制糖工艺学实验指导手册

1、制糖工艺学实验指导手册陈国忠编写鲁东大学生命科学学院2011年8月实验一 食品中还原糖含量的测定（gb/t5009.72008第一法直接滴定法）一、实验目的1、理解直接滴定法测定还原糖的原理及操作要点；2、熟练称量、过滤、定容、滴定等基木操技术。二、实验原理试样经除去蛋白质后，在加热条件下，以次甲基蓝作指示剂，滴定标定过的碱性酒石酸 铜溶液（用还原糖标准溶液标定碱性洒石酸铜溶液），还原糖将溶液中的二价铜还原成氧化 亚铜。以后稍过量的还原糖使次卬蓝指示剂褪色，表示终点到达。根据试样溶液消耗体积, 计算还原糖量。反应方程式如下：cuso4+2naoh=cu（oh）21+na2so4coonaico

2、ona i1chohicho1+c u (0 h)2= icu +2h2ochoh icho/ iicookicookcoonacoona1cho1chohcho1choh12 1cu + (ch0h)4 +2h2o=2 i+(ch0h)4+cu2o|cho/1choh11ch2ho1ch2ohcookcook亚甲蓝氧化型+还原糖> 亚甲蓝还原型（蓝色）（无色）三、实验试剂1、盐酸（1 + 1）：量取50ml盐酸，加水稀释至loomlc2、碱性酒石酸铜甲液：称取15g硫酸铜（cusohzo）及0.05g次卬基蓝，溶入水中 并稀释至looonilo3、碱性酒石酸铜乙液：称取50g酒石酸钾钠

3、及75g氢氧化钠，溶于水中，再加入4g 亚铁辄化钾，完全溶解后，用水稀解至loooml,贮存于橡胶塞玻璃瓶内。4、乙酸锌溶液：称取21.9g乙酸锌，加3ml冰乙酸，加水溶解并稀禅至loomlo5、亚铁置化钾溶液：称収10.6g亚铁氤化钾，加水溶解并稀释至loomlo6、衙萄糖标准溶液：准确称取l.ooog经过96°cd2°c干燥2h的纯衙萄糖，加水溶解后 加入盐酸，并以水稀释至1 ooomlo此溶液每ml相当t l.omg 萄糖。四、实验仪器i、分析天平；3、50ml小烧杯;5、100ml量筒，1个/2组；7、25ml酸式滴定管1支/组;9、10ml移液管1支/2组；ii、

4、小玻璃棒1根/组；2、可调电炉；4、250ml容量瓶；6、250ml锥形瓶3只；8、5ml移液管4支/2组；10、干燥滤纸3张，漏斗1个/组;12、玻璃珠：9颗/组；五、操作步骤（一）试样处理称取约2.50g5.00g试样，置于250ml容量瓶屮，加5（）ml水，摇匀后慢慢加入5ml 乙酸锌溶液，混匀放置片刻，加入5ml亚恢氤化钾溶液，加水至刻度，混匀，沉淀、静置 30min,用干燥滤纸过滤，弃去初滤液，滤液备用。（二）标定碱性酒石酸铜溶液吸取5.0ml碱性酒石酸铜甲液及5.0ml乙液，置于15（）ml锥形瓶中，加水10ml,加 入玻璃珠2粒，从滴定管滴加约9ml葡萄糖，控制在2min内加热至

5、沸，趁沸以每两秒1 滴的速度继续滴加葡萄糖标准溶液，直至溶液蓝色刚好褪去为终点，记录消耗葡萄糖标准溶 液的总体积，同时平行操作三份，取其平均值，计算每10ml （甲、乙液各5ml）碱性酒 石酸铜溶液相当于葡萄糖的质量或其他还原糖的质量（mg）。nii= cv式屮：m10ml（甲乙各5ml）碱性酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的质量（mg）；c葡萄糖标准溶液的浓度，mg/ml；v标定时消耗衙萄糖标准溶液的体积，ml。（三）试样溶液预测吸取5.0ml碱性酒石酸铜甲液及5.0ml乙液，置于150ml锥形瓶中，加水10ml,加 入玻璃珠2粒，控制在2min内加热至沸，趁沸以先快后慢的速度，从滴定管中滴加试样溶

6、 液，并保持溶液沸腾状态，待溶液颜色变浅吋，以每两秒1滴的速度滴定，直至溶液蓝色刚 好褪去为终点，记录样液消耗休积。当样液中述原糖浓度过高时应适当稀释，再进行止式测 定，使每次滴定消耗样液的体积控制在与标定碱性酒石酸铜溶液时消耗的述原糖标准溶液的 体积相近，约在10ml左右。提示：当浓度过低时，则采取直接加入10ml试样液，免去加水10ml,再用还原糖标 准溶液滴定至终点，记录消耗还原糖标准溶液的体积。（四）试样溶液测定吸取5.0ml碱性酒石酸铜甲液及5.0ml乙液，置于150ml锥形瓶中，加水10ml,加 入玻璃珠2粒，从滴定管滴加比预测体积少iml的试样溶液至锥形瓶中，使在2min内加热

7、至沸，趁沸继续以每两秒1滴的速度滴定，直至蓝色刚好褪去为终点，记录样液消耗体积, 同法平行操作三份，得岀平均消耗体积。六、数据记录与计算（一）数据记录123平均值标定时葡萄糖用量，ml10ml碱性酒石酸铜相当于葡萄糖的量，mg测定时消耗试样溶液的量，ml称取试样质量，g（二）结果计算试样中还原糖（以葡萄糖计）的含量为:x =xloomxk'-mxlooo式中:x试样中还原糖（以葡萄糖计）含量，g/100g；m,10ml碱性酒石酸铜溶液（甲、乙液各5ml）相当于葡萄糖的质屋，mg； m试样质量，g；v测定时平均消耗试样溶液体积，ml；当浓度过低时试样中还原糖（以葡萄糖计）的含量按下式计算

8、：加 xl%5oxloooxloo式中：012标定时体积与加入样品后消耗的述原糖标准溶液体积z差相当于葡萄糖的质量, mgo还原糖含10g/100g时计算结果保留3位有效数字；还原糖含量10g/100g时，计算 结果保留2位有效数字。七、注意事项此实验影响测定结果的主要操作因素是反应液碱度、热源强度，煮沸时间和滴定速度， 般煮沸时间短消耗糖多，反乙消耗糖液少；滴定速度过快，消耗糖量多，反乙消耗糖 量少。另外溶液碱度愈高，二价铜的还原愈快，因此必须严格控制反应的体积，使反应体系 碱度一致。（1）热源一般采用800w电炉，反应液在2秒内沸腾。（2）控制锥形瓶内液体在2min内加热至沸腾。（3）lm

9、in内滴定结束;（4）整个滴定过程一直保持沸腾状态；（5）平行实验误差不超过oml。（6）加热沸腾后，要始终保持在微沸状态下滴定。继续滴定至终点的体积（ml）,应 控制在0.5至1 ml以内。2、平行试验试样溶液的消耗量相差不应超过o.lmlo滴定时，先将所需体积的绝大部 分先加入至碱性酒石酸铜试剂中，使其充分反应，仅留iml左右用滴定方式加入，其目的 是使绝大多数试样溶液与碱性酒石酸铜在完全和同的条件下反应，减少因滴立操作带來的误 差，提高测定精度。3、试样液屮还原糖的浓度不宜过高或过低，根据预测试验结果，调节试样中还原糖的 含量在1 mg/mlo4、滴定终点蓝色褪去后，溶液呈现黄色，此后又

10、重新变为蓝色，不应再进行滴定。因 为亚甲蓝指示剂被糖还原后蓝色消失，当接触空气中的氧气后，被氧化重现蓝色。5、碱性酒石酸铜甲液和乙液应分别配制，分别贮存，不能事先混合贮存。否则酒石酸 钾钠铜配合物长期在碱性条件卜会慢慢分解析出氧化亚铜沉淀，使试剂有效浓度降低。八、思考题为什么滴定操作必须在加热至沸的情况下进行？实验二 粮食中淀粉含量的测定(gb/t 55142008)一、实验目的学握粮食中淀粉含量测定的原理、试剂、仪器设备及操作要点。二、实验原理试样经除去脂肪及可溶性糖类后，其中淀粉川淀粉酶水解成二糖，再川盐酸水解成具有 述原性的单糖，故后按还原糖测定，并折算成淀粉含量。三、实验试剂1. 淀粉

11、酶溶液：称取a-淀粉酶0.5g,力u 100ml水溶解，加入数滴甲苯或三氯甲烷， 防止长霉。2. 碘溶液:称取3.6g碘化钾溶于20ml水中，加入1.3g碘，溶解后加水稀释至loomlo3. 85%乙醇。4. 6mol/l盐酸：取盐酸50ml加水至100ml。5. 200g/l氢氧化钠溶液。6. 甲基红指示液：称取o.lg甲基红用95%乙醇溶液定容至loomlo7. 乙醯。& 蒸憾水。四、仪器设备1、粉碎磨：40 筛。2、天平：分度值o.olgo3、锥形瓶：250mlo4、冋流冷凝装置：与250ml锥形瓶匹配。5、容量瓶：250ml。6、抽滤装置。7、恒温水浴锅。五、操作步骤待测样品，

12、用粉碎磨粉碎至全部通过40目筛，充分混合，保存备用。试样水分含量的测定:105°c烘干至恒重，计算。1、称取试样约25g (精确至o.olg),置于放有滤纸的漏斗内，先用50ml乙醛分5 次洗涤去除脂肪，再用约1 ooml乙醇洗涤除去可溶性糖类，将残留物移入250ml烧杯，并 用50ml水洗滤纸及漏斗,洗液并入烧杯内。2、将烧杯置于沸水浴加热15min,使淀粉糊化。3、将糊化的试样，放置冷却至60°c以下，加20ml a-淀粉酶溶液，在恒温水浴锅中 5560°c保温水解lh,并经常搅拌。4、取酶解液1滴加1滴碘溶液，应不显蓝色，否则再加热糊化并加适量酶溶液，继续

13、保温，直至加碘不显蓝色为止。5、将酶解液加热至沸，冷却后移入250ml容量瓶加水定容至刻度，混匀，过滤，弃 去初滤液。6、取5()ml滤液，置于250ml锥形瓶屮，加5ml盐酸，装上回流冷凝管，在沸水浴 屮回流lh。冷却后加2滴甲基红指示液，川氢氧化钠溶液屮和一至中性，溶液转入looml容 量瓶，洗涤锥形瓶，洗液并入100ml容量瓶中，加水定容至刻度，混匀备用。用处理好的试样按实验一的方法操作，测定还原糖含量。同时量取50ml水及与试样处 理时相同量的a淀粉酶溶液，按同一方法作试剂空白试验。六、结果计算试样中淀粉的干基含量（x）以质量分数表示，按下式计算：x= 500x0.9x（叶叫）xioo

14、mq x v x （1 w） x 1000式中：x试样中淀粉的t基含量，%；mi转化后测得的还原糖质量（以葡萄糖计），mg；m2试剂空白相当于还原糖质量（以葡萄糖计），mg；m（）试样质量，g：v转化后稀释为looml,测定述原糖的体积，ml；w试样水分，%；0.9还原糖（以尊萄糖计）换算成淀粉的换算系数。每份样品应平行测定2次，平行试样测定的结果符合巫复性要求时，取其算术平均值作 为结果，测定结果保留到小数点后2位。对同一被测对象，相互独立进行测定获得的两次独 立测定结果差得绝对值不大于这两个测定值的算术平均值的5%o七、思考题实验过程中有哪些因素最容易影响最终检测结果？实验三淀粉的液化糖化

15、一、实验目的拿握淀粉液化糖化的原理、试剂、仪器设备及操作要点。二、实验原理发酵过程中，有些微生物不能直接利用淀粉，因此，当以淀粉为原料时，必须先将淀粉 水解成葡萄糖，才能供发酵使川。一般将淀粉水解为葡萄糖的过程称为淀粉的糖化，所制得 的糖液称为淀粉水解糖。发酵牛产中，淀粉水解糖液的质量，与牛产菌的牛长速度及产物的 积累直接相关。可以用来制备淀粉水解糖的原料主要有黑类（木蒋、ii蒋）淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉、 大米淀粉等，根据原料淀粉的性质及釆用的水解催化剂的不同，水解淀粉为葡萄糖的方法可 分为酸解法、酸酶结合法和酶解法。实验室中常采用酶解法制备淀粉水解糖。酶解法是指利川淀粉酶将淀粉水解为葡萄糖

16、的过程。酶解法制葡萄糖可分为两步：第1 步是利用a淀粉酶将淀粉液化为糊楮及低聚糖，使淀粉的可溶性增加，这个过程称为液化; 第2步是利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解，转变为葡萄糖的过程,在生产上称为糖化。 淀粉的液化和糖化都是在酶的作用下进行的，故也称为双酶水解法。酶法液化原理淀粉的酶法液化是以a淀粉酶为催化剂，该酶作用于淀粉的a-1,4糖廿键，从内部随机 地水解淀粉，从而迅速将淀粉水解为糊精及少量麦芽糖，所以也称内切淀粉酶。淀粉受到 淀粉酶的作用后，其碘色反应发主如下变化：蓝-紫-红-浅红-不显色（即碘原色）。/ | a i' ff -rttl淀粉的糖化是以糖化酶为催化剂，该酶从非还

17、原末端以葡萄糖为单位顺次分解淀粉的 *1,4糖甘键或（xl,6糖疔键。因为是从链的一端逐渐地一个个地切断为衙萄糖，所以称为外 切淀粉卿。淀粉糖化的理论收率因为在糖化过程中，水参与反应，故糖化的理论收率为111.11%,如下所示：（c6h（）o5）n+h2c）tnc6h2o6162 18 1801（x）.oo111.11de值用de值表示淀粉水解的程度或糖化程度。糖化液中还原性糖以葡萄糖计，占干物质的 百分比称为de值。液化de值与糖化de值的关系液化程度应控制适当，太低或太高均不利。原因是液化程度低，则粘度大，难操作；同 时，由于液化程度低，底物分子少，水解机会少，影响糖化速度；液化程度低，易

18、发牛老化; 但液化超过一定程度，则不利于糖化酶与糊精生成络合结构，影响催化效率，造成糖化液的最终de值低。一般液化de值应控制在12-18%o 糖化时间与糖化酶用量关系表糖化时间（h）68101624324872糖化酶用量（u/g淀粉）480400320240180150120100为加快糖化速度，可以提高酶用量，缩短糖化吋间。但酶用量太高，反而使复合反应严 重，兹终导致葡萄糖值降低。在实际牛产中，应充分利用糖化罐的容量，尽量延长糖化时间, 减少糖化酶川量。三、仪器设备（1）玉米粉（2）高温a淀粉酶（3）糖化酶（4）量筒（5）水桶（6）水浴锅（7）滴 定管（8）电炉（9）白瓷板（10）三角瓶（11） ph试纸（12）烘箱四、实验步骤4.1液化称取2.0g左右的淀粉原料置于250ml烧杯中，加入50ml水，搅拌均匀配制成淀粉乳, 将烧杯置于沸水浴加热15min,使淀粉糊化。将糊化的试样，放置冷却至60°c以下，调节 ph值至6.5,加 0.5%液化酶溶液20ml, 60°c水浴lh,纟禅搅拌，达到所需