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%) 表示方法:食品中cab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 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HgCL 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(CH3COO2.3H2O.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):10 mL CuSo4与4 mINaoh,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 委员会》把兰一埃农法( Laneand Eynons Method)和姆松一华尔格法( Munson and walkers method)定为还原糖的标准分析法。 (1)兰一埃农法(莱因一埃农氏法) 1、试剂:费林氏试液甲:溶解6982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CU2+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 l5ml——石棉网上加热至沸——滴加样品液(速度10-15秒钟lml)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5m-锥形瓶—一加入样品液 (14-145ml)—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。1%64年《国际食糖分析方法统 委员会》把兰一埃农法( Laneand Eynons Method)和姆松一华尔格法( Munson and walkers method)定为还原糖的标准分析法。 (1)兰一埃农法(莱因—埃农氏法) 1、试剂:费林氏试液甲:溶解6982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CU2+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 3、操作步骤: ●(1)粗滴定:吸取费林氏试液甲、乙各5m300ml锥形瓶——一加入样品液 l5ml——石棉网上加热至沸——滴加样品液(速度10-15秒钟lm)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:淮确吸取费林氏试液甲、乙各5ml—一锥形瓶—一加入样品液 (14-145ml)—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) 还原糖(%)=v*Kfu*W*100 f——还原糖因数,即与10m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(m) 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)姆松一华尔格法 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CuO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1(游离碘)2 Cu++12——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 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NaS2O3溶液滴定 余量碘,根据消耗Na2S2O3体积可算出每亳升碘液相当于醛糖的毫克数。 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HO2,使一种无色染料隐色体一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