任務(wù)5-5食品中碳水化合物含量的測定

任務(wù)5-5食品中碳水化合物含量的測定主講人：李

軻學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)：

1.了解碳水化合物的概念、分類、性質(zhì)及在食品中的存在形式。2.掌握還原糖、蔗糖的測定原理、方法及適用范圍。

3.了解淀粉、粗纖維等的測定方法。技能目標(biāo)：1.會用直接滴定法測定食品中的還原糖。2.能進(jìn)行酸水解、酶水解等基本操作。

目錄碳水化合物的概述可溶性糖類的提取和澄清還原糖的測定CONTENTS蔗糖的測定碳水化合物的概述01碳水化合物的定義與分類（一）定義碳水化合物統(tǒng)稱為糖類物質(zhì)，是指由碳、氫、氧三種元素組成的一大類化合物。通式為：Cx(H2O)y

碳水化合物不同，x和y代表的數(shù)字不同碳水化合物的定義與分類（二）分類√根據(jù)單糖的組成數(shù)量進(jìn)行分類碳水化合物單糖低聚糖多糖葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、阿拉伯糖和木糖等。由10個以上的單糖通過糖苷鍵連接而成的一類化合物同多糖：淀粉、纖維素雜多糖：果膠中的乳糖、阿拉伯糖、普通糖醛酸、半乳糖醛酸又稱寡糖，由2-10個單糖通過糖苷鍵連接形成的一類糖。普通低聚糖：蔗糖、乳糖、麥芽低聚糖。功能性低聚糖：異麥芽低聚糖、低聚果糖、低聚半乳糖、低聚木糖。果膠碳水化合物的定義與分類（二）分類√按照是否具有還原性進(jìn)行分類碳水化合物還原糖非還原糖分子中含有游離的醛基或酮基的單糖，以及含有游離半縮醛羥基的雙糖。葡萄糖和果糖這兩種單糖以及大部分的雙糖，如乳糖、麥芽糖等蔗糖淀粉纖維素果膠水解還原性單糖2碳水化合物在自然界分布很廣，在各種食品中的存在形式和含量不同食品中碳水化合物的分布√天然存在水果、蔬菜

葡萄糖

果糖

甘蔗、甜菜

蔗糖

牛乳

乳糖

√由淀粉水解或轉(zhuǎn)苷產(chǎn)生

麥芽低聚糖、異麥芽低聚糖√人為添加

低聚果糖、低聚半乳糖、低聚木糖等低聚糖農(nóng)作物

淀粉谷物麩糠、果蔬表皮

纖維素果蔬組織、表皮

果膠食品中碳水化合物的測定意義食品中糖類測定是食品的主要分析項目之一，在食品工業(yè)中具有十分重要的意義?！淌称分刑穷愂侨梭w所需的重要營養(yǎng)成分；√糖類在食品加工工藝過程中起著十分重要的作用；

糖酸比、糖組成、糖比例

食品口感、風(fēng)味和質(zhì)量√食品中糖類含量也在一定程度上標(biāo)志著營養(yǎng)價值的高低，是某些

食品的主要質(zhì)量指標(biāo)糖類是食品工業(yè)生產(chǎn)中重要控制參數(shù)和指標(biāo)。食品中碳水化合物的測定方法測定內(nèi)容測定方法單糖葡萄糖果糖利用單糖的還原性，用氧化還原法測定：1.斐林試劑2.高錳酸鉀法3.碘量法4.水楊酸法還原性雙糖麥芽糖乳糖含游離醛基的可用碘量法測定；含還原基團(tuán)的用斐林試劑法直接測定非還原性糖類蔗糖先用酸水解成單糖后用斐林試劑法測定，再乘以轉(zhuǎn)化系數(shù)0.95總糖還原糖酸水解后用斐林試劑法測定食品中碳水化合物的測定方法測定內(nèi)容測定方法淀粉酸水解或酶水解后，用斐林試劑法測定粗多糖用80%乙醇、苯酚-硫酸處理，然后進(jìn)行分光光度比色法測定纖維素重量法碘量法果膠重量法可溶性糖的提取和澄清02糖類的提取（一）提取劑的種類水（40~50℃）：除可溶性糖外，可能含有色素、蛋白質(zhì)、

可溶性果膠、淀粉、有機(jī)酸等乙醇（70%~75%）：提取液不含蛋白質(zhì)、淀粉、糊精等

物質(zhì)，并且可以避免糖被酶水解。糖類的提?。ǘ┨崛】扇苄蕴穷愇镔|(zhì)遵循的原則√確定合適的取樣量和稀釋倍數(shù)。一般提取液含糖量應(yīng)控制在0.5-3.5mg/mL；√含脂肪的樣品需經(jīng)脫脂處理。一般用石油醚脫脂處理后再用水提??；√含大量淀粉和糊精的樣品。宜采用乙醇溶液提??；√含酒精和二氧化碳等揮發(fā)組分的液體樣品。應(yīng)在水浴加熱除去，加熱時應(yīng)保持溶液呈中性，以免造成低聚糖的水解及其單糖的分解。提取液的澄清（一）澄清劑的選用要求目的：除去影響沉淀的干擾物質(zhì)、純化樣品√能完全除去干擾物質(zhì)；√不會吸附或沉淀被測糖類；√不會改變被測糖類的理化性質(zhì)；√過剩的澄清劑不干擾后面的分析操作或易于除去。1中性乙酸鉛2乙酸鋅和亞鐵氰化鉀溶液4堿性乙酸鉛5氫氧化鋁溶液硫酸銅和氫氧化鈉溶液3活性炭6提取液的澄清（二）澄清劑的種類提取液的澄清（二）澄清劑的種類中性乙酸鉛：能除去蛋白質(zhì)、果膠、有機(jī)酸、單寧等雜質(zhì)。

優(yōu)點(diǎn)：澄清效果明顯，作用可靠。缺點(diǎn)：脫色能力較差。乙酸鋅和亞鐵氰化鉀溶液：生成的氰亞鐵酸鋅沉淀能夠去除干擾物質(zhì)，尤

其是蛋白質(zhì)，但脫色能力差。硫酸銅和氫氧化鈉溶液：在堿性條件下，銅離子可使蛋白質(zhì)沉淀，適用于

富含蛋白質(zhì)的樣品的澄清。提取液的澄清（二）澄清劑的種類堿性乙酸鉛：既能除去蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、單寧等雜質(zhì)，又能凝聚膠體，

多用于處理深色的糖液。氫氧化鋁溶液（鋁乳）：能夠凝聚膠體，可用于淺色糖液的澄清，或

作為附加澄清劑?；钚蕴浚嚎梢猿ド?，但會吸附糖類造成糖的損失，適用于顏色較

深的提取液。還原糖的測定03GB5009.7-2016檢驗(yàn)依據(jù)直接滴定法1高錳酸鉀滴定法2鐵氰化鉀法3奧氏試劑滴定法4測定原理試樣經(jīng)除去蛋白質(zhì)后，以亞甲藍(lán)作指示劑，在加熱條件下滴定標(biāo)定過的堿性酒石酸銅溶液（已用還原糖標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定），根據(jù)樣品液消耗體積計算還原糖含量。

適用范圍：適合于各類食品中還原糖的快速測定。但是測定深色樣品時，滴定終點(diǎn)常常模糊不清。這個過程發(fā)生了什么？(1)Cu2SO4

＋2NaOH=2Cu(OH)2↓＋Na2SO4

甲液乙液

產(chǎn)物A(2)Cu(OH)2在酒石酸鉀鈉存在時呈溶液狀態(tài)

Cu(OH)2

＋KNaC4H4O6=KNaC4H2O6Cu＋2H2O

產(chǎn)物A

乙液中酒石酸鉀鈉

產(chǎn)物B（酒石酸鉀鈉銅）

（絡(luò)合性）（可溶性絡(luò)合物）(3)上述溶液與還原糖作用，在加熱滴定時，產(chǎn)生磚紅色Cu2O↓

C6H12O6＋6KNaC4H2O6Cu＋6H2O=C6H12O7＋6KNaC4H4O6＋3Cu2O↓＋H2CO3

葡萄糖

產(chǎn)物B

酒石酸鉀鈉

產(chǎn)物C(4)

3Cu2O↓+K4Fe(CN)6+H2O=K2Cu2Fe(CN)6+2KOH

產(chǎn)物C

乙液中亞鐵氰化鉀

可溶性無色絡(luò)合物乙液中加入少量亞鐵氰化鉀：為消除Cu2O↓對滴定終點(diǎn)的干擾2酸式滴定管、可調(diào)電爐、天平等儀器設(shè)備所需試劑分析步驟試樣制備試樣溶液的測定試樣溶液的預(yù)測定堿性酒石酸銅的標(biāo)定結(jié)果計算

試樣制備含大量淀粉的食品

10～20g試樣200mL水45℃水浴中加熱1h250mL容量瓶加水定容時時振搖混勻，靜置，沉淀吸上清液200mL過濾250mL容量瓶濾液備用乙酸鋅5mL亞鐵氰化鉀5mL混勻、靜置30min

加水定容

試樣制備酒精飲料

稱取100g混勻試樣蒸發(fā)皿氫氧化鈉溶液中和水浴上蒸發(fā)至原體積的1/4250mL容量瓶混勻，靜置30min過濾濾液備用乙酸鋅5mL亞鐵氰化鉀5mL加水定容

試樣制備碳酸飲料

稱取混勻100g試樣

蒸發(fā)皿水浴上除去CO2

250mL容量瓶加水定容混勻備用

堿性酒石酸銅的標(biāo)定

準(zhǔn)確吸取堿性酒石酸銅甲液和乙液各5ml，置于250ml錐形瓶中，加水10ml，加玻璃珠3粒。加熱使其在2分鐘內(nèi)沸騰，準(zhǔn)確沸騰30秒，趁熱以先快后慢的速度從滴定管中滴加樣品溶液，滴定時要始終保持溶液呈沸騰狀態(tài)。待溶液藍(lán)色變淺時，以每2秒1滴的速度滴定，直至溶液藍(lán)色剛好褪去為終點(diǎn)。記錄消耗葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積。同時平行操作3次，取其平均值。計算每10ml（甲乙液各5ml）堿性酒石酸銅溶液相當(dāng)于葡萄糖的質(zhì)量。m=p×Vm——10ml堿性酒石酸銅溶液相當(dāng)于葡萄糖的質(zhì)量,mg;p——葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mg/mlV——標(biāo)定時消耗葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的總體積，ml。

試樣溶液的預(yù)滴定

吸取堿性灑石酸銅甲液及乙液各5.00ml，置于250m1錐形瓶中，加水10ml，加玻璃珠3粒，加熱使其在2min內(nèi)至沸，趁熱以先快后慢的速度從滴定管中滴加樣品溶液，滴定時要始終保持溶液呈沸騰狀態(tài)。待溶液藍(lán)色變淺時，以每2秒1滴的速度滴定，直至溶液藍(lán)色剛好褪去為終點(diǎn)。記錄樣品溶液消耗的體積。當(dāng)樣液中還原糖濃度過高時，應(yīng)適當(dāng)稀釋后再進(jìn)行正式測定，使每次滴定消耗樣液的體積控制在與標(biāo)定堿性酒石酸銅溶液時所消耗的還原糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積相近，約10ml左右。

試樣溶液的測定

吸取堿性灑石酸銅甲液及乙液各5.00ml，置于250ml錐形瓶中，加玻璃珠3粒，從滴定管中加入比預(yù)測時樣品溶液消耗總體積少1ml的樣品溶液，加熱使其在2分鐘內(nèi)沸騰，趁熱以每2秒1滴的速度繼續(xù)滴加樣液，直至藍(lán)色剛好褪去為終點(diǎn)。

記錄消耗樣品溶液的總體積。同法平行操作3份，取平均值。

結(jié)果計算試樣中還原糖的含量（以某種還原糖計）按下式進(jìn)行計算式中：X——試樣中還原糖的含量（以某種還原糖計），g/100g；

m1——堿性酒石酸銅溶液相當(dāng)于某種還原糖的質(zhì)量，mg；

m——試樣質(zhì)量，g；

F——系數(shù)，對②、③、④為1；①為0.80；

V——測定時平均消耗試樣溶液體積，mL；250——定容體積，mL；1000——換算系數(shù)。還原糖的含量≥10g/100g時，計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字還原糖的含量<

10g/100g時，計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字精密度：

在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術(shù)平均值的5%。

注意事項1.此法醛糖和酮糖都可被氧化，測得的是總還原糖量。2.澄清劑：此法反應(yīng)體系中Cu2+的含量是定量的基礎(chǔ)，樣品處理時，不能使用銅鹽作為澄清劑。試樣處理過程中加入乙酸鋅和亞鐵氰化鉀作為蛋白質(zhì)沉淀劑。3.儲存：堿性酒石酸銅甲、乙液應(yīng)分別儲存，用時才混合，防止酒石酸鉀鈉銅長期在堿性條件下，會慢慢分解析出氧化亞銅，試劑有效濃度降低。4.整個滴定工作必須在3min內(nèi)完成，其中2min內(nèi)加熱至沸騰，然后以1滴/2s的速度滴定至終點(diǎn)。B液：酒石酸鉀鈉和氫氧化鈉A液CuSO4次甲基蘭亞鐵氰化鉀為什么B液用膠塞？

注意事項5.影響測定結(jié)果的主要操作因素是反應(yīng)液堿度、熱源強(qiáng)度、煮沸時間和滴定速度。

在一定范圍內(nèi)，溶液堿度愈高，二價銅的還原愈快。

熱源一般采用800w電爐，電爐溫度恒定后才能加熱，熱源強(qiáng)度應(yīng)控制在使反應(yīng)液在兩分鐘內(nèi)沸騰，且應(yīng)保持一致。否則加熱至沸騰所需時間就會不同，引起蒸發(fā)量不同，使反應(yīng)液堿度發(fā)生變化，從而引入誤差。

沸騰時間和滴定速度對結(jié)果影響也較大,一般沸騰時間短，消耗糖液多。反之，消耗糖液少；滴定速度過快，消耗糖量多，反之，消耗糖量少。因此，測定時應(yīng)嚴(yán)格控制上述實(shí)驗(yàn)條件，應(yīng)力求一致。平行試驗(yàn)樣液消耗量相差不應(yīng)超過0.1mL

。

注意事項6.樣液中還原糖濃度不宜過高或過低，需根據(jù)預(yù)測實(shí)驗(yàn)加以調(diào)節(jié)，最終濃度應(yīng)接近于葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度（0.1%）為宜。當(dāng)濃度過低，則直接加入10mL樣液，免去加水，再用還原糖標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，記錄消耗還原糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積。7.樣品溶液預(yù)測的目的了解樣品溶液濃度是否合適，便于調(diào)整，預(yù)測時消耗樣品溶液量在10mL左右；

可知樣品溶液的大概消耗量，正式測定時，預(yù)先加入比實(shí)際用量少lmL左右的樣品溶液提高測定的準(zhǔn)確度。

注意事項8.此滴定時要保持沸騰狀態(tài)，要注意避免讓試劑濺入眼睛。一是可以加快還原糖與Cu2+的反應(yīng)速度；二是使上升蒸汽阻止空氣侵入滴定反應(yīng)體系中。9.滴定時不能隨意搖動錐形瓶，更不能把錐形瓶從熱源上取下來滴定，以防止空氣進(jìn)入反應(yīng)溶液中。蔗糖的測定04蔗糖是非還原性雙糖，不能用測定還原糖的方法直接進(jìn)行測定，但蔗糖經(jīng)酸水解后可生成具有還原性的葡萄糖和果糖，再按測定還原糖的方法進(jìn)行測定。GB5009.8-2016高效液相色譜法1酸水解-萊因-埃農(nóng)氏法2檢驗(yàn)依據(jù)測定原理試樣經(jīng)除去蛋白質(zhì)后，其中蔗糖經(jīng)鹽酸水解轉(zhuǎn)化為還原糖，按還原糖測定。水解前、后的差值乘以相應(yīng)的系數(shù)即為蔗糖含量。

適用范圍：本法適用于各類食品中蔗糖的測定。2酸式滴定管、可調(diào)電爐、水浴鍋、天平等儀器設(shè)備試劑04030201乙酸鋅溶液堿性酒石酸銅甲液亞鐵氰化鉀溶液堿性酒石酸銅乙液08070605葡萄糖溶液1+1鹽酸溶液甲基紅溶液200g/L氫氧化鈉溶液分析步驟試樣處理酸水解試樣溶液的測定試樣溶液的預(yù)測定堿性酒石酸銅的標(biāo)定試樣制備結(jié)果計算固體樣品：取有代表性樣品至少200g，用粉碎機(jī)粉碎，混勻，裝入潔凈容器，密封，標(biāo)明標(biāo)記。半固體和液體樣品：取有代表性樣品至少200g(mL)，充分混勻，裝入潔凈容器，密封，標(biāo)明標(biāo)記。

試樣制備試樣保存：蜂蜜等易變質(zhì)試樣于0℃~4℃保存。

試樣處理2.5～5g固體試樣或5～25g液體試樣

50mL水5mL乙酸鋅5mL亞鐵氰化鉀250mL容量瓶加水定容混勻，靜置30min

過濾濾液備用含蛋白質(zhì)食品

試樣處理含大量淀粉的食品

10～20g試樣200mL水45℃水浴中加熱1h250mL容量瓶加水定容時時振搖混勻，靜置，沉淀吸上清液200mL過濾250mL容量瓶濾液備用乙酸鋅5mL亞鐵氰化鉀5mL混勻、靜置30min

加水定容

試樣處理酒精飲料

稱取100g混勻試樣蒸發(fā)皿氫氧化鈉溶液中和水浴上蒸發(fā)至原體積的1/4250mL容量瓶混勻，靜置30min過濾濾液備用乙酸鋅5mL亞鐵氰化鉀5mL加水定容

試樣處理碳酸飲料

稱取混勻100g試樣

蒸發(fā)皿水浴上除去CO2

250mL容量瓶加水定容混勻備用吸取2份試樣各50.0mL，分別置于100mL容量瓶中。

轉(zhuǎn)化前：一份用水稀釋至100mL。

轉(zhuǎn)化后：另一份加(1+1)鹽酸5mL，在68℃~70℃水浴中加熱15min，冷卻后加甲基紅指示液2滴，用200g/L氫氧化鈉溶液中和至中性，加水至刻度。

酸水解

堿性酒石酸銅的標(biāo)定錐形瓶約9mL葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液直至藍(lán)色剛好褪去為終點(diǎn)趁熱，以1滴/2s的速度滴加葡萄糖控制在2min中內(nèi)加熱至沸吸取5.0mL甲液，5.0mL乙液，水10mL，玻璃珠2-4粒記錄消耗葡萄糖總體積平行操作三份,取其平均值計算每10mL堿性酒石酸銅溶液相當(dāng)于葡萄糖的質(zhì)量(mg)

試樣溶液的預(yù)滴定錐形瓶至溶液藍(lán)色完全褪盡為止控制在2min中內(nèi)加熱至沸，保持沸騰狀態(tài)15s吸取5.0mL甲液，5.0mL乙液，水10mL，玻璃珠2-4粒讀取所用樣液的體積以先慢后快的速度滴入轉(zhuǎn)化前樣液或轉(zhuǎn)化后樣液

試樣溶液的測定錐形瓶加入比預(yù)測滴定體積少1mL的轉(zhuǎn)化前樣液或轉(zhuǎn)化后樣