糖類的測定8(精).ppt

食品中糖類的測定 學習目標1 了解糖類的種類及性質(zhì)2 掌握還原糖的測定方法及原理3 了解淀粉的測定過程4 了解纖維及果膠的性質(zhì)及測定方法 食品中糖類的測定內(nèi)容 一 還原糖的測定二 蔗糖的測定三 總糖的測定四 淀粉的測定五 粗纖維及果膠的測定 概述 1 糖類的概念 分類及性質(zhì)糖類概念 是指多羥基醛 酮及其縮合物 糖類舊稱碳水化合物 是由碳 氫 氧三種元素組成的一大類化合物 糖 蛋白質(zhì) 糖蛋白糖 脂肪 糖脂 概述 糖類 分為單糖 低聚糖 多糖 有效糖類 人體能消化利用的單糖 雙糖 多糖中的淀粉 無效糖類 多糖中的纖維素 半纖維素 果膠等不能被人體消化利用的 這些無效糖類能促進腸道蠕動 概述 2 糖類在食品中的含量3 糖類的測定方法 直接滴定法 改良的蘭 愛農(nóng)法 高錳酸鉀法薩氏法3 5 二硝基水楊酸酚 硫酸法蒽酮法半胱氨酸 咔唑法 化學法 還原糖法 碘量法 比色法 紙色譜薄層色譜GC 氣相色譜法 HPLC 半乳糖脫氫酶測半乳糖 乳糖葡萄糖氧化酶測葡萄糖發(fā)酵法 測不可發(fā)酵糖重量法 測果膠 纖維素 膳食纖維素 色譜法 酶法 概述 4 測定糖類的意義 略 二 還原糖的測定 還原糖概念 具有還原性的糖 所有的單糖都是還原糖 低聚糖中的乳糖 麥芽糖是還原糖 低聚糖中的蔗糖是非還原糖 多糖也是非還原糖 但蔗糖 多糖都可以水解成還原糖 通過測定水解后的還原糖來測定蔗糖或多糖 所以說 還原糖的測定是糖類定量的基礎(chǔ) 還原糖的測定方法 有直接滴定法和高錳酸鉀滴定法 一 高錳酸鉀法 費林試液法 1 測定原理還原糖 Cu2 Cu2O 淺藍色 磚紅色 沉淀 Cu2O Fe3 H Cu2 Fe2 Fe2 KMnO4 Fe3 Mn2 操作程序 提取液的制備 氧化 過濾 溶解 滴定 空白試驗 計算 計算得Cu2O量查表 還原糖量 含有Cu2 的試劑是 菲林試劑 斐林試劑 由堿性酒石酸銅甲 乙兩液配制而成 斐林試劑中酒石酸鉀鈉銅是一種氧化劑 反應(yīng)的終點可用次甲基藍作指示劑 在堿性 沸騰環(huán)境下還原呈無色 根據(jù)斐林試劑完全還原所需的還原糖量 計算出樣品還原糖量 斐林試劑 斐林試劑是德國化學家斐林 HermannvonFehling 1812年 1885年 在1849年發(fā)明的 它是由氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)為0 1g mL的溶液和硫酸銅的質(zhì)量分數(shù)為0 05g mL的溶液 還有酒石酸鉀鈉配制而成的 它與可溶性的還原性糖 葡萄糖 果糖和麥芽糖 在加熱的條件下 能夠生成磚紅色的氧化亞銅沉淀 因此 斐林試劑常用于鑒定可溶性的還原性糖的存在與否 2 試劑 1 堿性酒石酸銅甲液 配制 稱取34 639g硫酸銅 CuSO4 5H2O 加適量水溶解 加入0 5mL鹽酸 加水稀釋至500mL 用精制石棉過濾 2 堿性酒石酸銅乙液 配制 稱取173g酒石酸鉀鈉與50g氫氧化鈉 加適量水溶解 并稀釋至500mL 用精制石棉過濾 貯存于橡膠塞玻璃瓶內(nèi) 作用 產(chǎn)生Cu2 3 精制石棉 取石棉先用3mol L鹽酸浸泡2 3h 用水洗凈 再用100g L氫氧化鈉浸泡2 3h 傾去溶液 再用堿性酒石酸銅乙液浸泡數(shù)小時 用水洗凈 再用3mol L鹽酸浸泡數(shù)小時 用水洗至不呈酸性 加水振蕩 使之成為微細的漿狀軟纖維 用水浸泡并貯存于玻璃瓶中 作用 用于填充古氏坩堝 古氏坩堝 古氏坩堝 英文名稱是Goochcrucible 它是化學分析中兼作過濾及稱量沉淀用的一種坩堝 因美國化學家古奇所創(chuàng)制而得名 由瓷土制成 使用時先將石棉絨均覆蓋在坩堝的多孔底上 約1 2毫米厚 蓋以多孔瓷板 再地瓷板上均勻覆蓋一層石棉絨 烘干至恒重 即可供沉淀過濾和稱量之用 自玻璃過濾坩堝出現(xiàn)后 這種坩堝則很少應(yīng)用 4 1 5高錳酸鉀標準溶液 0 1mol L 高錳酸鉀溶液需標定稱取草酸鈉 GB1289基準物 105 干燥2h 存于干燥器中 0 1g 準確至0 0002g 溶于50mL水中 再加硫酸溶液 3 2 10mL 將此溶液加熱至75 85 用配制好的高錳酸鉀 3 5 滴定 溶液呈現(xiàn)粉紅色且1min不褪色為終點 滴定結(jié)束時 溶液溫度在60 以上 同時作空白試驗 作用 滴定生成的亞鐵鹽 據(jù)消耗高錳酸鉀的量計算氧化亞銅的量 5 氫氧化鈉溶液 1mol L 作用 加入到堿性酒石酸銅甲液中 提供堿性條件 或者在處理樣品時用 6 酸性硫酸鐵溶液 稱取50g硫酸鐵 加入200mL水溶解后 慢慢加入100mL硫酸 冷卻后加水稀釋至1000mL 作用 溶解氧化亞銅沉淀 7 鹽酸 3mol L 作用 精制石棉用 3 儀器 1 25mL古氏坩堝或垂融坩堝 垂融坩堝 儀器 真空泵或水泵 本院循環(huán)水式真空泵產(chǎn)品型號 SHZ D 型產(chǎn)品展商 鞏義予華儀器有限責任公司 循環(huán)水式多用真空泵 砂芯過濾活動裝置 4 操作方法 1 樣品處理 乳類 乳制品及蛋白質(zhì)的冷食類稱樣入容量瓶 加水搖勻 加斐甲及堿 加水定容 混勻 靜置 過濾備用 酒精性飲料 含大量淀粉的食品 汽水等含二氧化碳的飲料 操作方法 樣品處理 2 測定 吸取50mL處理后的樣品溶液 于400mL燒杯內(nèi) 加入堿性酒石酸銅甲液 乙液各25mL 于燒杯上蓋一表面皿 加熱 控制在4min內(nèi)沸騰 再準確加熱2min 趁熱用鋪好石棉的古氏坩堝或G4垂融坩堝抽濾 并用60 熱水洗滌燒杯及沉淀 至洗液不呈堿性為止 將古氏坩堝或垂融坩堝放回原400mL燒杯中 加25mL酸性硫酸鐵溶液及25mL水 用玻棒攪拌使氧化亞銅完全溶解 用0 1000mol L 1 5KmnO4 溶液滴定至微紅色為終點 吸取50mL水代替樣品溶液 在同樣條件下做空白試驗 5 計算1 計算2根據(jù)氧化亞銅的質(zhì)量查表 得到還原糖的量 附表4 計算3計算樣品中還原糖的含量 說明 二 直接滴定法 1 原理還原糖 Cu2 Cu2O 淺藍色 磚紅色 沉淀 1 用標準的葡萄糖溶液標定菲林試劑 獲得10mL堿性酒石酸銅溶液相當于葡萄糖的質(zhì)量 mg 2 用樣液滴定菲林試劑 根據(jù)樣液消耗量可計算出還原糖含量 1 用標準的葡萄糖溶液標定菲林試劑 一定量的堿性酒石酸銅甲 乙液等量混合 立即生成天藍色的氫氧化銅沉淀 這種沉淀很快與酒石酸鈉反應(yīng) 生成深藍色的可溶性酒石酸鉀鈉銅絡(luò)合物 在加熱條件下 以次甲基藍作為指示劑 用葡萄糖標液滴定 目的 獲得10mL堿性酒石酸銅溶液相當于葡萄糖的質(zhì)量 mg 2 用樣液滴定菲林試劑 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 待二價銅全部被還原后 稍過量的還原糖把次甲基藍還原 溶液由藍色變?yōu)闊o色 即為滴定終點 根據(jù)樣液消耗量可計算出還原糖含量 適用范圍及特點本法又稱快速法 它是在藍一愛農(nóng)容量法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的 其特點是試劑用量少 操作和計算都比較簡便 快速 滴定終點明顯 適用于各類食品中還原糖的測定 但測定醬油 深色果汁等樣品時 因色素干擾 滴定終點常常模糊不清 影響準確性 本法是國家標準分析方法 2 試劑 1 堿性酒石酸銅甲液 稱取15g硫酸銅 CuSO4 5H2O 及0 05g次甲基藍 溶于水中并稀釋至1000mL 2 堿性酒石酸銅乙液 稱取50g酒石酸鉀鈉及75g氫氧化鈉 溶于水中 再加入4g亞鐵氰化鉀 完全溶解后 用水稀釋至1000mL 貯存于橡皮塞玻璃瓶中 次甲基藍也是一種氧化劑 但在測定條件下氧化能力比Cu2 弱 故還原糖先與Cu2 反應(yīng) Cu2 完全反應(yīng)后 稍過量的還原糖才與次甲基藍指示劑反應(yīng) 使之由藍色變?yōu)闊o色 指示到達終點 為消除氧化亞銅沉淀對滴定終點觀察的干擾 在堿性酒石酸銅乙液中加入少量亞鐵氰化鉀 使之與Cu2O生成可溶性的無色絡(luò)合物 而不再析出紅色沉淀 其反應(yīng)如下 Cu2O K4Fe CN H2O K2Cu2Fe CN 6 2KOH 3 乙酸鋅溶液 稱取21 9g乙酸鋅 Zn CH3OO 2 2H2O 加3mL冰醋酸 加水溶解并稀釋至100mL 作用 澄清反應(yīng)液 便于滴定 4 亞鐵氰化鉀溶液 106g L 稱取10 6g亞鐵氰化鉀 K4Fe CN 6 3H2O 溶于水中 稀釋至100mL作用 消除氧化亞銅沉淀對滴定終點觀察的干擾 5 鹽酸 作用 配制葡糖糖標準溶液時用 6 葡糖糖標準溶液 準確稱取1 000g經(jīng)過98 100 干燥至恒重的純葡萄糖 加水溶解后加入5mL鹽酸 并用水稀釋至1000mL 此溶液毫升相當于1mg葡萄糖 裴林試劑的標定 不能根據(jù)反應(yīng)式直接計算出還原糖含量 而是要用已知濃度的葡萄糖標準溶液標定的方法 裴林試劑的標定準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葡萄糖標準溶液 加熱使其在2分鐘內(nèi)沸騰 準確沸騰30秒 趁熱以每2秒一滴的速度滴加葡萄糖標準溶液 直至溶液藍色剛好圖褪去為終點 記錄消耗葡萄糖標準溶液的總體積 平行操作3次 取其平均值 F c V 式中 F 10mg堿性酒石酸銅溶液相當于葡萄糖的質(zhì)量 mg C 葡萄糖標準溶液的濃度 mg ml V 標定時消耗葡萄糖標準溶液的總體積 ml 3 測定方法 程序 1 菲林試劑的標定標準葡萄糖溶液的配制 菲林試液的配制 各取5mL菲林甲 乙液 用標準葡萄糖溶液標定 2 樣品制備 各取5mL菲林甲 乙液 用樣液預滴定 用樣液滴定 1 樣品處理 2 樣品溶液預測菲林試劑 樣液 藍色褪去記錄消耗樣液體積 樣品溶液必須進行預測的原因 是本法對樣品溶液中還原糖濃度有一定要求 0 1 左右 測定時樣品溶液的消耗體積應(yīng)與標定葡萄糖標準溶液時消耗的體積相近 通過預測可以了解樣品溶液濃度是否合適 濃度過大后過小應(yīng)加以調(diào)整 使預測時消耗樣液量在10mL左右 另外通過預測可知道樣液大概消耗量 以便在正式測定時 預先加入比實際用量少1mL左右的樣液 只留下1mL左右樣液在繼續(xù)滴定時加入 以保證在規(guī)定時間內(nèi)完成繼續(xù)滴定工作 提高測定的準確度 3 樣品溶液測定準確吸取堿性酒石酸甲液和乙液各5 0mL 置于250mL錐性瓶中 加水10mL 加入玻璃珠2粒 從滴定管滴加比預測體積少1mL的樣品溶液 加熱使其在2min內(nèi)加熱至沸 趁熱繼續(xù)以每2s1滴的速度滴定 直至藍色剛好退去為終點 記錄消耗樣液的體積 同法平行操作三次 取其平均值 4 結(jié)果計算 說明 為消除氧化亞銅沉淀對滴定終點觀察的干擾 在堿性酒石酸銅乙液中加入少量亞鐵氰化鉀 使之與Cu2O生成可溶性的無色絡(luò)合物 而不再析出紅色沉淀 其反應(yīng)如下 Cu2O K4Fe CN 6 H2O K2Cu2Fe CN 6 2KOH 堿性酒石酸銅甲液和乙液應(yīng)分別貯存 用時才混合 否則酒石酸鉀鈉銅絡(luò)合物長期在堿性條件下會慢慢分解析出氧化亞銅沉淀 使試劑有效濃度降低 滴定必須在沸騰條件下進行 其原因一是可以加快還原糖與Cu2 的反應(yīng)速度 二是次甲基藍變色反映是可逆的 還原型次甲基藍遇空氣中氧時又會被氧化為氧化型 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入 避免次甲基藍和氧化亞銅被氧化而增加耗糖量 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 以防空氣進入反應(yīng)液中 滴定結(jié)束 錐形瓶離開熱源后 由于空氣中氧的氧化 使溶液又重新變藍 此時不應(yīng)再滴定 本方法中 測定條件如反應(yīng)液堿度 熱源強度 加熱時間 滴定速度 反應(yīng)進行的程度等均會對測定結(jié)果造成影響 因此應(yīng)嚴格按照規(guī)定的條件操作 三 非還原糖的測定 非還原糖還原糖 水解 蔗糖的測定 原理 樣脫脂 乙醇提取 除蛋白及雜質(zhì) 鹽酸水解 蔗糖 還原糖 測水解前 后還原糖 乘以換算系數(shù)即為蔗糖含量 蔗糖的測定 說明 1 蔗糖的水解速度比其他雙糖 低聚糖要快得多 因此 在本法規(guī)定的條件下 蔗糖可完全水解 而其他糖類的水解可以忽略不計 2 為了獲得準確的結(jié)果 應(yīng)嚴格遵守規(guī)定的操作條件 3 一分子蔗糖水解為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 故由轉(zhuǎn)化糖的含量轉(zhuǎn)化為蔗糖的含量時 應(yīng)乘以換算系數(shù)342 360 0 95 四 總糖的測定 一 總糖的概念 總糖 具有還原性的糖 葡萄糖 果糖 乳糖 麥芽糖等 和在測定條件下能水解為還原性單糖的蔗糖的總量 測定方法 直接滴定法 四 總糖的測定 二 測定原理樣 除蛋白質(zhì)及雜質(zhì) 鹽酸加熱水解 蔗糖 還原糖 直接滴定還原糖 五 淀粉測定 淀粉的測定方法有多種 全部是根據(jù)淀粉的理化性質(zhì)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 按還原糖測定方法測定還原糖含量 再折算為淀粉含量 適用范圍及特點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 該法操作簡單 應(yīng)用廣泛 但選擇性和準確性不及酶法 酶水解法 酶解 酸解 測定還原糖 與酸水解比較時間短 適用范圍 因為淀粉酶有嚴格的選擇性 它只水解淀粉而不會水解其他多糖 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)果準確可靠 但操作復雜費時 旋光法 原理淀粉具有旋光性 在一定條件下旋光度的大小與淀粉的濃度成正比 用氯化鈣溶液提取淀粉 使之與其他成分分離 用氯化錫沉淀提取液中的蛋白質(zhì)后 測定旋光度 即可計算出淀粉含量 適用范圍及待點本法適用于淀粉含量較高 而可