第九章 糖类物质的测定
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各步反应式(以葡萄糖为例)如下:
(1) CuSO4 +2 NaOH =Cu(OH)2↓+Na2SO4
(2) Cu(OH)2+KNaC4H4O6 = KNaC4H2O6Cu +2H2O (3) C6H12O6+6KNaC4H2O6Cu+6H2O = C6H12O7 +6KNaC4H4O6+ 3Cu2O ↓ +H2CO3 从上述反应式可知,1mol葡萄糖可以将6mol Cu2+还原为 Cu+。但实际上此反应为非定量反应,即不能根据反应式 直接计算出还原糖含量。因此在测定过程中要严格遵守所 规定的操作条件,如热源强度(电炉功率)、锥形瓶规格、 加热时间、滴定速度等。
5. 葡萄糖标准溶液:准确称取1.0000g经过98~ 100℃干燥至恒重的无水葡萄糖,加水溶解后移 入1000mL容量瓶中,加入5mL盐酸,用水稀释 15 到1000mL。
(5)测定方法
a. 样品处理 视样品含糖量的多少,称取2~10g样品。例如奶 粉,准确称样5克左右于200mL烧杯中,加入 100~150mL温水,搅拌,置于45℃恒温水浴锅 中,放置45min,中间不时搅拌,取出,将提取 液移入250mL容量瓶中,慢慢加入5mL乙酸锌溶
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(3)适用范围及特点
本法又称快速法,特点是试剂用量少,操作和计
算都比较简便、快速,滴定终点明显。适用于各
类食品中还原糖的测定。但测定酱油、深色果汁
等样品时因色素干扰,滴定终点常常模糊不清,
影响准确性。本法是国家标准分析方法。
(4)试剂及玻皿配置
仪器 1. 容量瓶 2. 移液管 3. 锥形瓶 4. 电炉
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(三)萨氏(Somogyi)法
1. 原理 将一定量的样液与过量的碱性铜盐溶液共热,样液 中的还原糖定量地将二价铜还原为氧化亚铜,生成 的氧化亚铜在酸性条件下溶解为一价铜离子,并能 定量地消耗游离碘,碘被还原为碘化物,而一价铜 被氧化为二价铜。剩余的碘用硫代硫酸钠标准溶液 滴定,同时做空白试验,根据硫代硫酸钠标准溶液 消耗量可求出与一价铜反应的碘量,从而计算出样 品中还原糖含量。各步反应式如下:
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④ 滴定必须在沸腾条件下进行,其原因一是 可以加快还原糖与Cu2+的反应速度;二是 次甲基蓝变色反应是可逆的,还原型次甲 基蓝遇空气中氧时又会被氧化为氧化型。 此外,氧化亚铜也极不稳定,易被空气中 氧所氧化。保持反应液沸腾可防止空气进 入,避免次甲基蓝和氧化亚铜被氧化而增 加耗糖量。
⑤滴定时不能随意摇动锥形瓶,更不能把锥 形瓶从热源上取下来滴定,以防止空气进 22 入反应溶液中。
⑥样品溶液预测的目的;一是本法对样品溶液中 还原糖浓度有一定要求(0.1%左右),测定时样 品溶液的消耗体积应与标定葡萄糖标准溶液时消 耗的体积相近,通过预测可了解样品溶液浓度是 否合适,浓度过大或过小应加以调整,使预测时 消耗样液量在 10 mL左右;二是通过预测可知道 样液大概消耗量,以便在正式测定时,预先加入 比实际用量少 1 mL左右的样液,只留下 1 mL左 右样液在续滴定时加入,以保证在 1 分钟内完成 续滴定工作,提高测定的准确度。
F = C×VS
式中:F——10mL碱性酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的质量, mg
C——葡萄糖标准溶液的浓度,mg/mL
VS——标定时消耗葡萄糖标准溶液的总体积,mL
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C. 样品溶液预滴定
吸取碱性酒石酸铜甲液及乙液各5.00mL,置于 150mL锥形瓶中,加水10mL,加玻璃珠3粒,加 热使其在2min内沸腾,准确沸腾30秒钟后,趁
1 26 71.54—— 1mL,1mol/L 5 KMnO4标准溶液相当于氧化亚铜的质量,
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1 C—— KMnO4标准溶液的浓度,mol/L 5
V0——试剂空白消耗高锰酸钾标准溶液的体积,mL
2.适用范围及特点 本法是国家标准分析方法,适用于各类 食品中还原糖的测定,有色样液也不受限 制。方法的准确度高,重现性好,准确度 和重现性都优于直接滴定法。但操作复杂、 费时,需使用特制的高锰酸钾法糖类检索 表。
5. 恒温水浴锅 6. 碱式滴定装置 7. 分析天平
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试剂
1. 碱性酒石酸铜甲液: 称取15g硫酸铜及0.05g次 甲基蓝溶于水中并稀释到1000mL。
2. 碱性酒石酸铜乙液:称取50g酒石酸钾钠及75g 氢氧化钠,溶于水中,再加入4g亚铁氰化钾, 完全溶解后,用水稀释至1000mL, 贮存于橡皮 塞玻璃瓶中。 3. 乙酸锌溶液 4. 10.6%亚铁氰化钾溶液
(二)高锰酸钾滴定法 1.原理
将一定量的样液与一定量过量的碱性酒石酸铜 溶液反应,还原糖将二价铜还原为氧化亚铜,经 过滤,得到氧化亚铜沉淀,加入过量的酸性硫酸 铁溶液将其氧化溶解,而三价铁盐被定量地还原 为亚铁盐,用高锰酸钾标准溶液滴定所生成的亚 铁盐,根据高锰酸钾溶液消耗量可计算出氧化亚 铜的量,再从检索表中查出与氧化亚铜量相当的 还原糖量,即可计算出样品中还原糖含量。 (117——119页)
2Cu+ + I2 = 2Cu2+ +2 II2 + 2 Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2 NaI
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3. 试剂
0.5%淀粉指示剂:称取1g可溶性淀粉,加 少量水搅匀,缓缓倾入200mL沸水中,搅 拌成透明液。长期存放要加入2滴甲醛。
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(四)其他方法简介 1. 碘量法
(1) 原理 样品经处理后,取一定量样液于碘量瓶中,加 入一定量过量的碘液和过量的氢氧化钠溶液,样 液中的醛糖在碱性条件下被碘氧化为醛糖酸钠, 由于反应液中碘和氢氧化钠都是过量的,两者作 用生成次碘酸钠残留在反应液中,当加入盐酸使 反应液呈酸性时,析出碘,用硫代硫酸钠标准溶 液滴定析出的碘,则可计算出氧化醛糖消耗的碘 量,从而计算出样液中醛糖的含量。
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⑦影响测定结果的主要操作因素是反应液碱度、热源强度、
煮沸时间和滴定速度。反应液的碱度直接影响二价铜与还原 糖反应的速度、反应进行的程度及测定结果。在一定范围内, 溶液碱度愈高,二价铜的还原愈快。因此,必须严格控制反 应液的体积,标定和测定时消耗的体积应接近,使反应体系 碱度一致。
热源一般采用 800 w 电炉,电炉温度恒定后才能加热, 热源强度应控制在使反应液在两分钟内沸腾,且应保持一致。 否则加热至沸腾所需时间就会不同,引起蒸发量不同,使反 应液碱度发生变化,从而引入误差。 沸腾时间和滴定速度对结果影响也较大,一般沸腾时间短, 消耗糖液多。反之,消耗糖液少;滴定速度过快,消耗糖量 多,反之,消耗糖量少。因此,测定时应严格控制上述实验 条件,应力求一致。平行试验样液消耗量相差不应超过 24 0.1mL。
(5)10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4=5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8H2O 根据滴定时高锰酸钾标准溶液消耗量,计算氧化亚铜的质量。计算 公式如下:
X1=C×(V-V0) ×71.54 式中:X1——样品中还原糖相当于氧化亚铜的质量,mg; V ——测定用样品液消耗高锰酸钾标准溶液的体积,mL
⑵ 含脂肪的食品,须经脱脂后再用水提取。
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⑶ 含有大量淀粉、糊精及蛋白质的食品,用 乙醇溶液提取。
⑷ 含酒精和二氧化碳的液体样品,应先除酒 精、CO2。
⑸ 提取过程如用水提取,还要加入HgCl2 (可抑制酶的活性), 防低聚糖被酶水解。
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(二) 提取液的澄清
1. 常用澄清剂要符合三点要求
能较完全地除去干扰物质; 不吸附或沉淀被测糖分,也不改变被测糖分的 理化性质;
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③ 在各种食品中存在形式和含量不一。 糖分为单糖、低聚糖(寡糖)、多糖。 • 有效碳水化合物——人体能消化利用的单糖、 普通低聚糖、多糖中的淀粉。
• 无效碳水化合物——多糖中的纤维素、半纤维 素、果胶、木质素等不能被人体消化利用。
• 这些无效碳水化合物能促进肠道蠕动。
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四、食品中糖类物质的测定方法:
① 物理法 ② 化学法 物理法 相对密度法 折光法 旋光法 重量法
③ 色谱法
④酶 法 ⑤ 发酵法
⑥ 重量法
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还原糖法
直接滴定法 蓝—爱农法 高锰酸钾法 萨氏法 3,5—二硝基水杨酸 酚—硫酸法 蒽酮法 半胱氨酸—咔唑法
化学法
碘量法
比色法
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色谱法
纸色谱 薄层色谱 GC HPLC
β—半乳糖脱氢酶测半乳糖、乳糖 酶法 葡萄糖氧化酶测葡萄糖 发酵法 ——测不可发酵糖 重量法——测果胶、纤维素、膳食纤维素
液和5mL亚铁氰化钾溶液,加水至刻度,摇匀后
静置30min。用干燥滤纸过滤,弃去15~20mL
初滤液,收集滤液备用。
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b. 碱性酒石酸铜溶液的标定
准确吸取碱性酒石酸铜甲液和乙液各5mL,置于 150mL锥形瓶中,加水10mL,加玻璃珠4粒。从 滴定管滴加约9mL葡萄糖标准溶液,加热使其在 2min内沸腾,准确沸腾30秒钟后,以每2秒1滴的 速度继续滴加葡萄糖标准溶液,直至溶液蓝色刚 好褪去为终点。记录消耗葡萄糖标准溶液的总体 积。平行操作3次,取其平均值,按下式计算 10mL碱性酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的质量。
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(1) CuSO4 +2 NaOH =Cu(OH)2↓+Na2SO4
(2) Cu(OH)2+KNaC4H4O6 = KNaC4H2O6Cu +2H2O
(3) C6H12O6+6KNaC4H2O6Cu+6H2O = C6H12O7+6KNaC4H4O6+ 3Cu2O ↓ +H2CO3
(4)Cu2O+Fe2(SO4)3+H2SO4=2CuSO4+2FeSO4+H2O
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Hale Waihona Puke (一)直接滴定法(GB法)
(1)实验目的
掌握用直接滴定法测定食品中还原糖的方法。
(2)实验原理