食品中的碳水化合物的測(cè)定（食品分析檢測(cè)課件）

碳水化合物統(tǒng)稱為糖類，是食品工業(yè)的主要原料和輔助材料，是大多數(shù)食品的重要組成成分。在食品加工工藝中，糖類對(duì)食品的形態(tài)、組織結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)以及色、香、味等都有很大的影響。同時(shí)，糖類的含量是食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高低的重要標(biāo)志，也是某些食品重要的質(zhì)量指標(biāo)。課程導(dǎo)入01了解還原糖的概念02掌握還原糖的測(cè)定原理03掌握還原糖的測(cè)定方法還原糖是指具有還原性的糖類。葡萄糖分子中含有游離醛基，果糖分子中含有游離酮基，乳糖和麥芽糖中含有游離的半縮醛羥基，因而他們都具有還原性，都是還原糖。課程內(nèi)容課程內(nèi)容碳水化合物單糖雙糖多糖葡萄糖果糖半乳糖蔗糖乳糖麥芽糖淀粉纖維素果膠有效碳水化合物無(wú)效碳水化合物1.適用范圍還原糖的測(cè)定適用于各類食品中還原糖的測(cè)定。但測(cè)定醬油、深色果汁等樣品時(shí)，因色素干擾，滴定終點(diǎn)常常模糊不清，影響準(zhǔn)確性。本法是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分析方法。2.實(shí)驗(yàn)試劑還原糖的測(cè)定①堿性酒石酸銅甲液：硫酸銅+亞甲基藍(lán)②堿性酒石酸銅乙液：酒石酸鉀鈉+NaOH+亞鐵氰化鉀③乙酸鋅溶液④亞鐵氰化鉀溶液⑤1g/L葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液澄清劑3.實(shí)驗(yàn)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；這種沉淀很快與酒石酸鉀鈉反應(yīng)，生成深藍(lán)色的可溶性酒石酸鉀鈉銅絡(luò)合物。在加熱條件下，以亞甲基藍(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；這種沉淀與亞鐵氰化鉀絡(luò)合成可溶的無(wú)色絡(luò)合物；二價(jià)銅全部被還原后，稍過量的還原糖將亞甲基藍(lán)還原，溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)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。還原糖的測(cè)定4.測(cè)定方法還原糖的測(cè)定4.1樣品處理（可溶性糖類的提取和澄清）提取液的制備方法要根據(jù)樣的性狀而定，但應(yīng)遵循以下原則：

①取樣量和稀釋倍數(shù)的確定，要考慮所采用的分析方法的檢測(cè)范圍。一般提取經(jīng)凈化和可能的轉(zhuǎn)化后，每毫升含糖量應(yīng)在0.5－3.5mg之間。4.測(cè)定方法還原糖的測(cè)定②乳類、乳制品及含蛋白質(zhì)的冷食類（雪糕、冰淇淋、豆乳等）固體試樣2.50-5.00g（液體試樣25.00-50.00g）加入5mL乙酸鋅和5mL亞鐵氰化鉀溶液定容至250mL靜置30min過濾收集濾液4.測(cè)定方法還原糖的測(cè)定③含酒精的飲料含酒精和二氧化碳的液體樣品，通常蒸發(fā)至原體積1/3－1/4。酸性食品，在加熱前應(yīng)預(yù)先用氫氧化鈉調(diào)節(jié)樣品溶液至中性，以防止低聚糖被部分水解。4.測(cè)定方法④淀粉含量高的食品還原糖的測(cè)定樣品10.00-20.00g置于250mL容量瓶中加200mL水，45℃水浴中加熱1h靜置沉淀250mL容量瓶中加入5mL乙酸鋅和5mL亞鐵氰化鉀溶液溶液定容后靜置30min過濾吸取200mL上清液收集濾液4.測(cè)定方法（2）提取液的澄清作為澄清劑必需具備以下幾點(diǎn)要求：①能較完全地除去干擾物質(zhì)；②不吸附或沉淀被測(cè)糖分，也不改變被測(cè)糖分的理化性質(zhì)③過剩的澄清劑應(yīng)不干擾后面的分析操作，易于除掉。常用三種澄清劑：中性醋酸鉛乙酸鋅和亞鐵氰化鉀溶液硫酸銅和氫氧化鈉溶液還原糖的測(cè)定4.2堿性酒石酸銅溶液的標(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。從滴定管滴加約9mL葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，加熱使其在2分鐘內(nèi)沸騰，保持沸騰1min，趁熱以每2秒1滴的速度繼續(xù)滴加葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，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)溶液的總體積。平行操作3次，取其平均值。還原糖的測(cè)定還原糖的測(cè)定A——10mL堿性酒石酸銅溶液相當(dāng)于葡萄糖的質(zhì)量,mg;ρ——葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,mg／mL；V——標(biāo)定時(shí)消耗葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的總體積，mL。計(jì)算10mL堿性酒石酸銅溶液（甲液、乙液各5mL）相當(dāng)于葡萄糖的質(zhì)量。A=ρ×V4.3樣品溶液預(yù)測(cè)準(zhǔn)確吸取堿性酒石酸銅甲液及乙液各5.00mL加水10mL，加玻璃珠3粒加熱使其在2分鐘內(nèi)至沸，保持沸騰1min，趁熱以先快后慢的速度從滴定管中滴加樣品溶液，滴定時(shí)要始終保持溶液呈沸騰狀態(tài)。待溶液藍(lán)色變淺時(shí)，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。還原糖的測(cè)定4.4樣品溶液測(cè)定吸取堿性酒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(cè)時(shí)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，保持沸騰1min，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。

還原糖的測(cè)定還原糖的測(cè)定（5）計(jì)算結(jié)果式中:X一試樣中還原糖（以葡萄糖計(jì)）的含量，g/100g；m一試樣質(zhì)量，gA一10mL堿性酒石酸銅溶液相當(dāng)于還原糖（以葡萄糖計(jì)）的含量，g/100g；250一樣品溶液的總體積，mL（6）說明與討論還原糖的測(cè)定此法測(cè)得的是總還原糖量。在樣品處理時(shí)，不能用銅鹽作為澄清劑，以免樣液中引入Cu2+，得到錯(cuò)誤的結(jié)果。2堿性酒石酸銅甲液和乙液應(yīng)分別貯存，用時(shí)才混合，否則酒石酸鉀鈉銅絡(luò)合物長(zhǎng)期在堿性條件下會(huì)慢慢分解析出氧化亞銅沉淀，使試劑有效濃度降低。13（6）說明與討論還原糖的測(cè)定滴定必須在沸騰條件下進(jìn)行，其原因一是可以加快還原糖與Cu2+的反應(yīng)速度；二是次甲基藍(lán)變色反應(yīng)是可逆的，還原型次甲基藍(lán)遇空氣中氧時(shí)又會(huì)被氧化為氧化型。此外，氧化亞銅也極不穩(wěn)定，易被空氣中氧所氧化。保持反應(yīng)液沸騰可防止空氣進(jìn)入，避免次甲基藍(lán)和氧化亞銅被氧化而增加耗糖量。滴定時(shí)不能隨意搖動(dòng)錐形瓶，更不能把錐形瓶從熱源上取下來(lái)滴定，防止空氣進(jìn)入反應(yīng)溶液中。54（6）說明與討論還原糖的測(cè)定樣品溶液預(yù)測(cè)的目的：一般要求樣品溶液中還原糖濃度在0.1%左右，測(cè)定時(shí)樣品溶液的消耗體積應(yīng)與標(biāo)定葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)消耗的體積相近，通過預(yù)測(cè)可了解樣品溶液濃度是否合適，濃度過大或過小應(yīng)加以調(diào)整，使預(yù)測(cè)時(shí)消耗樣液量在10mL左右；通過預(yù)測(cè)可知道樣液大概消耗量，以便在正式測(cè)定時(shí)，預(yù)先加入比實(shí)際用量少1mL左右的樣液，只留下1mL左右樣液在續(xù)滴定時(shí)加入，以保證在1min內(nèi)完成續(xù)滴定工作，提高測(cè)定的準(zhǔn)確度。6（6）說明與討論還原糖的測(cè)定影響測(cè)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(shí)間和滴定速度。反應(yīng)液的堿度直接影響二價(jià)銅與還原糖反應(yīng)的速度、反應(yīng)進(jìn)行的程度及測(cè)定結(jié)果。701還原糖的測(cè)定原理02還原糖的測(cè)定方法03測(cè)定過程中的注意事項(xiàng)課后思考如何測(cè)定食品樣品中的還原糖含量。1.直接滴定法測(cè)定還原糖的原理是什么？2.為什么直接滴定法測(cè)定還原糖時(shí)要進(jìn)行預(yù)滴定？01了解食品中蔗糖的意義02掌握蔗糖的測(cè)定原理03掌握蔗糖的測(cè)定方法蔗糖蔗糖的測(cè)定

蔗糖是葡萄糖和果糖組成的雙糖，沒有還原性，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)化糖）。因此，可以用測(cè)定還原糖的方法測(cè)定蔗糖含量。蔗糖的測(cè)定1．原理樣品脫脂后，用水或乙醇提取，提取液經(jīng)澄清處理以除去蛋白質(zhì)等雜質(zhì)，再用鹽酸進(jìn)行水解，使蔗糖轉(zhuǎn)化為還原糖。然后按還原糖測(cè)定方法分別測(cè)定水解前后樣品液中還原糖含量，兩者差值即為由蔗糖水解產(chǎn)生的還原糖量，乘以換算系數(shù)0.95即為蔗糖含量。蔗糖的測(cè)定2.適用范圍3.試劑適用于各類食品中蔗糖的測(cè)定。6mol/L鹽酸甲基紅指示劑200g/L氫氧化鈉溶液0.1%轉(zhuǎn)化糖標(biāo)準(zhǔn)溶液其他試劑同“還原糖測(cè)定中的直接滴定法”蔗糖的測(cè)定4.測(cè)定方法4.1樣品處理同直接滴定法還原糖含量測(cè)定4.2樣品測(cè)定吸取處理后的樣液2份各50mL，分別放入100mL容量瓶中，一份加入5mL6mol／L鹽酸溶液，置68-70℃水浴中加熱15min，取出迅速冷卻至室溫，加2滴甲基紅指示劑，用NaOH溶液中和至中性，加水至刻度，混勻。另一份直接用水稀釋到100mL。然后按直接滴定法測(cè)定還原糖含量進(jìn)行操作。

蔗糖的測(cè)定5.結(jié)果計(jì)算式中:X一蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)；F一10mL酒石酸鉀鈉銅溶液相當(dāng)于轉(zhuǎn)化糖的質(zhì)量，mg；V2一測(cè)定時(shí)消耗未經(jīng)水解的樣品稀釋液的體積，mL；V1一測(cè)定時(shí)消耗經(jīng)過水解的樣品稀釋液的體積，mL；V一樣品體積，mL;0.95一轉(zhuǎn)化糖換算為蔗糖的系數(shù)蔗糖的測(cè)定6.說明與討論本法的水解條件要嚴(yán)格控制，因?yàn)楣窃谒嵝詶l件下易分解，所以樣品溶液體積、酸的濃度及用量、水解溫度和水解時(shí)間都不能隨意改動(dòng)，到達(dá)規(guī)定時(shí)間后應(yīng)迅速冷卻。根據(jù)蔗糖的水解反應(yīng)，水解后生成兩分子單糖，其相對(duì)分子質(zhì)量之和為360,而蔗糖相對(duì)分子質(zhì)量為342，故1g轉(zhuǎn)化糖相當(dāng)于0.95g蔗糖。2用還原糖測(cè)定蔗糖時(shí)，為減少誤差，測(cè)得的還原糖含量應(yīng)以轉(zhuǎn)化糖表示，選用直接滴定法，應(yīng)采用0.1%標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化糖溶液標(biāo)定堿性酒石酸銅溶液。1301學(xué)習(xí)食品樣品蔗糖的測(cè)定方法02需要掌握蔗糖的測(cè)定原理、測(cè)定方法03重點(diǎn)是蔗糖的轉(zhuǎn)化課后思考如何測(cè)定食品樣品中的蔗糖含量。課后習(xí)題測(cè)定食品中的蔗糖時(shí)，如何進(jìn)行水解，需要控制哪些條件？01了解食品中各種糖類的形式，掌握總糖、淀粉、纖維的測(cè)定原理?？偺且?、總糖的測(cè)定食品中的總糖通常是指具有還原性的糖(葡萄糖、果糖、乳糖、麥芽等)和在測(cè)定條件下能水解為還原性單糖的蔗糖的總量。一、總糖的測(cè)定直接滴定法1.原理2.適用范圍樣品經(jīng)處理除去蛋白質(zhì)等雜質(zhì)后，加入鹽酸，在加熱條件下使蔗糖水解為還原性單糖，以直接滴定法測(cè)定水解后樣品中的還原糖總量。本法適用于各種食品中總糖的測(cè)定。但這里總糖不包括淀粉，因?yàn)樵诒緶y(cè)定條件下，淀粉的水解作用很微弱，可忽略不計(jì)。一、總糖的測(cè)定3.說明與討論總糖測(cè)定結(jié)果一般以轉(zhuǎn)化糖計(jì)或葡萄糖計(jì)，要根據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)要求而定。如用轉(zhuǎn)化糖表示，應(yīng)該用標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化糖溶液標(biāo)定堿性酒石酸銅溶液，如用葡萄糖表示，則應(yīng)該用標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液標(biāo)定。總糖的水解條件同蔗糖一樣，必須嚴(yán)格控制條件，以保證還原糖能完全水解，而其他多糖不水解，單糖不分解。一、總糖的測(cè)定2蒽酮比色法單糖類遇濃硫酸時(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，當(dāng)糖的量在20一200mg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。2.2適用范圍適用于含微量碳水化合物的樣品，具有靈敏度高、試劑用量少等特點(diǎn)。2.1原理淀粉淀粉是一種多糖。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，也是供給人體熱能的主要來(lái)源。淀粉的測(cè)定方法有多種，都是根據(jù)淀粉的理化性質(zhì)而建立的。常用的方法有：二、淀粉的測(cè)定酶水解法酸水解法旋光法二、淀粉的測(cè)定1.酶水解法1.1原理1.2適用范圍樣品經(jīng)除去脂肪和可溶性糖類后，其中淀粉用淀粉酶水解成雙糖，再用鹽酸將雙糖水解成單糖，最后按還原糖測(cè)定，并折算成淀粉。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，分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠，應(yīng)用廣泛、選擇性好，但操作復(fù)雜費(fèi)時(shí)。二、淀粉的測(cè)定2.酸水解法2.1原理2.2適用范圍及特點(diǎn)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)定還原糖含量，再折算為淀粉含量。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。對(duì)富含半纖維素、多縮戊糖及果膠質(zhì)的樣品，因水解時(shí)也被水解為木糖、阿拉伯糖等還原糖，使測(cè)定結(jié)果偏高。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。二、淀粉的測(cè)定3.旋光法3.1原理3.2適用范圍及特點(diǎn)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呈正比，用氯化錫溶液作為蛋白質(zhì)澄清劑，以氯化鈣溶液作為淀粉的提取機(jī)，然后測(cè)定其旋光度，即可計(jì)算出淀粉含量。該法適用于淀粉含量較高，而可溶性糖類含量較少的各種樣品，如面粉、米粉等。此法重現(xiàn)性好，操作簡(jiǎn)便。三、粗纖維的測(cè)定纖維食品中纖維的測(cè)定提出最早、應(yīng)用最廣泛的是重量法。此外還有中性洗滌纖維法、酸性洗滌纖維法、酸解重量法等分析方法。纖維是指食用植物細(xì)胞壁中的碳水化合物和其他物質(zhì)的復(fù)合物。它廣泛存在于各種植物體內(nèi)，含量隨食品種類的不同而異，尤其在谷類、豆類、水果、蔬菜中含量較高。

三、粗纖維的測(cè)定（一）粗纖維的測(cè)定1.1原理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，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?jiān)礊榇掷w維，如其中含有無(wú)機(jī)物質(zhì)，可經(jīng)灰化后扣除。1.重量法三、粗纖維的測(cè)定（一）粗纖維的測(cè)定該法操作簡(jiǎn)便、迅速，適用于各類食品，是應(yīng)用最廣泛的經(jīng)典分析法。目前，我