第8章糖类物质的测定2

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1、(二二)高锰酸钾滴定法高锰酸钾滴定法第一国标法第一国标法（贝尔德蓝Bertrand法）本法由Bertrand于1906年提出，故名。1原理原理 还原糖+碱性酒石酸铜试剂（斐林试剂）Cu2O(沉淀)过滤（古氏坩埚）洗涤（热水，60）溶解（酸性硫酸铁溶液）Fe3+Fe2+（与Cu2+等当量）（用KMnO4标准溶液滴定生成的Fe2+，根据消耗的ml数，计算Cu2O量）将一定量的样液与一定量过量的碱性酒将一定量的样液与一定量过量的碱性酒石酸铜溶液反应，在加热条件下，还原糖石酸铜溶液反应，在加热条件下，还原糖把二价铜盐还原为氧化亚铜。反应式同直把二价铜盐还原为氧化亚铜。反应式同直接滴定法。接滴定法。经抽

2、气过滤，得到氧化亚铜沉淀，加入经抽气过滤，得到氧化亚铜沉淀，加入过量的酸性硫酸铁溶液将其氧化溶解，而过量的酸性硫酸铁溶液将其氧化溶解，而三价铁盐被定量地还原为亚铁盐，三价铁盐被定量地还原为亚铁盐，反应式：Cu2O+Fe2(SO4)3+H2SO4=2CuSO4+2FeSO4+H2O用高锰酸钾标准溶液滴定生成的亚铁盐。用高锰酸钾标准溶液滴定生成的亚铁盐。10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4=5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8H2O根据滴定时高锰酸钾标准溶液消耗量，根据滴定时高锰酸钾标准溶液消耗量，计计算氧化亚铜含量算氧化亚铜含量。再从检索表再从检索表(附表附表10)中查出与氧

3、化亚铜量相中查出与氧化亚铜量相当的还原糖量，即可计算出样品中还原糖当的还原糖量，即可计算出样品中还原糖含量。含量。（162166页）页）结果计算：还 原 糖（%）式中：c-高锰酸钾标准溶液的浓度，mol/L;V-测定用样液消耗高锰酸钾标准溶液体积，ml;V0-试剂空白消耗高锰酸钾标准溶液体积，ml;143.08-氧化亚铜的摩尔质量，g/mol;x-与滴定时所消耗的高锰酸钾标准溶液相当的氧化亚铜量，mg;A-由x查附表10得出的氧化亚铜相当于还原糖的质量,mg V1-样品处理液总体积，ml;V2-测定用样品溶液体积，ml;m-样品质量，g。2适用范围及特点适用范围及特点 本法是国家标准分析方法，

4、适用于各类食品中还原糖本法是国家标准分析方法，适用于各类食品中还原糖的测定，有色样液也不受限制。的测定，有色样液也不受限制。方法的准确度高，重现性好，准确度和重现性都优于方法的准确度高，重现性好，准确度和重现性都优于直接滴定法。直接滴定法。但操作复杂、费时，需使用特制的高锰酸钾法糖类检但操作复杂、费时，需使用特制的高锰酸钾法糖类检索表。索表。163页页 古式坩埚古式坩埚 垂融漏斗垂融漏斗GB/T 5009.72003食品中还原糖的测定食品中还原糖的测定 1.直接滴定法（先标定再测定）直接滴定法（先标定再测定）2.高锰酸钾法高锰酸钾法三、蔗糖的测定三、蔗糖的测定蔗糖是葡萄糖和果糖组成的双糖，没有

5、还蔗糖是葡萄糖和果糖组成的双糖，没有还原性，不能用碱性铜盐试剂直接测定，但在一定原性，不能用碱性铜盐试剂直接测定，但在一定条件下，条件下，蔗糖可水解为具有还原性的葡萄糖和果蔗糖可水解为具有还原性的葡萄糖和果糖（转化糖）糖（转化糖）。因此，可以用测定还原糖的方法。因此，可以用测定还原糖的方法测定蔗糖含量。测定蔗糖含量。对于纯度较高的蔗糖溶液，其相对密度、折对于纯度较高的蔗糖溶液，其相对密度、折光率、旋光度等物理常数与蔗糖浓度都有一定关光率、旋光度等物理常数与蔗糖浓度都有一定关系，故也可用物理检验法测定。系，故也可用物理检验法测定。这里介绍还原糖法。这里介绍还原糖法。1原理原理 样品脱脂后，用水或

6、乙醇提取，提取液经澄样品脱脂后，用水或乙醇提取，提取液经澄清处理以除去蛋白质等杂质，再用盐酸进行水清处理以除去蛋白质等杂质，再用盐酸进行水解，使蔗糖转化为还原糖。然后按还原糖测定解，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品液中还原糖含量，方法分别测定水解前后样品液中还原糖含量，两者差值即为由蔗糖水解产生的还原糖量，乘两者差值即为由蔗糖水解产生的还原糖量，乘以一个换算系数即为蔗糖含量。以一个换算系数即为蔗糖含量。实际上测定还原糖包括两部分：实际上测定还原糖包括两部分：实际上测定还原糖包括两部分：实际上测定还原糖包括两部分：一是样品中原有的一是样品中原有的一是样品中原有的一是样

7、品中原有的还原糖、二是蔗糖经酸水解后的还原糖。还原糖、二是蔗糖经酸水解后的还原糖。还原糖、二是蔗糖经酸水解后的还原糖。还原糖、二是蔗糖经酸水解后的还原糖。测定食品中蔗糖量，可分别测定样品水解前的还原糖量以及水解后的还原糖量，两者之差再乘以校正系数0.95，即为蔗糖量。C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6蔗糖 葡萄糖 果糖342g 180g 180g342/（180+180）=0.95即1g转化糖量相当于0.95g蔗糖量。2.试剂试剂 用用 0.1转化糖标准溶液标定斐林试剂。转化糖标准溶液标定斐林试剂。3测定方法测定方法 样品的转化：样品的转化：取一定量样品，按直接滴定法或高

8、锰酸钾滴定法中取一定量样品，按直接滴定法或高锰酸钾滴定法中的样品处理方法处理。的样品处理方法处理。吸取吸取处理后的样液处理后的样液2份各份各50ml，分别放入，分别放入l00ml容量容量瓶瓶中。中。一份加入一份加入5ml 6mol5ml 6molL L盐酸溶液盐酸溶液，置，置68687070水浴水浴中中加热加热1515分钟，取出分钟，取出迅速冷却迅速冷却至室温，至室温，加加2 2滴甲基红滴甲基红指示剂，用指示剂，用NaOHNaOH溶液中和至中性溶液中和至中性，加水至刻度，混匀。加水至刻度，混匀。另一份直接用水稀释到另一份直接用水稀释到100m1100m1。然后按直接滴定法或高锰酸钾滴定法测定还

9、然后按直接滴定法或高锰酸钾滴定法测定还原糖含量。原糖含量。GB/T 5009.82003食品中蔗糖的测定食品中蔗糖的测定转化为还原糖再测定转化为还原糖再测定 四、总糖的测定四、总糖的测定食品生产中通常需要测定其总量，这就提出了“总糖”的概念。总糖：是指具有还原性的总糖：是指具有还原性的糖糖（葡萄糖、果糖、（葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖等）和在测定条件下能水解为还原性乳糖、麦芽糖等）和在测定条件下能水解为还原性单糖的蔗糖的总量。单糖的蔗糖的总量。总糖还原糖蔗糖总糖还原糖蔗糖总糖是食品生产中常规分析项目。它反映的是食品中可溶性单糖和低聚糖的总量，其含量高低对产品的色、香、味、组织形态、营养价值、成本

10、等有一定影响。总糖是麦乳精、糕点、果蔬罐头、饮总糖是麦乳精、糕点、果蔬罐头、饮料等许多食品的重要质量指标。料等许多食品的重要质量指标。总糖的测定通常是以还原糖的测定方总糖的测定通常是以还原糖的测定方法为基础的，法为基础的，常用的是直接滴定法，此外常用的是直接滴定法，此外还有蒽酮比色法等。还有蒽酮比色法等。常以转化糖计。测定方法样品处理蔗糖水解（样品及蔗糖标准液）还原糖法测定样品处理：按还原糖测定法中的方法进行。样品中总糖量测定：吸取50ml样品处理液于100mL容量瓶中，加6mol/L盐酸5mL，在6870水浴中加热15min，冷却后加2滴甲基红指示剂，用200g/L（体积分数）氢氧化钠中和至

11、中性，加水至刻度，混匀，按还原糖测定方法中直接滴定法或高锰酸钾法进行测定。结果计算式中-以转化糖计，总糖的质量分数，%；m2-直接滴定法中10mL碱性酒石酸铜相当于转化糖量，mg,或高锰酸钾法中查表得出相当的转化糖量，mg;m-样品质量，g;V1-样品处理液总体积，mL;V2-测定总糖量取用水解液体积，mL;说明与讨论说明与讨论:总糖测定结果一般以转化糖计总糖测定结果一般以转化糖计，但也可以以葡萄糖计，要根据产品的质，但也可以以葡萄糖计，要根据产品的质量指标要求而定。量指标要求而定。如用转化糖表示，应该用标准转化糖溶液标定碱性酒石酸铜溶液，如用转化糖表示，应该用标准转化糖溶液标定碱性酒石酸铜溶

12、液，如用葡萄糖表示，则应该用标准葡萄糖溶液标定。如用葡萄糖表示，则应该用标准葡萄糖溶液标定。食品分析中的总糖与营养学中总糖的概念不同。食品分析中的总糖与营养学中总糖的概念不同。食品分析中的总糖：食品分析中的总糖：=还原糖还原糖+蔗糖蔗糖营养学中的总糖：营养学中的总糖：=还原糖还原糖+蔗糖蔗糖+淀粉淀粉 ；总糖是指能彼人体消化、吸收；总糖是指能彼人体消化、吸收利用的糖类物质的总和，包括淀粉。利用的糖类物质的总和，包括淀粉。这里所讲的总糖不包括淀粉，因为在测定条件下，淀粉的水解作这里所讲的总糖不包括淀粉，因为在测定条件下，淀粉的水解作用很微弱。用很微弱。果糖在酸性介质中将逐渐被分解，当有蛋白质、氨

13、基酸存在时，这种分解作用更易进行。故在测定中应严格控制水解条件，即保证蔗糖的完全水解又要避免其他多糖的分解。且水解结束后应立即取出，迅速冷却中和，以防止果糖及其他单糖类的损失。五、可溶性糖类的分离与定量五、可溶性糖类的分离与定量主要方法：主要方法：1.纸色谱法纸色谱法分离效果差，操作时间长。分离效果差，操作时间长。2.GC法法糖不易挥发。糖不易挥发。3.薄层色谱法（薄层色谱法（TLC）问题同纸色谱法。问题同纸色谱法。4.HPLC法特别是离子色谱法（法特别是离子色谱法（IC法）法）用高性用高性能阴离子交换柱。能阴离子交换柱。前面介绍的都有是几种糖的总量，如需要对每一种糖分别进行定性和定量，则普通

14、的物理方法、化学方法不能胜任。现在一般都采用层析法，包括纸层析，薄层层析、气相色谱、高效液相色谱、离子色谱、电泳层析等。1、气相色谱糖类物质属于非挥发性物质，如能制成具有挥发性的衍生物，则可采用气相色谱法（GC）测定。常用的衍生物有：三氯硅烷（TMS）衍生物、三氟乙酰（TEA）衍生物、乙酰衍生物和甲基衍生物等，以前两种最常用。详见教材P131-P132或有关专门书籍。TMS糖的三氯硅烷糖的三氯硅烷衍生物衍生物2、高效液相色谱 此法发展很快，在可溶性糖的分离与定性定量中，应用最普遍。样品溶液经适当的前处理后，选择适当的分离柱、流动相几乎可作为所有的游离糖的测定。如QB/T2491-2000介绍的

15、例子。HPLC法法离子色谱法图谱离子色谱法图谱第三节第三节 淀粉的测定淀粉的测定许多食品中都含有淀粉，有的是来自原料，有的是生产过程中为了改变食品的物理性状做为添加剂而加入的。如在糖果制造中做为填充剂:各种硬糖和奶糖,在成形过程中,加入淀粉可防止相互粘结和吸湿。在雪糕、棒冰等冷饮食品中做为稳定剂；在午餐肉等肉类罐头中做为增稠剂，以增加制品的结着性和持水性；在面包、饼干、糕点生产中用来调节面筋浓度和胀润度，使面团具有适合于工艺操作的物理性质等。在其他食品中还可作为胶体生成剂、保湿剂、乳化剂、粘合剂等。有的食品不仅含淀粉高,而且都是用淀粉制造的比如粉丝、粉条、粉皮、凉粉、绿豆糕等。淀粉含量是某些食

16、品主要的质量指标，是食品生产管理中常作的分析项目。稳定剂稳定剂雪糕、冷饮食品雪糕、冷饮食品增稠剂增稠剂肉罐头肉罐头胶体生成剂胶体生成剂保湿剂保湿剂乳化剂乳化剂粘合剂粘合剂填充料填充料糖果糖果 淀粉的作用淀粉的作用 淀粉的主要性质如下：淀粉的主要性质如下：水溶性水溶性：直链淀粉不溶于冷水，可溶于热水，：直链淀粉不溶于冷水，可溶于热水，支链淀粉常压下不溶于水。只有在加热并加压支链淀粉常压下不溶于水。只有在加热并加压时才能溶解于水。时才能溶解于水。醇溶性醇溶性：不溶于浓度在：不溶于浓度在30以上的乙醇溶液。以上的乙醇溶液。水解性水解性：在酸或酶的作用下可以水解，最终产：在酸或酶的作用下可以水解，最终

17、产物是葡萄糖。物是葡萄糖。旋光性旋光性：淀粉水溶液具有右旋性：淀粉水溶液具有右旋性D 为为(+)201.5一一205。与碘有呈色反应与碘有呈色反应（是碘量法的专属指示剂）（是碘量法的专属指示剂）20淀粉的测定方法有多种，都是根据淀粉的理化性淀粉的测定方法有多种，都是根据淀粉的理化性质而建立的。常用的方法有：质而建立的。常用的方法有：1.酸水解法酸水解法2.酶水解法酶水解法3.旋光法旋光法-适合淀粉含量高的样品适合淀粉含量高的样品(如谷物如谷物)的测定。的测定。4.酸化酒精沉淀法酸化酒精沉淀法 -适用于蛋白质、脂肪含量较高的熟肉制品适用于蛋白质、脂肪含量较高的熟肉制品 (利用淀粉不溶于利用淀粉不

18、溶于30%+的乙醇的乙醇).如如:午餐肉、火腿、灌肠等食品中淀粉的测定。午餐肉、火腿、灌肠等食品中淀粉的测定。GB 国家标准方法国家标准方法、酸水解法、酸水解法 （一）（一）原理原理样品经乙醚除去脂肪，乙醇除去可溶性糖类后，用盐酸水解淀粉为葡萄糖。水解反应为：(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6 162 180然后按还原糖测定方法测定水解所得的葡萄糖含量，再把葡萄糖含量折算为淀粉含量。换算系数为：162/180=0.9。（二）适用范围及特点（二）适用范围及特点 此法适用于：此法适用于：淀粉含量较高，而半纤维素等其他淀粉含量较高，而半纤维素等其他多糖含量较少的样品。多糖含量较少的样品。

19、对富含半纤维素、多缩戊糖及果胶质的样品，对富含半纤维素、多缩戊糖及果胶质的样品，因水解时它们也被水解为木糖、阿拉伯糖等还原因水解时它们也被水解为木糖、阿拉伯糖等还原糖，使测定结果偏高。糖，使测定结果偏高。该法操作简单、应用广泛，但选择性和准确该法操作简单、应用广泛，但选择性和准确性不及酶法。性不及酶法。（三）说明与讨论（三）说明与讨论淀粉水解淀粉水解:于于250m1锥形瓶中加入锥形瓶中加入30 ml 6 mol/L盐酸，装上冷凝管，置盐酸，装上冷凝管，置沸水浴沸水浴中回流中回流 2 h,速冷。速冷。蔗糖水解：于蔗糖水解：于250m1锥形瓶中加入锥形瓶中加入5 ml 6 mol/L盐酸，置盐酸，

20、置6870水浴水浴中中15 min,速冷。速冷。二、酶水解法二、酶水解法国标第一方法仲裁法是测淀粉含量最准确的方法(一一)原理原理样品经除去脂肪和可溶性糖类后，在淀粉酶的作用下，使淀粉水解为麦芽糖和低分子糊精，再用盐酸进一步水解为葡萄糖，然后按还原糖测定法测定其还原糖含量，并折算成淀粉含量。计算公式同酸水解法。(二二).适用范围及特点适用范围及特点 因为淀粉酶有严格的选择性、它只水解淀粉而因为淀粉酶有严格的选择性、它只水解淀粉而不会水解其他多糖不会水解其他多糖,如如纤维素、半纤维素、多缩戊糖、果胶质等多糖，所以该法不受这些多糖的干扰，水解后可直接通过过滤除去这类多糖。适合于这类多糖含量高的样品

21、适合于这类多糖含量高的样品，分析结果准确分析结果准确可靠，重现性好。可靠，重现性好。但操作复杂费时。但操作复杂费时。本法为GB/T5009.9-1985中的第一法。3.操作方法操作方法样品用乙醚除脂肪用80%的乙醇除可溶性糖然后，淀粉水解麦芽糖+低分子糊精过滤滤液酸化葡萄糖测定还原糖含量 测定还原糖含量*0.9=淀粉含量含淀粉含淀粉 糊精、麦芽糖糊精、麦芽糖 葡萄糖葡萄糖样品样品酸解液化糖化酸解淀粉酶水解有选择性4.说明与讨论说明与讨论脂肪的存在会妨碍酶对淀粉的作用及可溶性糖类的去除，故应用乙醚脱脂。若样品中脂肪含量较少，可省略此步骤。淀粉粒具有晶格结构，淀粉酶难以作用。加热糊化破坏了淀粉的晶

22、格结构，使其易于被淀粉酶作用。酶水解开始要使酶水解开始要使淀粉糊化淀粉糊化，将烧杯置沸水浴上加热将烧杯置沸水浴上加热15分钟，使放冷至分钟，使放冷至60 以下，然后再加入以下，然后再加入20m1淀粉酶溶液，淀粉酶溶液，在在55 60保温保温1小时，并不时搅拌。小时，并不时搅拌。取1滴此液于白色点滴板上，加1滴碘液应不呈蓝色，若呈蓝色，再加热糊化，冷却至60c以下，再加20m1淀粉酶溶液，继续保温，直至酶解液加碘液后不呈蓝色为止，加热至沸使酶失活，冷却后移入250m1容量瓶中，加水定容。混匀后过滤，弃去初滤液，收集滤液备用。使用淀粉酶前，应确定其活力及水解时加入量。可用已知浓度的淀粉溶液少许，加

23、入一定量淀粉酶溶液，置5560水浴中保温1h，用碘液检验淀粉是否水解完全。以确定酶的活力及水解时的用量。蒽酮-比色法淀粉用稀酸水解为葡萄糖，然后在较高温度下用浓硫酸使葡萄糖脱水生成羟甲基糠醛，再使之与蒽酮缩合成蓝绿色的化合物。其呈色强度与溶液中葡萄糖的含量成正比，在630nm波长下测定吸光度，根据预先制得的标准曲线求得淀粉的浓度，再换算成样品中淀粉含量。由于单糖、双糖、糊精和纤维素等都可与蒽酮试剂作用，故在淀粉水解前要除去这些干扰物质。该法是微量法，适合于含微量淀粉的样品，具有灵敏度高、试剂用量少等优点。但反应温度、显色时间、样液有无颜色和沉淀等都将影响实验结果，因此必须严格控制反应条件。熟肉

24、制品中淀粉含量的测定法熟肉制品中淀粉含量的测定法-酸化酒精酒精沉淀法酸化酒精酒精沉淀法酸化酒精酒精沉淀法酸化酒精酒精沉淀法在熟肉制品中有的加入相当多的淀粉，有的几在熟肉制品中有的加入相当多的淀粉，有的几乎不加。它们的差别是很大的，在测定这类食乎不加。它们的差别是很大的，在测定这类食品时，根据情况决定取样量的多少。测定方法品时，根据情况决定取样量的多少。测定方法有重量法、容量法、比色法。有重量法、容量法、比色法。(一一).原理：原理：把样品与氢氧化钾酒精溶液共热，使蛋白质、脂肪溶解，而淀粉和粗纤维不溶解。过滤后，用氢氧化钾溶液溶解淀粉，使之与粗纤维分离，然后用醋酸酸化的乙醇使淀粉重新沉淀，后把沉

25、淀于100烘干至恒重，再于550灼烧至恒重，灼烧前后重量之差即为淀粉的含量。(二二).适用范围及特点适用范围及特点该法适用于蛋白质、脂肪含量较高的熟肉制品，如午餐肉、火腿、灌肠等食品中淀粉的测定。结果准确，但操作时间较长。样品的前处理一般步骤如下：样品的前处理一般步骤如下：a.a.制制品品在在加加热热过过程程中中加加NaOHNaOH和和乙乙醇醇溶溶液液，破破坏坏其其组织和皂化脂肪。组织和皂化脂肪。b.b.加醋酸酸化，用加醋酸酸化，用C C2 2H H5 5OHOH使淀粉，沉淀并分离。使淀粉，沉淀并分离。c.c.将沉淀滤出称重，或者溶解后加酸水解。将沉淀滤出称重，或者溶解后加酸水解。d.d.按总

26、糖的测定方法测葡萄糖并换称成淀粉量。按总糖的测定方法测葡萄糖并换称成淀粉量。GB/T 5009.92003食品中淀粉的测定食品中淀粉的测定 1.酶解酶解 酸解酸解 测定还原糖测定还原糖 2.酸水解酸水解 测定还原糖测定还原糖第四节第四节 粗纤维的测定粗纤维的测定粗纤维是植物性食品的主要成分之一，广泛粗纤维是植物性食品的主要成分之一，广泛存在于各种植物体内。化学上不是单一组分，存在于各种植物体内。化学上不是单一组分，是混合物。是混合物。定义定义：粗纤维粗纤维：食品中不能被稀酸、稀碱所溶解，不能为食品中不能被稀酸、稀碱所溶解，不能为人体所消化利用的物质。它仅包括食品中部分纤维人体所消化利用的物质。

27、它仅包括食品中部分纤维素、半纤维素、木质素及少量含氮物质。素、半纤维素、木质素及少量含氮物质。膳食纤维膳食纤维(食物纤维食物纤维)它是指食品中不能被人体它是指食品中不能被人体消化酶所消化的多糖类和木质素的总和。它包括纤消化酶所消化的多糖类和木质素的总和。它包括纤维素、半纤维素、戊聚糖、本质素、果胶、树胶等。维素、半纤维素、戊聚糖、本质素、果胶、树胶等。作业1.直接滴定法、高锰酸钾发的测定原理？直接滴定法、高锰酸钾发的测定原理？2.直接滴定法直接滴定法测定还原糖的注意事项？测定还原糖的注意事项？3.可溶性糖提取澄清剂的种类可溶性糖提取澄清剂的种类及及要求？要求？4.总糖的测定方法？总糖的测定方法？5.淀粉的测定方法？淀粉的测定方法？6.名词解释：粗纤维、膳食纤维素。名词解释：粗纤维、膳食纤维素。7.粗纤维的测定粗纤维的测定方法。方法。