食品中還原糖的測(cè)定

5.1概述5.2食品中復(fù)原糖的測(cè)定總糖的測(cè)定教學(xué)目標(biāo)

了解碳水化合物、復(fù)原糖的概念和知識(shí)，復(fù)原糖的提取的別離技術(shù)，各類(lèi)測(cè)定碳水化合物的方法；熟練地掌握直接滴定法和改進(jìn)快速直接滴定法測(cè)定復(fù)原糖的方法和操作技能；能正確配制和標(biāo)定葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，堿性酒石酸銅溶液。掌握總糖的測(cè)定的方法。教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)1、直接滴定法2、改進(jìn)快速直接滴定法教學(xué)方法采用雙教一體化的方法，邊實(shí)驗(yàn)邊學(xué)習(xí)理論，再用理論分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題。一、概述1、碳水化合物測(cè)定的意義2、為什么說(shuō)復(fù)原糖的測(cè)定是糖類(lèi)的定量根底？自學(xué)引導(dǎo)題碳水化合物測(cè)定的意義碳水化合物是大多數(shù)食品的重要的組成成分，谷類(lèi)食物和水果、蔬菜的主要成分就是碳水化合物。碳水化合物包括單糖、雙糖和多糖。①在食品加工工藝中，糖類(lèi)對(duì)食品的形態(tài)、組織結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)及其色、香、味等都有很大的影響。②糖類(lèi)的含量還是食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值上下的重要標(biāo)志，也是某些食品重要的質(zhì)量指標(biāo)。因此，碳水化合物的測(cè)定是食品的主要分析工程之一。測(cè)定方法物理法、化學(xué)法、色譜法和酶法等。物理法包括相對(duì)密度法、折光法和旋光法等。一般生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行監(jiān)控，采用物理法較為方便?；瘜W(xué)法是一種廣泛采用的常規(guī)分析法，它包括復(fù)原糖法(斐林氏法、高錳酸鉀法、鐵氰酸鉀法等)化學(xué)法測(cè)得的多為糖的總量，不能確定糖的種類(lèi)及每種糖的含量。為什么說(shuō)復(fù)原糖的測(cè)定是糖類(lèi)的定量根底？復(fù)原糖是指具有復(fù)原性的糖類(lèi)。葡萄糖分子中含有游離醛基，果糖分子中含有游離酮基，乳糖和麥芽糠分子中含有游離的半縮醛經(jīng)基，因而它們都具有復(fù)原性，都是復(fù)原糖。其他非復(fù)原糖性糖類(lèi)，如雙糖、三糖、多糖等(常見(jiàn)的蔗糖、糊精淀粉等都屬此類(lèi))，它本身不具有復(fù)原性，但可以通過(guò)水解而成具有復(fù)原性的單粳，再進(jìn)行測(cè)定，然后換算成樣品中的相應(yīng)的糖類(lèi)的含量。所以糖類(lèi)的測(cè)定是以復(fù)原糖的測(cè)定為根底的。直接滴定法原理將一定量的堿性酒石酸銅甲、乙液等量混合，立即生成天藍(lán)色的氫氧化銅沉淀，這種沉淀很快與酒石酸鉀鈉反響，生成深藍(lán)色的可溶性酒石酸鉀鈉銅絡(luò)合物。P139反響議程式B液：酒石酸鉀鈉和NaOH

A液：CuSO4為什么B液用膠塞？反響式酒石酸鉀鈉酒石酸鉀鈉銅〔深蘭色絡(luò)合物〕在加熱條件下，以次甲基藍(lán)作為指示劑，用樣液滴定，樣液中的復(fù)原糖與酒石酸鉀鈉銅反響，生成紅色的氧化亞銅沉淀，待二價(jià)銅全部被復(fù)原后，稍過(guò)量的復(fù)原糖把次甲基藍(lán)復(fù)原，溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色，即為滴定終點(diǎn)。P139反響議程式磚紅色沉淀次甲基蘭思考題1、如何標(biāo)定裴林試劑的濃度？2、滴定是終點(diǎn)的顏色變化怎樣？終點(diǎn)顏色的變化次甲基藍(lán)也是一種氧化劑，但在測(cè)定條件下氧化能力比Cu2+弱，故復(fù)原糖先與Cu2+反響，Cu2+完全反響后，稍過(guò)量的復(fù)原糖才與次甲基藍(lán)指示劑反響，使之由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色，指示到達(dá)終點(diǎn)。為消除氧化亞銅沉淀對(duì)滴定終點(diǎn)觀察的干擾，在堿性酒石酸銅乙液中參加少量亞鐵氰化鉀，使之與Cu2O生成可溶性的無(wú)色絡(luò)合物，而不再析出紅色沉淀，其反響如下：Cu2O+K4Fe(CN)+H2O＝K2Cu2Fe(CN)6+2KOHB液：酒石酸鉀鈉和氫氧化鈉

A液CuSO4為什么B液用膠塞？次甲基蘭亞鐵氰化鉀裴林試劑的標(biāo)定①不能根據(jù)反響式直接計(jì)算出復(fù)原糖含量，而是要用濃度的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定的方法。②裴林試劑的標(biāo)定準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)溶液，加熱使其在2分鐘內(nèi)沸騰，準(zhǔn)確沸騰30秒，趁熱以每2秒一滴的速度滴加葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，直至溶液藍(lán)色剛好圖褪去為終點(diǎn)。記錄消耗葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的總體積。平行操作3次，取其平均值觀察結(jié)果與解釋溶液放置一段時(shí)間后，顏色由無(wú)色變藍(lán)色。這是為什么？P139反響式無(wú)色的次甲基蘭被空氣中的氧氧化成藍(lán)色的氧化型次甲基蘭。無(wú)需再滴定。F=c?V式中：F--------10mg堿性酒石酸銅溶液相當(dāng)于葡萄糖的質(zhì)量，mg;C-------葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mg/ml；V---------標(biāo)定時(shí)消耗葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的總體積，ml?？偨Y(jié)：操作本卷須知影響測(cè)定結(jié)果的主要操作因素是反響液堿度、熱源強(qiáng)度、煮沸時(shí)間和滴定速度。滴定必須在沸騰條件下進(jìn)行滴定時(shí)不能隨意搖動(dòng)錐形瓶，更不能把錐形瓶從熱源上取下來(lái)滴定，以防空氣進(jìn)入反響液中。

實(shí)驗(yàn)：水果硬糖中復(fù)原糖的測(cè)定通過(guò)學(xué)習(xí)直接直接滴定法、改進(jìn)快速法的原理、操作，寫(xiě)出改進(jìn)快速法的操作指導(dǎo)書(shū)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)思考以下問(wèn)題：1、不做預(yù)備滴定與做預(yù)備滴定有什么不同？2、溶液一直保持沸騰滴定與加熱后，離開(kāi)熱源滴定，滴定結(jié)果有什么不同？實(shí)驗(yàn)與總結(jié)觀察與思考滴定終點(diǎn)后，離開(kāi)熱源，放置一段時(shí)間，溶液的顏色有什么變化？為什么？是否要繼續(xù)滴定？樣品溶液預(yù)測(cè)的目的一是本法對(duì)樣品溶液中復(fù)原糖濃度有一定要求〔0.1%左右〕，測(cè)定時(shí)樣品溶液的消耗體積應(yīng)與標(biāo)定葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)消耗的體積相近，通過(guò)預(yù)測(cè)可了解樣品溶液濃度是否適宜，濃度過(guò)大或過(guò)小應(yīng)加以調(diào)整，使預(yù)測(cè)時(shí)消耗樣液量在10ml左右；二是通過(guò)預(yù)測(cè)可知道樣液大概消耗量，以便在正式測(cè)定時(shí)，預(yù)先參加比實(shí)際用量少1ml左右的樣液，只留下1mL左右樣液在續(xù)滴定時(shí)參加，以保證在1分鐘內(nèi)完成續(xù)滴定工作，提高測(cè)定的準(zhǔn)確度。滴定必須在沸騰條件下進(jìn)行一是可以加快復(fù)原糖與的反響速度；二是次甲基藍(lán)變色反響是可逆的，復(fù)原型次甲基藍(lán)遇空氣中氧時(shí)又會(huì)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。保持反響液沸騰可防止空氣進(jìn)入，防止次甲基藍(lán)和氧化亞銅被氧化而增加耗糖量。思考題水果硬糖這種樣品成分簡(jiǎn)單，幾乎不經(jīng)過(guò)樣品處理可直接用于測(cè)定，而對(duì)于含脂肪、淀粉比較多的樣品，干擾大，應(yīng)如何進(jìn)行樣品處理、澄清？參考書(shū)：＜食品分析＞大連輕工業(yè)學(xué)院等合編，中國(guó)輕工業(yè)出版社p154-157樣品處理(1)樣品處理：對(duì)于乳類(lèi)、乳制品及含蛋白質(zhì)的飲料(雪糕、冰淇淋、豆乳等)：稱(chēng)取2.5—5g固體樣品和或吸取25—50mL液體樣液，置于250mL容量瓶中，加水50mL，搖勻后慢慢參加5mL醋酸鋅及5mL亞鐵氰化鉀溶液，并加水至刻度，混勻，靜置30min。干濾，棄去粗濾液，收集濾液備用?；騾⒓?0mL200g/L醋酸鉛，搖勻后放置10min，以沉淀蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、單寧、果膠及其他膠體，再加20mLl00g／L硫酸鈉溶液，以除去過(guò)多的鉛。②對(duì)于淀粉含量較高的樣品：稱(chēng)取10一20g樣品，置于250mL容量瓶中，加水200mL，在45℃水浴中加熱1h，振搖。取出冷卻后加水至刻度，混勻，靜置。吸取20mL上清液于另一250mL容量瓶中，以下按①項(xiàng)操作。應(yīng)用實(shí)例用直接滴定法或改進(jìn)快速法，測(cè)總糖的含量。直接滴定法和改進(jìn)快速法有什么區(qū)別？5.3總糖的測(cè)定“總糖〞，即要求測(cè)定食品中復(fù)原糖分與蔗糖分的總量。復(fù)原糖與蔗糖分的總量俗稱(chēng)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(chēng)轉(zhuǎn)化糖。原理儀器試劑測(cè)定方法結(jié)果計(jì)算說(shuō)明測(cè)定總糖通常以復(fù)原糖的測(cè)定法為根底，將食品中的非復(fù)原性雙糖，經(jīng)酸水解成復(fù)原性單糖，再按復(fù)原糖測(cè)定法測(cè)定，測(cè)出以轉(zhuǎn)化糖計(jì)的總糖量。假設(shè)需要單純測(cè)定食品中蔗糖量，可分別測(cè)定樣品水解前的復(fù)原糖量以及水解后的復(fù)原糖量，兩者之差再，即為蔗糖量。C12H22O11+H2O→C6H12O6+C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖342g180g180g即1g轉(zhuǎn)化糖g蔗糖量。在食品加工生產(chǎn)過(guò)程中，也常用相對(duì)密度法、折光法等簡(jiǎn)易的物理方法測(cè)定總糖量?？偺堑臏y(cè)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)化為復(fù)原糖，再以直接滴定法或高錳酸鉀法測(cè)定?！?〕原理〔2〕儀器①

恒溫水浴。②

其他同復(fù)原糖測(cè)定?！?〕

測(cè)定方法

樣品處理蔗糖水解〔樣品及蔗糖標(biāo)準(zhǔn)液〕復(fù)原糖法測(cè)定

①樣品處理：按復(fù)原糖測(cè)定法中的方法進(jìn)行。②樣品中總糖量測(cè)定：吸取50ml樣品處理液于100mL容量瓶中，加6mol/L鹽酸5mL，在68～70℃水浴中加熱15min，冷卻后加2滴甲基紅指示劑，用200g/L〔體積分?jǐn)?shù)〕氫氧化鈉中和至中性，加水至刻度，混勻，按復(fù)原糖測(cè)定方法中直接滴定法進(jìn)行測(cè)定?！?〕

結(jié)果計(jì)算

式中ω-----以轉(zhuǎn)化糖計(jì)，總糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；m2-----直接滴定法中10mL堿性酒石酸銅相當(dāng)于轉(zhuǎn)化糖量，mg,或高錳酸鉀法中查表得出相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)化糖量，mg;m-----樣品質(zhì)量，g;V1-----樣品處理液總體積，mL;V2-----測(cè)定總糖量取用水解液體積，mL;思考題測(cè)定總糖時(shí)，為保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，應(yīng)如何標(biāo)定裴林試劑？

堿性酒石酸銅溶液的標(biāo)定

①

稱(chēng)取105℃烘干至恒量g，以蒸餾水溶解，移入500mL容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻。此標(biāo)準(zhǔn)液1mL相當(dāng)純蔗糖2mg。②

吸取蔗糖標(biāo)準(zhǔn)液50mL于100mL容量瓶中，加6mol/L鹽酸5mL在68～70℃水浴中加熱15min，冷卻后加2滴甲基紅指示劑，用200g/L氫氧化鈉中和至中性，加水至刻度，搖勻。此液1mL相當(dāng)于1mg蔗糖。式中m1-----1mL蔗糖標(biāo)準(zhǔn)水解液相當(dāng)蔗糖質(zhì)量，mg;m2-----10mL堿性酒石酸銅溶液相當(dāng)于轉(zhuǎn)化糖質(zhì)量，mg;蔗糖換算為轉(zhuǎn)化糖系數(shù)；V-----標(biāo)定中消耗蔗糖標(biāo)準(zhǔn)水解液體積，mL。③

取經(jīng)水解的蔗糖標(biāo)準(zhǔn)液，按直接滴定法標(biāo)定裴林試劑。淀粉的測(cè)定淀粉是一種多糖，是供給人體熱量的主要來(lái)源。在食品工業(yè)中的用途也非常廣泛，常作為食品的原輔料。制造面包、糕點(diǎn)、餅干用的面粉，通過(guò)摻和純淀粉，調(diào)節(jié)面筋濃度和脹潤(rùn)度，在糖果生產(chǎn)中不僅使用大量由淀粉制造的糖漿，也使用原淀粉和變性淀粉，在冷飲中作為穩(wěn)定劑，在肉類(lèi)罐頭中作為增稠劑；淀粉含量是某些食品主要的質(zhì)量指標(biāo)，也是食品生產(chǎn)管理中的一個(gè)常檢工程。淀粉測(cè)定的方法，常用的方法有酸水解法和酶水解法，酸水解法因?yàn)樗崴夥ú粌H是淀粉水解，其他多糖如半纖維素和多縮戊糖等也會(huì)被水解為具有復(fù)原性的木糖、阿拉伯糖等，使得測(cè)定結(jié)果偏高。因此，對(duì)于淀粉含量較低而半纖維素、多縮戊糖和果膠含量較高的樣品不適宜用該法。該法操作簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛，但選擇性和準(zhǔn)確性不如酶法。1．原理樣品經(jīng)過(guò)除去脂肪和可溶性糖類(lèi)后，用酸淀粉水解為葡萄糖，按復(fù)原糖的測(cè)定方法來(lái)測(cè)定復(fù)原糖含量，再折算成淀粉含量。(2)水解：①于上