食品中的碳水化合物的测定（食品分析检测课件）

碳水化合物统称为糖类，是食品工业的主要原料和辅助材料，是大多数食品的重要组成成分。在食品加工工艺中，糖类对食品的形态、组织结构、理化性质以及色、香、味等都有很大的影响。同时，糖类的含量是食品营养价值高低的重要标志，也是某些食品重要的质量指标。课程导入01了解还原糖的概念02掌握还原糖的测定原理03掌握还原糖的测定方法还原糖是指具有还原性的糖类。葡萄糖分子中含有游离醛基，果糖分子中含有游离酮基，乳糖和麦芽糖中含有游离的半缩醛羟基，因而他们都具有还原性，都是还原糖。课程内容课程内容碳水化合物单糖双糖多糖葡萄糖果糖半乳糖蔗糖乳糖麦芽糖淀粉纤维素果胶有效碳水化合物无效碳水化合物1.适用范围还原糖的测定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.实验试剂还原糖的测定①碱性酒石酸铜甲液：硫酸铜+亚甲基蓝②碱性酒石酸铜乙液：酒石酸钾钠+NaOH+亚铁氰化钾③乙酸锌溶液④亚铁氰化钾溶液⑤1g/L葡萄糖标准溶液澄清剂3.实验原理将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钾钠反应，生成深蓝色的可溶性酒石酸钾钠铜络合物。在加热条件下，以亚甲基蓝作为指示剂，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；这种沉淀与亚铁氰化钾络合成可溶的无色络合物；二价铜全部被还原后，稍过量的还原糖将亚甲基蓝还原，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。还原糖的测定4.测定方法还原糖的测定4.1样品处理（可溶性糖类的提取和澄清）提取液的制备方法要根据样的性状而定，但应遵循以下原则：

①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0.5－3.5mg之间。4.测定方法还原糖的测定②乳类、乳制品及含蛋白质的冷食类（雪糕、冰淇淋、豆乳等）固体试样2.50-5.00g（液体试样25.00-50.00g）加入5mL乙酸锌和5mL亚铁氰化钾溶液定容至250mL静置30min过滤收集滤液4.测定方法还原糖的测定③含酒精的饮料含酒精和二氧化碳的液体样品，通常蒸发至原体积1/3－1/4。酸性食品，在加热前应预先用氢氧化钠调节样品溶液至中性，以防止低聚糖被部分水解。4.测定方法④淀粉含量高的食品还原糖的测定样品10.00-20.00g置于250mL容量瓶中加200mL水，45℃水浴中加热1h静置沉淀250mL容量瓶中加入5mL乙酸锌和5mL亚铁氰化钾溶液溶液定容后静置30min过滤吸取200mL上清液收集滤液4.测定方法（2）提取液的澄清作为澄清剂必需具备以下几点要求：①能较完全地除去干扰物质；②不吸附或沉淀被测糖分，也不改变被测糖分的理化性质③过剩的澄清剂应不干扰后面的分析操作，易于除掉。常用三种澄清剂：中性醋酸铅乙酸锌和亚铁氰化钾溶液硫酸铜和氢氧化钠溶液还原糖的测定4.2碱性酒石酸铜溶液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，保持沸腾1min，趁热以每2秒1滴的速度继续滴加葡萄糖标准溶液，直至溶液蓝色刚好褪去为终点。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。还原糖的测定还原糖的测定A——10mL碱性酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的质量,mg;ρ——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。计算10mL碱性酒石酸铜溶液（甲液、乙液各5mL）相当于葡萄糖的质量。A=ρ×V4.3样品溶液预测准确吸取碱性酒石酸铜甲液及乙液各5.00mL加水10mL，加玻璃珠3粒加热使其在2分钟内至沸，保持沸腾1min，趁热以先快后慢的速度从滴定管中滴加样品溶液，滴定时要始终保持溶液呈沸腾状态。待溶液蓝色变浅时，以每2秒1滴的速度滴定，直至溶液蓝色刚好褪去为终点。记录样品溶液消耗的体积。还原糖的测定4.4样品溶液测定吸取碱性酒石酸铜甲液及乙液各5.00mL，置于250mL锥形瓶中，加玻璃珠3粒，从滴定管中加入比预测时样品溶液消耗总体积少1mL的样品溶液，加热使其在2分钟内沸腾，保持沸腾1min，趁热以每2秒1滴的速度继续滴加样液，直至蓝色刚好褪去为终点。

记录消耗样品溶液的总体积。同法平行操作3份，取平均值。

还原糖的测定还原糖的测定（5）计算结果式中:X一试样中还原糖（以葡萄糖计）的含量，g/100g；m一试样质量，gA一10mL碱性酒石酸铜溶液相当于还原糖（以葡萄糖计）的含量，g/100g；250一样品溶液的总体积，mL（6）说明与讨论还原糖的测定此法测得的是总还原糖量。在样品处理时，不能用铜盐作为澄清剂，以免样液中引入Cu2+，得到错误的结果。2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。13（6）说明与讨论还原糖的测定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，防止空气进入反应溶液中。54（6）说明与讨论还原糖的测定样品溶液预测的目的：一般要求样品溶液中还原糖浓度在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；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左右样液在续滴定时加入，以保证在1min内完成续滴定工作，提高测定的准确度。6（6）说明与讨论还原糖的测定影响测定结果的主要操作因素是反应液碱度、热源强度、煮沸时间和滴定速度。反应液的碱度直接影响二价铜与还原糖反应的速度、反应进行的程度及测定结果。701还原糖的测定原理02还原糖的测定方法03测定过程中的注意事项课后思考如何测定食品样品中的还原糖含量。1.直接滴定法测定还原糖的原理是什么？2.为什么直接滴定法测定还原糖时要进行预滴定？01了解食品中蔗糖的意义02掌握蔗糖的测定原理03掌握蔗糖的测定方法蔗糖蔗糖的测定

蔗糖是葡萄糖和果糖组成的双糖，没有还原性，但在一定条件下，蔗糖可水解为具有还原性的葡萄糖和果糖（转化糖）。因此，可以用测定还原糖的方法测定蔗糖含量。蔗糖的测定1．原理样品脱脂后，用水或乙醇提取，提取液经澄清处理以除去蛋白质等杂质，再用盐酸进行水解，使蔗糖转化为还原糖。然后按还原糖测定方法分别测定水解前后样品液中还原糖含量，两者差值即为由蔗糖水解产生的还原糖量，乘以换算系数0.95即为蔗糖含量。蔗糖的测定2.适用范围3.试剂适用于各类食品中蔗糖的测定。6mol/L盐酸甲基红指示剂200g/L氢氧化钠溶液0.1%转化糖标准溶液其他试剂同“还原糖测定中的直接滴定法”蔗糖的测定4.测定方法4.1样品处理同直接滴定法还原糖含量测定4.2样品测定吸取处理后的样液2份各50mL，分别放入100mL容量瓶中，一份加入5mL6mol／L盐酸溶液，置68-70℃水浴中加热15min，取出迅速冷却至室温，加2滴甲基红指示剂，用NaOH溶液中和至中性，加水至刻度，混匀。另一份直接用水稀释到100mL。然后按直接滴定法测定还原糖含量进行操作。

蔗糖的测定5.结果计算式中:X一蔗糖质量分数；F一10mL酒石酸钾钠铜溶液相当于转化糖的质量，mg；V2一测定时消耗未经水解的样品稀释液的体积，mL；V1一测定时消耗经过水解的样品稀释液的体积，mL；V一样品体积，mL;0.95一转化糖换算为蔗糖的系数蔗糖的测定6.说明与讨论本法的水解条件要严格控制，因为果糖在酸性条件下易分解，所以样品溶液体积、酸的浓度及用量、水解温度和水解时间都不能随意改动，到达规定时间后应迅速冷却。根据蔗糖的水解反应，水解后生成两分子单糖，其相对分子质量之和为360,而蔗糖相对分子质量为342，故1g转化糖相当于0.95g蔗糖。2用还原糖测定蔗糖时，为减少误差，测得的还原糖含量应以转化糖表示，选用直接滴定法，应采用0.1%标准转化糖溶液标定碱性酒石酸铜溶液。1301学习食品样品蔗糖的测定方法02需要掌握蔗糖的测定原理、测定方法03重点是蔗糖的转化课后思考如何测定食品样品中的蔗糖含量。课后习题测定食品中的蔗糖时，如何进行水解，需要控制哪些条件？01了解食品中各种糖类的形式，掌握总糖、淀粉、纤维的测定原理。总糖一、总糖的测定食品中的总糖通常是指具有还原性的糖(葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽等)和在测定条件下能水解为还原性单糖的蔗糖的总量。一、总糖的测定直接滴定法1.原理2.适用范围样品经处理除去蛋白质等杂质后，加入盐酸，在加热条件下使蔗糖水解为还原性单糖，以直接滴定法测定水解后样品中的还原糖总量。本法适用于各种食品中总糖的测定。但这里总糖不包括淀粉，因为在本测定条件下，淀粉的水解作用很微弱，可忽略不计。一、总糖的测定3.说明与讨论总糖测定结果一般以转化糖计或葡萄糖计，要根据产品的质量指标要求而定。如用转化糖表示，应该用标准转化糖溶液标定碱性酒石酸铜溶液，如用葡萄糖表示，则应该用标准葡萄糖溶液标定。总糖的水解条件同蔗糖一样，必须严格控制条件，以保证还原糖能完全水解，而其他多糖不水解，单糖不分解。一、总糖的测定2蒽酮比色法单糖类遇浓硫酸时，脱水生成糠醛衍生物，后者可与蒽酮缩合成蓝绿色的化合物，当糖的量在20一200mg范围内时．其呈色强度与溶液中糖的含量成正比，故可比色定量。2.2适用范围适用于含微量碳水化合物的样品，具有灵敏度高、试剂用量少等特点。2.1原理淀粉淀粉是一种多糖。它广泛存在于植物的根、茎、叶、种子等组织中，是人类食物的重要组成部分，也是供给人体热能的主要来源。淀粉的测定方法有多种，都是根据淀粉的理化性质而建立的。常用的方法有：二、淀粉的测定酶水解法酸水解法旋光法二、淀粉的测定1.酶水解法1.1原理1.2适用范围样品经除去脂肪和可溶性糖类后，其中淀粉用淀粉酶水解成双糖，再用盐酸将双糖水解成单糖，最后按还原糖测定，并折算成淀粉。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，应用广泛、选择性好，但操作复杂费时。二、淀粉的测定2.酸水解法2.1原理2.2适用范围及特点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。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。对富含半纤维素、多缩戊糖及果胶质的样品，因水解时也被水解为木糖、阿拉伯糖等还原糖，使测定结果偏高。该法操作简单、应用广泛，但选择性和准确性不及酶法。二、淀粉的测定3.旋光法3.1原理3.2适用范围及特点淀粉具有旋光性，在一定条件下旋光度的大小与淀粉的浓度呈正比，用氯化锡溶液作为蛋白质澄清剂，以氯化钙溶液作为淀粉的提取机，然后测定其旋光度，即可计算出淀粉含量。该法适用于淀粉含量较高，而可溶性糖类含量较少的各种样品，如面粉、米粉等。此法重现性好，操作简便。三、粗纤维的测定纤维食品中纤维的测定提出最早、应用最广泛的是重量法。此外还有中性洗涤纤维法、酸性洗涤纤维法、酸解重量法等分析方法。纤维是指食用植物细胞壁中的碳水化合物和其他物质的复合物。它广泛存在于各种植物体内，含量随食品种类的不同而异，尤其在谷类、豆类、水果、蔬菜中含量较高。

三、粗纤维的测定（一）粗纤维的测定1.1原理在热的稀硫酸作用下，样品中的糖、淀粉、果胶等物质经水解而除去，再用热的氢氧化钾处理，使蛋白质溶解、脂肪皂化而除去。然后用乙醇和乙醚处理以除去单宁、色素及残余的脂肪，所得的残渣即为粗纤维，如其中含有无机物质，可经灰化后扣除。1.重量法三、粗纤维的测定（一）粗纤维的测定该法操作简便、迅速，适用于各类食品，是应用最广泛的经典分析法。目前，我