食品中碳水化合物的测定方法

1、Mi-W-弟一RAVt- I t/jVjT t t弟二T概述食品申怀原糖的测定怕糖的测定弟一节概述WAr1碳水化合物分类2碳水化合物的主要功能3测定方法4可溶性糖类的提取和澄清碳水化合物的分类葡萄糖、 ，单糖十果糖I乳糖碳水化合物蔗糖>有效碳水化<乳糖I麦芽糖淀粉丿、多糖J纤维素无效碳水化合物I果胶碳水化合物的分类(_)单糖类它是不能分解成更小分子的多瓮基醛、酮 的糖。是碳水化合物的基本单位。如葡萄糖、 果糖、半乳糖、甘露糖和木糖等。葡萄糖以游离态存在于水果和植物的汁液 中，它是麦芽糖、淀粉和糖昔类的构造单位.果糖再以游离态存在于水果和蜂蜜中，蜂 蜜成分中大约40%左右为果糖.是一

2、个相对值，以蔗糖作为基准物,一般以 ；0%或*15%的蔗糖水溶液在20。C时的甜度 甜度果糖蔗糖葡萄糖 麦芽糖半乳糖及功能(1)甜味剂蜂蜜和大多数果实的甜味主要 (sucrose)、D果糖(Dfructo 萄糖(glucose)的含量。甜度 定义糖溶液的相对甜度结晶的相对甜度B D果糖100150180蔗糖100100a D萄糖407974B D葡萄糖小于a异构体82a D半乳糖2732B D半乳糖21棉子糖23水赤木糖10（2）亲水功能（吸湿性或保湿性）糖分子中含有瓮基，具有一定話壮轡力具有一定的吸湿性或保湿性。吸湿性顺序果糖葡萄糖保湿性顺序葡萄糖果糖例如：面包、糕点、软糖应选吸湿性大的果糖

3、或果葡 糖浆.硬糖、酥糖及酥性饼干应选吸湿性小的葡萄糖4 单化学脱水反应 复合反应 变旋现象 烯醇化 褐变反应史裁与加工中的<纸化褐变（酶褐变以多酚氧化酶催化，使酚类物质氧化为覘非氧化褐变L非酶褐变 7焦糖化反Phenomena of Cauramelizati 1麦拉德褐变反应Maillard Reaction焦糖化现象(Phenomena of Caramelization)在无水(或浓溶液)条件下加热糖 或糖浆，用酸或钱盐作催化剂，生成焦 糖的过程，称为焦糖化。 A焦糖化反应产生更素的过程糖经强热处理可发產两种反应向分子内引入双键，然后裂解产生一 些挥发性醛、酮，经缩合、聚合生成深

4、 色物质。生成焦糖或酱色裂解产生的挥发性的醛、酮经一缩 或聚合一产生深色物质。 B反应条件催化剂：鞍盐、磷酸盐、苹果酸、延胡索酸、 柠檬酸、酒石酸等。无水或浓溶液，温度150-200°C C性质 焦糖是一种黑褐色胶态物质，等电点在 pH3. 0-6. 9,甚至低于pH3,粘度 100-3000cp,浓 度在33-38波美度pH在2. 6-5. 6较好。 D.三种色素及用途WNH4HSO4催化:耐酸焦糖色素(可用于可口可乐料) (NH4)2SO4:ft化啤酒美色剂美拉达反应(Maillard Reaction)氨蔗糖在食品加工受热时， 基酸产生美拉德反应，即糖类的I 基和氨基酸反应，生

5、成褐色并有焦 糖味的物质。I营养损失，特别是必须氨基酸损 产生某些致癌物质舌品质的影响褐变产生深颜色及强烈的香气和风味, 赋予食品特殊气味和风味.Mallard 反应加工的应 a.抑制Maillard反应注意选择原料如土豆片，选氨基酸、还原糖含 品种，一般选用蔗糖。保持低水分 蔬菜干制品密封，袋子里放上高效干 燥剂。如Si。?等。硫处理对防止酶褐变和非酶褐变都很有效。保持低pH值常加酸，如柠檬酸，苹果酸。其它的处理曾水烫漂除去部分可溶固形物，降低还原糖含 冷藏库中马铃薯加工时回复处理、(Reconditioniny)钙处理如马铃薯淀粉加工中，加Ca(OH)2可 防止褐变，产品白度大大提咼。啤酒

6、，香控制原材料在面包生产，咖啡，糕点，酱油等生产中产生特殊 味通过控制原材料、温度及加工方法, 制备各种不同风味、香味的物质。核糖+半胱氨酸：烤猪肉香味 核糖+谷胱甘肽：烤牛肉香味控制温度葡萄糖+纟颉氨酸 100150 °C烤面包香味 180 °C 巧克力香味 木糖一酵母水解蛋白90 °C饼干香型160 °C酱肉香型不同加工方法土豆大麦水煮125种香气75种香气烘烤250种香气150种香气(二)双糖类(1)定义:它是由两个单糖分子缩合而 成的糖类，如蔗糖、麦芽糖和糖。蔗糖水解生成等分子的果糖和葡萄糖。乳糖存在于哺乳动物的乳汁中,牛乳中的糖类主 要是乳糖，

7、含量为45%,它的分解产物为葡萄 糖和半乳糖.麦芽糖是用麦芽及其浸出液中淀粉酶分解淀粉而 成.它不游离于自然界，它的分解产物是两个葡 萄糖.蔗葡萄糖a, P (1>2CHqOHch2ohOH0OHCH?OHOH低聚糖聚糖低聚糖又称为寡糖或寡聚糖。（或寡糖Oligosaccharides）是指其分了 结构由210个单糖分子以糖昔键相连接而成的糖类总称。一些常见低聚糖与功能名称主麦芽低聚糖低聚异麦芽糖防舗齿，促进双歧杆滋补营养性，扌坏状糊精低热值，防止胆固醇蓄积E龙胆二糖能形成包装接体杲糖低聚糖促进双歧杆菌增殖潘糖防翻齿海藻糖防厕齿，优质甜味蔗糖低聚糖防舗齿，促进双歧杆菌增殖牛乳低聚糖防翻齿

8、，促进双歧杆菌增殖,从充些廉原席的畫HE作用机理：功能性低聚糖能促进人建肠道内固 有的有益细菌双歧杆菌的 而抑制肠道内腐败菌的生长， 发酵产物的形成。由于双歧杆菌对氧、力、 热和酸的高度敏感性，要想 直接将它添加入食品中是相 当困难的，但这对于低聚糖 来说却是易于反掌。自然界中仅有少数几种植物含有天然的 功能性低聚糖。例如，洋葱、大蒜、芒 壳、天门冬、菊苣根和洋蓟等中含有低 聚果糖，大豆中含有大豆低聚糖。2碳水化合物的生理功能(1) 它是人体最重要的热量来源。每克碳水化合物在体内可产弧守热量。膳食 中最主要的碳水比合物是淀粉。在肠道吸收的速度，如葡萄糖100,则半乳糖为110, 果糖为43.甘

9、露糖为9.进入体内的碳水化吾物以糖原 的形式暂时储存于肝和肌肉组织中，成为肌肉活动的 后審物质.(2) 它也是构成人体的主要物质.它参与许多生命过程。V糖蛋白是细胞膜组成成分之一，不少血浆蛋白、 激素、粘液中的蛋白质以及胶原等蛋白质，也属于糖 蛋白.（3）碳水化合物在食品中的作用提供适宜的质地、口感和甜、（如麦芽糊精作增稠剂、稳定剂有利于肠道蠕动，促进消化（如纤维素被称为膳食纤维，低聚糖可促 小孩肠道双歧杆菌生长，促消化）些食品中的单糖含量0.1-0.2%0.1%0.1-2.4%大米 大豆 小麦些食品中的淀粉含量大米和小麦70% 干燥的豆类36-47% 马铃薯 14.7% 叶菜类0.2%香蕉8

10、.8%产品苹果葡萄胡罗卜甜玉米 甘薯食品中的糖类化合物(%)总糖量单糖和双糖14.517-39.722.126.3葡萄糖1.17；3.78葡萄糖2.09；4.25葡萄糖2.07；4.25蔗糖12-17 葡萄糖0.87；果糖2.40；多糖果糖6.04；蔗蔗糖蔗糖23蔗糖淀粉1.5；纤维素纤维素0.6 淀粉7.8；纤维素1.0纤维素0.7淀粉14.65；纤 维素0.7肉葡萄糖on糖原0丄4碳水化合物的含量总碳水化合物（）=鳥分+粗蛋白质+灰分十粗脂肪）%第二节食品中糖的测定方法（相对密度法 勿理法折光法旋光法化学法，还原糖法（斐林0高猛酸钾法、铁氤化 钾法）厂单糖和低聚糖碘量法.缩合反应法色谱法：

11、纸色谱法、薄层色谱瀏离子色谱法厂 淀粉：水解为单糖，再用单糖测 定方法测定果胶和纤维素：多L采用重量法还原糖测定的标准方法 GB/T5009.7-2003弋这一方法适用于各类食品中还原糖测定。奶粉中的乳糖测定GB/T 5413.5(1)提取液的制备mi常用的提取剂有水和乙醇濬液，提馭液的 制备方法要根据样的性状而定，但应遵循以下 原则； 取样量和稀释倍数的确定，要考虑所采用的 分析方法的检测范围。一般提取经净化和可能 的转化后，每毫升含糖量应在0.53.5mg之间, 提取10克含糖2%的样品可在100毫升容量瓶中 进行；而对于含糖较高的食品，可取510克样 品于250毫升容量瓶中进行提取

12、69;加分层含脂肪的食品,如乳酪，巧克力，蛋黄酱及 蛋白杏仁糖等，通常需经脱脂后再以水进行提 取。一般以石油醴处理一次或儿次，必要时可 以加热。每次处理后，倾去石油瞇 不好，可以进行离心分离），然后用水含夫量淀粉和糊精的食晶，如粮谷制品，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,为此，宜采用乙醉溶液提取。乙醇溶 液的浓度应高到足以使淀粉和糊精沉逛，通常用 70-75%的乙醇溶液。若样品含水量矗m混合后的最 终浓度应控制在上述范围内。提取时可加热14流，然后 冷却并离心，倾出上清液，如此提取23次，合并提取 液，蒸发除去乙醇。用乙醇溶液作提取剂时，提取液不

13、用除蛋白质，因为蛋白质不会溶解出来。SI-1113 U Kick Engtend VOL含酒精和二氧化碳的液体样品，通常蒸发至原 体积1/31/4,以除去酒精和违化碳。但酸性 食品，在加热前应预先用氢氧化諒燮样品溶液 至中性，以防止低聚糖被部分水解。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°C, 般不超 过80°C,温度过高时右溶性多糖溶出，增加下步 澄清工作的负担，用乙醇做提取剂，加热时应安 装回流装置。(2)提取液的澄清作为澄清剂必需具备以下几点要求 能较完全地除去干扰物质 不吸附或沉淀被测糖分，也不改变被测糖分的理化性质y过剩的澄清剂

14、应不干扰后面的分析操作, 易于除掉。中性醋酸铅Pb (CHCOO)2.3H2O乙酸锌和亚铁氧化钾溶液硫酸铜和氢氧化钠溶液直接滴定法. 萨氏法，碘量法1悦冲还原糖的测企(一)直接滴定法(1) 原理(2) 适用范围试剂 (4)测定方法 (5)结果计算(6)说明与讨论原理、乙液等量混合,将一定量的碱性酒石酸铜立即生成天蓝色的氢氧化铜沉淀0种沉淀很 快与酒石酸钾钠反应，生成深蓝色的可溶性迺 石酸钾钠铜络合物。在加热条件下，以次甲基 蓝作为指示剂，用样液滴定，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 把次甲基蓝还產,溶液由蓝色变为无色,即为 滴定

15、终点。根据样液消耗量可计算还原糖含量。试剂还菲林试剂法食物中的还原糖成分能将 原成氧化亚铜，并借助次甲基蓝作指示剂。Na2SO4+Ca(OH)22NaOH+CuSO4氧化亚铜在酒石酸钾纳存在时呈溶液状态HOCH-COONaO-CHCOONaCuCu(OH)2+=Cu /+2H2OHOCH-COOKO-CHCOOK上述溶液与还原糖作用，在加热滴定时，产生红色 的氧化亚铜沉淀。zOCHOONaR-CHO+ 2Cu+2H2OOCHCOOKHOCHCOONaR-COOH+2+ Cu2OHOCH COOK(2)适用范围及特点本法又称快速法，它是在'农容量 法基础上发展起来的，其特点是叢剂用量 少

16、，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。106g/L亚铁氧化钾溶液。(3)试剂 碱性酒石酸铜甲液：称取15g硫酸创及005g四甲基 蓝，溶于水中并稀释到1000 ml 碱性酒石酸铜乙液:取50g酒石酸钾钠及75g氢氧化 钠，溶于水中，在加4g亚铁氧化钾，完公溶解后，再 用水稀到1000 ml,储存于橡胶塞玻璃瓶内。乙酸锌溶液：称取219g乙酸锌，力口3 ml冰醋酸, 加水溶解并稀释1000 mb盐酸。 葡萄糖标准液：准确称取1.000 g干燥至恒量的纯

17、葡萄糖，加水溶解后加入5 ml盐酸，并以水稀释至 1000 mL(4)测定方法样品处理.碱性酒石酸铜溶 液的标定匚品溶液 陨测样品溶液 测定-样品处理、_取适量样品，按第二节皿原则对样品 进行提取，提取液移入250 ml容畫瓶中，慢 尊加入5 ml乙酸锌的溶液和5ml亚铁氧化钾溶 液，加水至刻度，摇匀后静至30分钟。用干 燥滤纸过滤，弃初滤液，收集滤液备用。碱性酒石酸铜溶液的标定酒石酸准确吸取硯铜甲液和乙液各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，加热使至溶液蓝色刚好其在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

18、糖标准溶液，图褪去为终点。记录消耗葡萄糖标和液的总体积。 平行操作3次，取其平均值。5 =F = c式中：FlOmg碱性酒進液相当于葡萄糖的质量，mg;c葡萄糖标准溶液的浓谨，b mg/ml ；V标定时消耗葡萄糖标准溶液的总体积，ml。样品溶液预测 吸取碱性酒石酸铜甲応乙液各5 ml,置于250ml锥形瓶中,加水10ml, 加玻璃珠3粒。加热使其在2分钟内沸 腾，准确沸腾30秒钟，趁沸以先快后 慢的速度从滴定管中滴加样品液，须 始终保持溶液的沸腾状态，待溶液蓝 童妥我時，趁热以每2秒一滴场逮度 滴定，直至溶液蓝色刚好褪去为终点。 记录消耗溶液的体积。样品溶液测定璃珠3粒。吸取碱性酒石酸铜甲液和

19、乙液各5ml,置 于250ml锥形瓶中，加水10ml, 从滴定管加入比预测时样品瘠液V荐耗总体积 少imi的样品液，使其在2分钟内加 准确沸腾30秒钟，趁热以每2秒一滴区 继续滴定，直至蓝色刚好褪去为终点。记录 消耗样品液的体积。平行糅 均值._ .还原糖(以葡萄糖计)XoX1O°250式中：m-样品质量，g；(5)结果计算F-10ml碱性酒石酸铜溶液相当于葡萄 糖的质量，mg；V测定时平均消耗样品溶液的体积，ml； 250样品溶液的总体积,ml。(6)说明与讨论弓沉淀剂这两 淀，能使醋酸锌及亚铁氧化钾作为鈿 种试剂混合形成白色的氧亚铁酸辱 溶液中的蛋白质共同沉淀下来。此法所用的氧化

20、剂碱性酒石酸铜的氧化能力詈罷馨和酮糖都可被氧化,所以测得的是本法是根据一定量的碱性酒石酸铜溶液(Cu 2+量一定)消耗的样液亲4負样液巾还询糖含 量，反应体系中CU 2+的含量是定量的基础，所 以在样品处理时，不能用铜盐作为澄清剂,以 免样液中引入CU 2+，得到错误的结果。 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CU 2 +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氤化钾，使之与CU?。生 成可溶性的无色络合物，而不再析出

21、红色沉淀，其反 应如下：Cu201 + K4Fe(CN) +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。Z）滴定必须在沸腾条件下进行原因：一是可以加快还原糖与曲电应速度; 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。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

22、。 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理牡 （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10ml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lml左右的样液，只留 下ImL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，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 滴定速度第三节总糖的测定在食品生产中常规分析 及成品质量检验中，通常都 有“总糖”这一指标，即要试剂测定方法求测

23、定食品中还原糖分与蔗 糖分的总量。还原糖（乳糖） 与蔗癖的总基俗称总糖量。结果计算 说明蔗糖经水解生成等量的葡萄 糖与果糖的混合物俗称转化测定总糖通常以还原糖的测定法为基 础，滋食品中的非还原性双糖、酸水解 成还原性单糖，再按还原糖测定法测广 测出以转化糖计的总糖量。乳制品中的总糖：总糖二还原糖（乳糖）+蔗糖旋光法适用与生鲜牛乳中乳糖的测定。,可分别测 水解后的还原糖若需要单纯测定食品中蔗糖 定样品水解前的还原糖竝 量，两者之差再乘以校正系数Q95,即为蔗糖 量。122211+2_>6126+6123蔗糖葡萄糖果糖342g180g180g342/ (180+180) =0.95即1 g转

24、化糖量相当于0.95g蔗糖量o在食品加工生产过程中，也常用相对密度法、 折光法、旋光法等简易的物理方法还有直接適 定法与色谱法测定总糖量。总糖的测定的原理是样品经除去冬丨5后，力口 稀盐酸在加热条件下使蔗糖水解转化为还原糖， 再以直接滴定法或高猛酸钾法测定。(2尸仪沪其他同还原糖测定。（3）试剂D 6mol/L盐酸溶液。D甲基红指示剂：0.1% （体积易数庄醇 溶液。称取O.lg甲基红溶于100ml 60% （体积分数）乙醇中。、ID 200g/L （体积分数）氢氧化钠溶液。3）其他试剂同还原糖测定。法中直接滴定法或高猛酸钾法进行测定。（4）测定方法样品处理f蔗糖水解（样品及蔗糖标准液）i还原

25、糖法测定 样品处&按还原糖测定 法中的方曲片匚 样品屮总漏量测定：吸取 50ml样品处理液于100mL容 量瓶中，加6mol/f乂卜唆5mL, 在6870 °C水浴中力miJmin, 冷却后加2滴甲基红指示剂， 用200g/L （体积分数）氢氧 化钠中和至中性，加水至刻 度，混匀，按还原糖测定方CD -(5)结果讳算mx式中3以转化糖计，总糖的质量分数，%；m2直接滴定法中lOiuL碱性酒石酸铜相当于转化糖量,mg,或高猛酸钾法中查表得出相当的转化糖量，mg；111样品质量，g;V1样品处理液总体积，U1L;V2测定总糖量取用水解液体积，inL；说明分析结果的准确性及重现性取

26、决于水解的 条件，要求样品在水解过程中，只有蠱被水 解而其他化合物不被水解。蔗糖是一种咲喃果 糖昔，其水解速度比其他双糖及多数的低聚糖 快的多，且在此反应条件下只有蔗糖能完全水 解，其他双糖、低聚糖的水解作用微弱可忽略 不计。果糖在酸性介质中将逐渐被分解，当有蛋白质、 氨基酸存在时，这种分解作用更易进行。故在测定 中应严格控制水解条件，即保证蔗糖的完全水解又 要避免其他多糖的分解。且水解结束后应立即取出, 迅速冷却中和，以防止果糖及其他单糖类的损失。在用直接滴定法测定蔗糖时，为减少误差，碱性酒石酸铜溶液的标定需米用蔗糖标准液，按测定条件水解后进彳亍标定。称取105°C烘干至恒量的纯蔗dOOOOg,以 蒸憾水溶解，移入500inL容量瓶中，、稀释至刻 度,摇匀。此标准液linL相当纯蔗糖2ing。吸取蔗糖标准液50mL于lOOmL容量瓶中，加 6mol/L盐酸5inL在6870&#