第五章 糖类物质的测定.ppt

1、第一节 概述 (一）定义和分类 1.定义：碳水化合物统称为糖类，是由碳、氢、氧三种元素组成的一大类化合物。 它是人体热能的主要来源，人体活动的热能的6070由它供给。它是构成机体的一种重要物质，并参与细胞的许多生命过程。 一些 糖+蛋白质糖蛋白、糖+脂肪糖脂，这些都是具有重要生理功能的物质。,第四章 糖类物质的测定,碳水化合物是C、H、O三元素组成一类多羟基醛或多羟基酮化合物，而且绝大多数氢原子是氧原子的两倍。即氢与氧为2：1。它们的比例与水分的组成相同（水分子H2O）。因此被人们称为“碳水化合物”即写成CH2O。它们可用通式Cn（H2O）m表示，好像碳的水化物。但是笼统地说糖类称为CH2O是

2、不太确切的。,比如，我们熟悉的甲醛，它的分子式为CH2O，醋酸C2H4O2，乳酸C3H6O3，从它们的结构上讲都类似于H与O2：1的关系。按照这个比例它们都应属于碳水化合物，但是以上几个物质都没有糖类的特性，所以它们不是碳水化合物。 又比如，5104去氧核糖，还有鼠李糖6125。这些属于糖类，但不符合上面的比例。因此称碳水化合物是C、H、O组成，通式为Cn（H2O）m是不确切的，但是历史上一直沿用下来，而且人们也习惯了，所以至今仍然采用。,2.分类 碳水化合物存在于各种食品的原料中（特别是植物性原料中）。 作为食品工业的主要原料和辅助材料。 在各种食品中存在形式和含量不一。 按有机化学可将糖分

3、为单糖、双糖、多糖三类，现代营养工作者将其分为两类：有效碳水化合物、无效碳水化合物。 在食物成分表中，食品中碳水化合物含量通常以总碳水化合物或无氮抽出物来表示，二者都以减差法计算。 总碳水化合物（%）=100-（水分+粗蛋白质+灰分+粗脂肪）% 无氮抽出物（%）=100-（水分+粗蛋白质+灰分+粗脂肪+粗纤维素）%,有效碳水化合物人体能消化利用的单糖、双糖、多糖中的淀粉。 无效碳水化合物多糖中的纤维素、半纤维素、果胶等不能被人体消化利用的。 这些无效碳水化合物能促进肠道蠕动，改善消化系统机能，对维持人体健康有重要作用，是人们膳食中不可缺少的成分。 膳食纤维：指人们的消化系统或者消化系统中的酶不

4、能消化、分解、吸收的物质，但是消化系统中的微生物能分解利用其中一部分。 膳食纤维的重要性： 膳食纤维对促进良好的消化和排泄固体废物有着举足轻重的作用。适量地补充纤维素，可使肠道中的食物增大变软，促进肠道蠕动，从而加快了排便速度，防止便秘和降低肠癌的风险。,另外，纤维素还可调节血糖，有助预防糖尿病。又可以减少消化过程对脂肪的吸收，从而降低血液中胆固醇、甘油三脂的水平，防治高血压、心脑血管疾病的作用。 每日摄入量标准： 国际相关组织推荐的膳食纤维素日摄入量为：美国防癌协会推荐标准为每人每天3040克，欧洲共同体食品科学委员会推荐标准为每人每天30克。 什么食物中含膳食纤维最多？ 糙米和胚牙精米，以

5、及玉米、小米、大麦、小麦皮（米糠）和麦粉（黑面包的材料）等杂粮；此外，根菜类和海藻类中食物纤维较多，如胡萝卜、四季豆、红豆、豌豆、薯类和裙带菜等。,膳食纤维经过了30多年的研究和发展，成为发达国家广泛流行的保健食品，据悉，在欧美，高纤维类产品的年销售已过300亿美元。在日本食用纤维素类产品的年销售近100亿美元。并正式将之列为继糖、蛋白质、脂肪、水、矿物质和维生素之后的第七大营养素。专家们一致认为：纤维食品将是21世纪主导食品之一。 二、测定意义 1、糖对于新生婴儿来说是最理想的。 Eg：乳糖，因为婴儿消化道内含有较多的乳糖酶，这种乳糖酶能把乳糖分解成葡萄糖和半乳,糖。而半乳糖是构成婴儿脑神经

6、的重要物质。乳糖对于成年人来说，由于体内乳糖酶减少。乳糖不易被吸收。 2、糖是焙烤食品的主要成分之一。 在焙烤食品中，糖与蛋白质发生美拉德反应,增加了食品的色、香、味。 3.生理方面： 1）提供能量（糖与蛋白质结合成糖蛋白，糖蛋白都是构成软骨、骨骼等结缔组织的基质成分） 2）构成细胞成分 3）促进消化（果蔬中的纤维素、果胶虽不能被消化机体利用、但可促进胃肠蠕动和消化.但它分泌有助于正常消化和排便功能.）,发酵工程方面：,二. 糖类物质的分布和含量,葡萄糖，果糖: 水果，蔬菜：0.96-5.82，0.85-6.53 蔗糖：甘蔗，甜菜：10-15， 15-20；西瓜，菠萝： 4，8 乳糖：动物乳汁

7、，牛乳4.7 麦芽低聚糖，异麦芽低聚糖在自然界不存在，而由淀粉水解或转苷产生 低聚果糖，低聚半乳糖，低聚木糖自然界少，多由人工酶法合成 淀粉，纤维素，果胶在植物普遍存在,三、食品中糖类物质的测定方法：,直接滴定法法 (改良的兰爱农法） 高锰酸钾法 萨氏法 3，5二硝基水杨酸 酚硫酸法 蒽酮法 半胱氨酸咔唑法,化学法,还原糖法,碘量法,比色法,纸色谱 薄层色谱 GC HPLC 半乳糖脱氢酶测半乳糖、乳糖 葡萄糖氧化酶测葡萄糖 发酵法 测不可发酵糖 重量法测果胶、纤维素、膳食纤维素,色谱法,酶法,第二节 可溶性糖类的测定,一、可溶性糖类的提取和澄清 食品中可溶性糖类通常是指葡萄糖、果糖等游离单糖及

8、蔗糖等低聚糖。一般须将样品磨碎、浸渍成溶液（提取液），经过滤后再测定。 （一）提取 常用的提取剂有水及乙醇溶液。 a. 水作提取剂 用水作提取剂，温度控制在45-50，利用水作提取剂时，还有pro、氨基酸、多糖、色素干扰，影响过滤时间，所以用水作提取剂应注意三个问题,注意：1）温度过高：使可溶性淀粉及糊精提取出来 。 2）酸性样品：酸性使糖水解（转化），所以酸性样品应用碳酸钙中和、提取，但应控制在中性。 3）萃取的液体：有酶活性时，能使糖水解，加二氯化汞可防止（二氯化汞可抑制酶活性） b. 乙醇（水溶液）作提取液 乙醇作提取液适用于含酶多的样品 ，这样避免糖被水解。,乙醇的浓度70-80。浓度

9、过高，蛋白质及大多数糖都不能溶解，用乙醇的目的，降低酶的作用，避免糖被酶水解。 2. 提取液制备的原则 取样量与稀释倍数的确定,一般提取液经净化和可能的转化后，每毫升含糖量应在0.53.5mg 。 含脂肪的食品，须经脱脂后再用水提取。一般以石油醚处理一次或几次，每次处理后，倾去石油醚层，然后用水提取。, 含有大量淀粉、糊精及蛋白质的食品，如谷类制品、某些蔬菜、调味品，用水提取会使部分淀粉、糊精溶出，影响测定，同时过滤也困难，宜采用用乙醇溶液提取。乙醇溶液的浓度应高到足以使淀粉和糊精沉淀，通常用7075的乙醇溶液。用乙醇作提取剂时，提取液不用除蛋白质，因为蛋白质不会溶解出来。 含酒精和二氧化碳的

10、液体样品，应先蒸发至原体积的1/31/4，以除酒精、CO2。但酸性食品，在加热前应预先用氢氧化钠调节样品溶液至中性，以防止低聚糖被部分分解。, 提取固体样品时，为提高提取效果，有时需加热，加热温度一般控制在4050，一般不超过80，温度过高时可溶性多糖溶出，增加下步澄清工作的负担。,中性醋酸铅 【Pb(CH3COO)23H2O】,乙酸锌和亚铁氰化钾溶液,硫酸铜和氢氧化钠溶液,还有碱性醋酸铅、 氢氧化铝溶液、活性炭等。,（二） 提取液的澄清 常用澄清剂要符合三点要求：a.能较完全的除去干扰物质；b.不吸附或沉淀被测糖分，也不改变被测糖分的理化性质；c.过剩的澄清剂应不干扰后面的分析操作，或易于除

11、掉。 常用澄清剂的种类 作用：沉淀一些干扰物质，使提取液清亮透明，达到准确的测量糖类。（常用澄清剂来澄清）,中性醋酸铅：这是最常用的一种澄清剂。铅离子能与很多离子结合，生成难溶沉淀物，同时吸附除去部分杂质。它能除去蛋白质、果胶、有机酸、单宁等杂质。它的作用较可靠，不会沉淀样液中的还原糖，在室温下也不会形成铅糖化合物，因而适用于测定还原糖样液的澄清。但它的脱色能力较差，不能用于深色样液的澄清。铅盐有毒，使用需注意。,乙酸锌和亚铁氰化钾溶液：它是利用乙酸锌与亚铁氰化钾反应生成的氰亚铁酸锌沉淀来挟走或吸附干扰物质。这种澄清剂除蛋白质能力强，但脱色能力差，适用于色泽较浅，蛋白质含量高的样液的澄清，如乳

12、制品、豆制品等。 硫酸铜和氢氧化钠溶液：这种澄清剂是由硫酸铜溶液和1mol/L氢氧化钠溶液组成，在碱性条件下，铜离子可使蛋白质沉淀，适合于富含蛋白质的样品的澄清。,此外还有碱性醋酸铅、氢氧化铝溶液、活性炭等也可作为澄清剂。但碱性醋酸铅能沉淀还原糖；氢氧化铝溶液澄清效果差，只能除去胶态杂质；活性炭能吸附糖类造成糖的损失。这些缺点限制了他们在糖类分析上的应用。 3.澄清剂的用量 用量必须适当，太少，达不到澄清的目的，太多，会使分析结果产生误差。 如用中性醋酸铅作为溶剂时，一般先向样液中加入13 ml 澄清剂，充分混合后静置15分钟，向上层清液中加入几滴中性醋酸铅，如无,新的沉淀生成，说明杂质已沉淀

13、完全。如有新的沉淀形成，就再混匀并静置几分钟，如此重复直至无沉淀形成为止。 4.样液除铅 澄清后的样液中含有铅离子，在加热样液时，铅能与还原糖（特别是果糖）结合生成铅糖化合物，结果使测得的还原糖含量虚假的降低。因此，经铅盐澄清的样液必须除铅。,常用的除铅剂有草酸钠、草酸钾、硫酸钠、磷酸氢二钠等。使用时可以固体状态加入，也可以液体状态加入。但应注意，如用固体除铅剂，应先将样液定量到一定体积后再加入；如用液体除铅剂，应在加入除铅剂后再定容。除铅剂的用量也要适当，在保证使铅完全沉淀的前提下，尽量少用。 二、 还原糖的测定 还原糖是指具有还原性的糖类。在糖类中，分子中含有游离醛基或酮基的单糖和含有游离

14、醛基的双糖都具有还原性。,葡萄糖分子中含有游离醛基，果糖分子中含有游离酮基，乳糖和麦芽糖分子中含有游离的潜醛基，它们都是还原糖。其他双糖乃至多糖本身不具有还原性，属于非还原性糖，但都可以通过水解而生成相应的还原性糖，测定水解液的还原糖含量就可以求得样品中相应糖类的含量。因此，还原糖的测定是一般糖类定量的基础。,二、 还原糖的测定,还原糖的测定方法： 碱性铜盐法 碘量法(醛糖） 比色法：3，5二硝基水杨酸比色法 半胱氨酸咔唑法（有葡萄糖存在时果糖的测定） 酶法,直接滴定法 高锰酸钾法 萨氏法,直接滴定法（碱性铜盐法之一，是GB法） （1） 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

15、蓝色的氢氧化铜沉淀； 这种沉淀很快与酒石酸钾钠反应，生成深蓝色的可溶性酒石酸钾钠铜络合物。 在加热条件下，样品液滴定，样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； 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。,甲液：硫酸铜+次甲基蓝 碱性酒石酸铜乙液：酒石酸钾钠 + NaOH + 亚铁氰化钾,Cu2+ + 2NaOH Cu(OH)2+NaSO4Cu(OH)2+酒石酸钾钠=酒石酸钾钠铜2H2O6酒石酸钾钠铜还原糖醛酸6酒石酸钾钠3Cu2OH2CO3 次甲基蓝蓝色氧化

16、态无色还原态,稍多的还原糖将次甲基蓝还原使变色，指示铜离子滴定终点,滴加的还原糖被氧化，其量与铜有计量关系,可溶性络合物具有氧化性,碱性酒石酸铜中的铜离子是定量的,直接滴定法测定原理,被亚铁氰化钾溶解,溶液由兰色变为无色,Cu2+ + 还原糖 Cu+,理论上1 mol葡萄糖6 molCu 2（Cu） 实际上的复杂性： 1 mol葡萄糖6 molCu 2（Cu） 因此未知样品测定结果计算时，将采用还原糖标准溶液滴定的结果，推算出每10ml碱性酒石酸铜溶液相当于还原糖的质量,（2）适用范围及特点 本法又称快速法，其特点是试剂用量少，操作和计算都比较简便、快速，滴定终点明显。 适用于各类食品中还原糖

17、的测定。但测定酱油、深色果汁等样品时，因色素干扰，滴定终点常常模糊不清，影响准确性。 本法是国家标准分析方法。,（3）说明与讨论 碱性酒石酸铜甲液：硫酸铜+次甲基蓝 碱性酒石酸铜乙液：酒石酸钾钠 + NaOH + 亚铁氰化钾 乙酸锌溶液 亚铁氰化钾溶液 葡萄糖标准溶液：准确称取经 98 100 干燥至恒重的无水葡萄糖，加水溶解后移入1000 m1容量瓶中，加入5m1盐酸(防止微生物生长)。, 测定方法 样品处理 取适量样品，样品进行提取，提取液移入250 m1 容量瓶中，慢慢加入 5 m1乙酸锌溶液和 5 m1亚铁氰化钾溶液，加水至刻度，摇匀后静置 30分钟。用干燥滤纸过滤，弃初滤液，收集滤液

18、备用。,样品溶液预测 吸取碱性洒石酸铜甲液及乙液各5.00ml，置于250m1锥形瓶中，加水10 ml加玻璃珠3粒，加热使其在2分钟内至沸，准确沸腾30秒钟，趁热以先快后慢的速度从滴定管中滴加样品溶液，滴定时要始终保持溶液呈沸腾状态。待溶液蓝色变浅时以每2秒1滴的速度滴定，直至溶液蓝色刚好褪去为终点。记录样品溶液消耗的体积。,样品溶液测定 吸取碱性洒石酸铜甲液及乙液各 5.00 ml，置于250 ml 锥形瓶中，加玻璃珠3粒，从滴定管中加入比预测时样品溶液消耗总体积少1 ml 的样品溶液，加热使其在2分钟内沸腾，准确沸腾30秒钟，趁热以每2秒1滴的速度继续滴加样液，直至蓝色刚好褪去为终点。记录

19、消耗样品溶液的总体积。同法平行操作3份，取平均值。,计算还原糖量的方法： 1. 用已知浓度的葡萄糖标准溶液标定的方 法。 2. 利用通过实验编制出的还原糖检索表来计算。,6说明与讨论 此法测得的是总还原糖量。 在样品处理时，不能用铜盐作为澄清剂，以免样液中引入Cu2+，得到错误的结果。 碱性酒石酸铜甲液和乙液应分别贮存，用时才混合，否则酒石酸钾钠铜络合物长期在碱性条件下会慢慢分解析出氧化亚铜沉淀，使试剂有效浓度降低。, 滴定必须在沸腾条件下进行，其原因 一是可以加快还原糖与Cu2+的反应速度； 二是次甲基蓝变色反应是可逆的，还原型次甲基蓝遇空气中氧时又会被氧化为氧化型。 三 氧化亚铜也极不稳定

20、，易被空气中氧所氧化。保持反应液沸腾可防止空气进入， 次甲基蓝和氧化亚铜被氧化将增加耗糖量。,滴定时不能随意摇动锥形瓶，更不能把锥形瓶从热源上取下来滴定，以防止空气进入反应溶液中。,样品溶液预测的目的；一是本法对样品溶液中还原糖浓度有一定要求(0.1%左右)，测定时样品溶液的消耗体积应与标定葡萄糖标准溶液时消耗的体积相近，通过预测可了解样品溶液浓度是否合适，浓度过大或过小应加以调整，使预测时消耗样液量在 10 ml 左右；,二是通过预测可知道样液大概消耗量，以便在正式测定时，预先加入比实际用量少 1 ml 左右的样液，只留下 1 ml 左右样液在续滴定时加入，以保证在 1 分钟内完成续滴定工作

21、，提高测定的准确度。 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。反应液的碱度直接影响二价铜与还原糖反应的速度、反应进行的程度及测定结果。,在一定范围内，溶液碱度愈高，二价铜的还原愈快。因此，必须严格控制反应液的体积，标定和测定时消耗的体积应接近，使反应体系碱度一致。 热源一般采用 800 w 电炉，电炉温度恒定后才能加热，热源强度应控制在使反应液在两分钟内沸腾，且应保持一致。否则加热至沸腾所需时间就会不同，引起蒸发量不同，使反应液碱度发生变化，从而引入误差。,(二)高锰酸钾滴定法,原理 将一定量的样液与一定量过量的碱性酒石酸铜溶液反应，还原糖将二价铜还原为氧化亚铜，

22、经过滤，得到氧化亚铜沉淀， 氧化亚铜沉淀中加入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， 用高锰酸钾标准溶液滴定所生成的亚铁盐，根据高锰酸钾溶液消耗量可计算出氧化亚铜的量， 再从检索表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含量。,各步反应式如下：Cu2+ + 还原糖 Cu2O（碱性酒石酸铜过量） （分离沉淀）,高锰酸钾滴定法原理,加热,非完全化学计量,完全化学计量,完全化学计量,10FeSO4+2KMnO4+8 H2SO4 = 5Fe2(SO4)3 +2MnSO4 +K2SO4 +8H2O （高锰酸钾标准溶液滴定，定量亚铁） 定量氧化亚铜,Cu2O+F

23、e2(SO4)3 +H2SO4 = 2CuSO4 + 2FeSO4 + H2O （酸性硫酸铁过量，得到亚铁）,由反应式可知：5mol氧化亚铜相当于2mol高锰酸钾，故由滴定高锰酸钾量可知氧化亚铜量，再有书表10可查的相当的还原糖的量,2适用范围及特点 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。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。但操作复杂、费时，也需使用糖类检索表。,试剂和仪器,碱性酒石酸铜甲液：硫酸铜+硫酸，过滤 碱性酒石酸铜乙液：酒石酸钾钠 + NaOH，过滤 高锰酸钾标准溶液的制备：溶解煮沸密闭保存过滤保存于棕色瓶标定 古氏坩埚 真空

24、泵,吸取50ml样品溶液（含约50mg还原糖）于400ml烧杯中，加入甲乙液各25ml，盖上表面皿，在一定功率的电炉上加热，使4分钟内沸腾（此时溶液显示有过量Cu 2存在的蓝色【酒石酸钾钠铜络离子的颜色】），再准确沸腾2分钟，趁热用铺好石棉的古氏坩埚抽滤，用60度蒸馏水洗涤烧杯和沉淀，至洗液不呈碱性； 将坩埚放回400ml烧杯，加入25ml酸性硫酸铁溶液及25ml水，用玻棒搅拌使氧化亚铜完全溶解； 用高锰酸钾标准溶液滴定至微红色，30秒不褪为终点；记录标准溶液消耗量； 以水代替样液，作空白对照试验。,高锰酸钾法中加入的铜盐和铁盐是过量的,高锰酸钾法说明：,样品处理：澄清时不用亚铁氰化钾，因为反

25、应核心是亚铁离子 含糖浓度控制：测定用样液含糖浓度在0.01-0.45%,过大过小都带来误差； 加入的碱式铜盐是过量的，煮沸后的反应液应为蓝色（有过剩的铜离子存在），如果不呈蓝色，表明糖浓度过大 热源强度控制，保证4min内加热至沸腾 过滤洗涤沉淀时保持在液面下，避免被空气氧化 还原糖与碱性铜盐反应过程复杂，需要经验检索表,测定原理 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（游离碘由萨氏试剂中的KIO3与后来加入的KI反应而来），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

26、代硫酸钠标准溶液滴定，根据硫代硫酸钠标准溶液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。,(三)萨氏法,各步反应式如下：Cu2+ + 还原糖 Cu2OCu2O+H2SO4= 2Cu+ +SO4 2-+H2OKIO3+5KI+3 H2SO4 =3K2SO4 +3H2O+3I2 2Cu+ + I2 = 2Cu2+ +2 I-I2 + 2 Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2 NaI,（滴定剩余I2）,得到Na2S2O3消耗量,反应的I2量,Cu+量,还原糖量,萨氏(Somogyi)法测定原理,硫代硫酸钠滴定空白所得的碘量减去样品的碘量,萨氏(Somogyi)法的特点,微量法，

27、检出量0.015-3mg 重现性好 样品用量少 终点清晰 有色样不受限制,试剂及仪器,萨氏试剂：放置数天，微孔玻璃漏斗过滤 碘化钾溶液：放棕色瓶 0.005M硫代硫酸钠标准溶液：先配制20倍液，在使用时稀释。标定时使用精确定量的干燥碘酸钾，加入过量KI和硫酸，生成游离碘，用此硫代硫酸钠溶液滴定,测定过程,样品处理：同前，调整样液还原糖浓度至0.003-0.6mg/ml 取5ml样液移入25200cm试管，加入5ml萨氏试剂，摇匀 沸水浴一定时间后，马上用流动水冷却，徐徐加入2ml KI溶液，迅速加入1.5ml 1M硫酸，摇匀使沉淀全部溶解， 用0.005M标准溶液滴定：接近终点时，溶液变淡黄，

28、加入1ml 0.5淀粉指示剂，滴定至蓝色消失，记录硫代硫酸钠标准溶液消耗量，同时作空白对照,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。,碘量法,醛糖 + I2 +3 NaOH = 醛糖酸钠 + 2 NaI +2H2O I2（剩余） + 2 NaOH = NaIO + NaI + H2O NaIO + NaI

29、+ 2 HCl = I2 + 2 NaCl + H2O I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6 在一定范围内，以化学反应式定量计算，1mmol碘相当于葡萄糖180mg，麦芽糖342mg，乳糖360mg,硫代硫酸钠滴定空白所得的碘量减去样品的碘量,适用范围 本法用于醛糖和酮糖共存时单独测定醛糖（葡萄糖）和有半缩醛羟基的糖（乳糖和麦芽糖）。适用于各类食品，如硬糖、异构糖、果汁等样品中葡萄糖的测定。,方法说明,通过控制反应液的碱度如用碳酸钠代替氢氧化钠、反应温度（室温)防止酮糖氧化； 在合适的碱性条件下醛糖与碘的反应完全按反应式进行； 样品中的乙醇、丙酮会消耗碘，应先除去； 配合直接滴定法

30、，可测定含葡萄糖和果糖样品中的果糖。,DNS法测定还原糖,在一定范围内，还原糖的量与棕红色物质(3-氨基-5-硝基水杨酸)颜色的深浅成正比关系，利用分光光度计，在540nm波长下测定光密度值，查对标准曲线并计算，便可求出样品中还原糖的含量。,葡萄糖氧化酶法实验原理,D-葡糖糖GOD D-葡萄糖酸+ H2O2 H2O2+4-AAP+苯酚POD红色醌化物+H2O,试管 移液管 UNICO-2000型分光光度计 恒温水浴锅 酶试剂：葡萄糖氧化酶（GOD）过氧化物酶（POD） 4-氨基安替吡啉（4-AAP） 酚试剂：苯酚 标准葡萄糖溶液：100 mg/dL (5.55 mmol/L),实验步骤,按下表

31、加入各反应物：,混匀，37保温15min，以空白管调零，505nm波长处测定各管吸光度值。,三、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（混合物称为转化糖）。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。,1原理 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，两者差值即为由蔗糖水解产生的

32、还原糖量，乘以一个换算系数即为蔗糖含量。,2. 试剂 用 0.1转化糖标准溶液标定斐林试剂（同高锰酸钾法的碱性酒石酸铜甲乙液）。 3测定方法 样品处理及蔗糖水解：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，吸取处理后的样液2份各50ml，分别放入l00ml容量瓶中，一份加入5ml 6molL盐酸溶液，置6870水浴中加热15分钟，取出迅速冷却至室温，加2滴甲基红指示剂，用NaOH溶液中和至中性，加水至刻度，混匀。另一份直接用水稀释到100m1。 然后按直接滴定法或高锰酸钾滴定法测定还原糖含量。,方法说明,蔗糖水解条件简单，在本方法规定条件下其它双糖水解可忽略不计 严格控制水

33、解条件，包括样液体积、酸的浓度用量、水解温度和时间，冷却迅速，防止果糖分解 选用直接滴定法时，用0.1标准转化糖溶液标定碱性酒石酸铜溶液；选用高锰酸钾法时，查转化糖项,1、盐酸水解法。（GB/T5009.8) C12H22O11 + H2O 2C6H12O6 （蔗糖，342） （转化糖，360） 故由转化糖的含量换算成蔗糖含量时，应乘以系数： 342/360=0.95,2、酶比色法（P128） 蔗糖 + H2O 葡萄糖 + 果糖 葡萄糖酸 + H2O2 有色物质 (比色测定) 详见GB/T16286-1996。,-D-果糖苷酶,-FS,显色剂,过氧化氢酶,葡萄糖氧化酶(GOD),过氧化物酶（P

34、OD） 4-氨基安替吡啉（4-AAP） H2O2+4-AAP+苯酚POD红色醌化物+H2O,505nm波长处测定各管吸光度值。,食品中的总糖通常是指具有还原性的糖(葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖等)和在测定条件下能水解为还原性单糖的蔗糖的总量。 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。 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、蒽酮比色法等,四、总糖的测定,总糖测定之直接滴定法原理 样品经处理除去蛋白质等杂质后，加入盐酸，在加热条件下使蔗糖水解为还原性单糖，以直接滴定法测定水解后样品中的还原糖总量。,(二)蒽酮比色法 1原理 单糖类遇浓硫酸时，

35、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，当糖的量在一定浓度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。,测定方法,吸取系列标准溶液、样品溶液和蒸馏水各2ml（分别作为标准曲线、样品和空白对照样）于具塞比色管中； 沿管壁各加入蒽酮试剂10ml，立即摇匀，放沸水浴中加热10分钟，取出，迅速冷却至室温，在暗处放置10分钟； 用1cm比色杯，以空白对照样调节零点，在620nm下测定吸光度； 绘制标准曲线；根据样品溶液的吸光度查标准曲线，得出糖含量。,该法为微量法，灵敏度高，试剂用量少 2.蒽酮试剂不稳定，容易氧化变褐，硫脲可作为稳定剂，48小时内使用 3. 此法的样液必须清澈

36、透明，加热后不应有蛋白沉淀,五、可溶性糖的分离与定量 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。,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

37、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介绍的例子。,第三节 淀粉的测定,淀粉是一种多糖。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。 淀粉是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。,淀粉的主要性质如下： 水溶性：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。只有在加热并加压时才能溶解于水。 醇溶性：不溶于浓度在30以上的乙醇溶液。 水解性：在酸或酶的作用下可以水解，最终产物是葡萄糖。 旋光性：淀粉水溶液具有右旋性20 为(+)201.5一

38、205。 与碘有呈色反应（是碘量法的专属指示剂）,淀粉的测定方法有多种，常用的方法有： 酸水解法 酶水解法 旋光法 酸化酒精沉淀法,、酸水解法 （一） 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葡萄糖含量，再折算为淀粉含量（162/1800.9)。 （二）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。,（三）测定方法,样品处理： 磨碎或捣碎，取含淀粉约0.5g的样品量，用乙醚分三次提取脂肪，85150ml乙醇分数次洗涤以除去可溶性糖，以100ml水将残渣转移到250

39、ml锥形瓶,水解： 在锥形瓶中加入30ml 6M盐酸，沸水浴上回流2hr，立即用冷却水冷却，调中性； 加入20ml20醋酸铅，摇匀后放置10分钟，以沉淀蛋白质和果胶等杂质； 加入20ml10硫酸钠以除去多余的铅；摇匀后转移到500ml容量瓶，加水定容，过滤 空白对照样品，取100ml水和30ml 6M盐酸，同上操作 测定：直接滴定法、高锰酸钾法,（四）说明与讨论,样品预处理要求先将可溶性糖类，可通过85乙醇洗涤数次，测定范围不包括糊精时， 可用10乙醇洗涤；脂肪含量高时，要先将脂肪除去，以减小对可溶性糖的洗涤效果的影响 酸水解条件要保证淀粉水解完全，但避免加热时间过长造成糠醛聚合体，使失去还原

40、性；因此对盐酸浓度、样品量、时间都有限制，采用回流装置使酸浓度保持稳定。 国家标准分析方法中，样品中加入盐酸浓度至5，100度水解2hr 水解液冷却后，立即调至中性 再用中性乙酸铅溶液沉淀蛋白、果胶，再加入硫酸钠除去过量的铅,二、酶水解法,1、原理 样品除去脂肪和可溶性糖类后，在淀粉酶作用下水解为麦芽糖和低分子糊精，以可溶性糖形式提取出来，再用盐酸进一步水解为葡萄糖，按还原糖测定法测定还原糖含量，折算为淀粉含量,（二）适用范围及特点,先以酶使淀粉部分水解，使变为可溶性部分，提取后可与其它不溶性多糖分开，所以可用于纤维素、半纤维素和其它多糖含量高的样品， 在操作中需严格控制酶水解条件如pH和温度

41、，使应用范围受限制,测定方法,样品处理：称取含0.5g淀粉的样品，在漏斗的滤纸中用50ml乙醚分5次洗涤脱脂肪，再用约100ml85乙醇分次洗去可溶性糖类，残渣用50ml水移到250ml烧杯中 酶水解：1糊化：沸水浴15分钟，放冷至60度以下；2水解：加入20ml淀粉酶，5560度保温1hr，中间取一滴用碘液测试是否残留淀粉；加热至沸腾使酶失活；移入250ml容量瓶，加水定容；混匀后过滤,酸水解：取50ml滤液到250ml锥形瓶中，加5ml6M盐酸，在沸水浴上回流1hr，冷却后用氢氧化钠调pH中性；水解液移入100ml容量瓶，定容 空白对照：取50ml水替代样品进行酶水解，加入酶量同样品处理,

42、淀粉糊化淀粉吸水溶胀，破坏晶格结构，变成粘度很大的淀粉糊，使其易被淀粉酶作用。,常用的淀粉酶是麦芽淀粉酶，是淀粉酶和淀粉酶的混合物，前者水解直链淀粉为麦芽糖和葡萄糖，水解支链淀粉为麦芽糖、异麦芽糖和葡萄糖；后者水解两种淀粉为麦芽糖 淀粉降解过程中，粘度迅速下降，用碘液显色为蓝、红、无色；酶解终点为无色,三、旋光法,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。,

43、3.测定方法 把样品研磨并通过40目以上的标准筛，称取2g样品，置于250ml烧杯中，加水10ml，搅拌使样品湿润，加入70ml氯化钙溶液，盖上表面皿，在5分钟内加热至沸腾并继续加热15分钟。加热时随时搅拌以防样品附在烧杯壁上。如泡沫过多可加12滴辛醇消泡。迅速冷却后，移入100ml容量瓶中，用氯化钙溶液洗涤烧杯上附着的样品，洗液并入容量瓶中。加5ml氯化锡溶液，用氯化钙溶液定容至刻度，混匀，过滤，弃去初滤液，收集滤液装入观测管中，测定旋光度。 4.结果计算 淀粉（） 式中：旋光度读数，度； L观测管长度，dm； m样品质量，g； 203淀粉的比旋光度，度。,5.说明 a.氯化钙溶液可以作为淀

44、粉的提取剂，是因为钙能与淀粉分子上的羟基形成络合物，使淀粉与水有较高的亲和力而易溶于水中。 b.氯化锡溶液的作用是沉淀蛋白质，因为蛋白质也具有旋光性（左旋）。蛋白质含量较高的样品，如高蛋白营养米粉，用旋光法测定结果偏低，误差较大。,第四节 粗纤维的测定,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，是混合物。 1. 粗纤维稀酸、稀碱难溶，人体不能消化利用的部分。主要成分是纤维素、半纤维素、木质素及少量含N物。集中存在于谷类的麸、糠、秸杆、果蔬的表皮等处。,纤维素构成植物细胞壁的主要成分，是葡萄糖聚合物，由1，4糖苷键连接，人类及大多数动物利用它的能力很低。不溶于

45、水，但能吸水。,半纤维素一种混合多糖，不溶于水而溶于碱、稀酸加热比纤维素易水解，水解产物有木糖、阿拉伯糖、甘露糖、半乳糖等。 木质素不是碳水化合物，是一种复杂的芳香族聚合物，是纤维素的伴随物。难以用化学手段或酶法降解，在个别有机溶剂中缓慢溶解。,膳食纤维(食物纤维) 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。它包括纤维素、半纤维素、戊聚糖、木质素、果胶、树胶等。 膳食纤维比粗纤维更能客观、准确地反映食物的可利用率，因此有逐渐取代粗纤维指标的趋势。,一、粗纤维的测定,(一）称量法 1.原理 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

46、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。,2适用范围及特点,该法操作简便、迅速，适用于各类食品，是应用最广泛的经典分析法。目前，我国的食品成分表中“纤维”一项的数据都是用此法测定的。由于酸碱处理时纤维成分会发生不同程度的降解，这是此法的最大缺点。,测定方法,预处理：磨碎或捣碎样品，称取相当于5克干燥样品的量，加1.25%硫酸适量，混匀，用亚麻布过滤，残渣移入500ml锥形瓶 酸处理：加入200ml煮沸的硫酸，微沸回流30分钟，隔5分钟摇动一次；立即用亚麻布过滤，热水洗涤使不呈酸性 碱处理：用20ml煮沸

47、的1.25%的氢氧化钾溶液将残渣移入锥形瓶，微沸回流30分钟，立即用亚麻布过滤，以沸水洗涤使不呈碱性 干燥：用水将残渣洗入烧杯，转移到已经干燥至恒重的垂融漏斗，抽滤，热水洗涤，乙醇、乙醚洗涤各一次，105度烘干至恒重 灼烧：如果样品中含有较多无机物质，可用石棉坩埚代替垂融漏斗过滤，烘干至恒重后，移入550度高温炉中灼烧至恒重，干燥器中冷却后称重，灼烧前后的重量之差即为粗纤维的量,方法说明,是测定粗纤维的标准分析方法 样品中脂肪含量高于1时，需脱脂，否则结果偏高 样品细度、加热回流时间、沸腾状态及过滤时间等都对测定结果产生影响：样品粒度大影响消化，使结果偏高；粒度过小影响过滤；沸腾剧烈使部分粘壁

48、； 200目尼龙筛比亚麻布孔径均匀，使结果更稳定 恒重要求：烘干小于1mg，灰化小于0.5mg,膳食纤维的测定,膳食纤维”虽然至今还没有一个权威的定义，但一般是指存在于植物中，不能被人体小肠消化吸收的多糖。“膳食纤维”根据水溶性不同，一般分为“可溶性膳食纤维”和“不溶性膳食纤维”。“可溶性膳食纤维” 包括果胶、树胶和黏胶等；“不溶性膳食纤维”包括纤维素、半纤维素、木质素等 迄今还没有一种简单而准确的测定全部膳食纤维的标准方法 Southgate的多糖分类定量法测定范围包含了膳食纤维全部成分，使广泛采用的方法,方法提要,样品经58甲醇回流提取，除去低分子糖、色素、脂肪、腊；残渣加水加热，使淀粉糊化，加淀粉酶水解；然后加入4倍乙醇，离心分离，得到的残渣含全部膳食纤维 残渣用热水抽提，提出水溶性膳食纤维（主要是果胶），提取液浓缩，加入乙醇80以上，使沉淀，离心分离；沉淀用0.5M 硫酸回流2.5hr水解，中和后测定水解液中的己