食品分析与检验-碳水化合物.ppt

第3章碳水化合物的测定 第一节概述1 概念 碳水化合物是由碳 氢 氧三种元素组成的一大类化合物的统称又称为糖类 2 分布 存在于各种食品的原料中 植物性原料中含量高 3 分类 总碳水化合物 有效碳水化合物 无效碳水化合物 可溶性糖类 是指游离单糖 及蔗糖 乳糖等低聚糖 单糖是碳水化合物的基本构造单位 低聚糖 多糖可水解成单糖 单糖是碳水化合物鉴定的基础 糖的测定方法 物理法 化学法 色谱法 酶法 发酵法 重量法 方法 糖类的提取与澄清 一 提取 1 前处理 有机溶剂 2 提取液 水 乙醇等 杂质 水解二 澄清 1 常用澄清剂要符合三点要求 常用澄清剂的种类 硫酸铜和氢氧化钠溶液 中性醋酸铅 碱性醋酸铅 醋酸锌和亚铁氢化钾溶液 氢氧化铝溶液 活性炭等 注意用量和使用条件 还原糖的测定 根据还原性测定糖分的方法叫还原糖法 包括 常量的兰 埃农法 碱性铜盐法 直接滴定法 姆松 华尔格法 微量的萨氏法 1 兰 埃农法原理 2 兰 埃农法操作 3 兰 埃农法计算 4 兰 埃农法注意事项 还原糖的测定 直接滴定法原理 建立兰 埃农法基础上的改良方法氧化亚铜沉淀与亚铁氰化钾络合成可溶的无色络合物 二价铜全部被还原后 稍过量的还原糖把次甲基蓝还原 溶液由兰色变为无色 即为滴定终点 根据样液消耗量可计算出还原糖含量 碱性铜盐法直接滴定法 GB法 原理 将一定量的碱性酒石酸铜甲 乙液等量混合 立即生成天蓝色的氢氧化铜沉淀 这种沉淀很快与酒石酸钾反应 生成深蓝色的可溶性酒石酸钾钠铜络合物 还原糖的测定 在加热条件下 以次甲基蓝作为指示剂 用样液滴定 样液中的还原糖与酒石酸钾钠铜反应 生成红色的氧化亚铜沉淀 还原糖的测定 这种沉淀与亚铁氰化钾络合成可溶的无色络合物 二价铜全部被还原后 稍过量的还原糖把次甲基蓝还原 溶液由兰色变为无色 即为滴定终点 根据样液消耗量可计算出还原糖含量 还原糖的测定 姆松 华尔格法 高锰酸钾滴定法 1 原理 过滤取得生成的氧化亚铜 用直接称量其重量 然后从检索表查得与铜量相当的糖量 2 高锰酸钾滴定法确定铜的含量 还原糖的测定 萨氏法原理 将一定量的样液与过量的碱性铜盐溶液共热 样液中的还原糖定量地将二价铜还原为氧化亚铜 生成的氧化亚铜在酸性条件下溶解为一价铜离子 并能定量地消耗游离碘 碘被还原为碘化物 而一价铜被氧化为二价铜 剩余的碘用硫代硫酸钠标准溶液滴定消耗量 可求出与一价铜反应的碘量 从而计算出样品中还原糖含量 各步反应式如下 2Cu I2 2Cu2 2I I2 2Na2S2O3 Na2S4O6 2NaI 蔗糖的测定 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 但在一定条件下 蔗糖可水解为具有还原性的葡萄糖和果糖 转化糖 因此 可以用测定还原糖的方法测定蔗糖含量 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系 故也可用物理检验法测定 总糖的测定 食品中的总糖通常是指具有还原性的糖 葡萄糖 果糖 乳糖 麦芽等 和在测定条件下能水解为还原性单糖总量 总糖的测定通常是以还原糖的测定方法为基础的 常用的是直接滴定法 此外还有酚 硫酸比色法 蒽酮比色法等 总糖的测定 蒽酮比色法原理 单糖类遇浓硫酸时 脱水生成糠醛衍生物 后者可与蒽酮缩合成蓝绿色的化合物 当糖的量在20一200mg范围内时 其呈色强度与溶液中糖的含量成正比 故可比色定量 总糖的测定 酚 硫酸比色法原理 单糖类遇浓硫酸时 脱水生成糠醛衍生物 后者可与酚缩合成紫红色的化合物 其呈色强度与溶液中糖的含量成正比 故可比色定量 总糖的测定 碘量法原理样品经处理后 取一定量样液于碘量瓶中 加入一定量过量的碘液和过量的氢氧化钠溶液 样液中的醛糖在碱性条件下被碘氧化为醛糖酸钠 由于反应液中碘和氢氧化钠都是过量的 两者作用生成次碘酸钠残留在反应液中 当加入盐酸使反应液呈酸性时 析出碘 用硫代硫酸钠标准溶液滴定析出的碘 则可计算出氧化醛糖消耗的碘量 从而计算出样液中醛糖的含量 可溶性糖类的分离与定量 主要方法 1 纸色谱法 分离效果差 操作时间长 2 GC法 糖不易挥发 3 薄层色谱法 TLC 问题同纸色谱法 4 HPLC法特别是离子色谱法 IC法 用高性能阴离子交换柱 TMS 糖的三氯硅烷衍生物 HPLC法 离子色谱法图谱 淀粉的测定 淀粉是一种由葡萄糖单位构成的聚合体 按聚合形式不同 可形成两种不同的淀粉分子 直链淀粉和支链淀粉 它广泛存在于植物的根 茎 叶 种子等组织中 是人类食物的重要组成部分 也是供给人体热能的主要来源 淀粉的测定方法 淀粉的测定方法有多种 是根据淀粉的理化性质而建立的 常用的方法有 酸水解法酶水解法旋光法酸化酒精沉淀法 淀粉的酸水解测定方法 1 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 按还原糖测定方法测定还原糖含量 再折算为淀粉含量 2 适用范围及特点 此法适用于淀粉含量较高 而半纤维素等其他多糖含量较少的样品 该法操作简单 应用广泛 但选择性和准确性不及酶法 淀粉的酶水解测定方法 1 原理 葡萄糖 糊精 麦芽糖 淀粉 酸解 液化 糖化 酸解 淀粉酶水解 有选择性 葡萄糖苷酶水解 有选择性 淀粉的酶水解测定方法 特点 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 水解后通过过滤可除去其他多糖 所以该法不受半纤维素 多缩戊糖 果胶质等多糖的干扰 适合于这类多糖含量高的样品 分析结果准确可靠 但操作复杂费时 淀粉的酶水解方法 酶水解开始要使淀粉糊化 将烧杯置沸水浴上加热15分钟 使放冷至60 以下 然后再加入20m1淀粉酶溶液 在55 60 保温1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 直至酶解液加碘液后不呈蓝色为止 加热至沸使酶失活 冷却后移入容量瓶中备用 淀粉的旋光测定方法 1 原理淀粉具有旋光性 在一定条件下旋光度的大小与淀粉的浓度成正比 用氯化钙溶液提取淀粉 使之与其他成分分离 用氯化锡沉淀提取液中的蛋白质后 测定旋光度 即可计算出淀粉含量 2 适用范围及待点本法适用于淀粉含量较高 而可溶性糖类含量很少的谷类样品 如面粉 米粉等 操作简便 快速 粗纤维的测定方法 原理 称量法在热的稀硫酸作用下 样品中的糖 淀粉 果胶等物质经水解而除去 再用热的氢氧化钾处理 使蛋白质溶解 脂肪皂化而除去 然后用乙醇和乙醚处理以除去单宁 色素及残余的脂肪 所得的残渣即为粗纤维 如其中含有无机物质 可经灰化后扣除 不溶性膳食纤维的测定 原理 样品经热的中性洗涤剂浸煮后 残渣用热蒸馏水充分洗涤 除去样品中游离淀粉 蛋白质 矿物质 然后加入 一淀粉酶溶液以分解结合态淀粉 再用蒸馏水 丙酮洗涤 以除去残存的脂肪 色素等 残渣经烘干 即为中性洗涤纤维 不溶性膳食纤维 果胶物质的测定 1 果胶物质 由半乳糖醛酸 乳糖 阿拉伯糖 葡萄糖醛酸等组成的高分子聚和物 一种植物胶 平均分子量达5 30万 存在于果蔬类植物组织中 是构成植物细胞的主要成分之一 果胶物质的三