糖类的测定.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,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,*,食品中糖类的测定,学习目标,1、了解糖类的种类及性质,2、,掌握还原糖的测定方法及原理,3、,了解淀粉的测定过程,4、了解纤维及果胶的性质及测定方法,第1页，共73页。,食品中糖类的测定内容,一、还原糖的测定,二、蔗糖的测定,三、总糖的测定,四、淀粉的测定,五、粗纤维及果胶的测定,第2页，共73页。,概述,1、糖类的概念、分类及性质,糖类概念：是指多羟基醛、酮及其缩合物。,糖类旧称碳水化合物，是由碳、氢、氧三种元素组成的一大类化合物。,糖+蛋白质糖蛋白,糖+脂肪糖脂,第3页，共73页。,概述,糖类：分为单糖、低聚糖、多糖。,有效糖类人体能消化利用的单糖、双糖、多糖中的淀粉。,无效糖类多糖中的纤维素、半纤维素、果胶等不能被人体消化利用的。,这些无效糖类能促进肠道蠕动。,第4页，共73页。,概述,2、糖类在食品中的含量,3、糖类的测定方法,第5页，共73页。,相对密度法,折光法,旋光法,物理法,物理法,化学法,色谱法,发酵法,酶 法,重量法,第6页，共73页。,直接滴定法,(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,第7页，共73页。,纸色谱,薄层色谱,GC（气相色谱法）,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,第8页，共73页。,概述,4、测定糖类的意义（略）,第9页，共73页。,二、还原糖的测定,还原糖概念：具有还原性的糖。,所有的单糖都是还原糖；,低聚糖中的乳糖、麦芽糖是还原糖。,低聚糖中的蔗糖是非还原糖，多糖也是非还原糖。但蔗糖、多糖都可以水解成还原糖。通过测定水解后的还原糖来测定蔗糖或多糖。,所以说：还原糖的测定是糖类定量的基础。,第10页，共73页。,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。,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。,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。,蔗糖的测定：,本院循环水式真空泵 产品型号：SHZD()型,平均分子量达530万。,掌握还原糖的测定方法及原理（高锰酸钾法、直接滴定法）,葡萄糖氧化酶测葡萄糖,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。,05 g/mL的溶液，还有酒石酸钾钠配制而成的。,（1）用标准的葡萄糖溶液标定菲林试剂。,操作程序：提取液的制备氧化过滤,标准葡萄糖溶液的配制菲林试液的,对稀酸、稀碱难溶，人体不能消化利用的部分。,本院循环水式真空泵 产品型号：SHZD()型,还原糖的测定方法：有直接滴定法和高锰酸钾滴定法。,第11页，共73页。,（一）高锰酸钾法（费林试液法）,1、测定原理,还原糖+Cu,2+,Cu,2,O,浅蓝色砖红色(沉淀)。,Cu,2,O+Fe,3+,+H,+,Cu,2+,+Fe,2+,Fe,2+,+KMnO,4,Fe,3+,+Mn,2+,操作程序：提取液的制备氧化过滤,溶解滴定空白试验计算。,（计算得 Cu,2,O量查表 还原糖量）,第12页，共73页。,含有Cu,2+,的试剂是：菲林试剂,：,斐林试剂：由,碱性酒石酸铜甲、乙两液配制而成。,斐林试剂中酒石酸钾钠铜是一种氧化剂，反应的终点可用次甲基蓝作指示剂，在碱性、,沸腾,环境下还原呈无色。根据斐林试剂完全还原所需的还原糖量，计算出样品还原糖量。,第13页，共73页。,斐林试剂,斐林试剂是德国化学家斐林（Hermann von Fehling，1812年-1885年）在1849年发明的。它是由氢氧化钠的质量分数为0.1 g/mL的溶液和硫酸铜的质量分数为0.05 g/mL的溶液，还有酒石酸钾钠配制而成的。,它与可溶性的还原性糖(葡萄糖）、果糖和麦芽糖)在加热的条件下，能够生成砖红色的氧化亚铜沉淀。因此，斐林试剂常用于鉴定可溶性的还原性糖的存在与否。,第14页，共73页。,2、试剂,（1）碱性酒石酸铜甲液：,配制：称取34.639g硫酸铜（CuSO45H2O），加适量水溶解，加入0.5mL盐酸，加水稀释至500 mL，用精制石棉过滤。,（2）碱性酒石酸铜乙液：,配制：称取173g酒石酸钾钠与50g氢氧化钠，加适量水溶解，并稀释至500mL，用精制石棉过滤，贮存于橡胶塞玻璃瓶内。,作用：产生,Cu,2+,。,第15页，共73页。,（3）精制石棉：,取石棉先用3mol/L盐酸浸泡23h，用水洗净；,再用100g/L氢氧化钠浸泡23h，倾去溶液；,再用碱性酒石酸铜乙液浸泡数小时，用水洗净；,再用3mol/L盐酸浸泡数小时，用水洗至不呈酸性；,加水振荡，使之成为微细的浆状软纤维，用水浸泡并贮存于玻璃瓶中；,作用：用于填充,古氏坩埚,。,第16页，共73页。,古氏坩埚,古氏坩埚：英文名称是Goochcrucible。,它是化学分析中兼作过滤及称量沉淀用的一种坩埚。,因美国化学家古奇所创制而得名。由瓷土制成。,使用时先将石棉绒均覆盖在坩埚的多孔底上（约1-2毫米厚），盖以多孔瓷板，再地瓷板上均匀覆盖一层石棉绒，烘干至恒重，即可供沉淀过滤和称量之用。,自玻璃过滤坩埚出现后，这种坩埚则很少应用。,第17页，共73页。,（4）1/5高锰酸钾标准溶液：0.1mol/L。,高锰酸钾溶液需标定,称取草酸钠（GB1289基准物，105干燥2h，存于干燥器中）0.1g，准确至0.0002g，溶于 50mL水中，再加硫酸溶液（3.2）10mL，将此溶液加热至7585，用配制好的高锰酸钾（3.5）滴定,溶液呈现粉红色且1min不褪色为终 点,滴定结束时,溶液温度在60以上,同时作空白试验。,作用：滴定生成的亚铁盐，据消耗高锰酸钾的量计算氧化亚铜的量。,第18页，共73页。,（5）氢氧化钠溶液：1 mol/L。,作用：加入到碱性酒石酸铜甲液中，提供碱性条件。或者在处理样品时用。,第19页，共73页。,（6）酸性硫酸铁溶液：称取50g硫酸铁，加入200mL水溶解后，慢慢加入100mL硫酸，冷却后加水稀释至1000mL。,作用：溶解氧化亚铜沉淀。,（7）盐酸：3 mol/L。,作用：精制石棉用。,第20页，共73页。,3、仪器,（1）25mL古氏坩埚或垂融坩埚,垂融坩埚,第21页，共73页。,仪器,真空泵或水泵。,本院循环水式真空泵,产品型号：,SHZD()型,产品展商：,巩义予华仪器有限责任公司,第22页，共73页。,循环水式多用真空泵,第23页，共73页。,第24页，共73页。,砂芯过滤活动装置,第25页，共73页。,4、操作方法,（1）样品处理,乳类、乳制品及蛋白质的冷食类,称样入容量瓶加水摇匀加斐甲及碱加水定容混匀静置过滤备用。,第26页，共73页。,酒精性饮料,含大量淀粉的食品,汽水等含二氧化碳的饮料,第27页，共73页。,操作方法,样品处理,第28页，共73页。,（2）测定,吸取50mL处理后的样品溶液，于400mL烧杯内；,加入碱性酒石酸铜甲液、乙液各25mL；,第29页，共73页。,于烧杯上盖一表面皿，加热，控制在4min内沸腾，再准确加热2min；,趁热用铺好石棉的古氏坩埚或G4垂融坩埚抽滤，并用60热水洗涤烧杯及沉淀，至洗液不呈碱性为止。,第30页，共73页。,第31页，共73页。,将古氏坩埚或垂融坩埚放回原400mL烧杯中；,加25mL酸性硫酸铁溶液及25mL水，用玻棒搅拌使氧化亚铜完全溶解；,第32页，共73页。,用0.1000mol/L（1/5KmnO4）溶液滴定至微红色为终点。,吸取50mL水代替样品溶液，在同样条件下做空白试验。,第33页，共73页。,5、计算1,第34页，共73页。,计算2,根据氧化亚铜的质量查表，得到还原糖的量（附表4）。,第35页，共73页。,计算3,计算样品中还原糖的含量,第36页，共73页。,说明,第37页，共73页。,（二）直接滴定法,1、原理,还原糖+Cu,2+,Cu,2,O,浅蓝色砖红色(沉淀)。,（1）用标准的葡萄糖溶液标定菲林试剂。,获得10mL碱性酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的质量（mg）。,（2）,用样液滴定菲林试剂。,根据样液消耗量可计算出还原糖含量。,第38页，共73页。,（1）用标准的葡萄糖溶液标定菲林试剂。,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钠反应，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，用葡萄糖标液滴定。,目的：获得10mL碱性酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的质量（mg）。,第39页，共73页。,（2）用样液滴定菲林试剂。,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，待二价铜全部被还原后，稍过量的还原糖把次甲基蓝还原，溶液由蓝色变为无色，即为滴定终点。根据样液消耗量可计算出还原糖含量。,第40页，共73页。,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。,第41页，共73页。,2、试剂,（1）碱性酒石酸铜甲液：,称取15g硫酸铜（CuSO45H2O）及0.05 g,次甲基蓝，,溶于水中并稀释至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。,第42页，共73页。,次甲基蓝也是一种氧化剂，但在测定条件下氧化能力比Cu,2,+,弱，故还原糖先与Cu,2,+,反应，Cu,2,+,完全反应后，稍过量的还原糖才与次甲基蓝指示剂反应，使之由蓝色变为无色，指示到达终点。,为消除氧化亚铜沉淀对滴定终点观察的干扰，在碱性酒石酸铜乙液中加入少量亚铁氰化钾，使之与Cu,2,O生成可溶性的无色络合物，而不再析出红色沉淀，其反应如下：,Cu,2,O +K,4,Fe(CN)+H,2,O,K,2,Cu,2,Fe(CN),6,+2KOH,第43页，共73页。,（3）乙酸锌溶液：称取21.9g乙酸锌Zn(CH,3,OO),2,2H,2,O，加3mL冰醋酸，加水溶解并稀释至100mL。,作用：澄清反应液，便于滴定。,第44页，共73页。,（4）亚铁氰化钾溶液：106g/L。称取10.6g亚铁氰化钾K,4,Fe(CN),6,3H,2,O，溶于水中，稀释至100mL,作用：,消除氧化亚铜沉淀对滴定终点观察的干扰。,第45页，共73页。,（5）盐酸。,作用：配制葡糖糖标准溶液时用。,（6）葡糖糖标准溶液：,准确称取1.000g经过98100干燥至恒重的纯葡萄糖，加水溶解后加入5mL盐酸，并用水稀释至1000mL，此溶液毫升相当于1mg葡萄糖。,第46页，共73页。,裴林试剂的标定,不能根据反应式直接计算出还原糖含量，而是要用已知浓度的葡萄糖标准溶液标定的方法。,裴林试剂的标定,准确吸取碱性酒石酸铜甲液和乙液各,5ml,，置于,250ml,锥形瓶中，加水,10ml,，加玻璃珠,3,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，趁热以每,2,秒一滴的速度滴加葡萄糖标准溶液，直至溶液蓝色刚好图褪去为终点。,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,第47页，共73页。,F =c,V,式中：F-10mg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；,V-标定时消耗葡萄糖标准溶液的总体积，ml。,第48页，共73页。,3、测定方法,程序,：（1）菲林试剂的标定,标准葡萄糖溶液的配制菲林试液的,配制各取5mL菲林甲、乙液用标准葡萄糖,溶液标定。,（2）样品制备各取5mL菲林甲、乙,液用样液预滴定用样液滴定。,第49页，共73页。,（1）样品处理,（2）样品溶液预测,菲林试剂样液蓝色褪去,记录消耗样液体积。,第50页，共73页。,样品溶液必须进行预测的原因：,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；,通过预测可以了解样品溶液浓度是否合适，浓度过大后过小应加以调整，使预测时消耗样液量在10mL左右；,另外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1mL左右的样液，只留下1mL左右样液在继续滴定时加入，以保证在规定时间内完成继续滴定工作，提高测定的准确度。,第51页，共73页。,（3）样品溶液测定,准确吸取碱性酒石酸甲液和乙液各5.0mL，置于250mL锥性瓶中，加水10mL，加入玻璃珠2粒，从滴定管滴加比预测体积少1mL的样品溶液，加热使其在2min内加热至沸，趁热继续以每2s 1滴的速度滴定，直至蓝色刚好退去为终点。记录消耗样液的体积。,同法平行操作三次，取其平均值。,第52页，共73页。,（4）结果计算,第53页，共73页。,说明,为消除氧化亚铜沉淀对滴定终点观察的干扰，在碱性酒石酸铜乙液中加入少量亚铁氰化钾，使之与Cu,2,O生成可溶性的无色络合物，而不再析出红色沉淀，其反应如下：,Cu,2,O+K,4,Fe(CN),6,+H,2,O K,2,Cu,2,Fe(CN),6,+2KOH,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。,第54页，共73页。,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映是可逆的，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。,第55页，共73页。,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，以防空气进入反应液中。,滴定结束，锥形瓶离开热源后，由于空气中氧的氧化，使溶液又重新变蓝，此时不应再滴定。,本方法中，测定条件如反应液碱度、热源强度、加热时间、滴定速度、反应进行的程度等均会对测定结果造成影响，因此应严格按照规定的条件操作。,第56页，共73页。,三、非还原糖的测定：,非还原糖 还原糖,（水解）,蔗糖的测定：,原理：样脱脂乙醇提取除蛋白及杂质盐酸水解（蔗糖还原糖）测水解前、后还原糖乘以换算系数即为蔗糖含量。,第57页，共73页。,蔗糖的测定,说明：,（1）蔗糖的水解速度比其他双糖、低聚糖要快得多，因此，在本法,规定的条件下,，蔗糖可完全水解，而其他糖类的水解可以忽略不计。,（2）为了获得准确的结果，应严格遵守规定的操作条件。,（3）一分子蔗糖水解为一分子的葡萄糖和一分子的果糖。蔗糖的分子量是342，一分子的葡萄糖和一分子的果糖分子量是360。故由转化糖的含量转化为蔗糖的含量时，应乘以换算系数342/360=0.95。,第58页，共73页。,四、总糖的测定,（一）总糖的概念：,总糖：具有还原性的糖（葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖等）和在测定条件下能水解为还原性单糖的蔗糖的总量。,测定方法：直接滴定法。,第59页，共73页。,四、总糖的测定,（二）测定原理,样除蛋白质及杂质+盐酸加热水解（蔗糖还原糖）直接滴定还原糖。,第60页，共73页。,五、淀粉测定,淀粉的测定方法有多种，全部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,第61页，共73页。,酸水解法,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。,第62页，共73页。,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。,第63页，共73页。,酶水解法,酶解-酸解-测定还原糖,（与酸水解比较时间 短）,第64页，共73页。,适用范围,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。,第65页，共73页。,旋光法,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。,第66页，共73页。,（7）盐酸：3 mol/L。,（2）用样液滴定菲林试剂。,对稀酸、稀碱难溶，人体不能消化利用的部分。,所以说：还原糖的测定是糖类定量的基础。,获得10mL碱性酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的质量（mg）。,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钠反应，生成深蓝色的可溶性酒石酸钾钠铜络合物。,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。,（2）为了获得准确的结果，应严格遵守规定的操作条件。,记录消耗样液体积。,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钠反应，生成深蓝色的可溶性酒石酸钾钠铜络合物。,重量法测果胶、纤维素、膳食纤维素,本院循环水式真空泵 产品型号：SHZD()型,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。,第67页，共73页。,六、纤维及果胶的测定,粗纤维主要成分是纤维素、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。,对稀酸、稀碱难溶，人体不能消化利用的部分。,第68页，共73页。,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,。,第69页，共73页。,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。,现在更多的是考虑膳食纤维的作用,这里不叙述其测定方法,第70页，共73页。,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530万。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。,果胶的测定方法有：重量法、咔唑比色法、果胶酸钙滴定法、蒸馏滴定法。,本书采用重量法,第71页，共73页。,重量法测定果胶的测定原理,先用70的乙醇处理样品，使果胶沉淀，再依次使用乙醚、乙醇洗涤沉淀，以除去可溶性糖类、脂肪、色素等物质，残渣分别用酸或水提取总果胶或水溶性果胶。果胶经皂化生成果胶酸钠，再经醋酸酸化使之生成果胶酸，加入钙盐则生成果胶酸钙沉淀，烘干后称量。,第72页，共73页。,本章小结,1、重、难点及适用范围,掌握还原糖的测定方法及原理（高锰酸钾法、直接滴定法）,了解淀粉的测定过程（酶水解法、酸水解法）,2、作业,第73页，共73页。,