碳水化合物的测定测定方法概述

第九章 碳水化合物的测定,一、 测定方法概述 物理法（密度法、折光法、旋光法） 还原糖法（蓝爱农法、直接滴定法、 高锰酸钾法、斐林氏法、 单糖 铁氰化钾法、二硝基水杨酸比色法） 低聚糖 碘量法 (测定醛糖） 色谱法 气相色谱法 液相色谱法 酶法 葡萄糖氧化酶葡萄糖 半乳糖脱氢酶半乳糖、乳糖 淀粉 水解成单糖测定， 旋光法 多糖 果胶 重量法，比色法 纤维 重量法,二、可溶性糖类的提取和澄清 1、提取液制备 （1）常用提取剂水、乙醇 （2）提取液中含糖量控制0.53.5mg/mL （3）含脂肪食品先脱脂，然后用水提取 （4）含淀粉及糊精食品（乙醇沉淀淀粉等）用7075乙醇溶液提取 （5）含乙醇及CO2液态食品，蒸发至1/31/4原体积，以除去C2H5OH及CO2 （6）酸性食品应先中和防止低聚糖部分水解 （7） 提取固体样品有时需要加热，以提高提取效果。一般在4050，防止多糖溶出 （8） 乙醇作提取剂加热时应安装回流装置,2、提取液的澄清 （1）影响测定的杂质 色素、蛋白质、果胶、可溶性淀粉、有机酸、氨基酸、 单宁，可影响颜色、浑浊、过滤困难 （2）澄清剂 醋酸铅（中性）Pb（CH3COO）2·3H2O，形成沉淀，吸附杂质，可除去蛋白质、果胶、有机酸、单宁等。 乙酸锌和亚铁氰化钾二者生成氰亚铁酸锌吸附蛋白质等干扰物 硫酸铜和氢氧化钠 Cu离子使蛋白质沉淀 （3）澄清剂用量 用量适宜，以无新沉淀为准，如2ml饱和醋酸铅（30） （4）除铅剂 由于铅影响还原糖的测定，生成铅糖化合物 常用除铅剂有草酸钠、硫酸钠、磷酸氢二钠,三、蓝爱农（Lane-Eynon）法 测定还原糖 （国际上常用的定量糖的方法） 1、原理 斐林试剂甲液（CuSO4·5H2O） 斐林试剂乙液（酒石酸钾钠+NaOH）,甲、乙混合酒石酸钾钠合铜 酒石酸钾钠合铜+葡萄糖 葡萄糖酸 + Cu2O(红棕) 终点的确定： 葡萄糖+亚甲基蓝（氧化态）亚甲基蓝（还原态） 过量 兰色 无色 （兰色消失） 终点时的颜色为：兰色消失了的红棕色,2、测定 预测 准确吸取斐林试剂甲液5.00mL、乙液5.00mL锥形瓶中，至沸腾，再加入亚甲基蓝指示剂，在加热的条件下，用样液滴至蓝色褪尽。（先快后慢，要求很快达到终点，因为亚甲基蓝易被空气氧化为蓝色，且要求在加热的情况下以除去空气） 测定 甲液5mL、乙液5mL锥形瓶中，加入比上述预测量少0.51ml样液在2min内沸腾，维持沸腾2min，加入3滴亚甲基蓝指示剂，再在3min内滴定至蓝色褪尽。,3、计算 F 还原糖 % = - ×100 ( V1/V ) × m m-样品质量，mg；V1-滴定量mL；V-样液总mL； F-还原糖因素，10mL费林试剂，相当的还原糖量mg F的求得有两种方法： A、用标准还原糖液用上面同样方法标定10ml费林试剂求得。 B、查蓝爱农法专用“还原糖因数表”附表 例 若V1=26 则F=49.9,四、直接滴定法测定还原糖 1、原理 （GB/T5009.7-1985) 斐林试剂甲液（CuSO4·5H2O+亚甲基蓝），斐林试剂乙液（酒石酸钾钠+NaOH+亚铁氰化钾，混合酒石酸钾钠合铜，酒石酸钾钠合铜+葡萄糖葡萄糖酸 + Cu2O(红棕)，亚铁氰化钾使Cu2O（红棕）生成无色络合物K2Cu2Fe(CN)6。 Cu2O + K4Fe(CN)6 + H2O K2Cu2Fe(CN)6 + 2KOH 红棕 无色 终点的确定：葡萄糖+亚甲基蓝（氧化态）亚甲基蓝（还原态 过量 兰色 无色,2、测定 碱性酒石酸铜溶液的标定 （乙液（内有亚铁氰化钾） 取甲、乙液各5.00mL，加入99.5ml葡萄糖标准溶液(1mg/mL)，2min内沸腾，准确沸腾30s，滴至蓝色褪去，记下消耗葡萄糖V1。 F = C·V1 （F-10mL斐林试剂相当于葡萄糖质量，mg；C-葡萄糖液浓度mg/mL；V1-葡萄糖液消耗体积） 预测： 吸取甲、乙液各5.00mL，加水10mL，2min内至沸，准确沸腾30s，用样液滴定至蓝色褪去，记录V样液预测 测定： 吸取甲、乙液各5.00mL，加入预测样液V少1mL样液，2min内沸腾，准确沸腾30s，继续滴定至蓝色褪去，记下V2,3、计算 F 还原糖 % = -×100 ( V2/V ) × m F- 10mL斐林试剂相当于葡萄糖质量，mg V2-消耗样液的体积，ml V-样液定溶的总体积，ml M-样品的质量，mg,思考题：为什么费林试剂甲液和乙液应分别存放，用时才混合？滴定时为什么要加热？ 因为碱性酒石酸钾钠铜络合物长期在碱性条件下会缓慢分解出氧化亚铜沉淀，使试剂有效浓度降低。 加热的目的：（1）加速还原糖与Cu2+的反应速度（2）次甲基蓝变色反应是可逆的，还原型次甲基蓝遇氧气又会被氧化成氧化态次甲基蓝 ，此外氧化亚铜极其不稳定，易被空气中氧气氧化，保持沸腾，防止氧气进入，避免次甲基蓝和氧化亚铜被氧化。,五、高锰酸钾法测定还原糖 1、原理 （GB/T5009.7-1985) 还原糖与酒石酸合钠反应生成Cu2O 5mol Cu2O 相当于 2mol KMnO4 由KMnO4耗量求出Cu2O量， 再由Cu2O检索表得出相当的还原糖量 2、适用范围及特点 适用于各类食品中还原糖的测定，有色样液不受限制，准确度高，重现性好，但费时，需检索表,Cu2O + 2Fe3+ + 2H+ 2Cu2+ + 2Fe2+ + H2O 10Fe2+ + 2MnO4- +16H+ 10Fe3+ + 2Mn2+ + 8H2O,3、测定：吸取样液50ml于烧杯中，加费林试剂甲、乙各25mL,，4min内沸腾，2min趁热在古氏坩埚中抽滤，60热水洗涤去滤液。保留Cu2O，将坩埚用硫酸铁溶液50mL分数次将Cu2O溶解，滤入吸滤瓶中，热水洗涤，加入20mL2 mol/L H2SO4，用KMnO4溶液滴至微红色，同时作空白试验（V0) 4、计算 X=CMnO4-×(V-Vo) ×(5/2）×143.08(MCu2O) A 还原糖(%)= - ×100 m×V2/V1×1000 X-Cu2O量mg，A-由x查出还原糖量mg，m-样品质量g，如： x=105.8 A=46.0 （P381,左倒9行）,六、蔗糖的测定 1、原理：蔗糖经用HCl水解，使蔗糖转化为还原糖，然后按还原糖测定方法，分别测定水解前后样液中还原糖含量，两者之差即为由蔗糖水解产生的还原糖量，乘以一个换算系数0.95即蔗糖 2、测定： 吸取样液2份各50ml，其中一份直接加入100ml容量瓶中，用水稀释至刻度。另一份加入5ml 6M HCl，置6870水浴加热15min冷后加入100ml容量瓶加2滴甲基红，用20NaOH中和至中性，加水至刻度。 然后用直接滴定法或高锰酸钾法测定还原糖含量 3、结果计算 蔗糖（）=（转化后还原糖转化前还原糖）×0.95 0.95蔗糖 + H2O = 葡糖 + 果糖 342 18 180 180 转化糖换成蔗糖系数=342/360 = 0.95,七、总糖分的测定 食品中的总糖分包括还原性糖（葡、果、乳、麦芽糖）和蔗糖,反映的是可溶性单糖和低聚糖的总量,为常规分析项目 是麦乳精、糕点、果蔬罐头、饮料质量指标 1、原理：同蔗糖的测定 2、测定：按测定蔗糖的方法水解样品，再测定还原糖量 3、计算 总糖（以转化糖计）= m样品质量mg F10ml斐林试剂相当于葡萄糖质量，mg； V1、V2样品总体积、消耗样品液体积 50/100稀释比例,八、淀粉的测定 （P170-177） 1、酸水解法 淀粉盐酸水解葡萄糖测定还原糖 2、酶水解法 淀粉酶水解葡萄糖测定还原糖 3、旋光法（前面第四章已经讲述）,九、食物中不溶性膳食纤维的测定 1、实验原理 在中性洗涤剂的消化作用下，样品中的糖、淀粉、蛋白质、果胶等物质被溶解去，不能消化的残渣为不溶性膳食纤维，主要包括纤维素、半纤维素、木质素、角质和二氧化硅等，并包括不溶性灰分。 2、测定步骤 （1）准确称取谷物样品1.0000g，置于烧杯中，加水50mL，在电炉上加热微沸20min，冷却至室温。 （2）加2.5%-淀粉酶溶液20mL，于37（或者水浴锅）恒温箱中保温1小时。 （3）加100mL中性洗涤剂溶液，再加0.5g无水亚硫酸钠。,（4）电炉加热，5-10min内使其煮沸，移至电热板上，保持微沸1h。 （5）将耐酸玻璃滤器洗净，移至烘箱内，1104h，取出置干燥器中，冷至室温，称量，得m1。 （6）将煮沸后样品趁热倒入滤器中，用水泵抽滤。用500mL热水（90-100），分数次洗烧怀及滤器，抽滤至干。洗净滤器下部的液体和泡沫，塞上橡皮塞。 （7）于滤器中加丙酮，液面需覆盖纤维，保持5分钟，除去底部塞子，抽干，再以丙酮洗2次。 （8）将滤器置烘箱中，1104h，取出，置干燥器中，冷至室温，称量，得m2。,3、结果计算 m2 m1 X（%） × 100 m 式中： X样品中不溶性膳食纤维的含量%； m1滤器的质量，g； m2滤器及样品中纤维的质量，g； m样品质量，g。,十、果胶物质的测定,常用测定方法：重量法、咔唑比色法 1、重量法原理 样品 + 70%乙醇 果胶 分别用乙醇、乙醚洗涤（ 除糖、脂肪、色素） 残渣分别用水、酸提取提取液+NaOH 果胶酸钠+CH3COOH果胶酸+CaCl2 果胶酸钙 烘干称重 2、适用范围及特点：适用于各类食品，方法稳定可靠，但费时，易夹杂。,3、测定 样品处理 A.新鲜样品 切片+无水乙醇 沸水浴中回流15min过滤残渣分别用乙醇、乙醚洗涤残渣 B.干燥样品 研细过筛称样 + 70%乙醇过滤（反复） 残渣分别用乙醇、乙醚洗涤残渣 提取 A.水溶性果胶：残渣水沸腾1h 冷却定容过滤（弃去粗滤液）水溶性果胶提取液 B.总果胶：残渣+0.05mol/L HCl 沸水浴中回流1h（装冷凝管）冷却+0.05mol/LNaOH,中性红，中和 定容（250ml）过滤（弃去粗滤液）总果胶提取液,测定 吸取提取液25ml +0.1mol/LNaOH 100mL 搅拌、放置0.5h +1mol/L CH3COOH 50mL 放置5min + 1mol/L CaCl2 25mL 放置1h（陈化）煮沸5min 过滤滤渣+滤纸干燥恒重 4、计算 （m1-m0)× 0.9233 果胶酸（）= ×100 m ×25/250 m0埚+纸，m1埚+纸+胶，m试样， 0.9233果胶酸/果胶酸钙系数,作业： 1、测定还原糖的方法有哪些（写出方法名称）？ 2、写出直接滴定法的实验原理、操作步骤、实验结果计算方法。 3、用直接滴定法测定食品中的还原糖时，为什么费林试剂（碱性酒石酸铜）甲液和乙液应分别存放，用时才混合？滴定时为什么要加热？,