糖类的测定8(精).ppt

食品中糖类的测定 学习目标1 了解糖类的种类及性质2 掌握还原糖的测定方法及原理3 了解淀粉的测定过程4 了解纤维及果胶的性质及测定方法 食品中糖类的测定内容 一 还原糖的测定二 蔗糖的测定三 总糖的测定四 淀粉的测定五 粗纤维及果胶的测定 概述 1 糖类的概念 分类及性质糖类概念 是指多羟基醛 酮及其缩合物 糖类旧称碳水化合物 是由碳 氢 氧三种元素组成的一大类化合物 糖 蛋白质 糖蛋白糖 脂肪 糖脂 概述 糖类 分为单糖 低聚糖 多糖 有效糖类 人体能消化利用的单糖 双糖 多糖中的淀粉 无效糖类 多糖中的纤维素 半纤维素 果胶等不能被人体消化利用的 这些无效糖类能促进肠道蠕动 概述 2 糖类在食品中的含量3 糖类的测定方法 直接滴定法 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 气相色谱法 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 概述 4 测定糖类的意义 略 二 还原糖的测定 还原糖概念 具有还原性的糖 所有的单糖都是还原糖 低聚糖中的乳糖 麦芽糖是还原糖 低聚糖中的蔗糖是非还原糖 多糖也是非还原糖 但蔗糖 多糖都可以水解成还原糖 通过测定水解后的还原糖来测定蔗糖或多糖 所以说 还原糖的测定是糖类定量的基础 还原糖的测定方法 有直接滴定法和高锰酸钾滴定法 一 高锰酸钾法 费林试液法 1 测定原理还原糖 Cu2 Cu2O 浅蓝色 砖红色 沉淀 Cu2O Fe3 H Cu2 Fe2 Fe2 KMnO4 Fe3 Mn2 操作程序 提取液的制备 氧化 过滤 溶解 滴定 空白试验 计算 计算得Cu2O量查表 还原糖量 含有Cu2 的试剂是 菲林试剂 斐林试剂 由碱性酒石酸铜甲 乙两液配制而成 斐林试剂中酒石酸钾钠铜是一种氧化剂 反应的终点可用次甲基蓝作指示剂 在碱性 沸腾环境下还原呈无色 根据斐林试剂完全还原所需的还原糖量 计算出样品还原糖量 斐林试剂 斐林试剂是德国化学家斐林 HermannvonFehling 1812年 1885年 在1849年发明的 它是由氢氧化钠的质量分数为0 1g mL的溶液和硫酸铜的质量分数为0 05g mL的溶液 还有酒石酸钾钠配制而成的 它与可溶性的还原性糖 葡萄糖 果糖和麦芽糖 在加热的条件下 能够生成砖红色的氧化亚铜沉淀 因此 斐林试剂常用于鉴定可溶性的还原性糖的存在与否 2 试剂 1 碱性酒石酸铜甲液 配制 称取34 639g硫酸铜 CuSO4 5H2O 加适量水溶解 加入0 5mL盐酸 加水稀释至500mL 用精制石棉过滤 2 碱性酒石酸铜乙液 配制 称取173g酒石酸钾钠与50g氢氧化钠 加适量水溶解 并稀释至500mL 用精制石棉过滤 贮存于橡胶塞玻璃瓶内 作用 产生Cu2 3 精制石棉 取石棉先用3mol L盐酸浸泡2 3h 用水洗净 再用100g L氢氧化钠浸泡2 3h 倾去溶液 再用碱性酒石酸铜乙液浸泡数小时 用水洗净 再用3mol L盐酸浸泡数小时 用水洗至不呈酸性 加水振荡 使之成为微细的浆状软纤维 用水浸泡并贮存于玻璃瓶中 作用 用于填充古氏坩埚 古氏坩埚 古氏坩埚 英文名称是Goochcrucible 它是化学分析中兼作过滤及称量沉淀用的一种坩埚 因美国化学家古奇所创制而得名 由瓷土制成 使用时先将石棉绒均覆盖在坩埚的多孔底上 约1 2毫米厚 盖以多孔瓷板 再地瓷板上均匀覆盖一层石棉绒 烘干至恒重 即可供沉淀过滤和称量之用 自玻璃过滤坩埚出现后 这种坩埚则很少应用 4 1 5高锰酸钾标准溶液 0 1mol L 高锰酸钾溶液需标定称取草酸钠 GB1289基准物 105 干燥2h 存于干燥器中 0 1g 准确至0 0002g 溶于50mL水中 再加硫酸溶液 3 2 10mL 将此溶液加热至75 85 用配制好的高锰酸钾 3 5 滴定 溶液呈现粉红色且1min不褪色为终点 滴定结束时 溶液温度在60 以上 同时作空白试验 作用 滴定生成的亚铁盐 据消耗高锰酸钾的量计算氧化亚铜的量 5 氢氧化钠溶液 1mol L 作用 加入到碱性酒石酸铜甲液中 提供碱性条件 或者在处理样品时用 6 酸性硫酸铁溶液 称取50g硫酸铁 加入200mL水溶解后 慢慢加入100mL硫酸 冷却后加水稀释至1000mL 作用 溶解氧化亚铜沉淀 7 盐酸 3mol L 作用 精制石棉用 3 仪器 1 25mL古氏坩埚或垂融坩埚 垂融坩埚 仪器 真空泵或水泵 本院循环水式真空泵产品型号 SHZ D 型产品展商 巩义予华仪器有限责任公司 循环水式多用真空泵 砂芯过滤活动装置 4 操作方法 1 样品处理 乳类 乳制品及蛋白质的冷食类称样入容量瓶 加水摇匀 加斐甲及碱 加水定容 混匀 静置 过滤备用 酒精性饮料 含大量淀粉的食品 汽水等含二氧化碳的饮料 操作方法 样品处理 2 测定 吸取50mL处理后的样品溶液 于400mL烧杯内 加入碱性酒石酸铜甲液 乙液各25mL 于烧杯上盖一表面皿 加热 控制在4min内沸腾 再准确加热2min 趁热用铺好石棉的古氏坩埚或G4垂融坩埚抽滤 并用60 热水洗涤烧杯及沉淀 至洗液不呈碱性为止 将古氏坩埚或垂融坩埚放回原400mL烧杯中 加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0 1000mol L 1 5KmnO4 溶液滴定至微红色为终点 吸取50mL水代替样品溶液 在同样条件下做空白试验 5 计算1 计算2根据氧化亚铜的质量查表 得到还原糖的量 附表4 计算3计算样品中还原糖的含量 说明 二 直接滴定法 1 原理还原糖 Cu2 Cu2O 浅蓝色 砖红色 沉淀 1 用标准的葡萄糖溶液标定菲林试剂 获得10mL碱性酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的质量 mg 2 用样液滴定菲林试剂 根据样液消耗量可计算出还原糖含量 1 用标准的葡萄糖溶液标定菲林试剂 一定量的碱性酒石酸铜甲 乙液等量混合 立即生成天蓝色的氢氧化铜沉淀 这种沉淀很快与酒石酸钠反应 生成深蓝色的可溶性酒石酸钾钠铜络合物 在加热条件下 以次甲基蓝作为指示剂 用葡萄糖标液滴定 目的 获得10mL碱性酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的质量 mg 2 用样液滴定菲林试剂 样液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 待二价铜全部被还原后 稍过量的还原糖把次甲基蓝还原 溶液由蓝色变为无色 即为滴定终点 根据样液消耗量可计算出还原糖含量 适用范围及特点本法又称快速法 它是在蓝一爱农容量法基础上发展起来的 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 2 试剂 1 碱性酒石酸铜甲液 称取15g硫酸铜 CuSO4 5H2O 及0 05g次甲基蓝 溶于水中并稀释至1000mL 2 碱性酒石酸铜乙液 称取50g酒石酸钾钠及75g氢氧化钠 溶于水中 再加入4g亚铁氰化钾 完全溶解后 用水稀释至1000mL 贮存于橡皮塞玻璃瓶中 次甲基蓝也是一种氧化剂 但在测定条件下氧化能力比Cu2 弱 故还原糖先与Cu2 反应 Cu2 完全反应后 稍过量的还原糖才与次甲基蓝指示剂反应 使之由蓝色变为无色 指示到达终点 为消除氧化亚铜沉淀对滴定终点观察的干扰 在碱性酒石酸铜乙液中加入少量亚铁氰化钾 使之与Cu2O生成可溶性的无色络合物 而不再析出红色沉淀 其反应如下 Cu2O K4Fe CN H2O K2Cu2Fe CN 6 2KOH 3 乙酸锌溶液 称取21 9g乙酸锌 Zn CH3OO 2 2H2O 加3mL冰醋酸 加水溶解并稀释至100mL 作用 澄清反应液 便于滴定 4 亚铁氰化钾溶液 106g L 称取10 6g亚铁氰化钾 K4Fe CN 6 3H2O 溶于水中 稀释至100mL作用 消除氧化亚铜沉淀对滴定终点观察的干扰 5 盐酸 作用 配制葡糖糖标准溶液时用 6 葡糖糖标准溶液 准确称取1 000g经过98 100 干燥至恒重的纯葡萄糖 加水溶解后加入5mL盐酸 并用水稀释至1000mL 此溶液毫升相当于1mg葡萄糖 裴林试剂的标定 不能根据反应式直接计算出还原糖含量 而是要用已知浓度的葡萄糖标准溶液标定的方法 裴林试剂的标定准确吸取碱性酒石酸铜甲液和乙液各5ml 置于250ml锥形瓶中 加水10ml 加玻璃珠3粒 从滴定管滴加约9ml葡萄糖标准溶液 加热使其在2分钟内沸腾 准确沸腾30秒 趁热以每2秒一滴的速度滴加葡萄糖标准溶液 直至溶液蓝色刚好图褪去为终点 记录消耗葡萄糖标准溶液的总体积 平行操作3次 取其平均值 F c V 式中 F 10mg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 标定时消耗葡萄糖标准溶液的总体积 ml 3 测定方法 程序 1 菲林试剂的标定标准葡萄糖溶液的配制 菲林试液的配制 各取5mL菲林甲 乙液 用标准葡萄糖溶液标定 2 样品制备 各取5mL菲林甲 乙液 用样液预滴定 用样液滴定 1 样品处理 2 样品溶液预测菲林试剂 样液 蓝色褪去记录消耗样液体积 样品溶液必须进行预测的原因 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 通过预测可以了解样品溶液浓度是否合适 浓度过大后过小应加以调整 使预测时消耗样液量在10mL左右 另外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1mL左右的样液 只留下1mL左右样液在继续滴定时加入 以保证在规定时间内完成继续滴定工作 提高测定的准确度 3 样品溶液测定准确吸取碱性酒石酸甲液和乙液各5 0mL 置于250mL锥性瓶中 加水10mL 加入玻璃珠2粒 从滴定管滴加比预测体积少1mL的样品溶液 加热使其在2min内加热至沸 趁热继续以每2s1滴的速度滴定 直至蓝色刚好退去为终点 记录消耗样液的体积 同法平行操作三次 取其平均值 4 结果计算 说明 为消除氧化亚铜沉淀对滴定终点观察的干扰 在碱性酒石酸铜乙液中加入少量亚铁氰化钾 使之与Cu2O生成可溶性的无色络合物 而不再析出红色沉淀 其反应如下 Cu2O K4Fe CN 6 H2O K2Cu2Fe CN 6 2KOH 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映是可逆的 还原型次甲基蓝遇空气中氧时又会被氧化为氧化型 此外 氧化亚铜也极不稳定 易被空气中氧所氧化 保持反应液沸腾可防止空气进入 避免次甲基蓝和氧化亚铜被氧化而增加耗糖量 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 以防空气进入反应液中 滴定结束 锥形瓶离开热源后 由于空气中氧的氧化 使溶液又重新变蓝 此时不应再滴定 本方法中 测定条件如反应液碱度 热源强度 加热时间 滴定速度 反应进行的程度等均会对测定结果造成影响 因此应严格按照规定的条件操作 三 非还原糖的测定 非还原糖还原糖 水解 蔗糖的测定 原理 样脱脂 乙醇提取 除蛋白及杂质 盐酸水解 蔗糖 还原糖 测水解前 后还原糖 乘以换算系数即为蔗糖含量 蔗糖的测定 说明 1 蔗糖的水解速度比其他双糖 低聚糖要快得多 因此 在本法规定的条件下 蔗糖可完全水解 而其他糖类的水解可以忽略不计 2 为了获得准确的结果 应严格遵守规定的操作条件 3 一分子蔗糖水解为一分子的葡萄糖和一分子的果糖 蔗糖的分子量是342 一分子的葡萄糖和一分子的果糖分子量是360 故由转化糖的含量转化为蔗糖的含量时 应乘以换算系数342 360 0 95 四 总糖的测定 一 总糖的概念 总糖 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 测定方法 直接滴定法 四 总糖的测定 二 测定原理样 除蛋白质及杂质 盐酸加热水解 蔗糖 还原糖 直接滴定还原糖 五 淀粉测定 淀粉的测定方法有多种 全部是根据淀粉的理化性质而建立的 常用的方法有 酸水解法酶水解法旋光法 酸水解法 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还原糖含量 再折算为淀粉含量 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 酶水解法 酶解 酸解 测定还原糖 与酸水解比较时间短 适用范围 因为淀粉酶有严格的选择性 它只水解淀粉而不会水解其他多糖 水解后通过过滤可除去其他多糖 所以该法不受半纤维素 多缩戊糖 果胶质等多糖的干扰 适合于这类多糖含量高的样品 分析结果准确可靠 但操作复杂费时 旋光法 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 适用范围及待点本法适用于淀粉含量较高 而可