食品分析與檢驗(yàn)-碳水化合物ppt課件

1、第第3章章 碳水化合物的測(cè)定碳水化合物的測(cè)定第一節(jié)第一節(jié) 概述概述1、概念：、概念： 碳水化合物是由碳、氫、氧三種元素組成的一大類化合物碳水化合物是由碳、氫、氧三種元素組成的一大類化合物的統(tǒng)稱的統(tǒng)稱 又稱為糖類。又稱為糖類。2、分布：、分布： 存在于各種食品的原料中，植物性原料中含量高。存在于各種食品的原料中，植物性原料中含量高。3、分類：、分類：總碳水化合物總碳水化合物有效碳水化合物有效碳水化合物無效碳水化合物無效碳水化合物可溶性糖類可溶性糖類是指游離單糖，及蔗糖、乳糖等低聚糖是指游離單糖，及蔗糖、乳糖等低聚糖 。單糖是碳水化合物的基本構(gòu)造單位。單糖是碳水化合物的基本構(gòu)造單位。低聚糖、多糖可

2、水解成單糖，單糖是碳水化合低聚糖、多糖可水解成單糖，單糖是碳水化合物鑒定的基礎(chǔ)。物鑒定的基礎(chǔ)。 糖的測(cè)定方法糖的測(cè)定方法 物理法物理法 化學(xué)法化學(xué)法 色譜法色譜法 酶酶 法法 發(fā)酵法發(fā)酵法 重量法重量法方法方法糖類的提取與澄清糖類的提取與澄清一、提?。阂弧⑻崛。?、前處理、前處理-有機(jī)溶劑。有機(jī)溶劑。2、提取液、提取液-水、乙醇等。雜質(zhì)，水解水、乙醇等。雜質(zhì)，水解二、廓清：二、廓清：1. 常用澄清劑要符合三點(diǎn)要求。常用澄清劑要符合三點(diǎn)要求。常用澄清劑的種類：常用澄清劑的種類： 硫酸銅和氫氧化鈉溶液、中性醋酸鉛、堿性醋硫酸銅和氫氧化鈉溶液、中性醋酸鉛、堿性醋酸鉛、醋酸鋅和亞鐵氫化鉀溶液、氫氧化鋁

3、溶液、酸鉛、醋酸鋅和亞鐵氫化鉀溶液、氫氧化鋁溶液、活性炭等。注意用量和使用條件?；钚蕴康?。注意用量和使用條件。 還原糖的測(cè)定還原糖的測(cè)定根據(jù)還原性測(cè)定糖分的方法叫還原糖法。根據(jù)還原性測(cè)定糖分的方法叫還原糖法。包括：常量的蘭包括：常量的蘭-埃農(nóng)法、堿性銅鹽法、直接滴定法、埃農(nóng)法、堿性銅鹽法、直接滴定法、姆松姆松-華爾格法，微量的薩氏法。華爾格法，微量的薩氏法。1、蘭、蘭-埃農(nóng)法原理：埃農(nóng)法原理：2、蘭、蘭-埃農(nóng)法操作：埃農(nóng)法操作：3、蘭、蘭-埃農(nóng)法計(jì)算：埃農(nóng)法計(jì)算：4、蘭、蘭-埃農(nóng)法注意事項(xiàng)：埃農(nóng)法注意事項(xiàng)：還原糖的測(cè)定還原糖的測(cè)定直接滴定法直接滴定法原理：建立蘭原理：建立蘭-埃農(nóng)法基礎(chǔ)上的改良

4、方法埃農(nóng)法基礎(chǔ)上的改良方法 氧化亞銅沉淀與亞鐵氰化鉀絡(luò)合成可溶的無色氧化亞銅沉淀與亞鐵氰化鉀絡(luò)合成可溶的無色絡(luò)合物；二價(jià)銅全部被還原后，稍過量的還原糖把絡(luò)合物；二價(jià)銅全部被還原后，稍過量的還原糖把次甲基藍(lán)還原，溶液由蘭色變?yōu)闊o色，即為滴定終次甲基藍(lán)還原，溶液由蘭色變?yōu)闊o色，即為滴定終點(diǎn)；點(diǎn)； 根據(jù)樣液消耗量可計(jì)算出還原糖含量。根據(jù)樣液消耗量可計(jì)算出還原糖含量。堿性銅鹽法堿性銅鹽法直接滴定法直接滴定法GB法）法）原理：將一定量的堿性酒石酸銅甲、乙液等量混合，原理：將一定量的堿性酒石酸銅甲、乙液等量混合，立即生成天藍(lán)色的氫氧化銅沉淀，這種沉淀很快與立即生成天藍(lán)色的氫氧化銅沉淀，這種沉淀很快與酒石酸

5、鉀反應(yīng)，生成深藍(lán)色的可溶性酒石酸鉀鈉銅酒石酸鉀反應(yīng)，生成深藍(lán)色的可溶性酒石酸鉀鈉銅絡(luò)合物絡(luò)合物Cu+OHOHCHCOONaOHCHCOOKOHCuOOCHCOONaCHCOOK+2H2O還原糖的測(cè)定還原糖的測(cè)定在加熱條件下，以次甲基藍(lán)作為指示劑，用樣液滴定，樣液中在加熱條件下，以次甲基藍(lán)作為指示劑，用樣液滴定，樣液中的還原糖與酒石酸鉀鈉銅反應(yīng)，生成紅色的氧化亞銅沉淀的還原糖與酒石酸鉀鈉銅反應(yīng)，生成紅色的氧化亞銅沉淀.CHO(CHOH) CH2OH+6COOKCHOCHOCOONaCu+6H2O=COOH(CHOH) CH2OH+6COOKCOOHCOOHCOONa+3Cu2O+H2CO3還原糖

6、的測(cè)定還原糖的測(cè)定這種沉淀與亞鐵氰化鉀絡(luò)合成可溶的無色絡(luò)合物；二價(jià)銅全部被這種沉淀與亞鐵氰化鉀絡(luò)合成可溶的無色絡(luò)合物；二價(jià)銅全部被還原后，稍過量的還原糖把次甲基藍(lán)還原，溶液由蘭色變?yōu)闊o還原后，稍過量的還原糖把次甲基藍(lán)還原，溶液由蘭色變?yōu)闊o色，即為滴定終點(diǎn)色，即為滴定終點(diǎn). 根據(jù)樣液消耗量可計(jì)算出還原糖含量根據(jù)樣液消耗量可計(jì)算出還原糖含量.H3CNCH3SClHNNCH3CH3H3CNCH3SClNNCH3CH3H還原糖的測(cè)定還原糖的測(cè)定姆松姆松-華爾格法高錳酸鉀滴定法）華爾格法高錳酸鉀滴定法）1、原理：過濾取得生成的氧化亞銅，用直接稱量其、原理：過濾取得生成的氧化亞銅，用直接稱量其重量，然后從

7、檢索表查得與銅量相當(dāng)?shù)奶橇浚褐亓浚缓髲臋z索表查得與銅量相當(dāng)?shù)奶橇浚?、高錳酸鉀滴定法確定銅的含量。、高錳酸鉀滴定法確定銅的含量。還原糖的測(cè)定還原糖的測(cè)定薩氏法薩氏法原理：將一定量的樣液與過量的堿性銅鹽溶液共熱，樣液中的原理：將一定量的樣液與過量的堿性銅鹽溶液共熱，樣液中的還原糖定量地將二價(jià)銅還原為氧化亞銅，生成的氧化亞銅在還原糖定量地將二價(jià)銅還原為氧化亞銅，生成的氧化亞銅在酸性條件下溶解為一價(jià)銅離子，并能定量地消耗游離碘，碘酸性條件下溶解為一價(jià)銅離子，并能定量地消耗游離碘，碘被還原為碘化物，而一價(jià)銅被氧化為二價(jià)銅。剩余的碘用硫被還原為碘化物，而一價(jià)銅被氧化為二價(jià)銅。剩余的碘用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶

8、液滴定消耗量，可求出與一價(jià)銅反應(yīng)的碘量，代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定消耗量，可求出與一價(jià)銅反應(yīng)的碘量，從而計(jì)算出樣品中還原糖含量。各步反應(yīng)式如下：從而計(jì)算出樣品中還原糖含量。各步反應(yīng)式如下： 2Cu+ + I2 = 2Cu2+ +2 I- I2 + 2 Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2 NaI蔗糖的測(cè)定蔗糖的測(cè)定 蔗糖是葡萄糖和果糖組成的雙糖，沒有還原性，蔗糖是葡萄糖和果糖組成的雙糖，沒有還原性，不能用堿性銅鹽試劑直接測(cè)定，但在一定條件下，不能用堿性銅鹽試劑直接測(cè)定，但在一定條件下，蔗糖可水解為具有還原性的葡萄糖和果糖轉(zhuǎn)化蔗糖可水解為具有還原性的葡萄糖和果糖轉(zhuǎn)化糖）。因而，可以用測(cè)定還原糖的

9、方法測(cè)定蔗糖含糖）。因而，可以用測(cè)定還原糖的方法測(cè)定蔗糖含量。對(duì)于純度較高的蔗糖溶液，其相對(duì)密度、折光量。對(duì)于純度較高的蔗糖溶液，其相對(duì)密度、折光率、旋光度等物理常數(shù)與蔗糖濃度都有一定關(guān)系，率、旋光度等物理常數(shù)與蔗糖濃度都有一定關(guān)系，故也可用物理檢驗(yàn)法測(cè)定。故也可用物理檢驗(yàn)法測(cè)定。總糖的測(cè)定總糖的測(cè)定 食品中的總糖通常是指具有還原性的糖食品中的總糖通常是指具有還原性的糖(葡萄糖、葡萄糖、果糖、乳糖、麥芽等果糖、乳糖、麥芽等)和在測(cè)定條件下能水解為還原和在測(cè)定條件下能水解為還原性單糖總量?？偺堑臏y(cè)定通常是以還原糖的測(cè)定方性單糖總量。總糖的測(cè)定通常是以還原糖的測(cè)定方法為基礎(chǔ)的，常用的是直接滴定法，

10、此外還有酚法為基礎(chǔ)的，常用的是直接滴定法，此外還有酚-硫硫酸比色法、蒽酮比色法等。酸比色法、蒽酮比色法等?？偺堑臏y(cè)定總糖的測(cè)定蒽酮比色法原理：蒽酮比色法原理： 單糖類遇濃硫酸時(shí)，脫水生成糠醛衍生單糖類遇濃硫酸時(shí)，脫水生成糠醛衍生物，后者可與蒽酮縮合成藍(lán)綠色的化合物，物，后者可與蒽酮縮合成藍(lán)綠色的化合物，當(dāng)糖的量在當(dāng)糖的量在20一一200mg范圍內(nèi)時(shí)其呈色強(qiáng)范圍內(nèi)時(shí)其呈色強(qiáng)度與溶液中糖的含量成正比，故可比色定量。度與溶液中糖的含量成正比，故可比色定量?？偺堑臏y(cè)定總糖的測(cè)定酚酚-硫酸比色法原理：硫酸比色法原理： 單糖類遇濃硫酸時(shí)，脫水生成糠醛衍生單糖類遇濃硫酸時(shí)，脫水生成糠醛衍生物，后者可與酚縮合

11、成紫紅色的化合物，其物，后者可與酚縮合成紫紅色的化合物，其呈色強(qiáng)度與溶液中糖的含量成正比，故可比呈色強(qiáng)度與溶液中糖的含量成正比，故可比色定量。色定量。總糖的測(cè)定總糖的測(cè)定碘量法原理碘量法原理 樣品經(jīng)處理后，取一定量樣液于碘量瓶中，加樣品經(jīng)處理后，取一定量樣液于碘量瓶中，加入一定量過量的碘液和過量的氫氧化鈉溶液，樣液入一定量過量的碘液和過量的氫氧化鈉溶液，樣液中的醛糖在堿性條件下被碘氧化為醛糖酸鈉，中的醛糖在堿性條件下被碘氧化為醛糖酸鈉， 由于由于反應(yīng)液中碘和氫氧化鈉都是過量的，兩者作用生成反應(yīng)液中碘和氫氧化鈉都是過量的，兩者作用生成次碘酸鈉殘留在反應(yīng)液中，當(dāng)加入鹽酸使反應(yīng)液呈次碘酸鈉殘留在反應(yīng)

12、液中，當(dāng)加入鹽酸使反應(yīng)液呈酸性時(shí)，析出碘，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定析出酸性時(shí)，析出碘，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定析出的碘，則可計(jì)算出氧化醛糖消耗的碘量，從而計(jì)算的碘，則可計(jì)算出氧化醛糖消耗的碘量，從而計(jì)算出樣液中醛糖的含量。出樣液中醛糖的含量?？扇苄蕴穷惖姆蛛x與定量可溶性糖類的分離與定量主要方法：主要方法：1. 紙色譜法紙色譜法分離效果差，操作時(shí)間長。分離效果差，操作時(shí)間長。2. GC法法糖不易揮發(fā)。糖不易揮發(fā)。3. 薄層色譜法薄層色譜法TLC）問題同紙色譜法。問題同紙色譜法。4. HPLC法特別是離子色譜法法特別是離子色譜法IC法）法）用高性能用高性能陰離子交換柱。陰離子交換柱。TMS糖的三氯

13、硅烷糖的三氯硅烷衍生物衍生物HPLC法法離子色譜法圖譜離子色譜法圖譜淀粉的測(cè)定淀粉的測(cè)定 淀粉是一種由葡萄糖單位構(gòu)成的聚合體，按聚淀粉是一種由葡萄糖單位構(gòu)成的聚合體，按聚合形式不同，可形成兩種不同的淀粉分子合形式不同，可形成兩種不同的淀粉分子直鏈直鏈淀粉和支鏈淀粉。它廣泛存在于植物的根、莖、葉、淀粉和支鏈淀粉。它廣泛存在于植物的根、莖、葉、種子等組織中，是人類食物的重要組成部分，也是種子等組織中，是人類食物的重要組成部分，也是供給人體熱能的主要來源。供給人體熱能的主要來源。 淀粉的測(cè)定方法淀粉的測(cè)定方法淀粉的測(cè)定方法有多種，是根據(jù)淀粉的理化性質(zhì)而建淀粉的測(cè)定方法有多種，是根據(jù)淀粉的理化性質(zhì)而建

14、立的。常用的方法有：立的。常用的方法有： 酸水解法酸水解法 酶水解法酶水解法 旋光法旋光法 酸化酒精沉淀法。酸化酒精沉淀法。淀粉的酸水解測(cè)定方法淀粉的酸水解測(cè)定方法1、原理：、原理： 樣品經(jīng)乙醚除去脂肪，乙醇除去可溶性糖類后，用樣品經(jīng)乙醚除去脂肪，乙醇除去可溶性糖類后，用鹽酸水解淀粉為葡萄糖，按還原糖測(cè)定方法測(cè)定還鹽酸水解淀粉為葡萄糖，按還原糖測(cè)定方法測(cè)定還原糖含量，再折算為淀粉含量。原糖含量，再折算為淀粉含量。 2、適用范圍及特點(diǎn)：、適用范圍及特點(diǎn)： 此法適用于淀粉含量較高，而半纖維素等其他多糖此法適用于淀粉含量較高，而半纖維素等其他多糖含量較少的樣品。該法操作簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛，但選含量較少的

15、樣品。該法操作簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛，但選擇性和準(zhǔn)確性不及酶法。擇性和準(zhǔn)確性不及酶法。淀粉的酶水解測(cè)定方法淀粉的酶水解測(cè)定方法1、原理：、原理：葡萄糖糊精、麥芽糖淀粉酸解液化糖化酸解淀粉酶水解有選擇性葡萄糖苷酶水解有選擇性淀粉的酶水解測(cè)定方法淀粉的酶水解測(cè)定方法特點(diǎn)：特點(diǎn)： 因?yàn)榈矸勖赣袊?yán)格的選擇性、它只水解淀粉而因?yàn)榈矸勖赣袊?yán)格的選擇性、它只水解淀粉而不會(huì)水解其他多糖，水解后通過過濾可除去其他多不會(huì)水解其他多糖，水解后通過過濾可除去其他多糖。所以該法不受半纖維素、多縮戊糖、果膠質(zhì)等糖。所以該法不受半纖維素、多縮戊糖、果膠質(zhì)等多糖的干擾，適合于這類多糖含量高的樣品，分析多糖的干擾，適合于這類多糖含量高

16、的樣品，分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠，但操作復(fù)雜費(fèi)時(shí)。結(jié)果準(zhǔn)確可靠，但操作復(fù)雜費(fèi)時(shí)。淀粉的酶水解方法淀粉的酶水解方法酶水解開始要使淀粉糊化：酶水解開始要使淀粉糊化： 將燒杯置沸水浴上加熱將燒杯置沸水浴上加熱15分鐘，使放冷至分鐘，使放冷至60 以下，以下，然后再加入然后再加入20m1淀粉酶溶液，在淀粉酶溶液，在5560保溫保溫1小小時(shí)，并不時(shí)攪拌。時(shí)，并不時(shí)攪拌。 取取1滴此液于白色點(diǎn)滴板上，加滴此液于白色點(diǎn)滴板上，加1滴碘液應(yīng)不呈藍(lán)滴碘液應(yīng)不呈藍(lán)色，若呈藍(lán)色，再加熱糊化，直至酶解液加碘液后色，若呈藍(lán)色，再加熱糊化，直至酶解液加碘液后不呈藍(lán)色為止，加熱至沸使酶失活，冷卻后移入容不呈藍(lán)色為止，加熱至沸使酶失

17、活，冷卻后移入容量瓶中備用。量瓶中備用。淀粉的旋光測(cè)定方法淀粉的旋光測(cè)定方法1原理原理 淀粉具有旋光性，在一定條件下旋光度的大小與淀淀粉具有旋光性，在一定條件下旋光度的大小與淀粉的濃度成正比。用氯化鈣溶液提取淀粉，使之與粉的濃度成正比。用氯化鈣溶液提取淀粉，使之與其他成分分離，用氯化錫沉淀提取液中的蛋白質(zhì)后，其他成分分離，用氯化錫沉淀提取液中的蛋白質(zhì)后，測(cè)定旋光度，即可計(jì)算出淀粉含量。測(cè)定旋光度，即可計(jì)算出淀粉含量。2適用范圍及待點(diǎn)適用范圍及待點(diǎn) 本法適用于淀粉含量較高，而可溶性糖類含量很少本法適用于淀粉含量較高，而可溶性糖類含量很少的谷類樣品，如面粉、米粉等。操作簡(jiǎn)便、快速。的谷類樣品，如面

18、粉、米粉等。操作簡(jiǎn)便、快速。粗纖維的測(cè)定方法粗纖維的測(cè)定方法原理：稱量法原理：稱量法 在熱的稀硫酸作用下，樣品中的糖、淀粉、果在熱的稀硫酸作用下，樣品中的糖、淀粉、果膠等物質(zhì)經(jīng)水解而除去，再用熱的氫氧化鉀處理，膠等物質(zhì)經(jīng)水解而除去，再用熱的氫氧化鉀處理，使蛋白質(zhì)溶解、脂肪皂化而除去。然后用乙醇和乙使蛋白質(zhì)溶解、脂肪皂化而除去。然后用乙醇和乙醚處理以除去單寧、色素及殘余的脂肪，所得的殘醚處理以除去單寧、色素及殘余的脂肪，所得的殘?jiān)礊榇掷w維，如其中含有無機(jī)物質(zhì)，可經(jīng)灰化后渣即為粗纖維，如其中含有無機(jī)物質(zhì)，可經(jīng)灰化后扣除。扣除。不溶性膳食纖維的測(cè)定不溶性膳食纖維的測(cè)定原理：原理： 樣品經(jīng)熱的中性洗滌劑浸煮后，殘?jiān)脽嵴麴s樣品經(jīng)熱的中性洗滌劑浸煮后，殘?jiān)脽嵴麴s水充分洗滌，除去樣品中游離淀粉、蛋白質(zhì)、礦物水充分洗滌，除去樣品中游離淀粉、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)，然后加入質(zhì)，然后加入一淀粉酶溶液