糖类物质的测定幻灯片.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第八章 糖类物质的测定,1,1,概 述,一、糖类物质的,定义和分类,糖类物质是由碳、氢、氧三种元素组成的一大类化合物。在这类物质中有许多氢和氧的比例和水一样，因此常称为碳水化合物。,2,糖的分类,在各种食品中存在形式和含量不一。,一般分为单糖、低聚糖、多糖。,有效碳水化合物,人体能消化利用的单糖、双,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、果胶等不能被人体消化利用的。这些无效碳水,化合物能促进肠道蠕动。,3,分类,1,）单糖,2,）低聚糖（蔗糖、乳糖、麦芽糖）,3,）多糖,营养性多糖（淀粉、糖原）,构造性多糖（纤维素、半纤维素、木质,素、果胶）,无效碳水化合物,4,二、食品中糖类物质分布与含量,糖类物质在自然界分布很广，在各种食品中存在的形式和,含量不同。,葡萄糖和果糖等单糖主要存在于水果和蔬菜中；,蔗糖普遍存在于具有光合作用的植物中；,乳糖存在于哺乳动物的乳汁中；,麦芽低聚糖和异麦芽低聚糖在自然界不存在；,淀粉广泛存在农作物中；,纤维素主要存在于谷物的麸糠和果蔬的表皮中；,果胶存在于果蔬中，表皮含量高。,5,三、食品中糖类物质测定的意义,在食品加工工艺中起着十分重要的作用,碳水化合物存在于各种食品的原料中（特别是植物性原料中）。,作为食品工业的主要原料和辅助材料。,在各种食品中存在形式和含量不一。,6,四、食品中糖类物质测定的方法,直接法：,根据糖的理化性质作为分析的原理进行分析的方法。,包括：物理法、化学法、酶法、色谱法、电泳法、生物传感器法及各种仪器分析法。,间接法：,根据测定的水分、粗脂肪、蛋白质、灰分等含量，利用差减法计算出来，常以总碳水化合物或无氮抽提物来表示。,7,总碳水化合物与无氮抽出物,总碳水化合物（,%,）,=100-,（水分,+,粗蛋白质,+,灰分,+,粗脂肪）,%,无氮抽出物（,%,）,=100-,（水分,+,粗蛋白质,+,灰分,+,粗脂肪,+,粗纤维素）,%,8,直接滴定法法,(,改良的兰,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,还原糖法,碘量法,比色法,9,纸色谱,薄层色谱,GC,HPLC,半乳糖脱氢酶测半乳糖、乳糖,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,色谱法,酶法,10,2,可溶性糖类的测定,一、可溶性糖类的提取和澄清,食品中可溶性糖类通常是指葡萄糖、果糖等游离单糖及蔗糖等低聚糖。一般须将样品磨碎、浸渍成溶液（提取液），经过滤后再测定。,11,（一）提取,1.,常用的提取剂,水,温度一般控制在,40-50,.,温度高会提取出相当,量的淀粉和糊精。提取液中除含糖类外，还含有色,素、蛋白质、可溶性果胶、可溶性淀粉、有机酸等,干扰物质，为防止蔗糖等低聚糖在加热是被水解，,提取液应为中性。,12,乙醇溶液,常用,70-75%,的乙醇溶液。糖类在其中有一定的溶解度，蛋白质、淀粉、糊精等都不溶解，提取液不用除蛋白质。,13,2.,提取液制备的原则,取样量与稀释倍数的确定,使,(0.5,3.5mg/ml),。,含脂肪的食品，须经脱脂后再用水提取。,含有大量淀粉、糊精及蛋白质的食品，用乙醇溶液提取。,含酒精和二氧化碳的液体样品，应先除酒精、,CO2,。,提取过程如用水提取，还要加入,HgCl2,防低聚糖被酶解。,14,（二）提取液的澄清,1.,常用澄清剂的要求,作为糖类澄清剂必须满足以下条件：,能完全地除去干扰物质；,不吸附或沉淀被测糖分；,过剩的澄清剂不干扰后面测定或易除去。,15,2.,常用澄清剂的种类,中性乙酸铅,乙酸锌,-,亚铁氰化钾,硫酸铜,-,氢氧化钠,氢氧化铝,碱性乙酸铅,活性炭,硅藻土等,16,中性乙酸铅,是最常用的一种澄清剂。铅离子能与很多离子结合，生成难溶沉淀物，同时吸附除去部分杂质。它能有效地除去蛋白质、果胶、有机酸、单宁等杂质，且不会沉淀样液中还原糖，在室温下不会形成铅糖。,适用测定还原糖样液的澄清，脱色能力差。,17,乙酸锌,-,亚铁氰化钾,利用乙酸锌与亚铁氰化钾反应生成氰亚铁酸锌沉淀来吸附干扰物质。除去蛋白能力强，脱色能力差。,适用于色泽较浅，蛋白含量高的样液的澄清。,18,硫酸铜,-,氢氧化钠,在碱性条件下铜离子使蛋白沉淀，适用于富含蛋白质样品的澄清。,氢氧化铝,能凝聚胶体，对非胶态的澄清效果不好，可用于浅色糖液的澄清或作为附加澄清剂。,19,碱性乙酸铅,能去除蛋白质、有机酸、单宁等杂质，又能凝聚胶体，但生成的沉淀体积大，有会带走糖，特别是果糖。过量的碱性乙酸铅可因碱度及铅糖的形成而改变糖类的旋光度。适用于深色糖液的澄清。,20,活性炭,去除色素的能力强，适用于深色的提取液，但能吸附糖类造成糖的损失。,硅藻土,主要用于深色样液的脱色。,21,3.,澄清剂的用量,用量必须适当，太少，达不到澄清的目,的，太多，会使分析结果产生误差。,一般先向样液中加入,1,3 ml,澄清剂，,充分混合后静置。取上层清液再加几点澄清,剂，如无新沉淀说明杂质已澄清完全。,22,样品在测定过程中加热时，糖和铅会生成铅糖化合物，是测定结果偏小，为减少误差，使用最少量的澄清剂或加入除铅剂。,常用的除铅剂有：草酸钠、草酸钾、硫酸钠、磷酸氢二钠等。,23,二、还原糖的测定,还原糖是指具有还原性的糖类。在糖类中，分子中含有游离醛基或酮基的单糖和含有游离的半缩醛羟基的双糖都具有还原性。其他糖类不具有还原性，但可通过水解生成相应的还原性单糖。,还原糖测定是糖类定量的基础。,24,还原糖测定的方法,碱性铜盐法,铁氰化钾法,碘量法,比色法,酶法,25,（一）碱性铜盐法,碱性酒石酸铜溶液是由碱性酒石酸铜甲、乙液组成。甲液为硫酸铜溶液，乙液为酒石酸钾钠等组成。在加热的条件下，还原性糖能将溶液中,Cu,2+,Cu,+,Cu,2,O,根据反应过程中定量的方法不同，可分为直接滴定法、高锰酸钾法、萨氏法及蓝,-,爱农法。,26,Cu,2+,+,还原糖,Cu,+,计算还原糖的量有两种方法：,1.,用已知浓度的葡萄糖标准溶液标定的方法。,2.,利用通过实验编制出的还原糖检索表来计算。,在测定过程中要严格遵守标定或制表时所规,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。,27,1.,直接滴定法,（,1,）原理,将一定量的碱性酒石酸铜甲、乙液等量混合，立即生成天,蓝色的氢氧化铜沉淀；这种沉淀很快与酒石酸钾反应，生成,深蓝色的可溶性酒石酸钾钠铜络合物。在加热条件下，以次,甲基蓝作为指示剂，用样液滴定，样液中的还原糖与酒石酸,钾钠铜反应，生成红色的氧化亚铜沉淀；这种沉淀与亚铁氰,化钾络合成可溶的无色络合物；二价铜全部被还原后，稍过,量的还原糖把次甲基蓝还原，溶液由兰色变为无色，即为滴,定终点；根据样液消耗量可计算出还原糖含量。,28,（,2,）适用范围及特点,本法又称快速法，它是在蓝一爱农容量法基础上发展起来的，其特点是试剂用量少，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。,29,（,3,）试剂,碱性酒石酸铜甲液：硫酸铜,+,次甲基蓝,碱性酒石酸铜乙液：,酒石酸钾钠,+NaOH+,亚铁氰化钾,乙酸锌溶液,亚铁氰化钾溶液,葡萄糖标准溶液：准确称取经,98,100,干燥至恒重的无水葡萄糖，加水溶解后移入,1000 m1,容量瓶中，加入,5m1,盐酸,(,防止微生物生长,),。,澄清剂,30,（,4,）测定方法,样品处理,取适量样品，对样品进行提取，提取液移入,250 m1,容量瓶中，慢慢加入,5 m1,乙酸锌溶液和,5 m1,亚铁氰化钾溶液，加水至刻度，摇匀后静置,30,分钟。用干燥滤纸过滤，弃初滤液，收集滤液备用。,31,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,250 ml,锥形瓶中，加水,10ml,，加玻璃珠,2,粒。从滴定管滴加约,9ml,葡萄糖标准溶液，加热使其在,2,分钟内沸腾，准确沸腾,30,秒钟，趁热以每,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。,32,m,1,=V,F,10ml,碱性酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的质量,mg;,葡萄糖标准溶液的浓度,mg,ml,；,V,标定时消耗葡萄糖标准溶液的总体积，,ml,。,也可不标定，直接查表求,值。,33,样品溶液预测,吸取碱性洒石酸铜甲液及乙液各,5.00ml,，置于,250m1,锥形瓶中，加水,10 ml,加玻璃珠,2,粒，加热使其在,2,分钟内至沸，准确沸腾,30,秒钟，趁热以先快后慢的速度从滴定管中滴加样品溶液，滴定时要始终保持溶液呈沸腾状态。待溶液蓝色变浅时以每,2,秒,1,滴的速度滴定，直至溶液蓝色刚好褪去为终点。记录样品溶液消耗的体积。,34,样品溶液测定,吸取碱性洒石酸铜甲液及乙液各,5.00 ml,，置于,250 ml,锥形瓶中，加玻璃珠,2,粒，从滴定管中加入比预测时样品溶液消耗总体积少,1 ml,的样品溶液，加热使其在,2,分钟内沸腾，准确沸腾,30,秒钟，趁热以每,2,秒,1,滴的速度继续滴加样液，直至蓝色刚好褪去为终点。记录消耗样品溶液的总体积。同法平行操作,3,份，取平均值。,35,m,1,m,2,m,2,m,1,36,（,6,）说明与讨论,此法测得的是总还原糖量。,在样品处理时，不能用铜盐作为澄清剂，以免样液中引入,Cu,2+,，得到错误的结果。,碱性酒石酸铜甲液和乙液应分别贮存，用时才混合，否则酒石酸钾钠铜络合物长期在碱性条件下会慢慢分解析出氧化亚铜沉淀，使试剂有效浓度降低。,37,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,Cu,2+,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。,38,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，以防止空气进入反应溶液中。,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。,39,二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。,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。,40,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。,41,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,0.1ml,。,42,2.,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。,43,（,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。,本法是国标法的第一法。,44,（,3,）说明,本法以测定过程中产生的,Fe,3+,为计算依据，因此，在样品处理时不能用乙酸锌和亚铁氰化钾作为澄清剂，以免引入,Fe,2+,。,测定必须严格按规定操作条件进行，必须控制好热源强度，保证在,4min,内加热至沸腾，否则误差大。,在过滤及洗涤,Cu,2,O,沉淀的整个过程中，沉淀始终在液面以下，防止,Cu,2,O,在空气中氧化。,45,还原糖与碱性酒石酸铜溶液的反应十分复杂，常伴有副反应。同时，不同还原糖的还原能力也不同生成的,Cu,2,O,量也不同。因此，不能根据生成,Cu,2,O,量按反应式直接计算出还原糖含量，需利用经验检索表。,46,3.,萨氏法,（,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。,47,各步反应式如下：,2Cu,+,+I,2,=2Cu,2+,+2 I,-,I,2,+2 Na,2,S,2,O,3,=Na,2,S,4,O,6,+2 NaI,48,（,2,）适用范围及特点,本法是一种微量法，灵敏度高，重现性好，结果准确可靠。因样液用量少，故可用于生物材料或经过层析处理后的微量样品的测定。终点清晰，有色样液也可测定。,49,4.,蓝,-,爱农法,用样品试液滴定一定量、煮沸的碱性酒石酸铜溶液，以次甲基蓝为指示剂，达到终点时，稍过量的样品液将蓝色的次甲基蓝还原为无色，而显出红色氧化亚铜沉淀。根据试液的用量，查,蓝,-,爱农专用检索表，得出样品中还原糖含量。,50,（二）其他方法,碘量法,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。,51,反应式：,醛糖,+I,2,+3 NaOH,醛糖酸钠,+2 NaI+2H,2,O,I,2,+2 NaOH NaIO+NaI+H,2,O,NaIO +NaI+2 HCl I,2,+2 NaCl+H,2,O,I,2,+2Na,2,S,2,O,3,2NaI+Na,2,S,4,O,6,52,适用范围,本法用于醛糖和酮糖共存时单独测定醛糖。适用于各类食品，如硬糖、异构糖、果汁等样品中葡萄糖的测定。,53,2.,铁氰化钾法,第一法,还原糖在碱性溶液中将铁氰化钾还原为亚铁氰化钾，本身被氧化为相应的糖酸；剩余的铁氰化钾在乙酸存在的条件下，与过量的碘化钾作用析出碘。析出的碘用硫代硫酸钠标准溶液滴定。,54,第二法,样品中的还原糖具有还原性，在碱性溶液为中能将煮沸的铁氰化钾还原。根据铁氰化钾的浓度和样液滴定量可得出样品中还原糖的量。,55,3.,酚,-,硫酸法,糖类物质与浓硫酸作用，脱水生成糠醛或糠醛衍生物。糠醛或糠醛衍生物与苯酚溶液反应，生成黄至橙色化合物，在一定范围内，吸光度与糖含量呈线性关系，比色测定。,56,4.3,5-,二硝基水杨酸比色法,在氢氧化钠和丙三醇存在时，还原糖将,3,，,5-,二硝基水杨酸中的硝基还原为氨基，生成氨基化合物。此化合物在过量的氢氧化钠碱性溶液中呈橘红色。在,540nm,处有最大吸收，其吸光度与还原糖含量呈线性关系。,57,5.,半胱氨酸,-,咔唑法,单糖与强酸反应生成糠醛及其衍生物，再与显色剂半胱氨酸及咔唑缩合生成有色络合物，此络合物在,560nm,处有最大吸收，可比色测定。,58,6.,旋光法,葡萄糖、果糖、麦芽糖及乳糖等还原性糖分子中具有不对称碳原子，故有旋光性。用旋光仪在测定旋光法，在一定条件下，旋光度的大小与试样中还原糖的含量呈线性关系。,59,7.,酶,-,比色法,60,三、蔗糖的测定（盐酸水解法）,蔗糖是葡萄糖和果糖组成的双糖，没有还原性，在一定条件下，蔗糖可水解为具有还原性的葡萄糖和果糖（转化糖）。因此，可以用测定还原糖的方法测定蔗糖含量。,对于纯度较高的蔗糖溶液，其相对密度、折光率、旋光度等物理常数与蔗糖浓度都有一定关系，故也可用物理检验法测定。,61,1,原理,样品脱脂后，用水或乙醇提取，提取液经澄清处理以除去蛋白质等杂质，再用盐酸进行水解，使蔗糖转化为还原糖。然后按还原糖测定方法分别测定水解前后样品液中还原糖含量，两者差值即为由蔗糖水解产生的还原糖量，乘以一个换算系数即为蔗糖含量。,62,2.,试剂,用,0.1,转化糖标准溶液标定斐林试剂。,63,3,测定方法,取一定量样品，按直接滴定法或高锰酸钾滴定法中的样品处理方法处理，吸取处理后的样液,2,份各,50ml,，分别放入,l00ml,容量瓶中，一份加入,5ml 6mol,L,盐酸溶液，置,68,70,水浴中加热,15,分钟，取出迅速冷却至室温，加,2,滴甲基红指示剂，用,NaOH,溶液中和至中性，加水至刻度，混匀。另一份直接用水稀释到,100m1,。然后按直接滴定法或高锰酸钾滴定法测定还原糖含量。,64,4,说明,用还原糖法测定蔗糖时，为减少误差，测定的结果用转化糖表示。,测定时必须严格控制水解条件。,65,四、总糖的测定,食品中的总糖通常是指具有还原性的糖,(,葡,萄糖、果糖、乳糖、麦芽等,),和在测定条件下能,水解为还原性单糖的蔗糖的总量。,66,总糖是食品生产中常规分析项目。它反映的是,食品中可溶性单糖和低聚糖的总量，其含量高低对,产品的色、香、味、组织形态、营养价值、成本等,有一定影响。,总糖的测定通常是以还原糖的测定方法为基础，,常用的是直接滴定法，此外还有蒽酮比色法等。,67,1.,直接滴定法,（,1,）原理,样品经处理除去蛋白质等杂质后，加入盐酸，在加热条件下使蔗糖水解为还原性单糖，以直接滴定法测定水解后样品中的还原糖总量。,68,（,2,）说明与讨论,总糖测定结果一般以转化糖计，但也可以葡萄糖计，要根据产品的质量指标要求而定。如用转化糖表示，应该用标准转化糖溶液标定碱性酒石酸铜溶液，如用葡萄糖表示，则应该用标准葡萄糖溶液标定。,在营养学上，总糖是指能彼人体消化、吸收利用的糖类物质的总和，包括淀粉。这里所讲的总糖不包括淀粉，因为在测定条件下，淀粉的水解作用很微弱。,69,2.,蒽酮比色法,（,1,）原理,单糖类遇浓硫酸时，脱水生成糠醛衍生物，,后者可与蒽酮缩合成蓝绿色的化合物，当糖的量,在,20,一,200mg,范围内时其呈色强度与溶液中,糖的含量成正比，故可比色定量。,70,（,2,）适用范围,适用于含微量糖的样品，灵敏度高、试剂用量少。,71,（,3,）说明,蒽酮试剂不稳定，易被氧化，故应现用现配。,反应液中硫酸的浓度高达,60%,以上，在沸水浴中加热，可使淀粉水解。因此结果中包括淀粉含量。如测定要求包括淀粉，则样品处理时用,52%,高氯酸作为提取剂；如不包括淀粉，应用乙醇提取。,72,五、可溶性糖类的分离与定量,主要方法：,1.,纸色谱法,分离效果差，操作时间长。,2.GC,法,糖不易挥发。,3.,薄层色谱法（,TLC,）,问题同纸色谱法。,4.HPLC,法,5.,离子色谱法（,IC,法）,用高性能阴离子交换柱。,73,TMS,糖的三氯硅烷衍生物,74,HPLC,法,75,离子色谱法图谱,76,3,淀粉的测定,淀粉是一种多糖。它广泛存在于植物的根、茎、叶、种子等组织中，是人类食物的重要组成部分，也是供给人体热能的主要来源。,淀粉是由葡萄糖单位构成的聚合体，按聚合形式不同，可形成两种不同的淀粉分子,直链淀粉和支链淀粉。,77,淀粉粒的特性,:,淀粉在植物细胞内以颗粒状态存在，故称淀粉粒。,形状：,圆形、椭圆形、多角形等。,大小：,0.001,0.15,毫米之间，马铃薯淀粉粒最大，谷物淀粉粒最小。,晶体结构：,用偏振光显微镜观察及,X-,射线研究，能产生双折射及,X,衍射现象。,1,、玉米,2,、马铃薯,3,、稻米,4,、小麦,78,淀粉的物理性质,:,白色粉末在热水中融溶胀。纯支链淀粉能溶于冷水中，而直链淀粉不能，直链淀粉能溶于热水。无还原性,遇碘呈蓝色，加热则蓝色消失，冷后呈蓝色。,水解：,酶解、酸解,79,淀粉的糊化,糊化,:,淀粉粒在适当温度下，在水中溶胀，分裂，形成均匀的糊状溶液的过程被称为糊化。其本质是微观结构从有序转变成无序。,糊化温度,:,指双折射消失的温度糊化温度不是一个点，而是一段温度范围。,80,淀粉的老化,老化,:,淀粉溶液经经缓慢冷却或淀粉凝胶经长期放置，会变为不透明甚至产生沉淀的现象，被称为淀粉的老化。,实质是糊化的后的分子又自动排列成序，形成高度致密的结晶化的不溶解性分子粉末。,81,淀粉的主要性质如下：,水溶性：直链淀粉不溶于冷水，可溶于热水，支链淀粉常压下不溶于水。只有在加热并加压时才能溶解于水。,醇溶性：不溶于浓度在,30,以上的乙醇溶液。,水解性：在酸或酶的作用下可以水解，最终产物是葡萄糖。,旋光性：淀粉水溶液具有右旋性,20,为,(+)201.5,一,+205,。,与碘有呈色反应（是碘量法的专属指示剂）,82,稳定剂,雪糕、冷饮食品,增稠剂,肉罐头,胶体生成剂,保湿剂,乳化剂,粘合剂,填充料,糖果,淀粉的作用,83,淀粉的测定方法有多种，都是根据淀粉的理化性质而建立的。常用的方法有：,酸水解法,酶水解法,旋光法,重量法,淀粉的测定方法,84,、酸水解法,1.,原理,样品经乙醚除去脂肪，乙醇除去可溶性糖类后，用盐酸水解淀粉为葡萄糖，按还原糖测定方法测定还原糖含量，再折算为淀粉含量。,85,2.,适用范围及特点,此法适用于淀粉含量较高，而半纤维素等其他多糖含量较少的样品。该法操作简单、应用广泛，但选择性和准确性不及酶法。,86,淀粉水解,于,250m1,锥形瓶中加入,30 ml,6 mol/L,盐酸，装上冷凝管，置,沸水浴,中回流,2h,速冷。,蔗糖水解：于,250m1,锥形瓶中加入,5ml,6mol/L,盐酸，置,68,70,水浴,中,15min,速冷。,87,3.,说明与讨论,88,二、酶水解法,1.,原理,样品经除去脂肪和可溶性糖类后，在淀粉酶的作用下，使淀粉水解为麦芽糖和低分子的糊精，再用盐酸进一步水解为葡萄糖，然后按还原糖测定法测定还原糖含量，并折算成淀粉的含量。,89,含淀粉 糊精、麦芽糖 葡萄糖,样品,酸解,液化,糖化,酸解,淀粉酶水解,有选择性,90,2.,适用范围及特点,因为淀粉酶有严格的选择性、它只水解淀粉而不会水解其他多糖，水解后通过过滤可除去其他多糖。所以该法不受半纤维素、多缩戊糖、果胶质等多糖的干扰，适合于这类多糖含量高的样品，分析结果准确可靠，但操作复杂费时。,91,淀粉糊化,将烧杯置沸水浴上加热,15,分钟，使放冷至,60,以下，然后再加入,20m1,淀粉酶溶液，在,55,60,保温,1,小时，并不时搅拌。,取,1,滴此液于白色点滴板上，加,1,滴碘液应不呈蓝色，若呈蓝色，再加热糊化，冷却至,60c,以下，再加,20m1,淀粉酶溶液，继续保温，直至酶解液加碘液后不呈蓝色为止，加热至沸使酶失活，冷却后移入,250m1,容量瓶中，加水定容。混匀后过滤，弃去初滤液，收集滤液备用。,92,淀粉糊化,淀粉吸水溶胀，破坏晶格结构，变成粘度很大的淀粉糊，使其易被淀粉酶作用。,糊化,=,化,糊化度又称,化度,酶水解未糊化淀粉速度：酶水解糊化淀粉速度,=1,：,20000,方便快餐食品经,化 后，复水性强，好消化。,方便面检测项目中有,化度的测定。,93,3.,说明与讨论,脂肪的存在会妨碍酶对淀粉的作用及可溶性糖的去除，故样品脂肪含量高应先脱脂。,淀粉粒具有晶格结构，淀粉酶难以作用。,加热糊化破坏晶格结构，易于酶作用。,淀粉酶解的终点用碘液检验。,94,三、其它方法,（一）旋光法,1.,原理,淀粉具有旋光性，在一定条件下旋光度的大小与淀粉的浓度成正比。用氯化钙溶液提取淀粉，使之与其他成分分离，用氯化锡沉淀提取液中的蛋白质后，测定旋光度，即可计算出淀粉含量。,95,2,适用范围及待点,本法适用于淀粉含量较高，而可溶性糖类含量很少的谷类样品，如面粉、米粉等。操作简便、快速。,96,4,粗纤维的测定,粗纤维是植物性食品的主要成分之一，广泛存在于各种植物体内。化学上不是单一组分，是混合物，包括纤维素、半纤维素、木素等多种组分。,97,粗纤维：,表示食品中不能被稀酸、稀碱所溶解，不能,被人体所消化利用的物质。主要成分是纤维素、,半纤维素、木质素及少量含,N,物。集中存在于谷,类的麸、糠、秸杆、果蔬的表皮等处。,98,膳食纤维,(,食物纤维,),：,它是指食品中不能被人体消化酶所消化的多糖类和木质素的总和。它包括纤维素、半纤维素、戊聚糖、本质素、果胶、树胶等，至于是否应包括作为添加剂添加的某些多糖,(,羧甲基纤维素、藻酸丙二醇等,),还无定论。,膳食纤维比粗纤维更能客观、准确地反映食物的可利用率，因此有逐渐取代粗纤维指标的趋势。,99,纤维素：,构成植物细胞壁的主要成分，是葡萄糖聚合物，由,1,，,4,糖苷键连接，人类及大多数动物利用它的能力很低。不溶于水，但能吸水。,半纤维素：,一种混合多糖，不溶于水而溶于碱、稀酸加热比纤维素易水解，水解产物有木糖、阿拉伯糖、甘露糖、半乳糖等。,100,木质素：,不是碳水化合物，是一种复杂的芳香族聚合物，是纤维素的伴随物。难以用化学手段或酶法降解，在个别有机溶剂中缓慢溶解。,101,粗纤维测定方法,食品中纤维的测定提出最早、应用最广泛的是称量法。此外还有中性洗涤纤维法、酸性洗涤纤维法、酸解重量法等分析方法。这些方法各有优、缺点。,102,一、粗纤维的测定,(,一）称量法,1.,原理,在热的稀硫酸作用下，样品中的糖、淀粉、果胶等物质经水解而除去，再用热的氢氧化钾处理，使蛋白质溶解、脂肪皂化而除去。然后用乙醇和乙醚处理以除去单宁、色素及残余的脂肪，所得的残渣即为粗纤维，如其中含有无机物质，可经灰化后扣除。,103,2,适用范围及特点,该法操作简便、迅速，适用于各类食品，是应用最广泛的经典分析法。目前，我国的食品成分表中,“,纤维,”,一项的数据都是用此法测定的，但该法测定结果粗糙，重现性差。由于酸碱处理时纤维成分会发生不同程度的降解，使测得值与纤维的实际含量差别很大，这是此法的最大缺点。,104,二、不溶性膳食纤维的测定,1,原理,样品经热的中性洗涤剂浸煮后，残渣用热蒸馏水充分洗涤，除去样品中游离淀粉、蛋白质、矿物质，然后加入,一淀粉酶溶液以分解结合态淀粉，再用蒸馏水、丙酮洗涤，以除去残存的脂肪、色素等，残渣经烘干，即为中性洗涤纤维,(,不溶性膳食纤维,),。,105,2,适用范围及特点,本法适用于谷物及其制品、饲料、果蔬等样品，对于蛋白质、淀粉含量高的样品，易形成大量泡沫粘度大，过滤困难，使此法应用受到限制。不包括水溶性非消化性多糖，这是此法的最大缺点。,106,5,果胶物质的测定,1.,概述,果胶物质,由半乳糖醛酸、乳糖、阿拉伯糖、葡萄糖醛酸等组成的高分子聚和物，一种植物胶。平均分子量达,5,30,万。存在于果蔬类植物组织中，是构成植物细胞的主要成分之一。,果胶物质的三种形态：原果胶、果胶酯酸、果胶酸。,107,2.,测定果胶的方法有,称量法、咔唑比色法、果胶酸钙滴定法、蒸馏滴定法。较常用的是称量法和咔唑比色法。,108,一、称量法,1.,原理,利用果胶酸钙不溶于水的特性，先使果胶质从样品中提取出来，再加沉淀剂使果胶酸钙沉淀，测定重量并换算成果胶质重量。沉淀剂,+,果胶果胶酸钙。,109,二、咔唑比色法,果胶物质水解生成物半乳糖醛酸，在强酸中与咔唑的缩合反应，生成紫红色化合物，然后对其紫红色溶液进行比色定量测定。生成紫红色物质与半乳糖醛酸浓度成正比。,110,（一）重量法测纤维素,1.,原理：,在稀硫酸作用下，可使淀粉、糖、果胶质、色素和半纤维素水解而除去，再用,NaOH,溶液皂化脂肪酸，溶解蛋白质而除去，最后残渣减去灰分即得粗纤维素。,111,2.,操作步骤：,称样,2-5g,（鲜样,20-30g,）用乙醚提脂肪后（无脂肪可省略）转入,500ml,锥型瓶加煮沸的,200ml,连接回流冷凝后加热煮沸保持,30mim30min,后取下立即用布氏漏斗过滤用沸水洗至不显酸性（用甲基红检查）。,112,用煮沸的,0.3N NaOH200ml,冲洗滤布上的残物于烧杯中（连接回流冷凝管）微沸,30,分钟取出用滤布过滤沸水洗,2-3,次洗到酚酞指示剂不呈碱性反应为止用蒸馏水把滤布上的残存物洗入,100ml,烧杯内倒入有石棉的古氏坩埚内抽去水份用,10-20mlC,2,H,5,OH,洗一次抽干（或用乙醚洗几次）将坩埚与内容物于,105,烘干箱烘,2-4h,移入干燥器,30min,称重（恒重）于,700,灼烧,1hr,使残留物全部灰化干燥冷却称重（损失重量即为粗纤维的含量）。,2.,操作步骤：,113,3,计算,粗纤维,%=(a-b),100/W,a,：在,105,下经干燥后称得的恒重（,g,）,b,：灼烧后称得的重量（,g,）,w,：样品重量（,g,）,用这种方法测出不完全是粗纤维，还有部分半粗纤维素，戊乳粉及含氮物质。,114,（二）容量法：,1.,原理：,样品用,2%ml,盐酸除去可溶性糖类、淀粉和半纤维素后，再用,80%,硫酸使纤维素溶解，纤维素和硫酸在加热之后，水解为葡萄糖，根据葡萄糖的含量换称成纤维素。,根据反应式,162.1:180.12=0.9:1,；,0.9,克纤维素水解后得,1,克葡萄糖,115,2.,方法：,称样,5g,于,250ml,磨口三角瓶中加,2%Hcl150ml,（用,HCl,除去可溶性糖类、淀粉和半纤维等）回流沸腾,4h,古氏石棉坩埚抽滤用热水洗至无,Cl,-,为止抽干再用乙醇和乙醚各洗涤一次放室温,2h,（使乙醚挥发）将坩埚与沉淀物移入原烧杯加,10,倍量的,80%,硫酸放,3h,使纤维素水解加,15,倍酸量的水于,70,水浴加热,5h,水解为葡萄糖冷却定容至,1000ml,测葡萄糖含量,116,（一）重量法,1.,原理：,利用果胶酸钙不溶于水的特性，先使果胶质从样品中提取出来，再加沉淀剂使果胶酸钙沉淀，测定重量并换算成果胶质重量。沉淀剂,+,果胶果胶酸钙。,117,采用的沉淀剂有两种：电介质：,Nacl Cacl,2,；有机溶液：甲醇 乙醇 丙酮,对于聚半乳糖醛酸酯化程度为,20%,时，水溶性差，易沉淀的果胶酸用,Nacl,为沉淀剂。,对于聚半乳糖醛酸酯化程度为,50%,时，水溶性大，难沉淀的果胶酸用,Cacl,2,为沉淀剂。,对于聚半乳糖醛酸酯化程度为,100%,时，用有机溶剂为沉淀剂。,这说明了聚半乳糖醛酸酯化程度大、水溶性就大，脂化程度会高，酒精浓度也应会大。,（一）重量法,1.,原理：,118,2.,方法：,称,30-50g,（干样,5-10g,）于,250ml,烧杯加,150ml,水煮沸,1h,（搅拌加水解免损失）冷却定溶,250ml,抽滤吸滤液,25ml,于,500ml,烧杯加,0.1N NaOH 100ml,放,30min,加,50ml 1N,醋酸加,50ml 2N Cacl,2,放,1hr,沸腾,5min,后用烘至恒重的滤纸过滤用热水洗至无,Cl,-,把滤纸,+,残渣于烘干恒重的称量瓶内,105,烘至恒重,（一）重量法,119,（二）容量法（蒸馏滴定法）,1.,原理：,溶解于水的果胶质是由多缩阿拉伯糖和果胶酸钙组成的测出果胶质的特征部分阿拉伯糖，则可算出果胶质含量。,溴混合液在,Hcl,作用下放出溴，溴再与糠醛作用，剩余的溴与碘化钾作用析出碘，可用亚硫酸钠滴定，从而计算糠醛的量。,120,2.,步骤,称捣碎样,10g,于,250ml,烧瓶中加,12%HCl 100ml,（比重,1.06,）接冷凝管并在瓶上接一个分液漏斗于,140-150,水浴加热蒸馏液取于量筒馏液达,30ml,时从漏斗加,12%Hcl 30ml,于烧瓶继续蒸馏保持瓶内体积至馏出液无糠醛（可取馏液,1d,于滤纸上，旁边滴醋酸苯胺试液,1d,，有糠醛存在时呈红色）,在馏液中加,12%Hcl,使总体积为,300ml,取出,100ml,加,25ml,溴混合液暗处放,1hr,再加,15%,碘化钾,10ml,淀粉指示剂,1d,用,0.1N,硫代硫酸钠滴定,（二）容量法（蒸馏滴定法）,121,