第八章 碳水化合物的测定 ⚫ 碳水化合物在植物界分布很广，种类很多，谷类食物和水果、蔬菜的主要组分就是 carb，（合理膳食组成中，碳水化合物应占其总热能的 50—70%。但不大于 70%，其 中食糖的热能不能超过 15%） ⚫ 一、表示方法：食品中 carb 含量通常以总碳水化合物或无氮抽出物来表示： ⚫ 无氮抽出物：是指不包括粗纤维在内的总碳水化合物，主要是指淀粉、糖原和糊等。 ⚫ 总碳水化合物（%）=100-（水分%+粗蛋白质%+粗灰分%+粗脂肪%） ⚫ 无氮抽出物（%）=总 carb-粗纤维%=100-（水分+粗蛋白质+粗灰分+粗脂肪+粗纤维% ⚫ 总碳水化合物：有效碳水化合物：单糖、低聚糖、糊精、淀粉、糖原 ⚫ 无效碳水化合物：（膳食纤维）指人们的消化系统或消 化系统中的酶不能消化分解、吸收的物质。主要指果胶、半纤维素、纤维素、木质 素。但能促进肠道蠕动，改善消化系统机能，对维持人体健康有重要作用，人们膳 食中不可缺少,防治肠道疾病。 ⚫ 常见单糖：D——葡萄糖和 D——果糖是指用水解法不能加以分解的 Carb. ⚫ 低聚糖：蔗糖、乳糖、麦芽糖和棉子糖 ⚫ 多糖：淀粉、纤维、果胶 ⚫ 二、糖类的提取与澄清： ⚫ 糖类：可溶性的游离态单糖和低聚糖总称糖类，葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖等 ⚫ 1、常见提取剂；(提取糖类时，一般须先将样品磨碎浸渍成溶液，再用石油醚提取 除去其中的脂类和叶绿素。) ⚫ a.水作提取剂：温度 40-50 ℃，可提可溶性淀粉及糊精。为了防止糖类被酶水解， 加入 HgCL2。 ⚫ b.乙醇水溶液：糖类在乙醇溶液中具有一定的溶解度，可避免糖类被酶水解。 ⚫ 2、澄清剂： ⚫ ①澄清剂作用：是沉淀一些干扰物质，防止干扰物质影响糖类的测定。干扰物质存 在将影响分析结果，常见干扰物质有 pro.Aa 多糖及色素等。糖及糖制品，水果制品 通常用水作提取剂。 ⚫ ②澄清剂的要求（1）能较完全除去干扰物质（2）不会吸附或沉淀被测糖类（3）不 会改变糖类的（比旋光度等）理化性质（4）过剩的澄清剂应不干扰后面的分析操作 或易于除掉。 ⚫ ③澄清剂种类： ⚫ （1）中性醋酸铅 pb(CH3COO)2.3H2O: ①它能除去 pro、丹宁、有机酸、果胶等杂 质，还能聚集其他胶体②不会使还原糖从溶液中沉淀出来。也不会生成可溶性的铅 糖。温表③但脱色力差，不能用于深色糖液的澄清③它适用于浅色的糖及糖浆制品， 果蔬制品、焙烤制品等。 ⚫ （2）碱性醋酸铅： ①它能除去 pro、色素、有机酸，又能凝聚胶休②生成体积大的 沉淀可带走还原糖（果糖）③改变糖的旋光度③只用以处理深色的蔗糖溶液。 ⚫ （3）醋酸锌溶液和亚铁氰化钾溶液①澄清效果良好②除蛋白质能力强生成氰亚铁酸 锌沉淀，可带走或吸附 pro，发生共同沉淀作用。 ③适于色泽较浅，富含 pro 的提 取液如乳制品、豆制品等。 ⚫ （4）硫酸铜（CuSO4）：10mL CuSO4 与 4mlNaOH ，在碱性条件下，Cu2+可使蛋 白质沉淀。适于富含蛋白质的样品的澄清牛乳。 ⚫ （5）氢氧化铝（AL（OH）3）：能凝聚胶体，但对非胶态杂质的澄清效果不好，用
第八章 碳水化合物的测定 ⚫ 碳水化合物在植物界分布很广，种类很多，谷类食物和水果、蔬菜的主要组分就是 carb，（合理膳食组成中，碳水化合物应占其总热能的 50—70%。但不大于 70%，其 中食糖的热能不能超过 15%） ⚫ 一、表示方法：食品中 carb 含量通常以总碳水化合物或无氮抽出物来表示： ⚫ 无氮抽出物：是指不包括粗纤维在内的总碳水化合物，主要是指淀粉、糖原和糊等。 ⚫ 总碳水化合物（%）=100-（水分%+粗蛋白质%+粗灰分%+粗脂肪%） ⚫ 无氮抽出物（%）=总 carb-粗纤维%=100-（水分+粗蛋白质+粗灰分+粗脂肪+粗纤维% ⚫ 总碳水化合物：有效碳水化合物：单糖、低聚糖、糊精、淀粉、糖原 ⚫ 无效碳水化合物：（膳食纤维）指人们的消化系统或消 化系统中的酶不能消化分解、吸收的物质。主要指果胶、半纤维素、纤维素、木质 素。但能促进肠道蠕动，改善消化系统机能，对维持人体健康有重要作用，人们膳 食中不可缺少,防治肠道疾病。 ⚫ 常见单糖：D——葡萄糖和 D——果糖是指用水解法不能加以分解的 Carb. ⚫ 低聚糖：蔗糖、乳糖、麦芽糖和棉子糖 ⚫ 多糖：淀粉、纤维、果胶 ⚫ 二、糖类的提取与澄清： ⚫ 糖类：可溶性的游离态单糖和低聚糖总称糖类，葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖等 ⚫ 1、常见提取剂；(提取糖类时，一般须先将样品磨碎浸渍成溶液，再用石油醚提取 除去其中的脂类和叶绿素。) ⚫ a.水作提取剂：温度 40-50 ℃，可提可溶性淀粉及糊精。为了防止糖类被酶水解， 加入 HgCL2。 ⚫ b.乙醇水溶液：糖类在乙醇溶液中具有一定的溶解度，可避免糖类被酶水解。 ⚫ 2、澄清剂： ⚫ ①澄清剂作用：是沉淀一些干扰物质，防止干扰物质影响糖类的测定。干扰物质存 在将影响分析结果，常见干扰物质有 pro.Aa 多糖及色素等。糖及糖制品，水果制品 通常用水作提取剂。 ⚫ ②澄清剂的要求（1）能较完全除去干扰物质（2）不会吸附或沉淀被测糖类（3）不 会改变糖类的（比旋光度等）理化性质（4）过剩的澄清剂应不干扰后面的分析操作 或易于除掉。 ⚫ ③澄清剂种类： ⚫ （1）中性醋酸铅 pb(CH3COO)2.3H2O: ①它能除去 pro、丹宁、有机酸、果胶等杂 质，还能聚集其他胶体②不会使还原糖从溶液中沉淀出来。也不会生成可溶性的铅 糖。温表③但脱色力差，不能用于深色糖液的澄清③它适用于浅色的糖及糖浆制品， 果蔬制品、焙烤制品等。 ⚫ （2）碱性醋酸铅： ①它能除去 pro、色素、有机酸，又能凝聚胶休②生成体积大的 沉淀可带走还原糖（果糖）③改变糖的旋光度③只用以处理深色的蔗糖溶液。 ⚫ （3）醋酸锌溶液和亚铁氰化钾溶液①澄清效果良好②除蛋白质能力强生成氰亚铁酸 锌沉淀，可带走或吸附 pro，发生共同沉淀作用。 ③适于色泽较浅，富含 pro 的提 取液如乳制品、豆制品等。 ⚫ （4）硫酸铜（CuSO4）：10mL CuSO4 与 4mlNaOH ，在碱性条件下，Cu2+可使蛋 白质沉淀。适于富含蛋白质的样品的澄清牛乳。 ⚫ （5）氢氧化铝（AL（OH）3）：能凝聚胶体，但对非胶态杂质的澄清效果不好，用
于浅色糖溶液的澄清。或作为附加澄清剂。 ⚫ （6）活性碳：能除去植物生样品中的色素澄清剂的种类很多，性能也各不相同，应 适当选择，但避免使用过量澄清剂，使用过量，会引起误差。适于颜色较深的提取 液，但能吸附糖类。 ⚫ 三、单糖和低聚糖的测定： ⚫ 1、还原糖法（菲林试剂法） ⚫ 还原糖法：根据糖分的还原性来测定糖类的方法叫还原糖法。可测定葡萄糖、果糖、 麦芽糖和乳糖等还原糖。 ⚫ 常用试剂是费林氏试液，这是硫酸铜的碱性溶液。1964 年《国际食糖分析方法统一 委员会》把兰—埃农法（Laneand Eynons Method)和姆松—华尔格法(Munson and walkers Method)定为还原糖的标准分析法。 ⚫ （1）兰—埃农法（莱因—埃农氏法） ⚫ 1、试剂：费林氏试液甲：溶解 69.82 克分析纯 CUSO4·5H2O 于煮沸水中，稀 1000ml ⚫ 费林氏试液乙：溶解 346 克分析纯洒石酸钾钠及 100 克分析纯 NaOH 于蒸馏水中，稀释 1000ml ⚫ 2、原理：利用还原糖的还原性将菲林试剂中的 CU 2+还原为 CU2O， CU2O 再于 亚铁氰化钾反应生成可溶性化合物，稍微过量的糖将次甲基兰还原为无色化合物， 因此可用次甲基兰作为终点指示剂，（无色次甲基兰隐色体很容易被 O2 所氧化，所 以要沸腾排除 O2 ）整个过程在沸腾条件下进行，溶液由蓝色变为无色即为滴定终 点。 ⚫ 3、操作步骤： ⚫ （1）粗滴定：吸取费林氏试液甲、乙各 5ml——300ml 锥形瓶——加入样品液 15ml——石棉网上加热至沸——滴加样品液（速度 10—15 秒钟 1ml）蓝色即将消失 ——加入亚甲兰 1%指示剂 3—5 滴——继续滴加样品液直至蓝色褪尽。（对于熟练人 员，测定误差为+1%满足常规分析） ⚫ （2）精密滴定：准确吸取费林氏试液甲、乙各 5ml——锥形瓶——加入样品液 （14-14.5ml)——加热沸腾（2 分钟内沸腾再维持 2 分钟）——加入亚甲蓝指示剂 3 滴—— ⚫ （6）活性碳：能除去植物生样品中的色素澄清剂的种类很多，性能也各不相同，应 适当选择，但避免使用过量澄清剂，使用过量，会引起误差。适于颜色较深的提取 液，但能吸附糖类。 ⚫ 三、单糖和低聚糖的测定： ⚫ 1、还原糖法（菲林试剂法） ⚫ 还原糖法：根据糖分的还原性来测定糖类的方法叫还原糖法。可测定葡萄糖、果糖、 麦芽糖和乳糖等还原糖。 ⚫ 常用试剂是费林氏试液，这是硫酸铜的碱性溶液。1964 年《国际食糖分析方法统一 委员会》把兰—埃农法（Laneand Eynons Method)和姆松—华尔格法(Munson and walkers Method)定为还原糖的标准分析法。 ⚫ （1）兰—埃农法（莱因—埃农氏法） ⚫ 1、试剂：费林氏试液甲：溶解 69.82 克分析纯 CUSO4·5H2O 于煮沸水中，稀 1000ml ⚫ 费林氏试液乙：溶解 346 克分析纯洒石酸钾钠及 100 克分析纯 NaOH 于蒸馏水中，稀释 1000ml ⚫ 2、原理：利用还原糖的还原性将菲林试剂中的 CU 2+还原为 CU2O， CU2O 再于 亚铁氰化钾反应生成可溶性化合物，稍微过量的糖将次甲基兰还原为无色化合物
于浅色糖溶液的澄清。或作为附加澄清剂。 ⚫ （6）活性碳：能除去植物生样品中的色素澄清剂的种类很多，性能也各不相同，应 适当选择，但避免使用过量澄清剂，使用过量，会引起误差。适于颜色较深的提取 液，但能吸附糖类。 ⚫ 三、单糖和低聚糖的测定： ⚫ 1、还原糖法（菲林试剂法） ⚫ 还原糖法：根据糖分的还原性来测定糖类的方法叫还原糖法。可测定葡萄糖、果糖、 麦芽糖和乳糖等还原糖。 ⚫ 常用试剂是费林氏试液，这是硫酸铜的碱性溶液。1964 年《国际食糖分析方法统一 委员会》把兰—埃农法（Laneand Eynons Method)和姆松—华尔格法(Munson and walkers Method)定为还原糖的标准分析法。 ⚫ （1）兰—埃农法（莱因—埃农氏法） ⚫ 1、试剂：费林氏试液甲：溶解 69.82 克分析纯 CUSO4·5H2O 于煮沸水中，稀 1000ml ⚫ 费林氏试液乙：溶解 346 克分析纯洒石酸钾钠及 100 克分析纯 NaOH 于蒸馏水中，稀释 1000ml ⚫ 2、原理：利用还原糖的还原性将菲林试剂中的 CU 2+还原为 CU2O， CU2O 再于 亚铁氰化钾反应生成可溶性化合物，稍微过量的糖将次甲基兰还原为无色化合物， 因此可用次甲基兰作为终点指示剂，（无色次甲基兰隐色体很容易被 O2 所氧化，所 以要沸腾排除 O2 ）整个过程在沸腾条件下进行，溶液由蓝色变为无色即为滴定终 点。 ⚫ 3、操作步骤： ⚫ （1）粗滴定：吸取费林氏试液甲、乙各 5ml——300ml 锥形瓶——加入样品液 15ml——石棉网上加热至沸——滴加样品液（速度 10—15 秒钟 1ml）蓝色即将消失 ——加入亚甲兰 1%指示剂 3—5 滴——继续滴加样品液直至蓝色褪尽。（对于熟练人 员，测定误差为+1%满足常规分析） ⚫ （2）精密滴定：准确吸取费林氏试液甲、乙各 5ml——锥形瓶——加入样品液 （14-14.5ml)——加热沸腾（2 分钟内沸腾再维持 2 分钟）——加入亚甲蓝指示剂 3 滴—— ⚫ （6）活性碳：能除去植物生样品中的色素澄清剂的种类很多，性能也各不相同，应 适当选择，但避免使用过量澄清剂，使用过量，会引起误差。适于颜色较深的提取 液，但能吸附糖类。 ⚫ 三、单糖和低聚糖的测定： ⚫ 1、还原糖法（菲林试剂法） ⚫ 还原糖法：根据糖分的还原性来测定糖类的方法叫还原糖法。可测定葡萄糖、果糖、 麦芽糖和乳糖等还原糖。 ⚫ 常用试剂是费林氏试液，这是硫酸铜的碱性溶液。1964 年《国际食糖分析方法统一 委员会》把兰—埃农法（Laneand Eynons Method)和姆松—华尔格法(Munson and walkers Method)定为还原糖的标准分析法。 ⚫ （1）兰—埃农法（莱因—埃农氏法） ⚫ 1、试剂：费林氏试液甲：溶解 69.82 克分析纯 CUSO4·5H2O 于煮沸水中，稀 1000ml ⚫ 费林氏试液乙：溶解 346 克分析纯洒石酸钾钠及 100 克分析纯 NaOH 于蒸馏水中，稀释 1000ml ⚫ 2、原理：利用还原糖的还原性将菲林试剂中的 CU 2+还原为 CU2O， CU2O 再于 亚铁氰化钾反应生成可溶性化合物，稍微过量的糖将次甲基兰还原为无色化合物
因此可用次甲基兰作为终点指示剂，（无色次甲基兰隐色体很容易被 O2 所氧化，所 以要沸腾排除 O2 ）整个过程在沸腾条件下进行，溶液由蓝色变为无色即为滴定终 点。 ⚫ 3、操作步骤： ⚫ （1）粗滴定：吸取费林氏试液甲、乙各 5ml——300ml 锥形瓶——加入样品液 15ml——石棉网上加热至沸——滴加样品液（速度 10—15 秒钟 1ml）蓝色即将消失 ——加入亚甲兰 1%指示剂 3—5 滴——继续滴加样品液直至蓝色褪尽。（对于熟练人 员，测定误差为+1%满足常规分析） ⚫ （2）精密滴定：准确吸取费林氏试液甲、乙各 5ml——锥形瓶——加入样品液 （14-14.5ml)——加热沸腾（2 分钟内沸腾再维持 2 分钟）——加入亚甲蓝指示剂 3 滴—— ⚫ 再逐滴加入样品试液直至蓝色褪尽为止。（整个滴定必须控制在 3 分钟内完成） ⚫ （3）计算； ⚫ 还原糖（%）=f*v*Kf/u*W *100 ⚫ f——还原糖因数，即与 10ml 费林氏试液相当的还原糖毫克数，可从表中查到 ⚫ V——样品试液总体积（ml） ⚫ U——样品试液滴定量（ml） ⚫ W——样品重量（毫克） ⚫ Kf=实际滴定量/从表中查得的滴定量 ⚫ V1-标准葡萄糖溶液的滴定量 ⚫ 费林氏试液用标准还原糖液加以标定。 ⚫ 在测定加糖乳制品时，若蔗糖与乳糖的含量比超过 3：1 时，应在滴定量中加入表中 查到的校正值进行计算。 ⚫ （2）姆松—华尔格法 ⚫ 将样品试液与过量的费林氏试液反应。过滤取得生成物 CU2O 后，用直接称量法测 知 CU2O 的重量。或用容量法测知生成物中铜的重量。然后从指定检索表中查得与 CU 量相当的糖量。计算样品的含糖量。这种方法分析结果准确。重现性好。 ⚫ （3）萨氏法：样品与铜试剂加热，使产生 Cu2O 溶解于酸，然后用碘化物—硫代硫 酸盐滴定法测定铜量。在酸性条件下 KI 被 KIO3 碘酸钾氧化析出 I2 （游离碘） 2 Cu++I2——2Cu+++2I -；用标准 Na2S2O3 滴定过剩的碘，根据消耗体积可知铜量。 在酸性条件下，氧化亚铜将游离碘还原成碘化物。 ⚫ ２、缩合反应法：单糖与强酸加热产生糠醛或糠醛衍生物，然后通过显色剂 缩合成 有色络合物，再进行比色定量。 ⚫ （１）酚—硫酸法：用硫酸使糖降解，用酚显色，不同糖得到不同的色泽，制成标 准 曲线用，紫外分光光度计进行比色。 （２）蒽酮法：蒽酮的硫酸溶液与碳水化合物反应产生蓝绿色。比色法 （３） 半光氨酸—咔唑法：比色法定量，适于葡萄糖和果糖共存时的果糖测定。 ⚫ 3、碘量法：常温下，碘在 NaOH 碱性溶液内产生次碘酸钠，次碘酸钠把醛糖氧化为 醛糖酸钠。加入 HCL 或 H2SO4，呈酸性，释放出多余的碘，用 Na2S2O3 溶液滴定 余量碘，根据消耗 Na2S2O3 体积可算出每毫升碘液相当于醛糖的毫克数。 ⚫ 4、色谱法： ⚫ 色谱法：是一种物理的分析方法，利用混合物中各组分物理化学性质的差别（如吸 附力、分子亲合力、分子形状和大小、分配系数等）使各组分以不同速度移动而达 到分离。（层析法）
因此可用次甲基兰作为终点指示剂，（无色次甲基兰隐色体很容易被 O2 所氧化，所 以要沸腾排除 O2 ）整个过程在沸腾条件下进行，溶液由蓝色变为无色即为滴定终 点。 ⚫ 3、操作步骤： ⚫ （1）粗滴定：吸取费林氏试液甲、乙各 5ml——300ml 锥形瓶——加入样品液 15ml——石棉网上加热至沸——滴加样品液（速度 10—15 秒钟 1ml）蓝色即将消失 ——加入亚甲兰 1%指示剂 3—5 滴——继续滴加样品液直至蓝色褪尽。（对于熟练人 员，测定误差为+1%满足常规分析） ⚫ （2）精密滴定：准确吸取费林氏试液甲、乙各 5ml——锥形瓶——加入样品液 （14-14.5ml)——加热沸腾（2 分钟内沸腾再维持 2 分钟）——加入亚甲蓝指示剂 3 滴—— ⚫ 再逐滴加入样品试液直至蓝色褪尽为止。（整个滴定必须控制在 3 分钟内完成） ⚫ （3）计算； ⚫ 还原糖（%）=f*v*Kf/u*W *100 ⚫ f——还原糖因数，即与 10ml 费林氏试液相当的还原糖毫克数，可从表中查到 ⚫ V——样品试液总体积（ml） ⚫ U——样品试液滴定量（ml） ⚫ W——样品重量（毫克） ⚫ Kf=实际滴定量/从表中查得的滴定量 ⚫ V1-标准葡萄糖溶液的滴定量 ⚫ 费林氏试液用标准还原糖液加以标定。 ⚫ 在测定加糖乳制品时，若蔗糖与乳糖的含量比超过 3：1 时，应在滴定量中加入表中 查到的校正值进行计算。 ⚫ （2）姆松—华尔格法 ⚫ 将样品试液与过量的费林氏试液反应。过滤取得生成物 CU2O 后，用直接称量法测 知 CU2O 的重量。或用容量法测知生成物中铜的重量。然后从指定检索表中查得与 CU 量相当的糖量。计算样品的含糖量。这种方法分析结果准确。重现性好。 ⚫ （3）萨氏法：样品与铜试剂加热，使产生 Cu2O 溶解于酸，然后用碘化物—硫代硫 酸盐滴定法测定铜量。在酸性条件下 KI 被 KIO3 碘酸钾氧化析出 I2 （游离碘） 2 Cu++I2——2Cu+++2I -；用标准 Na2S2O3 滴定过剩的碘，根据消耗体积可知铜量。 在酸性条件下，氧化亚铜将游离碘还原成碘化物。 ⚫ ２、缩合反应法：单糖与强酸加热产生糠醛或糠醛衍生物，然后通过显色剂 缩合成 有色络合物，再进行比色定量。 ⚫ （１）酚—硫酸法：用硫酸使糖降解，用酚显色，不同糖得到不同的色泽，制成标 准 曲线用，紫外分光光度计进行比色。 （２）蒽酮法：蒽酮的硫酸溶液与碳水化合物反应产生蓝绿色。比色法 （３） 半光氨酸—咔唑法：比色法定量，适于葡萄糖和果糖共存时的果糖测定。 ⚫ 3、碘量法：常温下，碘在 NaOH 碱性溶液内产生次碘酸钠，次碘酸钠把醛糖氧化为 醛糖酸钠。加入 HCL 或 H2SO4，呈酸性，释放出多余的碘，用 Na2S2O3 溶液滴定 余量碘，根据消耗 Na2S2O3 体积可算出每毫升碘液相当于醛糖的毫克数。 ⚫ 4、色谱法： ⚫ 色谱法：是一种物理的分析方法，利用混合物中各组分物理化学性质的差别（如吸 附力、分子亲合力、分子形状和大小、分配系数等）使各组分以不同速度移动而达 到分离。（层析法）
⚫ 纸上层析法：主要利用糖类各组分分配系数不同，在滤纸上移动速度不同而彼此分 离 ⚫ 5、其他方法（1）物理方法：利用物理性质（比重、折射率、比旋光度等）测糖浓 度。（2）水解作用：用酸水解多糖、蔗糖成单糖进行定量（3）酶法：利用酶专一性 催化葡萄糖，促使葡萄糖氧化成葡萄糖酸，产生过氧化氢，再在过氧化物酶的作用 下，利用 H2O2，使一种无色染料隐色体—邻联甲苯胺形成一种有色化合物。测量 生成色泽度确定葡萄糖含量（比色法）（4）发酵法：测乳糖，乳糖是一种不发酵糖。 发酵除去其他糖（葡萄糖、果糖、蔗糖等）后，用还原糖法测乳糖
⚫ 纸上层析法：主要利用糖类各组分分配系数不同，在滤纸上移动速度不同而彼此分 离 ⚫ 5、其他方法（1）物理方法：利用物理性质（比重、折射率、比旋光度等）测糖浓 度。（2）水解作用：用酸水解多糖、蔗糖成单糖进行定量（3）酶法：利用酶专一性 催化葡萄糖，促使葡萄糖氧化成葡萄糖酸，产生过氧化氢，再在过氧化物酶的作用 下，利用 H2O2，使一种无色染料隐色体—邻联甲苯胺形成一种有色化合物。测量 生成色泽度确定葡萄糖含量（比色法）（4）发酵法：测乳糖，乳糖是一种不发酵糖。 发酵除去其他糖（葡萄糖、果糖、蔗糖等）后，用还原糖法测乳糖