碳水化合物的分析檢驗

1、,,碳水化合物的測定,一、概述 二、糖類的提取與澄清三、食品中還原糖的測定 四、蔗糖和總糖的測定五、淀粉的測定六、纖維素的測定 七、糖化力的檢驗,碳水化合物是生物界三大物質(zhì)之一，是自然界分布廣泛、數(shù)量最多的有機化合物，是食品的主要組成分之一 。19世紀(jì)，化學(xué)家測定碳水化合物的組成，發(fā)現(xiàn)碳水化合物中含有一定比率的碳、氫、氧元素，并且符合Cm（H2O）n的結(jié)構(gòu)，因此認(rèn)為是碳和水化合而成，故取名為碳水化合物。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，有

2、些符合這個結(jié)構(gòu)式的化合物不是碳水化合物，如甲醛（CH2O）,乙酸（C2H4O2），乳酸（C3H6O3），而有些碳水化合物卻不符合這一結(jié)構(gòu)式如脫氧核糖（C5H10O4），鼠李糖（C6H12O5）， 有些碳水化合物還含有氮、硫、磷等成分。 顯然碳水化合物這一名稱并不確切，但由于沿用已久，約定俗成，就這樣留用下來了。,【引入新課】,（一）碳水化合物的定義 碳水化合物又稱糖類或醣，它是多羥基醛、多羥基酮以及它們的縮合物。確切地說，碳水化合

3、物屬于含有羰基及羥基的復(fù)合功能團(tuán)化合物類。從結(jié)構(gòu)來看碳水化合物的定義：多羰基醛或多羥基酮以及水解后能夠產(chǎn)生多羥基醛或多羥基酮的一類有機化合物。（二）碳水化合物分類碳水化合物的分類方式很多，通常按結(jié)構(gòu)性質(zhì)分為：單糖、低聚糖和多糖：還原糖、非還原糖；可溶性糖、不溶性糖、轉(zhuǎn)化糖等。,一、概述,⑴單糖 是指用水解方法不能將其分解的碳水化合物，如葡萄糖、果糖、半乳糖，它們都是含有六個碳原子的多羥基醛或多羥基酮；為結(jié)晶性固體，極易溶解于水，

4、微溶于乙醇，不溶于乙醚。水溶液具有甜味，并有旋光性，所有單糖都具有還原性，容易被一些氧化劑氧化，如FOLIN試劑等。⑵雙糖 由兩分子單糖縮合而成，如蔗糖、乳糖、麥芽糖和海藻糖等。雙糖的許多理化性質(zhì)類似于單糖，但只有部分雙糖具有還原性，如乳糖和麥芽糖等。蔗糖經(jīng)水解后生成兩分子單糖，具有還原性，水解過程中，旋光度由右變?yōu)樽螅@種旋光性質(zhì)的變化稱為轉(zhuǎn)化，故蔗糖水解后得到的葡萄糖和果糖的混合物稱為轉(zhuǎn)化糖。,1、按結(jié)構(gòu)性質(zhì)分類,（二）碳水化

5、合物分類（2） 1、按結(jié)構(gòu)性質(zhì)分類,⑶低聚糖 是指3～9個的單糖聚合物，主要有異麥芽低聚糖（多種異麥芽低聚糖的混合物）和棉籽糖、水蘇糖、低聚果糖等。 所有單糖和雙糖都溶于水，又稱溶解性糖。 ⑷多糖：是由10個以上的單糖分子縮合而成的大分子化合物，如淀粉、糊精、果膠、纖維素等。人體可以消化利用的多糖主要是淀粉（包括糊精）。淀粉不溶于冷水、醇、醚等有機溶劑，不具有甜味，無還原性，但在酸或淀粉酶的作用下，可以分步

6、水解，最后能得到具有還原性的葡萄糖。,2、還原糖和非還原糖,還原糖是指具有還原性的糖類，在糖類中葡萄糖分子中含有游離醛基；果糖分子中含有游離酮基；乳糖和麥芽糖分子中含有半縮醛羥基；因而都具有還原性，這些糖類統(tǒng)稱為還原糖。 不具有還原性的糖類，稱非還原糖。非還原糖蔗糖、低聚糖以及多糖（如糊精、淀粉），其本身不具還原性，但可以通過水解而生成相應(yīng)的還原性單糖，通過測定水解液的還原糖含量就可以求得試樣中相應(yīng)糖類的含量，因此，還原糖是

7、一般糖類定量的基礎(chǔ)。,現(xiàn)代營養(yǎng)工作者分為兩大類：⑴有效碳水化合物：對人體有營養(yǎng)（提供能量）性的稱做有效碳水化合物⑵無效碳水化合物（膳食纖維）：膳食纖維：指人們的消化系統(tǒng)或者消化系統(tǒng)中的酶不能消化、分解、吸收的物質(zhì)，但是消化系統(tǒng)中的微生物能分解利用其中一部分。對于膳食纖維近幾年來人們研究得多。因為它直接關(guān)系到人體健康。比如，西方國家的人普遍比東方國家吃得細(xì)、精，也就是他們吃的纖維少，谷類食物較少，而動物性食品多，蛋白質(zhì)、油脂等高，所

8、以在他們國家得直腸癌的人較多。目前引起了他們的重視。最近他們有好多食品廠在面包中加一些膳食纖維（米糠、麩皮等），還專門有些食品直接破碎，比如用小麥、玉米破碎后加工即可食。這樣各種維生素沒有破壞，對身體有好處。另外還要考慮到糧谷碾磨加工精度時，即要達(dá)到一定精白度，還要注意盡量減少維生素的損失。并注意保持膳食中纖維素有一定數(shù)量。,3、根據(jù)營養(yǎng)分類,1、糖是新生嬰兒重要的營養(yǎng)成分。嬰兒消化道內(nèi)含有較多的乳糖酶，這種乳糖酶能把乳糖分解成葡萄糖

9、和半乳糖。而半乳糖是構(gòu)成嬰兒腦神經(jīng)的重要物質(zhì)。如果用蔗糖代替乳糖，嬰兒大腦發(fā)育受到影響。因此我國對嬰兒專用乳粉中的乳糖有特別的要求：嬰兒配方乳粉Ⅱ,Ⅲ(GB 10766-1997):乳糖占碳水化合物量配方Ⅱ，% ≥90乳糖對于成年人來說，由于體內(nèi)乳糖酶減少。乳糖不易被吸收。2、糖是焙烤食品的主要成分之一。在焙烤食品中，糖與蛋白質(zhì)發(fā)生美拉德反應(yīng)。使焙烤制品產(chǎn)生金黃色的顏色。這種顏色可增加人們的食欲感。同時也增加了食品的色、香、味。3

10、、生理方面1）提供能量。2）構(gòu)成細(xì)胞成分：糖與蛋白質(zhì)結(jié)合成糖蛋白，糖蛋白都是構(gòu)成軟骨、骨骼等結(jié)締組織的基質(zhì)成分3）促進(jìn)消化：果蔬中的纖維素、果膠雖不能被消化機體利用、但可促進(jìn)胃腸蠕動和消化。但它分泌有助于正常消化和排便功能。,,（三）測定意義（乳粉中還原糖測定意義）,(一）定義和分類 碳水化合物統(tǒng)稱為糖類，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 ① 碳水化合物存在于

11、各種食品的原料中（特別是植物性原料中）。 ② 作為食品工業(yè)的主要原料和輔助材料。,1.1 碳水化合物分類,③ 在各種食品中存在形式和含量不一。 糖分為單糖、雙糖、多糖。有效碳水化合物——人體能消化利用的單糖、雙糖、多糖中的淀粉。無效碳水化合物——多糖中的纖維素、半纖維素、果膠等不能被人體消化利用的。這些無效碳水化合物能促進(jìn)腸道蠕動。,碳水化合物,1.2 測定方法,,單糖和低聚糖,物理法,化學(xué)法,色譜法：紙色譜法、薄層

12、色譜法、,酶法,相對密度法,折光法,旋光法,還原糖法（斐林氏法、高錳酸鉀法、鐵氰化鉀法）,碘量法,縮合反應(yīng)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,,,,,食品中糖類物質(zhì)的測定方法,直接滴定法法 (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(xué)法,

13、還原糖法,碘量法,比色法,紙色譜 薄層色譜 GC HPLC β—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,,（一）提取 可溶性的游離單糖和低聚糖總稱為糖類，如

14、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖。提取糖類時，一般將試樣磨碎浸漬成溶液，用石油醚提取，除去其中的脂類和葉綠素。常用的糖類提取劑有水和乙醇的水溶液。1.水 糖類可用40℃～50℃水作提取劑，如溫度高時，將提出相當(dāng)量的可溶性淀粉和糊精。水提取液中，除了糖類以外，還有蛋白質(zhì)、氨基酸、多糖及色素等干擾物質(zhì)，影響過濾時間和結(jié)果的準(zhǔn)確度，所以還需要進(jìn)行提取液的澄清。通常糖類及其制品、水果及其制品用水作提取劑。用水作提取劑應(yīng)注意：（1）溫度不可過高：

15、防止可溶性淀粉及糊精提取出來 。（2）酸性試樣：水果中含有有機酸等酸性物質(zhì)，可使蔗糖等低聚糖在加熱時被部分水解（轉(zhuǎn)化），所以水果及其制品等酸性試樣提取時要用碳酸鈣中和后提取即提取液應(yīng)控制在中性。（3）萃取的液體：有酶活性時，同樣是使糖水解，加入二氯化汞（HgCl2) 抑制酶活性。,1.3 可溶性糖類的提取和澄清,1.3 可溶性糖類的提取和澄清,2.乙醇的水溶液 糖類在乙醇水溶液中具有一定溶解度，當(dāng)提取液中乙醇體積分

16、數(shù)≧70%時，蛋白質(zhì)及淀粉、糊精等多數(shù)都不溶解，形成沉淀，故對于含大量淀粉、糊精的試樣宜用乙醇提取。常用的提取液中乙醇的體積分?jǐn)?shù)為75％～85％ (V/V)， 若試樣含水量較高，混合后的乙醇最終濃度應(yīng)控制在上述范圍。 乙醇作提取液還可避免糖被酶水解。,提取液的制備方法要根據(jù)樣的性狀而定，但應(yīng)遵循以下原則： ①取樣量和稀釋倍數(shù)的確定，要考慮所采用的分析方法的檢測范圍。一般提取經(jīng)凈化和可能的轉(zhuǎn)化后，每毫升含糖量應(yīng)在0.

17、5－3.5mg之間，提取10克含糖2%的樣品可在100毫升容量瓶中進(jìn)行；而對于含糖較高的食品，可取5－10克樣品于250毫升容量瓶中進(jìn)行提取。,,1.3 可溶性糖類的提取和澄清,(1) 提取液的制備,②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(jìn)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(jìn)行離心分離），然后用水提取。,③ 含大量淀粉和糊精的食品，

18、如糧谷制品，某些蔬菜，調(diào)味品，用水提取會使部分淀粉，糊精溶出，影響測定，同時過濾也困難，為此，宜采用乙醇溶液提取。乙醇溶液的濃度應(yīng)高到足以使淀粉和糊精沉淀，通常用70－75%的乙醇溶液。若樣品含水量較高，混合后的最終濃度應(yīng)控制在上述范圍內(nèi)。提取時可加熱回流，然后冷卻并離心，傾出上清液，如此提取2－3次，合并提取液，蒸發(fā)除去乙醇。用乙醇溶液作提取劑時，提取液不用除蛋白質(zhì)，因為蛋白質(zhì)不會溶解出來。,④ 含酒精和二氧化碳的液體樣品，通常蒸發(fā)至

19、原體積1/3－1/4，以除去酒精和二氧化碳。但酸性食，在加熱前應(yīng)預(yù)先用氫氧化鈉調(diào)節(jié)樣品溶液至中性，以防止低聚糖被部分水解。,⑤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40－50℃，一般不超過80℃，溫度過高時右溶性多糖溶出，增加下步澄清工作的負(fù)擔(dān)，用乙醇做提取劑，加熱時應(yīng)安裝回流裝置。,試樣經(jīng)水或乙醇提取后，提取液中除含可溶糖外，還含有一些干擾物質(zhì)，如單寧、色素、蛋白質(zhì)、有機酸、氨基酸等，這些物質(zhì)的存在使提取液帶有

20、色澤或呈現(xiàn)渾濁影響滴定終點，因此提取液均需要進(jìn)行澄清處理，即加入澄清劑，使干擾物質(zhì)沉淀而分離。澄清劑要求：作為糖類提取液的澄清劑必須能夠完全地除去干擾物質(zhì)，不吸附糖類，也不改變糖類的理化性質(zhì)；同時，殘留在提取液中的澄清劑應(yīng)不干擾分析測定或很容易除去。常用的澄清劑有以下幾種：1.中性醋酸鉛[pb(Ac)2·3H2O] 能除去蛋白質(zhì)、單寧、有機酸、果膠、還能凝聚其他膠體，作用可靠，不會使還原糖從溶液中沉淀出來，在室溫下也不會

21、形成可溶性糖。但它脫色力差，不能用于深色糖液的澄清。適用于植物性試樣、淺色糖及糖漿制品、果蔬制品、焙烤制品等。缺點：脫色力差，不能用于深色糖液的澄清，否則加活性炭處理。2. 堿性醋酸鉛 能除去蛋白質(zhì)、色素、有機酸，又能凝聚膠體，但它可形成較大的沉淀，可帶走還原糖，特別是果糖。過量的堿性醋酸鉛可因其堿度及鉛糖的形成而改變糖類的旋光度，可用于深色的蔗糖溶液的澄清。缺點：沉淀顆粒大，可帶走果糖。,,（2）提取液的澄清,3. 醋酸鋅溶液和亞

22、鐵氰化鉀溶液 澄清效果良好，生成的亞鐵氰酸鋅沉淀（白色） ，可帶走蛋白質(zhì)，發(fā)生共同沉淀作用，適用于色澤較淺、富含蛋白質(zhì)的提取液 (如乳制品) 的澄清，常用于沉淀蛋白質(zhì)，對乳制品最理想。4. 硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液 二者合并使用生成氫氧化銅，沉淀蛋白質(zhì)，可作為牛乳試樣的澄清劑。5. 氫氧化鋁 能凝聚膠體，但對非膠態(tài)物質(zhì)澄清效果不好，可用作較色溶液的澄清劑，或作為附加澄清劑。6. 活性炭 能除去植物性試樣中的色素，但在脫色的

23、過程中，伴隨的蔗糖損失較大。對于質(zhì)量濃度為0.2g/100mL的糖溶液,若使用動物活性炭0.5g進(jìn)行脫色,不論左旋糖或右旋糖,被吸附的損失很少,但用動物性活性炭,則這些糖將被吸附損失6%～8%。,澄清劑的使用,澄清劑的種類很多，性能也各不相同，應(yīng)根據(jù)提取液的性質(zhì)、干擾物質(zhì)的種類、含量以及所采用的糖的測定方法，加以適當(dāng)?shù)倪x擇。 澄清劑的用量在實際工作中避免使用過多的澄清劑。過量的澄清試劑會使分析結(jié)果出現(xiàn)失真的現(xiàn)象。使用鉛鹽作為澄清劑

24、時，用量不宜過大，當(dāng)試樣溶液在測定過程進(jìn)行加熱時，鉛與還原糖（果糖）反應(yīng)，生成鉛糖產(chǎn)生誤差，使測得糖量降低?？杉尤氤U劑如草酸鉀（K2CrO4）、草酸鈉（Na2CrO4）、硫酸鈉（Na2SO4）、磷酸氫二鈉（Na2HPO4）等來減少誤差，使用時加少量固體即可。,還原糖是一般糖類定量的基礎(chǔ)。GB/T 5009.7-2008《食品中還原糖的測定》中有兩種方法:第一法直接滴定法、第二法高錳酸鉀滴定法 （一）直接滴定法1、原理 試樣經(jīng)

25、除去蛋白質(zhì)后，在加熱條件下，以次甲基藍(lán)作指示劑，直接滴定已經(jīng)標(biāo)定過的堿性酒石酸銅溶液(用還原糖標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定堿性酒石酸銅溶液)，還原糖將溶液中的二價銅還原成氧化亞銅。以后稍過量的還原糖使次甲藍(lán)指示劑褪色，表示終點到達(dá)。根據(jù)試樣溶液消耗體積，計算還原糖量。反應(yīng)過程如下：,三、食品中還原糖的測定,（1）將一定量的堿性酒石酸銅甲液、乙液等量混合，甲液中的CuSO4與乙液中的NaOH反應(yīng)立即生成天藍(lán)色的氫氧化銅沉淀；CuSO4 + 2NaO

26、H → Cu(OH)2↓+Na2SO4 （天藍(lán)色） （2）天藍(lán)色的氫氧化銅沉淀很快與乙液中的酒石酸鉀鈉反應(yīng)，生成深藍(lán)色的可溶性的酒石酸鉀鈉銅配合物。COONa COONa︱ ︱CHOH

27、 CHO╲︱ +Cu(OH)2 = ︱ Cu（深藍(lán)色、可溶性）+2H2OCHOH CHO╱︱ ︱COOK COOK,（3）在加熱條件下，以次甲基藍(lán)作為指示劑，用除蛋白質(zhì)后的試樣溶液進(jìn)行滴定，試樣溶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

28、。   COONa COONa ∣ CHO ∣ CHO CHO╲ ∣ CHOH ∣6∣ Cu + (CHOH)4 +6H2O→6∣ + (CHOH)4+3Cu2O↓ CHO╱ ∣ CHOH ∣ ∣

29、 CH2HO ∣ CH2OH COOK COOK（4）待二價銅全部被還原后，稍過量的還原糖把次甲基藍(lán)還原成為其隱色體，溶液藍(lán)色消失，即為終點，根據(jù)試樣溶液消耗量可計算還原糖含量。亞甲藍(lán)氧化型+還原糖——→亞甲藍(lán)還原型（C16H18ClN3S·3H2O） (藍(lán)色) （無色）,,注：（1）此法所用的

30、氧化劑堿性酒石酸銅的氧化能力較強，醛糖和酮糖都能被氧化，所測得是總還原糖含量。（2）直接滴定法對還原糖進(jìn)行定量的基礎(chǔ)是堿性酒石酸銅溶液中 Cu2+的量，所以，試樣處理時不能采用銅鹽作為澄清劑。（3）在堿性酒石酸銅乙液中加入亞鐵氰化鉀，是為了使之與Cu2O生成可溶性的無色絡(luò)合物，而不再析出紅色沉淀，使終點便于觀察。其反應(yīng)式如下：Cu2O↓+K4Fe(CN)6+H2O=K2Cu2Fe(CN)6+2KOH（4）堿性酒石酸銅甲液和乙液應(yīng)

31、分別貯存，用時才混合，不能事先混合貯存。否則酒石酸鉀鈉銅配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。,,（5）次甲基藍(lán)本身也是一種氧化劑，其氧化型為藍(lán)色，還原型為無色；但在測定條件下，它的氧化能力比Cu2+弱，故還原糖先與Cu2+反應(yīng)， Cu2+ 完全反應(yīng)后，稍微過量一點的還原糖將次甲基藍(lán)指示劑還原，使之由藍(lán)色變?yōu)闊o色，指示滴定終點。,實際上，還原糖在堿性溶液中與硫酸銅的反應(yīng)并不完全符合以上關(guān)系，還原糖在此反應(yīng)

32、條件下將產(chǎn)生降解，形成多種活性降解產(chǎn)物，其反應(yīng)過程極為復(fù)雜，并非反應(yīng)方程式中所反映的那么簡單。在堿性及加熱條件下還原糖將形成某些差向異構(gòu)體的平衡體系。,(1)鹽酸。(2)堿性酒石酸銅甲液：稱取15g硫酸銅 (CuSO4?5H2O)及0.05g次甲基藍(lán)，溶入水中并稀釋至1000mL。(3)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，貯存于橡膠塞玻璃瓶內(nèi)。

33、(4)乙酸鋅溶液：稱取21.9g乙酸鋅，加3mL冰乙酸，加水溶解并稀釋至100mL。(5)亞鐵氰化鉀溶液：稱取10.6g亞鐵氰化鉀，加水溶解并稀釋至100mL。 (6)葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取1.000g經(jīng)過96±2℃干燥2h的純葡萄糖，加水溶解后加入5mL鹽酸，并以水稀釋至1000mL。此溶液每1mL相當(dāng)于1.0mg葡萄糖。(7)果糖標(biāo)準(zhǔn)溶液：按葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制操作，配制每mL標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于1.0mg的果糖。(8

34、)乳糖標(biāo)準(zhǔn)溶液：按葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制操作，配制每mL標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于1.0mg的乳糖(含水)。,2、試劑,,(9)轉(zhuǎn)化糖標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取1.0526g純蔗糖，用100mL水溶解，置于具塞三角瓶中加5mL鹽酸(1+1)在68℃～70℃水浴中加熱15min，放置至室溫定容至1000mL，每1mL標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于1.0mg轉(zhuǎn)化糖。3、儀器⑴分析天平； ⑵ 牛角匙（合用）⑶50mL小燒杯，1個/組；

35、 ⑷ 250mL容量瓶，1個/組；⑸100mL量筒，1個/2組； ⑹ 250mL錐形瓶3只/組⑺50mL堿式滴定管1支/組 ⑻ 5mL移液管4支/2組；⑼10mL移液管1支/2組； ⑽干燥濾紙3張，漏斗1個/組⑾小玻璃棒1根/組 ⑿玻璃珠：9顆⒀電爐：每2組一臺（帶石棉網(wǎng)）,（1）試樣處理①乳類、乳制品及含蛋白質(zhì)的冷食類：稱取約2.50

36、g～5.00g固體試樣（或吸取25.00mL～50.00mL液體試樣），置于250mL容量瓶中，加50mL水，搖勻后慢慢加入5mL乙酸鋅溶液，混勻放置片刻，加入5mL亞鐵氰化鉀溶液，加水至刻度，混勻，沉淀、靜置30min，用干燥濾紙過濾，棄去初濾液，濾液備用。②酒精性飲料：吸取100.0mL試樣，置于蒸發(fā)皿中，用氫氧化鈉(40g/L)溶液中和至中性，在水浴上蒸發(fā)至原體積的1/4后，移入250mL容量瓶中,加水至刻度。③含大量淀粉的食

37、品：稱取10.00g～20.00g試樣，置于250mL容量瓶中，加200mL水，在45℃水浴中加熱1h，并時時振搖。冷卻后加水至刻度，混勻，靜置、沉淀。吸取20mL上清液于另一250mL容量瓶中，以下按①自“慢慢加入5mL乙酸鋅溶液……”起依法操作。④汽水等含有二氧化碳的飲料：吸取100.0mL試樣置于蒸發(fā)皿中，在水浴上除去二氧化碳后，移入250mL容量瓶中，并用水洗滌蒸發(fā)皿，洗液并入容量瓶中，再加水至刻度，混勻后，備用。,4、測定方

38、法,（2）標(biāo)定堿性酒石酸銅溶液：吸取堿性酒石酸銅甲液和乙液各5.0mL，置于150mL錐形瓶中，加入水10mL，玻璃珠2粒。從滴定管中加約9mL葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液，控制在2min內(nèi)加熱至沸騰，趁熱以每兩秒一滴的速度繼續(xù)滴加葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液或其他還原糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，直至藍(lán)色剛好褪去為終點。記錄消耗的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液或其他還原糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的總體積。平行操作三份，取其平均值。計算10mL（甲、乙液各5mL）堿性酒石酸銅液相當(dāng)于葡萄糖或其它還原糖的質(zhì)量（mg）。

39、式中：A—10mL（甲、乙液各5mL）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)定時消耗葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL。,,,【為什么要在沸騰狀態(tài)下完成滴定？】,滴定時要保持沸騰狀態(tài)，使上升蒸汽阻止空氣侵入滴定反應(yīng)體系中，一方面，加熱可加快還原糖與Cu2+的反應(yīng)速度；另一方面，加熱可防止空氣進(jìn)入，避免氧化亞銅和還原型的次甲基藍(lán)被空氣氧化從而使得耗糖量增加。次甲基藍(lán)

40、的變色反應(yīng)是可逆的，還原型次甲基藍(lán)遇到空氣中的氧時又會被氧化為其氧化型，再變?yōu)樗{(lán)色。此外，氧化亞銅也極不穩(wěn)定，容易與空氣中的氧結(jié)合而被氧化，從而增加還原糖的消耗量。,吸取堿性酒石酸銅甲液及乙液各5.0mL，置于150mL錐形瓶中，加水10mL，玻珠2粒，控制在2min內(nèi)加熱至沸，趁熱以先快后慢的速度，從滴定管中滴加試樣處理液，并保持溶液沸騰狀態(tài)，等溶液藍(lán)色變淺時，以每兩秒1滴的速度滴定，直至藍(lán)色剛好褪去為終點，記錄消耗的試樣溶液體積。

41、 當(dāng)樣液中還原糖濃度過高時，應(yīng)適當(dāng)稀釋，再進(jìn)行正式滴定，使每次滴定消耗樣液的體積控制在與標(biāo)定堿性酒石酸銅溶液時所消耗的還原糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積相近，約在10mL左右。,（3）試樣溶液預(yù)測,當(dāng)濃度過低時，則采取直接加入10.0mL試樣液，免去加水10mL，再用還原糖標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，記錄消耗的體積（A）與標(biāo)定時消耗的還原糖標(biāo)準(zhǔn)溶液體積（B）之差相當(dāng)于10mL樣液中的還原糖的量（C）。 A+C=B C=B-

42、A,,想一想：為什么要進(jìn)行預(yù)測？,預(yù)測定的目的：對試樣溶液中還原糖濃度有一定要求（1mg/mL 左右），測定時試樣溶液的消耗體積應(yīng)該與標(biāo)定葡萄糖標(biāo)液的消耗體積相近，通過測定了解試樣濃度是否合適，濃度過大或過小應(yīng)該加以調(diào)整，使測定時消耗試樣溶液量在10mL左右；二是通過測定可知道此溶液的大概消耗量，以便在正式的滴定時，預(yù)先加入比實際用量少1mL左右的樣液，只留下1mL左右的樣液在繼續(xù)滴定時加入，以便保證在1min內(nèi)完成續(xù)滴定工作，提高了測

43、定的準(zhǔn)確度。,吸取堿性酒石酸銅甲液及乙液各5.0mL，置于150mL錐形瓶中，加水10mL，玻珠2粒，從滴定管中加比預(yù)測體積少1mL的試樣溶液，控制在2min內(nèi)加熱至沸騰，趁熱以每兩秒一滴的速度繼續(xù)滴定，至藍(lán)色剛好褪去為終點。記錄消耗的試樣溶液的總體積。同法平行操作三份，得出平均消耗體積。5、結(jié)果計算 式中：X——還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)（g/100g)； m——試樣質(zhì)量，g；A——10mL堿性酒石酸銅溶液相當(dāng)于還

44、原糖（以葡萄糖計）的質(zhì)量(mg)；250——試樣處理液總體積(mL)；V——測定時消耗的試樣處理液體積（mL）。計算結(jié)果：還原糖含量大于等于10g/100g時保留三位有效數(shù)字；還原糖小于10g/100g時，保留兩位有效數(shù)字。,（4）試樣溶液滴定,（1）還原糖在堿性溶液中與硫酸銅的反應(yīng)并不符合當(dāng)量關(guān)系，還原糖在此反應(yīng)條件下將產(chǎn)生降解，形成多種活性降解物，反應(yīng)過程極為復(fù)雜，并非如反應(yīng)中所反應(yīng)的那么簡單。在堿性及加熱條件下，還原糖將形成

45、某些差向異構(gòu)體的平衡體系。如D-葡聚糖向D-甘露糖、D-果糖轉(zhuǎn)化，構(gòu)成三種物質(zhì)的平衡混合物，及一些烯醇式中間體，如1，2-烯二醇，2，3-烯二醇，3，4-烯二醇等。這些中間體可進(jìn)一步促進(jìn)葡萄糖的異構(gòu)化，同時可進(jìn)一步降解形成活性降解物，從而構(gòu)成了整個反應(yīng)的平衡體系。構(gòu)成平衡體系的組分及含量，與實驗條件有關(guān)，如堿度、加熱程度等。但實踐證明，只要嚴(yán)格遵守實驗條件，分析結(jié)果的準(zhǔn)確度及精密度是可以滿足分析要求的。,6、說明,（2）直接滴定法測定還

46、原糖的關(guān)鍵控制條件,直接滴定法測定還原糖含量，反應(yīng)液堿度、還原糖液濃度、滴定速度、熱源強度及煮沸時間等都對測定精密度有很大的影響。 ①溶液堿度愈高，二價銅的還原愈快，因此必須嚴(yán)格控制反應(yīng)的體積，使反應(yīng)體系堿度一致。 ②試樣液中還原糖的濃度不宜過高或過低，根據(jù)預(yù)測試驗結(jié)果，調(diào)節(jié)試樣中還原糖的含量在1mg/mL，與標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液的濃度相近； ③滴定速度過快，消耗糖量多，反之，消耗糖量少； ④煮沸時間短消耗糖多

47、，反之，消耗糖液少；熱源一般采用800W電爐，錐形瓶內(nèi)反應(yīng)液在2min內(nèi)加熱至沸騰。熱源強度和煮沸時間應(yīng)嚴(yán)格按照操作中規(guī)定的執(zhí)行，否則，加熱至煮沸時間不同，蒸發(fā)量不同，反應(yīng)液的堿度也不同，從而影響反應(yīng)的速度、反應(yīng)進(jìn)行的程度及最終測定的結(jié)果。,⑤滴定時，先將所需體積的絕大部分先加入至堿性酒石酸銅試劑中，使其充分反應(yīng)，僅留0.5mL～1mL用滴定方式加入，而不是全部由滴定方式加入，其目的是使絕大多數(shù)試樣溶液與堿性酒石酸銅在完全相同的條件下反

48、應(yīng)，減少因滴定操作帶來的誤差，提高測定精度。⑥整個滴定過程一直保持沸騰狀態(tài)；⑦平行試驗試樣溶液的消耗量相差不應(yīng)超過0.1mL；,（8）滴定終點藍(lán)色褪去后，溶液呈現(xiàn)黃色，此后又重新變?yōu)樗{(lán)色，不應(yīng)再進(jìn)行滴定。因為亞甲藍(lán)指示劑被糖還原后藍(lán)色消失，當(dāng)接觸空氣中的氧氣后，被氧化重現(xiàn)藍(lán)色。 （9）還原糖與堿性酒石酸銅試劑反應(yīng)速度較慢，必須在加熱至沸的情況下進(jìn)行滴定。為防止燒傷及便于滴定工作，可于管尖部加接一彎形尖管，并戴上手套操作。,影響

49、直接滴定法測定還原糖測定結(jié)果準(zhǔn)確度的因素有哪些？,此法中影響測定結(jié)果的主要操作因素是反應(yīng)液堿度、熱源強度，煮沸時間和滴定速度。 ①反應(yīng)的堿度直接影響Cu2+與還原糖反應(yīng)的速度、反應(yīng)進(jìn)行的程度及測定結(jié)果。在一定范圍內(nèi)，溶液堿度越高，Cu2+的還原越快。因此，必須嚴(yán)格控制反應(yīng)液的體積，標(biāo)定和測定時消耗的體積應(yīng)接近，使反應(yīng)體系堿度一致。 ②錐形瓶壁厚和熱源的穩(wěn)定程等，對測定精密度影響很大，因此，在標(biāo)定、預(yù)測、測定過程中，其實驗

50、條件都應(yīng)力求一致。 熱源溫度應(yīng)控制在使溶液在2min內(nèi)加熱達(dá)到沸騰狀態(tài)，且所有測定均應(yīng)保持一致。否則加熱至沸騰所需時間不同，引起蒸發(fā)量不同，使反應(yīng)堿度發(fā)生變化，從而引入誤差。 ③沸騰時間和滴定速度對結(jié)果影響也較大，一般沸騰時間短，消耗還原糖液多，反之，消耗還原糖液少；滴定速度過快，消耗還原糖時多，反之，消耗還原糖量少。1min內(nèi)滴定結(jié)束； ④整個滴定過程一直保持沸騰狀態(tài)；繼續(xù)滴定至終點的體積（mL），應(yīng)控制在0.5至

51、1mL以內(nèi)。,1、原理試樣經(jīng)除去蛋白質(zhì)后，其中還原糖把銅鹽還原為氧化亞銅，加硫酸鐵后，氧化亞銅被氧化為銅鹽，以高錳酸鉀溶液滴定氧化作用后生成的亞鐵鹽，根據(jù)高錳酸鉀消耗量，計算氧化亞銅的含量，再查表得還原糖量。（1）將一定量的試樣溶液與過量的堿性酒石酸銅溶液反應(yīng)，還原糖將Cu2+還原為氧化亞銅，過濾后，得到氧化亞銅沉淀；CuSO4 +2NaOH=Cu(OH)2↓（天藍(lán)色） +Na2SO4COONa COON

52、a? ?CHOH CHO╲? +Cu(OH)2= ? Cu （深藍(lán)色、可溶性） +2H2OCHOH CHO╱? ?COOK COOK  COONa COONa∣ CHO ∣

53、 CHOCHO╲ ∣ CHOH ∣∣ Cu + (CHOH)4 +2H2O=2 ∣ + (CHOH)4+Cu2O↓ CHO╱ ∣ CHOH ∣∣ CH2HO ∣ CH2OHCOOK COOK,（二）高錳酸鉀滴定

54、法,（2）向氧化亞銅沉淀中加入過量的酸性硫酸鐵溶液，氧化亞銅被氧化溶解，而三價鐵則被還原為亞鐵鹽；Cu2O+Fe2(SO4)3+H2SO4→2CuSO4+2FeSO4+H2O(3)再用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定所生成的亞鐵鹽，根據(jù)高錳酸鉀溶液消耗量可計算出氧化亞銅的量。再從檢索表中查出與氧化亞銅量相當(dāng)?shù)倪€原糖量，即可計算出試樣中還原糖含量。10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4→5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8H2

55、O由反應(yīng)式可見：5molCu2O相當(dāng)于2mol的KMnO4，則氧化亞銅的g當(dāng)量為：5×143.08:2×158.03=X:158.03/5X=71.54式中:158.03——KMnO4摩爾質(zhì)量; 143.08——Cu2O的摩爾質(zhì)量； 158.03/5——KMnO4的mg當(dāng)量。即:1mL高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液[c(1/5KMnO4)=1.000mol/L]相當(dāng)于71.54 mg氧化亞銅。故，已知高

56、錳酸鉀滴定量就可折算成氧化亞銅量，再由氧化亞銅相當(dāng)還原糖量檢索表查出相當(dāng)于還原糖量。,3. 試劑(1) 堿性酒石酸銅甲液 稱取34.639g硫酸銅 (CuSO4·5H2O)，加適量水溶解，加0.5mL硫酸，再加水稀釋至500mL，用精制石棉過濾。(2) 堿性酒石酸銅乙液 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)。【比較一下以上兩種試劑與直接滴定法配

57、制方法相同嗎？】(3) 精制石棉 取石棉先用鹽酸(3mol/L) 浸泡2d～3d，用水洗凈，再加氫氧化鈉溶液(100g/L)浸泡2d～3d，傾去溶液，再用熱堿性酒石酸銅乙液浸泡數(shù)小時，用水洗凈。再以鹽酸 (3mol/L)浸泡數(shù)小時，以水洗至不呈酸性。然后加水振搖，使成微細(xì)的漿狀軟纖維，用水浸泡并貯存于玻璃瓶中，即可用作填充古氏坩堝用。(4) 高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.1000mol/L)。(5) 氫氧化鈉溶液(40g/L) 稱取4

58、g氫氧化鈉，加水溶解并稀釋至100mL。 (6) 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，冷后加水稀釋至1000mL。(7) 鹽酸(3mol/L) 量取30mL鹽酸，加水稀釋至120mL。,2.儀器(1) 25mL古氏坩堝或G4垂融坩堝。(2) 真空泵或水泵。,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

59、沉淀過濾和稱重之用。自玻璃過濾坩堝出現(xiàn)后，這種坩堝則很少應(yīng)用。,(1) 試樣處理① 乳類、乳制品及含蛋白質(zhì)的冷食類：稱取2.00g～5.00g固體試樣 (吸取25.00mL～50.00mL液體試樣)，置于250mL容量瓶中，加水50mL，搖勻后加10mL堿性酒石酸銅甲液及4mL氫氧化鈉溶液 (40g/L)，加水至刻度，混勻。靜置30min，用干燥濾紙過濾，棄去初濾液，取中間濾液備用。堿性酒石酸銅甲液及4mL氫氧化鈉溶液的作用是什么？

60、② 酒精性飲料：吸取100.0mL試樣，置于蒸發(fā)皿中，用氫氧化鈉溶液(40g/L) 中和至中性，在水浴上蒸發(fā)至原體積的1/4后，移入250mL容量瓶中,加50mL水，混勻。以下按①自“加10mL堿性酒石酸銅甲液……”起依法操作。③ 含多量淀粉的食品：稱取10.00g～20.00g試樣，置于250mL容量瓶中，加200mL水，在45℃水浴中加熱1h，并時時振搖。冷后加水至刻度，混勻，靜置。吸取200mL上清液于另一250mL容量瓶中，

61、以下按①自“加10mL堿性酒石酸銅甲液……”起依法操作。④ 汽水等含有二氧化碳的飲料：同直接滴定法,4. 操作方法,吸取50.00mL處理后的試樣溶液，于400mL燒杯內(nèi)，加入25mL堿性酒石酸銅甲液及25mL乙液，于燒杯上蓋一表面皿，加熱，控制在4min內(nèi)沸騰，再準(zhǔn)確煮沸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硫酸鐵

62、溶液及25mL水，用玻璃棒攪拌使氧化亞銅完全溶解，以高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液 [c(1/5KMnO4=0.1000mol/L)] 滴定至微紅色為終點。同時吸取50mL水，加入與測定試樣時相同量的堿性酒石酸銅甲液、乙液，硫酸鐵溶液及水，按同一方法做空白試驗。,(2) 測定,（1）試樣中還原糖質(zhì)量相當(dāng)于氧化亞銅的質(zhì)量，按式(1)進(jìn)行計算。 A = (V-V0 )×c×71.54……………(1)式中：

63、 A—試樣中還原糖質(zhì)量相當(dāng)于氧化亞銅的質(zhì)量，mg； V—測定用試樣液消耗高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL； V0—試劑空白消耗高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL； c—高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的實際濃度，mol/L； 71.54—1mL高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液[c(1/5KMnO4)=1.000mol/L]相當(dāng)于氧化亞銅的質(zhì)量，mg。,5. 結(jié)果計算,（2）根據(jù)式(1)中計算所得氧化亞銅質(zhì)量，查附表八《相當(dāng)于

64、氧化亞銅質(zhì)量的葡萄糖、果糖、乳糖、轉(zhuǎn)化糖的質(zhì)量表》，再計算試樣中還原糖含量，按式(2)進(jìn)行計算。 ……………(2)式中：X—試樣中還原糖的含量，g/100g； m1—查表得還原糖的質(zhì)量，mg； m—試樣質(zhì)量或體積，g或mL； V—測定用試樣溶液的體積，mL； 250—試樣處理后的總體積，mL。計算結(jié)果大于等于10g/100

65、g時保留三位有效數(shù)字，小于10g/100g時保留兩位。在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術(shù)平均值的10%,,（1）此法以高錳酸鉀滴定反應(yīng)過程中產(chǎn)生的定量的硫酸亞鐵為結(jié)果計算的依據(jù)，因此，在試樣處理時，不能用乙酸鋅和亞鐵氰化鉀作為糖液的澄清劑，以免引入Fe2+，造成誤差。（2）測定時必須嚴(yán)格按規(guī)定的操作條件進(jìn)行，必須使加熱至沸騰時間及保持沸騰時間嚴(yán)格保持一致。即必須控制好熱源強度，保證在加入堿性酒石酸銅甲、乙液后，

66、在4min內(nèi)加熱至沸，并使每次測定的沸騰時間保持一致，否則誤差較大。（3）此法所用堿性酒石酸銅溶液是過量的，即保證把所有的還原糖全部氧化后，還有過剩的Cu2+存在，所以，煮沸后的反應(yīng)液應(yīng)呈藍(lán)色。如煮沸過程中如發(fā)現(xiàn)溶液藍(lán)色消失，說明糖液濃度過高，應(yīng)減少試樣溶液取用體積，重新操作，不能增加酒石酸銅甲、乙液用量。（4）試樣中既有單糖又有麥芽糖或乳糖時，還原糖測定結(jié)果偏低，主要是由于麥芽糖、乳糖分子量大，只有一個還原糖所致。（5）抽濾時要

67、防止氧化亞銅沉淀暴露在空氣中，應(yīng)使沉淀始終在液面以下，以免被氧化。,6、說明,（6）本法適用于各類食品中還原糖的測定，有色試樣溶液也不受限制。此法的準(zhǔn)確度高，重現(xiàn)性好，準(zhǔn)確度和重現(xiàn)性都優(yōu)于上述的直接滴定法，但操作復(fù)雜、費時。（7）垂熔濾器又稱玻砂濾器，是利用玻璃粉末燒結(jié)制成多孔性濾片，再焊接在具有相同或相似膨脹系數(shù)的玻殼或玻管上。按濾片平均孔徑大小分為六個號，用以過濾不同的沉淀物。見下表：①新濾器用前要用熱鹽酸或鉻酸洗液

68、抽濾,并用立即用水沖凈,除去濾器中的灰塵等雜質(zhì).②禁止過濾濃氫氟酸,熱濃磷酸及濃堿液,因為這些試劑可溶解濾片的微粒,使濾孔增大并造成濾片脫裂。,,③每次用畢或使用一段時間以后,必須進(jìn)行及時有效的清洗，洗滌方法有機械沖洗法和化學(xué)洗滌法。機械沖洗法是將濾器倒置，從過濾的相反方向用蒸餾水反復(fù)沖洗，如采用減壓法，可提高洗滌效率?；瘜W(xué)洗滌法是針對不同沉淀物，采用各種有效洗滌液洗滌或浸泡，再用水沖凈，晾干即可。常用洗滌液的洗滌范圍如下表,1.

69、原理 將一定量的樣液與過量的堿性銅鹽溶液共熱，樣液中的還原糖定量地將二價銅還原為氧化亞銅，生成的氧化亞銅在酸性條件下溶解為一價銅離子，并能定量地消耗游離碘，碘被還原為碘化物，而一價銅被氧化為二價銅。剩余的碘用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，同時做空白試驗，根據(jù)硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗量可求出與一價銅反應(yīng)的碘量，從而計算出樣品中還原糖含量。各步反應(yīng)式如下：2Cu+ + I2 = 2Cu2+ +2 I-I2 + 2 Na2S2