Methode nach Luff-Schoorl

Erweiterte Suche

Die Methode von Luff-Schoorl ist eine Methode zur Bestimmung des Gehalts an reduzierenden Zuckern in einer Probe. Sie beruht auf der Reduktion der Kupfer(II)-Ionen im alkalischem Milieu durch die Zucker und der anschließende Rücktitration des im Überschuss zugegeben Reagenzes. In der Lebensmittelanalyse können durch diese Methode die wichtigsten Monosaccharide D-Glucose und D-Fructose sowie die wichtigsten Dissacharide D-Lactose und D-Maltose bestimmt werden. Nicht reduzierende Zucker, beispielsweise D-Saccharose, können erst quantifiziet werden, wenn sie sich durch saure Hydrolyse in reduzierende Monosaccharide spalten lassen.

Chemie

Luffsche Lösung

Reduzierende Zucker einer Probe werden - nach Abtrennung und Klärung - durch die sogenannte Luffsche Lösung unter Kochen umgesetzt. Die Luffsche Lösung ist dabei ein definiertes Gemisch von drei verschiedenen Teillösungen. Teillösung 1 enthält Citronensäure. Sie dient als Komplexierungsmittel, um die Bildung von Kupfer(II)-hydroxid Cu(OH)2 im Alkalischen zu vermeiden. Teillösung 1 wird mit einer Natriumcarbonat-haltigen Teillösung 2 gemischt. Schließlich wird hierzu die dritte Teillösung hinzugegeben. Sie enthält das für die Reaktion wichtige Kupfer(II)-sulfat. Durch die Menge an Natriumcarbonat kann der pH-Wert des Gemisches auf pH 9,3–9,4 eingestellt werden.

Reaktionen

Der reduzierende Zucker reagiert mit den Kupfer(II)ionen der Luffschen Lösung und wird dabei oxidiert, während Cu2+ zu Cu+ reduziert wird:

$ \mathrm{2\ Cu^{2+} \xrightarrow[Zucker]{red.} Cu_2O \downarrow} $

Der Überschuss an Cu(II) wird iodometrisch bestimmt. Hierzu werden die verbleibenden Kupfer(II)-Ionen im Probenansatz nach Ansäuern (üblicherweise 25%-ige Schwefelsäure) mit Kaliumiodid versetzt:

$ \mathrm{2\ Cu^{2+} + 4\ I^- \rightarrow 2\ CuI_2} $

Das entstehende Kupfer(II)-Ion wird zu schwerlöslichem Kupfer(I)iodid reduziert und ein Iodid zu Iod oxidiert:

$ \mathrm{2\ CuI_2 \rightarrow 2\ CuI \downarrow + I_2} $

Das entstehende Iod wird schließlich mit einer Natriumthiosulfat-Maßlösung bis zum Auftreten einer mattgelben Farbe titriert. Stärkelösung dient hierbei als Indikator, da es mit Iod einen blauen Iod-Stärke-Komplex bildet. Daher wird die Titration bis zum Verschwinden der Blaufärbung fortgesetzt:

$ \mathrm{I_2 + 2\ S_2O_3^{2-} \rightarrow 2\ I^- + S_4O_6^{2-}} $

In gleicher Weise wie der Hauptversuch wird ein Blindwert ohne Zucker angesetzt. Die Differenz der Volumina an Maßlösung in Blind- und Hauptversuch liefert die im Hauptversuch verbrauchte Kupfermenge.

Auswertung

Da weder die Reaktion zwischen reduzierenden Zuckern und Kupfer(II)-Ionen stöchiometrisch abläuft, noch das Verfahren linear ist (doppelte Menge Zucker in der Probe verbraucht nicht doppelte Menge Kupfer), bedarf es für die quantitative Auswertung der Versuche empirisch aufgenommener, tabellierter Werte. Aus diesen kann dann abgelesen werden, welchem Zuckergehalt der ermittelte Maßlösungsverbrauch entspricht. Der Zuckergehalt wird in flüssigen Proben in g pro Liter angegeben, während für feste Proben Gewichtsprozente (g pro 100g) verwendet werden.

Bestimmung von Saccharose

Saccharose ist ein nichtreduzierendes Dissacharid und kann nicht direkt mit der Methode nach Luff-Schoorl bestimmt werden. Daher wird es durch Säuren in Glucose und Fructose gespalten (Invertzucker). Falls in der zu untersuchenden Probe auch noch weitere reduzierende Monosaccharide vorhanden sind, muss die Probe vor und nach Inversion untersucht werden. Die Differenz entspricht dann dem Gehalt an Saccharose.

Literatur

  • Reinhard Matissek und Gabriele Steiner: Lebensmittelanalytik : Grundzüge, Methoden, Anwendungen . 3. vollst. überarb. Auflage, Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg 2006, ISBN 978-3-540-62513-1; S. 115ff.

Diese Artikel könnten dir auch gefallen

Die letzten News aus den Naturwissenschaften

21.10.2021
Teilchenphysik
Auf der Jagd nach Hyperkernen
Mit dem WASA-Detektor wird bei GSI/FAIR gerade ein besonderes Instrument aufgebaut.
18.10.2021
Galaxien | Schwarze Löcher
Entwicklung von heißem Gas von einem aktiven Schwarzen Loch
Ein internationales Team hat zum ersten Mal die Entwicklung von heißem Gas beobachtet, das von einem aktiven Schwarzen Loch stammt.
15.10.2021
Elektrodynamik | Festkörperphysik
Ultraschneller Magnetismus
Magnetische Festkörper können mit einem Laserpuls entmagnetisiert werden.
16.10.2021
Planeten | Elektrodynamik | Thermodynamik
Neues von den ungewöhnlichen Magnetfeldern von Uranus und Neptun
Tausende Grad heißes Eis - Wie es bei millionenfachem Atmosphärendruck entsteht und warum dieses leitende superionische Eis bei der Erklärung der ungewöhnlichen Magnetfelder der Gasplaneten Uranus und Neptun hilft.
14.10.2021
Elektrodynamik | Quantenphysik
Exotische Magnetzustände in kleinster Dimension
Einem internationalen Forscherteam gelang es erstmals, Quanten-Spinketten aus Kohlenstoff zu bauen.
15.10.2021
Sterne
Magentische Kräfte der Sonne: schnellere geladene Teilchen beobachtet
Protuberanzen schweben als riesige Wolken über der Sonne, gehalten von einem Stützgerüst aus magnetischen Kraftlinien, deren Fußpunkte in tiefen Sonnenschichten verankert sind.
14.10.2021
Planeten | Sterne
Der Planet fällt nicht weit vom Stern
Ein Zusammenhang zwischen der Zusammensetzung von Planeten und ihrem jeweiligen Wirtsstern wurde in der Astronomie schon lange vermutet.
12.10.2021
Kometen und Asteroiden
Lerne die 42 kennen: Einige der größten Asteroiden fotografiert
Mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile haben Astronom:innen 42 der größten Objekte im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter abgelichtet.
06.10.2021
Elektrodynamik | Festkörperphysik
Forschungsteam beobachtet eigenes Magnetfeld bei Doppellagen-Graphen
Normalerweise hängt der elektrische Widerstand eines Materials stark von dessen Abmessungen und elementarer Beschaffenheit ab.
05.10.2021
Festkörperphysik | Quantenphysik
Neue Art von Magnetismus in Kult-Material entdeckt
Ein internationales Wissenschaftsteam macht eine wegweisende Entdeckung in Strontiumruthenat.