داده و در این مدت با میله ی شیشه ای هم می زنیم تا از رسوب جلوگیری شود و بافت در آب حل شود.
محلول را در یک بالن 100 صاف می کنیم ،رسوبات را با آب می شوئیم تا قند باقیمانده نیز شسته شود ،حجم نباید از 100 بیشتر شود.
به محلول چند قطره آمونیاک اضافه می کنیم (قبل از به حجم رساندن) : با این کار بین فرم های مختلف فورانوز و پیرانوز و فرم های α و β تعادل برقرار می شود 5 دقیقه صبر می کنیم تا تعادل حاصل شود.
محلول را به حجم رسانده و با پلاریمتر α آن را می خوانیم ،α مربوط به قند انورت + ساکارز می باشد.

در مورد ساکارز موتاروتاسیون نداریم ،بنابراین ₃NH اضافی باعث بازی شدن محیط می شود و طبق معادله Hudson زودتر به تعادل می رسیم.

K_25^° = 0/0096 + 0/258 [H⁺] + 9/750 [OH⁻]

البته به ازای هر ℃10 افزایش دما ،سرعت موتاروتاسیون و تعادل 1/5-3 برابر بیشتر می شود ولی در دمای بالا ،احتمال واکنش های جانبی قندها نیز هست.

2) تهیه ی عصاره بعد از هیدرولیز :
توزین 6/5 gr نمونه داخل ارلن ← اضافه کردن 50cc آب ← هم زدن ← 10minحمام آب 50℃ ← صاف کردن درون ارلن
به محلول صاف شده 5ml Hcl اضافه می کنیم تا هیدرولیز ساکارز به انورت را انجام دهد.
ارلن را 8 min در حمام ℃72 قرار می دهیم تا هضم کامل صورت گیرد.
ارلن را با آب سرد خنک کرده و با بی کربنات سدیم خنثی می کنیم. در این مرحله باید آرام آرام بی کربنات اضافه کنیم چون تولید کف می کند.
( ₂ + Hcl → Nacl + Co₃ NaHco)
علت خنثی کردن ← اگر Hcl بیش از 8 min بماند ،موجب ایجاد انهیدریدها و تشکیل فورآلدهیدها مثل Furfural و HMF (هیدروکسی متیل فورفورال) می شود.
اگر بی کربنات زیادی نیز اضافه کنیم موجب موتاروتاسیون - انولیزاسیون و تشکیل اسید ساکاریک می شود.
بنابراین باید محلول را خنثی کرد تا روی درصد قند تأثیر نداشته باشد و بعلاوه از ایجاد ذرات سیاه ریز هم که مانع قرائت دستگاه می شود ،جلوگیری می شود.

پس از خنثی کردن چند قطره آمونیاک اضافه می کنیم و 5 دقیقه صبر کرده و سپس به حجم 100 می رسانیم.(در بالن 100)
با پلاریمتر ،α بعد از هیدرولیز را محاسبه می کنیم. ← غلظت قند بعد از هیدرولیز (انورت)
اگر پلاریمتر در خواندن (پس از شاهد )، نوسان داشت :
هنوز به تعادل نرسیده ایم.
نمونه شفاف نبوده است.
دستگاه مشکل دارد.

انجام محاسبات :
〖[α]〗_D^+ Sugar (10%)
Dextrose +52/7
Fructose ̵92
Invert sugar ̶20
Lactose (hydrated) +52/5
Maltose +129
Sucrose +66/5