食品中碳水化合物的測定方法

1、.1第一節(jié) 概述第二節(jié) 食品中還原糖的測定第三節(jié) 總糖的測定.2l碳水化合物分類l碳水化合物的主要功能3 測定方法4 可溶性糖類的提取和澄清.3碳水化合物單糖雙糖多糖葡萄糖果糖乳糖蔗糖乳糖麥芽糖淀粉纖維素果膠有效碳水化合物無效碳水化合物一一 碳水化合物的碳水化合物的 分類分類.4（一）單糖類（一）單糖類 它是不能分解成更小分子的多羥基醛、酮它是不能分解成更小分子的多羥基醛、酮的糖。是碳水化合物的基本單位。如葡萄糖、的糖。是碳水化合物的基本單位。如葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖和木糖等。果糖、半乳糖、甘露糖和木糖等。 葡萄糖以游離態(tài)存在于水果和植物的汁液葡萄糖以游離態(tài)存在于水果和植物的汁液中，它是

2、麥芽糖、淀粉和糖苷類的構(gòu)造單位中，它是麥芽糖、淀粉和糖苷類的構(gòu)造單位 果糖再以游離態(tài)存在于水果和蜂蜜中，蜂果糖再以游離態(tài)存在于水果和蜂蜜中，蜂蜜成分中大約蜜成分中大約40左右為果糖左右為果糖.5l（1）甜味劑l 蜂蜜和大多數(shù)果實的甜味主要取決于蔗糖（sucrose） 、 D-果糖（D-fructose）、葡萄糖（glucose）的含量。l甜度l定義 是一個相對值，以蔗糖作為基準物,一般以10%或15%的蔗糖水溶液在20C時的甜度為1l甜度l果糖蔗糖葡萄糖麥芽糖半乳糖.6.7l糖分子中含有羥基，具有一定的親水能力具l有一定的吸濕性或保濕性。l吸濕性順序 果糖葡萄糖l保濕性順序 葡萄糖果糖l例如：

3、l面包、糕點、軟糖應選吸濕性大的果糖或果葡糖漿.l硬糖、酥糖及酥性餅干應選吸濕性小的葡萄糖.8 脫水反應 復合反應 變旋現(xiàn)象 烯醇化 褐變反應.9.10l 在無水（或濃溶液）條件下加熱糖或糖漿，用酸或銨鹽作催化劑，生成焦糖的過程，稱為焦糖化。.11lA.焦糖化反應產(chǎn)生色素的過程l糖經(jīng)強熱處理可發(fā)生兩種反應l 分子內(nèi)脫水l 向分子內(nèi)引入雙鍵，然后裂解產(chǎn)生一些揮發(fā)性醛、酮，經(jīng)縮合、聚合生成深色物質(zhì)。生成焦糖或醬色l 環(huán)內(nèi)縮合或聚合l 裂解產(chǎn)生的揮發(fā)性的醛、酮經(jīng)縮合或聚合產(chǎn)生深色物質(zhì)。.12lB.反應條件l催化劑：銨鹽、磷酸鹽、蘋果酸、延胡索酸、檸檬酸、酒石酸等。l無水或濃溶液，溫度150-200l

4、C.性質(zhì)l 焦糖是一種黑褐色膠態(tài)物質(zhì)，等電點在pH3.0-6.9,甚至低于pH3，粘度100-3000cp,濃度在33-38波美度pH在2.6-5.6較好。lD.三種色素及用途lNH4HSO4催化:耐酸焦糖色素（可用于可口可樂料）l(NH4)2SO4:催化啤酒美色劑.13 蔗糖在食品加工受熱時,會和氨基酸產(chǎn)生美拉德反應,即糖類的醛基和氨基酸反應,生成褐色并有焦糖味的物質(zhì)。 .14l不利方面l營養(yǎng)損失，特別是必須氨基酸損失嚴重產(chǎn)生某些致癌物質(zhì)l有利方面l褐變產(chǎn)生深顏色及強烈的香氣和風味，賦予食品特殊氣味和風味.15la. 抑制Maillard反應l 注意選擇原料l如土豆片，選氨基酸、還原糖含量少

5、的品種，一般選用蔗糖。l 保持低水分l 蔬菜干制品密封，袋子里放上高效干燥劑。如SiO2等。.16l應用SO2l硫處理對防止酶褐變和非酶褐變都很有效。l保持低pH值l常加酸，如檸檬酸，蘋果酸。l其它的處理l 熱水燙漂除去部分可溶固形物，降低還原糖含量。l 冷藏庫中馬鈴薯加工時回復處理(Reconditioniny)l 鈣處理如馬鈴薯淀粉加工中，加Ca(OH)2可以防止褐變，產(chǎn)品白度大大提高。.17l 在面包生產(chǎn)，咖啡，紅茶，啤酒，糕點，醬油等生產(chǎn)中產(chǎn)生特殊風味，香味l通過控制原材料、溫度及加工方法，可制備各種不同風味、香味的物質(zhì)。l 控制原材料l核糖+ 半胱氨酸：烤豬肉香味l核糖+ 谷胱甘肽：

6、烤牛肉香味.18l葡萄糖+ 纈氨酸l 100150 烤面包香味l 180 巧克力香味l木糖 酵母水解蛋白l 90 餅干香型l 160 醬肉香型l不同加工方法 土豆 大麥l水煮 125種香氣 75種香氣l烘烤 250種香氣 150種香氣.19（1） 定義： 它是由兩個單糖分子縮合而成的糖類，如蔗糖、麥芽糖和乳糖。 蔗糖水解生成等分子的果糖和葡萄糖。乳糖存在于哺乳動物的乳汁中，牛乳中的糖類主要是乳糖，含量為45，它的分解產(chǎn)物為葡萄糖和半乳糖麥芽糖是用麥芽及其浸出液中淀粉酶分解淀粉而成它不游離于自然界，它的分解產(chǎn)物是兩個葡萄糖.20l葡萄糖葡萄糖- ， （12）果糖苷）果糖苷OCH2OHOHOHOH

7、CH2OHOHOHCH2OH.21CH2OHOHOHOOHOHOHCH2OHOH葡萄糖葡萄糖- - （1 14 4）半乳糖苷）半乳糖苷.22l低聚糖又稱為寡糖或寡聚糖。低聚糖（或寡糖01igosaccharides）是指其分子結(jié)構(gòu)由2-10個單糖分子以糖苷鍵相連接而成的糖類總稱。.23名稱主要用途麥芽低聚糖滋補營養(yǎng)性，抗菌性低聚異麥芽糖防齲齒，促進雙歧桿菌增殖環(huán)狀糊精低熱值，防止膽固醇蓄積龍膽二糖能形成包裝接體果糖低聚糖促進雙歧桿菌增殖潘糖防齲齒海藻糖防齲齒，優(yōu)質(zhì)甜味蔗糖低聚糖防齲齒，促進雙歧桿菌增殖牛乳低聚糖防齲齒，促進雙歧桿菌增殖.24l作用機理： 功能性低聚糖能促進人體腸道內(nèi)固有的有益細

8、菌雙歧桿菌的增殖，從而抑制腸道內(nèi)腐敗菌的生長，減少有毒發(fā)酵產(chǎn)物的形成。 由于雙歧桿菌對氧、力、熱和酸的高度敏感性，要想直接將它添加入食品中是相當困難的，但這對于低聚糖來說卻是易于反掌。.25l自然界中僅有少數(shù)幾種植物含有天然的功能性低聚糖。例如，洋蔥、大蒜、芒殼、天門冬、菊苣根和洋薊等中含有低聚果糖，大豆中含有大豆低聚糖。.26（1）它是人體最重要的熱量來源。 每克碳水化合物在體內(nèi)可產(chǎn)生40千卡熱量。膳食中最主要的碳水比合物是淀粉。 在腸道吸收的速度，如葡萄糖100，則半乳糖為110，果糖為43甘露糖為9進入體內(nèi)的碳水化合物以糖原的形式暫時儲存于肝和肌肉組織中，成為肌肉活動的后備物質(zhì)（2）它也

9、是構(gòu)成人體的主要物質(zhì)它參與許多生命過程。 糖蛋白是細胞膜組成成分之一，不少血漿蛋白、激素、粘液中的蛋白質(zhì)以及膠原等蛋白質(zhì)，也屬于糖蛋白.27l提供適宜的質(zhì)地、口感和甜味（如麥芽糊精作增稠劑、穩(wěn)定劑）l 有利于腸道蠕動，促進消化（如纖維素被稱為膳食纖維，低聚糖可促小孩腸道雙歧桿菌生長，促消化）.28l大米 0.1-0.2%l大豆 0.1%l小麥 0.1-2.4%大米和小麥 70%干燥的豆類 36-47%馬鈴薯 14.7%葉菜類 0.2%香蕉 8.8%一些食品中的淀粉含量.29產(chǎn)品產(chǎn)品總糖量總糖量單糖和雙糖單糖和雙糖多糖多糖蘋果蘋果14.5葡萄糖葡萄糖1.17；果糖；果糖6.04；蔗糖；蔗糖3.7

10、8淀粉淀粉1.5；纖維素；纖維素1.0葡萄葡萄17.3葡萄糖葡萄糖2.09；果糖；果糖2.40；蔗糖；蔗糖4.25纖維素纖維素0.6胡羅卜胡羅卜9.7葡萄糖葡萄糖2.07；果糖；果糖1.09；蔗糖；蔗糖4.25淀粉淀粉7.8；纖維素；纖維素1.0甜玉米甜玉米22.1蔗糖蔗糖12-17纖維素纖維素0.7甘薯甘薯26.3葡萄糖葡萄糖0.87；蔗糖；蔗糖2-3 淀粉淀粉14.65；纖；纖維素維素0.7肉肉葡萄糖葡萄糖0.1糖原糖原0.1.30l總碳水化合物（%）100（水分+粗蛋白質(zhì)+灰分十粗脂肪）%.31糖離子色譜法單糖和低聚糖物理法化學法色譜法：紙色譜法、薄層色譜法、酶法相對密度法折光法旋光法還

11、原糖法（斐林氏法、高錳酸鉀法、鐵氰化鉀法）碘量法縮合反應法多 糖淀粉：水解為單糖，再用單糖測定方法測定果膠和纖維素：多采用重量法.32lGB/T5009.7-2003l這一方法適用于各類食品中還原糖測定。l奶粉中的乳糖測定GB/T 5413.5.33.34含脂肪的食品，如乳酪， 巧克力，蛋黃醬及蛋白杏仁糖等，通常需經(jīng)脫脂后再以水進行提取。一般以石油醚處理一次或幾次，必要時可以加熱。每次處理后，傾去石油醚層（如分層不好，可以進行離心分離），然后用水提取。.35.36 提取固體樣品時，為提高提取效果，有時需加熱，加熱溫度一般控制在。4050，一般不超過80，溫度過高時右溶性多糖溶出，增加下步澄清工

12、作的負擔，用乙 醇做提取劑，加熱時應安裝回流裝置。.37 能較完全地除去干擾物質(zhì)不吸附或沉淀被測糖分，也不改變被測糖分的理化性質(zhì)過剩的澄清劑應不干擾后面的分析操作，易于除掉。作為澄清劑必需具備以下幾點要求.38中性醋酸鉛Pb（CHCOO)23H2O乙酸鋅和亞鐵氰化鉀溶液硫酸銅和氫氧化鈉溶液.39l（一） 直接滴定法l(1) 原理l(2) 適用范圍l(3) 試劑l(4) 測定方法l(5) 結(jié)果計算l(6) 說明與討論.40.41l原理l 食物中的還原糖成分能將菲林試劑還原成氧化亞銅，并借助次甲基藍作指示劑。l反應方程式.42.43 本法又稱快速法，它是在藍-愛農(nóng)容量法基礎上發(fā)展起來的，其特點是試

13、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。.44l 堿性酒石酸銅甲液：稱取15g硫酸銅 及0.05g四甲基藍，溶于水中并稀釋到1000 mll 堿性酒石酸銅乙液:取50g酒石酸鉀鈉及75g氫氧化鈉，溶于水中，在加4g亞鐵氰化鉀，完全溶解后，再用水稀到1000 ml，儲存于橡膠塞玻璃瓶內(nèi)。l 乙酸鋅溶液：稱取21.9g乙酸鋅，加3 ml冰醋酸 ，加水溶解并稀釋1000 ml。l 106g/L亞鐵氰化鉀溶液。l 鹽酸。l 葡萄糖標準液：準確稱取1.000 g干

14、燥至恒量的 純葡萄糖，加水溶解后加入5 ml 鹽酸，并以水稀釋至1000 ml。.45堿性酒石酸銅溶液的標定樣品溶液預測樣品溶液 測定樣品處理.46 取適量樣品，按第二節(jié)中的原則對樣品進行提取，提取液移入250 ml容量瓶中，慢慢加入5 ml乙酸鋅的溶液和5ml亞鐵氰化鉀溶液，加水至刻度，搖勻后靜至30分鐘。用干燥濾紙過濾，棄初濾液，收集濾液備用。.47l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。.48 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

15、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。 .49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。.50 吸取堿性酒石酸銅甲液及乙液各 5 ml，置于250ml錐形瓶中，加水10ml，加玻璃珠3粒。加熱使其在2分鐘內(nèi)沸騰，準確沸騰30秒鐘，趁沸以先快后慢的速度從滴定管中滴加樣品液，須始終保持溶液的沸騰狀態(tài)，待溶液藍色變淺時，趁熱以每2秒一滴的速度滴定，直至溶液藍色剛好褪去為終點。記錄消耗溶液的體積。.51 吸取堿性酒石酸銅甲液和乙液各5ml，置于250ml錐形瓶中，加水10m

16、l，加玻璃珠3粒。從滴定管加入比預測時樣品溶液消耗總體積少1ml的樣品液，使其在2分鐘內(nèi)加熱至沸，準確沸騰30秒鐘，趁熱以每2秒一滴的速度繼續(xù)滴定，直至藍色剛好褪去為終點。記錄消耗樣品液的體積。平行操作3次，取其平均值。 .52式中：m-樣品質(zhì)量, g； F-10ml堿性酒石酸銅溶液相當于葡萄糖的質(zhì)量，mg；V-測定時平均消耗樣品溶液的體積，ml；250-樣品溶液的總體積,ml。1001000250VmF還原糖（以葡萄糖計%）.53l 醋酸鋅及亞鐵氰化鉀作為蛋白質(zhì)沉淀劑這兩種試劑混合形成白色的氰亞鐵酸鋅沉淀，能使溶液中的蛋白質(zhì)共同沉淀下來。l 此法所用的氧化劑堿性酒石酸銅的氧化能力較強，醛糖和

17、酮糖都可被氧化，所以測得的是總還原糖量。l 本法是根據(jù)一定量的堿性酒石酸銅溶液（Cu 2 +量一定）消耗的樣液來計算樣液中還原糖含量，反應體系中Cu 2 + 的含量是定量的基礎，所以在樣品處理時，不能用銅鹽作為澄清劑，以免樣液中引入Cu 2 + ，得到錯誤的結(jié)果。.54 為消除氧化亞銅沉淀對滴定終點觀察的干擾，在堿性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，使之與酒石酸銅乙液中加入少量亞鐵氰化鉀，使之與Cu2O生生成可溶性的無色絡合物，而不再析出紅色沉淀，其反成可溶性的無色絡合物，而不再析出紅色沉淀，其反應如下：應如下： Cu2O + K4Fe(CN) +

18、H2OK2Cu2Fe(CN)6 +2KOH 堿性酒石酸銅甲液和乙液應分別貯存，用時才混合，堿性酒石酸銅甲液和乙液應分別貯存，用時才混合，否則酒石酸鉀鈉銅絡合物長期在堿性條件下會慢慢分否則酒石酸鉀鈉銅絡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。解析出氧化亞銅沉淀，使試劑有效濃度降低。.55原因：一是可以加快還原糖與的反應速度；二是次甲基藍變色反應是可逆的，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。.56 樣品溶液預測的目的： 一是本法對樣品溶液中還

19、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與標定葡萄糖標準溶液時消耗的體積相近，通過預測可了解樣品溶液濃度是否合適，濃度過大或過小應加以調(diào)整，使預測時消耗樣液量在10ml左右；二是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左右樣液在續(xù)滴定時加入，以保證在1分鐘內(nèi)完成續(xù)滴定工作，提高測定的準確度。.57.58 在食品生產(chǎn)中常規(guī)分析及成品質(zhì)量檢驗中，通常都有“總糖”這一指標，即要求測定食品中還原糖分與蔗糖分的總量。還原糖（乳糖）與蔗糖的總量俗稱總糖量。蔗糖經(jīng)水解生成等量的葡萄糖與果糖的混合物俗稱轉(zhuǎn)化糖。 原理原理儀器儀器試

20、劑試劑測定方法測定方法結(jié)果計算結(jié)果計算說明說明 .59 測定總糖通常以還原糖的測定法為基礎，將食品中的非還原性雙糖，經(jīng)酸水解成還原性單糖，再按還原糖測定法測定，測出以轉(zhuǎn)化糖計的總糖量。l乳制品中的總糖：l總糖還原糖（乳糖）蔗糖l旋光法適用與生鮮牛乳中乳糖的測定。.60 若需要單純測定食品中蔗糖量，可分別測定樣品水解前的還原糖量以及水解后的還原糖量，兩者之差再乘以校正系數(shù)0.95，即為蔗糖量。C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6蔗糖 葡萄糖 果糖342g 180g 180g 342/（180+180）=0.95即1g轉(zhuǎn)化糖量相當于0.95g蔗糖量。 在食品加工生產(chǎn)過程中，也常

21、用相對密度法、折光法、旋光法等簡易的物理方法還有直接滴定法與色譜法測定總糖量。.61 總糖的測定的原理是樣品經(jīng)除去蛋白質(zhì)后，加稀鹽酸在加熱條件下使蔗糖水解轉(zhuǎn)化為還原糖，再以直接滴定法或高錳酸鉀法測定。（1）原理（2）儀器 恒溫水浴。 其他同還原糖測定。.62 6mol/L鹽酸溶液。 甲基紅指示劑：0.1%（體積分數(shù)）乙醇溶液。稱取0.1g甲基紅溶于100ml 60%（體積分數(shù)）乙醇中。 200g/L（體積分數(shù)）氫氧化鈉溶液。 其他試劑同還原糖測定。.63l 樣品處理：按還原糖測定法中的方法進行。l 樣品中總糖量測定：吸取50ml樣品處理液于100mL容量瓶中，加6mol/L鹽酸5mL，在6870水浴中加熱15min，冷卻后加2滴甲基紅指示劑，用200g/L（體積分數(shù)）氫氧化鈉中和至中性，加水至刻度，混勻，按還原糖測定方法中直接滴定法或高錳酸鉀法進行測定。.64式中-以轉(zhuǎn)化糖計，總糖的質(zhì)量分數(shù)，%；m2-直接滴定法中10mL堿性酒石酸銅相當