碳水化合物的分析检验精.ppt

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1、LOGO碳水化合物的分析碳水化合物的分析检验第1页，本讲稿共105页 一、概述 二、糖类的提取与澄清三、食品中还原糖的测定 四、蔗糖和总糖的测定五、淀粉的测定六、纤维素的测定 七、糖化力的检验第2页，本讲稿共105页v碳碳水水化化合合物物是是生生物物界界三三大大物物质质之之一一，是是自自然然界界分分布布广广泛泛、数数量量最最多多的的有机化合物，是食品的主要组成分之一有机化合物，是食品的主要组成分之一 。v1919世纪，化学家测定碳水化合物的组成，发现碳水化合物中含有一定比率世纪，化学家测定碳水化合物的组成，发现碳水化合物中含有一定比率的碳、氢、氧元素，并且符合的碳、氢、氧元素，并且符合C Cm

2、 m（H H2 2O O）n n的结构，因此认为是碳和水化合而的结构，因此认为是碳和水化合而成，故取名为碳水化合物。成，故取名为碳水化合物。v进一步研究发现，有些符合这个结构式的化合物不是碳水化合物，如进一步研究发现，有些符合这个结构式的化合物不是碳水化合物，如甲醛（甲醛（CHCH2 2O O）,乙酸（乙酸（C C2 2H H4 4O O2 2），），乳酸（乳酸（C C3 3H H6 6O O3 3），），而有些碳水化合物却不符而有些碳水化合物却不符合这一结构式如脱氧核糖（合这一结构式如脱氧核糖（C C5 5H H1010O O4 4），），鼠李糖（鼠李糖（C C6 6H H1212O O5

3、5），），有些碳水化合有些碳水化合物还含有氮、硫、磷等成分。物还含有氮、硫、磷等成分。显显然然碳碳水水化化合合物物这这一一名名称称并并不不确确切切，但但由由于于沿沿用用已已久久，约约定定俗俗成成，就就这样留用下来了。这样留用下来了。v【引入新课引入新课】第3页，本讲稿共105页（一）碳水化合物的定义（一）碳水化合物的定义碳碳水水化化合合物物又又称称糖糖类类或或醣醣，它它是是多多羟羟基基醛醛、多多羟羟基基酮酮以以及及它它们们的的缩缩合合物物。确确切切地地说说，碳碳水水化化合合物物属属于于含含有有羰羰基基及及羟羟基基的的复复合合功功能能团团化化合合物类。物类。从从结结构构来来看看碳碳水水化化合合物

4、物的的定定义义：多多羰羰基基醛醛或或多多羟羟基基酮酮以以及及水水解解后后能能够够产产生多羟基醛或多羟基酮的一类有机化合物。生多羟基醛或多羟基酮的一类有机化合物。v（二）碳水化合物分类（二）碳水化合物分类v碳碳水水化化合合物物的的分分类类方方式式很很多多，通通常常按按结结构构性性质质分分为为：单单糖糖、低低聚聚糖糖和多糖：还原糖、非还原糖；可溶性糖、不溶性糖、转化糖等。和多糖：还原糖、非还原糖；可溶性糖、不溶性糖、转化糖等。一、概述一、概述第4页，本讲稿共105页v单单糖糖 是是指指用用水水解解方方法法不不能能将将其其分分解解的的碳碳水水化化合合物物，如如葡葡萄萄糖糖、果果糖糖、半半乳乳糖糖，它

5、它们们都都是是含含有有六六个个碳碳原原子子的的多多羟羟基基醛醛或或多多羟羟基基酮酮；为为结结晶晶性性固固体体，极极易易溶溶解解于于水水，微微溶溶于于乙乙醇醇，不不溶溶于于乙乙醚醚。水水溶溶液液具具有有甜甜味味，并并有有旋旋光光性性，所所有有单单糖糖都都具具有有还还原原性性，容容易易被被一一些些氧氧化化剂剂氧氧化化，如如FOLINFOLIN试剂等。试剂等。v双双糖糖 由由两两分分子子单单糖糖缩缩合合而而成成，如如蔗蔗糖糖、乳乳糖糖、麦麦芽芽糖糖和和海海藻藻糖糖等等。双双糖糖的的许许多多理理化性质类似于单糖，但只有部分双糖具有还原性，如乳糖和麦芽糖等。化性质类似于单糖，但只有部分双糖具有还原性，如

6、乳糖和麦芽糖等。v蔗蔗糖糖经经水水解解后后生生成成两两分分子子单单糖糖，具具有有还还原原性性，水水解解过过程程中中，旋旋光光度度由由右右变变为为左左，这这种种旋旋光光性性质质的的变变化化称称为为转转化化，故故蔗蔗糖糖水水解解后后得得到到的的葡葡萄萄糖糖和和果果糖糖的的混混合合物物称称为为转转化化糖糖。v1 1、按结构性质分类、按结构性质分类第5页，本讲稿共105页（二）碳水化合物分类（二）碳水化合物分类（2）1 1、按结构性质分类、按结构性质分类 低聚糖低聚糖 是指39个的单糖聚合物，主要有异麦芽低聚糖（多种异麦芽低聚糖的混合物）和棉籽糖、水苏糖、低聚果糖等。所有单糖和双糖都溶于水，又称溶解性

7、糖溶解性糖。多糖多糖：是由10个以上的单糖分子缩合而成的大分子化合物，如淀粉、糊精、果胶、纤维素等。人体可以消化利用的多糖主要是淀粉（包括糊精）。淀粉不溶于冷水、醇、醚等有机溶剂，不具有甜味，无还原性，但在酸或淀粉酶的作用下，可以分步水解，最后能得到具有还原性的葡萄糖。第6页，本讲稿共105页2 2、还原糖和非还原糖、还原糖和非还原糖 还原糖是指具有还原性的糖类，在糖类中葡萄糖葡萄糖分子中含有游离醛基游离醛基；果糖果糖分子中含有游离酮基游离酮基；乳糖和麦芽糖乳糖和麦芽糖分子中含有半缩醛羟基半缩醛羟基；因而都具有还原性，这些糖类统称为还原糖还原糖。不具有还原性的糖类，称非还原糖非还原糖。非还原糖

8、蔗糖、低聚糖以及多糖（如糊精、淀粉），其本身不具还原性，但可以通过水解而生成相应的还原性单糖，通过测定水解液的还原糖含量就可以求得试样中相应糖类的含量，因此，还原糖是一般糖还原糖是一般糖类定量的基础类定量的基础。第7页，本讲稿共105页现代营养工作者分为两大类：现代营养工作者分为两大类：有效碳水化合物有效碳水化合物：对人体有营养（提供能量）性的称做有效碳水化合物：对人体有营养（提供能量）性的称做有效碳水化合物无无效效碳碳水水化化合合物物（膳膳食食纤纤维维）：膳膳食食纤纤维维：指指人人们们的的消消化化系系统统或或者者消消化化系系统统中中的的酶酶不不能能消消化化、分分解解、吸吸收收的的物物质质，但

9、但是是消消化化系系统统中中的的微微生生物物能能分分解解利利用用其中一部分。其中一部分。对对于于膳膳食食纤纤维维近近几几年年来来人人们们研研究究得得多多。因因为为它它直直接接关关系系到到人人体体健健康康。比比如如，西西方方国国家家的的人人普普遍遍比比东东方方国国家家吃吃得得细细、精精，也也就就是是他他们们吃吃的的纤纤维维少少，谷谷类类食食物物较较少少，而而动动物物性性食食品品多多，蛋蛋白白质质、油油脂脂等等高高，所所以以在在他他们们国国家家得得直直肠肠癌癌的的人人较较多多。目目前前引引起起了了他他们们的的重重视视。最最近近他他们们有有好好多多食食品品厂厂在在面面包包中中加加一一些些膳膳食食纤纤维

10、维（米米糠糠、麸麸皮皮等等），还还专专门门有有些些食食品品直直接接破破碎碎，比比如如用用小小麦麦、玉玉米米破破碎碎后后加加工工即即可可食食。这这样样各各种种维维生生素素没有破坏，对身体有好处。没有破坏，对身体有好处。另外还要考虑到粮谷碾磨加工精度时，即要达到一定精白度，还要另外还要考虑到粮谷碾磨加工精度时，即要达到一定精白度，还要注意尽量减少维生素的损失。并注意保持膳食中纤维素有一定数量。注意尽量减少维生素的损失。并注意保持膳食中纤维素有一定数量。3 3、根据营养分类、根据营养分类第8页，本讲稿共105页v1 1、糖是新生婴儿重要的营养成分、糖是新生婴儿重要的营养成分。婴儿消化道内含有较多的乳

11、糖酶，这种乳糖酶能把乳糖分解。婴儿消化道内含有较多的乳糖酶，这种乳糖酶能把乳糖分解成葡萄糖和半乳糖。而半乳糖是构成成葡萄糖和半乳糖。而半乳糖是构成婴儿脑神经婴儿脑神经的重要物质。如果用蔗糖代替乳糖，婴儿大脑发育的重要物质。如果用蔗糖代替乳糖，婴儿大脑发育受到影响。因此我国对受到影响。因此我国对婴儿专用乳粉中的乳糖有特别的要求：婴儿专用乳粉中的乳糖有特别的要求：婴儿配方乳粉婴儿配方乳粉,(GB 10766-1997):,(GB 10766-1997):乳乳糖占碳水化合物量配方糖占碳水化合物量配方，%9090乳糖对于成年人来说，由于体内乳糖酶减少。乳糖不易被吸收。乳糖对于成年人来说，由于体内乳糖酶

12、减少。乳糖不易被吸收。2 2、糖糖是是焙焙烤烤食食品品的的主主要要成成分分之之一一。在在焙焙烤烤食食品品中中，糖糖与与蛋蛋白白质质发发生生美美拉拉德德反反应应。使使焙焙烤烤制制品品产生金黄色的颜色。这种颜色可增加人们的食欲感。同时也增加了食品的色、香、味。产生金黄色的颜色。这种颜色可增加人们的食欲感。同时也增加了食品的色、香、味。3 3、生理方面、生理方面1 1）提供能量。）提供能量。2 2）构构成成细细胞胞成成分分：糖糖与与蛋蛋白白质质结结合合成成糖糖蛋蛋白白，糖糖蛋蛋白白都都是是构构成成软软骨骨、骨骨骼骼等等结结缔缔组组织织的的基基质成分质成分3 3）促促进进消消化化：果果蔬蔬中中的的纤纤

13、维维素素、果果胶胶虽虽不不能能被被消消化化机机体体利利用用、但但可可促促进进胃胃肠肠蠕蠕动动和和消消化化。但但它它分分泌泌有有助助于于正正常消化和排便功能。常消化和排便功能。（三）测定意义（乳粉中还原糖测定意义）（三）测定意义（乳粉中还原糖测定意义）第9页，本讲稿共105页(一）定义和分类 碳水化合物统称为糖类，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 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。1.1 碳水化合物分类第10页，本讲稿共105页 在各种食品中存在形式和含量不一。糖分为单糖、双糖、多糖。有效碳水化合物人

14、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。第11页，本讲稿共105页碳水化合物单糖双糖多糖葡萄糖果糖半乳糖蔗糖乳糖麦芽糖淀粉纤维素果胶有效碳水化合物无效碳水化合物第12页，本讲稿共105页1.2 测定方法单糖和低聚糖物理法化学法色谱法：纸色谱法、薄层色谱法、酶法相对密度法折光法旋光法还原糖法（斐林氏法、高锰酸钾法、铁氰化钾法）碘量法缩合反应法多 糖淀粉：水解为单糖，再用单糖测定方法测定果胶和纤维素：多采用重量法第13页，本讲稿共105页食品中糖类物质的测定方法食品中糖类物质的测定方法 相对密度法

15、相对密度法折光法折光法旋光法旋光法物理法物理法 物理法 化学法 色谱法 发酵法 酶 法 重量法第14页，本讲稿共105页 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化学法还原糖法还原糖法碘量法碘量法比色法比色法第15页，本讲稿共105页 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、膳食纤维素色谱法色谱法酶法酶法第16页，本讲稿共105页（一）提取（一）提取 可可溶溶性性的的游游离离单单糖糖和和低低聚聚糖糖总总称称为为糖糖类类，如如葡葡萄萄糖糖、

16、蔗蔗糖糖、麦麦芽芽糖糖、乳乳糖糖。提提取取糖糖类类时时，一一般般将将试试样样磨磨碎碎浸浸渍渍成成溶溶液液，用用石石油油醚醚提提取取，除除去去其其中中的的脂脂类类和和叶叶绿绿素素。常常用用的的糖糖类类提提取剂有水和乙醇的水溶液。取剂有水和乙醇的水溶液。1.1.水水 糖糖类类可可用用40405050水水作作提提取取剂剂，如如温温度度高高时时，将将提提出出相相当当量量的的可可溶溶性性淀淀粉粉和和糊糊精精。水水提提取取液液中中，除除了了糖糖类类以以外外，还还有有蛋蛋白白质质、氨氨基基酸酸、多多糖糖及及色色素素等等干干扰扰物物质质，影影响响过过滤滤时时间间和和结结果果的的准准确确度度，所所以以还还需需要

17、要进进行行提提取取液液的的澄澄清清。通通常常糖糖类类及及其其制制品品、水果及其制品用水作提取剂。用水作提取剂应注意：水果及其制品用水作提取剂。用水作提取剂应注意：（1 1）温度不可过高：防止）温度不可过高：防止可溶性淀粉及糊精可溶性淀粉及糊精提取出来提取出来 。（2 2）酸酸性性试试样样：水水果果中中含含有有有有机机酸酸等等酸酸性性物物质质，可可使使蔗蔗糖糖等等低低聚聚糖糖在在加加热热时时被被部部分分水水解解（转转化化），所所以以水水果果及及其其制制品品等等酸酸性性试试样样提提取取时时要要用用碳碳酸酸钙钙中中和和后后提提取取即即提提取取液液应应控控制在中性制在中性。（3 3）萃取的液体：有酶活

18、性时，同样是使糖水解，加入二氯化汞（）萃取的液体：有酶活性时，同样是使糖水解，加入二氯化汞（HgCl2)HgCl2)抑制酶活性。抑制酶活性。1.3 可溶性糖类的提取和澄清第17页，本讲稿共105页1.3可溶性糖类的提取和澄清可溶性糖类的提取和澄清 2 2.乙醇的水溶液乙醇的水溶液 糖糖类类在在乙乙醇醇水水溶溶液液中中具具有有一一定定溶溶解解度度，当当提提取取液液中中乙乙醇醇体体积积分分数数70%70%时时，蛋蛋白白质质及及淀淀粉粉、糊糊精精等等多多数数都都不不溶溶解解，形形成成沉沉淀淀，故故对对于于含含大大量量淀淀粉粉、糊糊精精的的试试样样宜宜用用乙乙醇醇提提取取。常常用用的的提提取取液液中中

19、乙乙醇醇的的体体积积分分数数为为7 75 58585 (V/V)V/V)，若若试试样样含含水水量量较较高高，混混合合后后的的乙乙醇醇最最终终浓浓度度应应控控制制在在上上述述范范围。围。乙醇作提取液还可避免糖被酶水解。乙醇作提取液还可避免糖被酶水解。第18页，本讲稿共105页 提取液的制备方法要根据样的性状而定，但应遵循以下原则：取样量和稀释倍数的确定，要考虑所采用的分析方法的检测范围。一般提取经净化和可能的转化后，每毫升含糖量应在0.53.5mg之间，提取10克含糖2%的样品可在100毫升容量瓶中进行；而对于含糖较高的食品，可取510克样品于250毫升容量瓶中进行提取。1.3 可溶性糖类的提取

20、和澄清(1)(1)提取液的制备提取液的制备第19页，本讲稿共105页 含脂肪的食品，如乳酪，巧克力，蛋黄酱及蛋白杏仁糖等，通常需经脱脂后再以水进行提取。一般以石油醚处理一次或几次，必要时可以加热。每次处理后，倾去石油醚层（如分层不好，可以进行离心分离），然后用水提取。第20页，本讲稿共105页 含大量淀粉和糊精的食品，如粮谷制品，某些蔬菜，调味品，用水提取会使部分淀粉，糊精溶出，影响测定，同时过滤也困难，为此，宜采用乙醇溶液提取。乙醇溶液的浓度应高到足以使淀粉和糊精沉淀，通常用7075%的乙醇溶液。若样品含水量较高，混合后的最终浓度应控制在上述范围内。提取时可加热回流，然后冷却并离心，倾出上清

21、液，如此提取23次，合并提取液，蒸发除去乙醇。用乙醇溶液作提取剂时，提取液不用除蛋白质，因为蛋白质不会溶解出来。第21页，本讲稿共105页 含酒精和二氧化碳的液体样品，通常蒸发至原体积1/31/4，以除去酒精和二氧化碳。但酸性食，在加热前应预先用氢氧化钠调节样品溶液至中性，以防止低聚糖被部分水解。提取固体样品时，为提高提取效果，有时需加热，加热温度一般控制在4050，一般不超过80，温度过高时右溶性多糖溶出，增加下步澄清工作的负担，用乙醇做提取剂，加热时应安装回流装置。第22页，本讲稿共105页试试样样经经水水或或乙乙醇醇提提取取后后，提提取取液液中中除除含含可可溶溶糖糖外外，还还含含有有一一

22、些些干干扰扰物物质质，如如单单宁宁、色色素素、蛋蛋白白质质、有有机机酸酸、氨氨基基酸酸等等，这这些些物物质质的的存存在在使使提提取取液液带带有有色色泽泽或或呈呈现现浑浑浊浊影影响响滴定终点滴定终点，因此提取液均需要进行澄清处理，即加入澄清剂，使干扰物质沉淀而分离。，因此提取液均需要进行澄清处理，即加入澄清剂，使干扰物质沉淀而分离。澄澄清清剂剂要要求求：作作为为糖糖类类提提取取液液的的澄澄清清剂剂必必须须能能够够完完全全地地除除去去干干扰扰物物质质，不不吸吸附附糖糖类类，也也不不改改变变糖糖类类的的理理化化性性质质；同同时时，残残留留在在提提取取液液中中的的澄澄清清剂剂应应不不干干扰扰分分析析测

23、测定定或或很容易除去。常用的澄清剂有以下几种：很容易除去。常用的澄清剂有以下几种：1.1.中中性性醋醋酸酸铅铅pb(Ac)2pb(Ac)23H2O3H2O 能能除除去去蛋蛋白白质质、单单宁宁、有有机机酸酸、果果胶胶、还还能能凝凝聚聚其其他他胶胶体体，作作用用可可靠靠，不不会会使使还还原原糖糖从从溶溶液液中中沉沉淀淀出出来来，在在室室温温下下也也不不会会形形成成可可溶溶性性糖糖。但但它它脱脱色色力力差差，不不能能用用于于深深色色糖糖液液的的澄澄清清。适适用用于于植植物物性性试试样样、浅浅色色糖糖及及糖糖浆浆制制品品、果蔬制品、焙烤制品等。缺点：脱色力差，不能用于深色糖液的澄清，否则加活性炭处理。

24、果蔬制品、焙烤制品等。缺点：脱色力差，不能用于深色糖液的澄清，否则加活性炭处理。2.2.碱碱性性醋醋酸酸铅铅 能能除除去去蛋蛋白白质质、色色素素、有有机机酸酸，又又能能凝凝聚聚胶胶体体，但但它它可可形形成成较较大大的的沉沉淀淀，可可带带走走还还原原糖糖，特特别别是是果果糖糖。过过量量的的碱碱性性醋醋酸酸铅铅可可因因其其碱碱度度及及铅铅糖糖的的形形成成而而改变糖类的旋光度，可用于深色的蔗糖溶液的澄清。缺点：沉淀颗粒大，可带走果糖。改变糖类的旋光度，可用于深色的蔗糖溶液的澄清。缺点：沉淀颗粒大，可带走果糖。（2）提取液的澄清）提取液的澄清第23页，本讲稿共105页v3.3.醋醋酸酸锌锌溶溶液液和和

25、亚亚铁铁氰氰化化钾钾溶溶液液 澄澄清清效效果果良良好好，生生成成的的亚亚铁铁氰氰酸酸锌锌沉沉淀淀（白白色色），可可带带走走蛋蛋白白质质，发发生生共共同同沉沉淀淀作作用用，适适用用于于色色泽泽较较浅浅、富富含含蛋蛋白白质质的的提提取取液液 (如如乳乳制制品品)的澄清，常用于沉淀蛋白质，对乳制品最理想。的澄清，常用于沉淀蛋白质，对乳制品最理想。v4.4.硫硫酸酸铜铜溶溶液液和和氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液 二二者者合合并并使使用用生生成成氢氢氧氧化化铜铜，沉沉淀淀蛋蛋白白质质，可可作作为为牛乳试样的澄清剂牛乳试样的澄清剂。v5.5.氢氢氧氧化化铝铝 能能凝凝聚聚胶胶体体，但但对对非非胶胶态态物物质质澄

26、澄清清效效果果不不好好，可可用用作作较较色色溶溶液液的的澄澄清清剂，或作为附加澄清剂。剂，或作为附加澄清剂。v6.6.活活性性炭炭 能能除除去去植植物物性性试试样样中中的的色色素素，但但在在脱脱色色的的过过程程中中，伴伴随随的的蔗蔗糖糖损损失失较较大大。对对于于质质量量浓浓度度为为0.2g/100mL0.2g/100mL的的糖糖溶溶液液,若若使使用用动动物物活活性性炭炭0.5g0.5g进进行行脱脱色色,不不论论左左旋旋糖糖或或右右旋糖旋糖,被吸附的损失很少被吸附的损失很少,但用动物性活性炭但用动物性活性炭,则这些糖将被吸附损失则这些糖将被吸附损失6%6%8%。第24页，本讲稿共105页 澄清剂

27、的使用澄清剂的使用v 澄澄清清剂剂的的种种类类很很多多，性性能能也也各各不不相相同同，应应根根据据提提取取液液的的性性质质、干干扰扰物物质质的种类、含量以及所采用的糖的测定方法，加以适当的选择。的种类、含量以及所采用的糖的测定方法，加以适当的选择。v 澄清剂的用量澄清剂的用量v在在实实际际工工作作中中避避免免使使用用过过多多的的澄澄清清剂剂。过过量量的的澄澄清清试试剂剂会会使使分分析析结结果果出出现现失失真真的的现现象象。使使用用铅铅盐盐作作为为澄澄清清剂剂时时，用用量量不不宜宜过过大大，当当试试样样溶溶液液在在测测定定过过程程进进行行加加热热时时，铅铅与与还还原原糖糖（果果糖糖）反反应应，生

28、生成成铅铅糖糖产产生生误误差差，使使测测得得糖糖量量降降低低。可可加加入入除除铅铅剂剂如如草草酸酸钾钾（K K2 2CrOCrO4 4）、草草酸酸钠钠（NaNa2 2CrOCrO4 4）、硫硫酸酸钠钠（NaNa2 2SOSO4 4）、磷磷酸酸氢氢二二钠钠（NaNa2 2HPOHPO4 4）等等来来减减少少误误差差，使用时加少量固体即可。使用时加少量固体即可。第25页，本讲稿共105页 还原糖是一般糖类定量的基础。还原糖是一般糖类定量的基础。GB/T 5009.7-2008GB/T 5009.7-2008食品中还原糖食品中还原糖的测定的测定中有两种方法中有两种方法:第一法直接滴定法、第二法高锰酸

29、钾滴定法第一法直接滴定法、第二法高锰酸钾滴定法 （一）直接滴定法一）直接滴定法1、原理v试样经除去蛋白质后，在加热条件下，以次甲基蓝作指示剂，直接试样经除去蛋白质后，在加热条件下，以次甲基蓝作指示剂，直接滴定已经标定过的碱性酒石酸铜溶液滴定已经标定过的碱性酒石酸铜溶液(用还原糖标准溶液标定碱性酒石酸用还原糖标准溶液标定碱性酒石酸铜溶液铜溶液)，还原糖将溶液中的二价铜还原成氧化亚铜。以后稍过量的还原糖使还原糖将溶液中的二价铜还原成氧化亚铜。以后稍过量的还原糖使次次甲蓝指示剂褪色，表示终点到达。甲蓝指示剂褪色，表示终点到达。根据试样溶液消耗体积，计算还原糖量。根据试样溶液消耗体积，计算还原糖量。反

30、应过程如下：反应过程如下：三、食品中还原糖的测定三、食品中还原糖的测定 第26页，本讲稿共105页（1 1）将一定量的碱性酒石酸铜甲液、乙液等量混合，甲液中的CuSO4与乙液中的NaOH反应立即生成天蓝色的氢氧化铜沉淀；CuSO4+2NaOH Cu(OH)2+Na2SO4 （天蓝色）（2 2）天蓝色的氢氧化铜沉淀很快与乙液中的酒石酸钾钠反应，生成深蓝色的可溶性的酒石酸钾钠铜配合物。COONaCOONaCHOHCHO+Cu(OH)2=Cu（深蓝色、可溶性）（深蓝色、可溶性）+2H2OCHOHCHO COOKCOOK第27页，本讲稿共105页（3 3）在在加加热热条条件件下下，以以次次甲甲基基蓝蓝

31、作作为为指指示示剂剂，用用除除蛋蛋白白质质后后的的试试样样溶溶液液进进行行滴滴定定，试样溶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。试样溶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。v COONa COONaCOONa COONav CHO CHO CHO CHOv CHO CHO CHOH CHOH v66 Cu+(CHOH)Cu+(CHOH)4 4+6H+6H2 2O O6 6 +(CHOH)+(CHOH)4 4+3Cu+3Cu2 2O O v CHO CHO CHOH CHOH v CH CH2 2HO HO CH CH2 2OHOHv COOK COOK CO

32、OK COOKv（4 4）待待二二价价铜铜全全部部被被还还原原后后，稍稍过过量量的的还还原原糖糖把把次次甲甲基基蓝蓝还还原原成成为为其其隐隐色色体体，溶溶液液蓝蓝色色消消失，即为终点，根据试样溶液消耗量可计算还原糖含量。失，即为终点，根据试样溶液消耗量可计算还原糖含量。v亚甲蓝氧化型亚甲蓝氧化型+还原糖还原糖亚甲蓝还原型（亚甲蓝还原型（C1616H1818ClN3 3S3H2 2O）v (蓝色蓝色)（无色）（无色）第28页，本讲稿共105页注：（1）此法所用的氧化剂碱性酒石酸铜的氧化能力较强，醛糖和酮糖都能被氧化，所测得是总还原糖含量。（2）直接滴定法对还原糖进行定量的基础是碱性酒石酸铜溶液中

33、 Cu2+的量，所以，试样处理时不能采用铜盐作为澄清剂。（3）在碱性酒石酸铜乙液中加入亚铁氰化钾，是为了使之与Cu2O生成可溶性的无色络合物，而不再析出红色沉淀，使终点便于观察。其反应式如下：Cu2O+K4Fe(CN)6+H2O=K2Cu2Fe(CN)6+2KOH（4）碱性酒石酸铜甲液和乙液应分别贮存，用时才混合，不能事先混合贮存。否则酒石酸钾钠铜配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。（5）次甲基蓝本身也是一种氧化剂，其氧化型为蓝色，还原型为无色；但在测定条件下，它的氧化能力比Cu2+弱，故还原糖先与Cu2+反应，Cu2+完全反应后，稍微过量一点的还原糖将次甲基

34、蓝指示剂还原，使之由蓝色变为无色，指示滴定终点。第29页，本讲稿共105页v实际上，还原糖在碱性溶液实际上，还原糖在碱性溶液中与硫酸铜的反应并不完全中与硫酸铜的反应并不完全符合以上关系，还原糖在此符合以上关系，还原糖在此反应条件下将产生降解，形反应条件下将产生降解，形成多种活性降解产物，其反成多种活性降解产物，其反应过程极为复杂，并非反应应过程极为复杂，并非反应方程式中所反映的那么简单。方程式中所反映的那么简单。在碱性及加热条件下还原糖在碱性及加热条件下还原糖将形成某些差向异构体的平将形成某些差向异构体的平衡体系。衡体系。第30页，本讲稿共105页v(1)(1)盐酸。盐酸。v(2)(2)碱碱性

35、性酒酒石石酸酸铜铜甲甲液液：称称取取1515g g硫硫酸酸铜铜 (CuSOCuSO4 45H5H2 2O)O)及及0.050.05g g次次次次甲甲甲甲基基基基蓝蓝蓝蓝，溶溶入入水水中中并并稀稀释释至至10001000mLmL。v(3)(3)碱碱性性酒酒石石酸酸铜铜乙乙液液：称称取取5050g g酒酒石石酸酸钾钾钠钠及及7575g g氢氢氧氧化化钠钠，溶溶于于水水中中，再再加加入入4 4g g亚亚铁铁氰氰化化钾钾，完完全溶解后，用水稀释至全溶解后，用水稀释至10001000mLmL，贮存于贮存于橡胶塞玻璃瓶橡胶塞玻璃瓶内。内。v(4)(4)乙酸锌溶液：称取乙酸锌溶液：称取21.921.9g g

36、乙酸锌，加乙酸锌，加3 3mLmL冰乙酸，加水溶解并稀释至冰乙酸，加水溶解并稀释至100100mLmL。v(5)(5)亚铁氰化钾溶液：称取亚铁氰化钾溶液：称取10.610.6g g亚铁氰化钾，加水溶解并稀释至亚铁氰化钾，加水溶解并稀释至100100mLmL。v(6)(6)葡葡萄萄糖糖标标准准溶溶液液：准准确确称称取取1.0001.000g g经经过过962962干干燥燥2 2h h的的纯纯葡葡萄萄糖糖，加加水水溶溶解解后后加加入入5 5mLmL盐盐酸酸，并以水稀释至并以水稀释至10001000mLmL。此溶液每此溶液每1mL1mL相当于相当于1.01.0mgmg葡萄糖。葡萄糖。v(7)(7)果

37、糖标准溶液：按葡萄糖标准溶液的配制操作，配制每果糖标准溶液：按葡萄糖标准溶液的配制操作，配制每mLmL标准溶液相当于标准溶液相当于1.01.0mgmg的果糖。的果糖。v(8)(8)乳糖标准溶液：按葡萄糖标准溶液的配制操作，配制每乳糖标准溶液：按葡萄糖标准溶液的配制操作，配制每mLmL标准溶液相当于标准溶液相当于1.01.0mgmg的乳糖的乳糖(含含水水)。2 2、试剂试剂第31页，本讲稿共105页(9)转化糖标准溶液：准确称取1.0526g纯蔗糖，用100mL水溶解，置于具塞三角瓶中加5mL盐酸(1+1)在6870水浴中加热15min，放置至室温定容至1000mL，每1mL标准溶液相当于1.0

38、mg转化糖。3 3、仪器、仪器分析天平；牛角匙（合用）50mL小烧杯，1个/组；250mL容量瓶，1个/组；100mL量筒，1个/2组；250mL锥形瓶3只/组50mL碱式滴定管1支/组 5mL移液管4支/2组；10mL移液管1支/2组；干燥滤纸3张，漏斗1个/组小玻璃棒1根/组 玻璃珠：9颗电炉：每2组一台（带石棉网）第32页，本讲稿共105页v（1 1）试样处理）试样处理v乳乳类类、乳乳制制品品及及含含蛋蛋白白质质的的冷冷食食类类：称称取取约约2.52.50g0g5 5.00g.00g固固体体试试样样（或或吸吸取取2525.00mL.00mL5050.00mL.00mL液液体体试试样样），

39、置置于于250250mLmL容容量量瓶瓶中中，加加5050mLmL水水，摇摇匀匀后后慢慢慢慢加加入入5 5mLmL乙乙酸酸锌锌溶溶液液，混混匀匀放放置置片片刻刻，加加入入5 5mLmL亚亚铁铁氰氰化化钾钾溶液，加水至刻度，混匀，沉淀、静置溶液，加水至刻度，混匀，沉淀、静置3030minmin，用干燥滤纸过滤，弃去初滤液，滤液备用。用干燥滤纸过滤，弃去初滤液，滤液备用。v酒酒精精性性饮饮料料：吸吸取取100.0100.0mLmL试试样样，置置于于蒸蒸发发皿皿中中，用用氢氢氧氧化化钠钠(40(40g/L)g/L)溶溶液液中中和和至至中中性性，在在水水浴浴上上蒸蒸发发至原体积的至原体积的1/41/4

40、后，移入后，移入250250mLmL容量瓶中容量瓶中,加水至刻度。加水至刻度。v含含大大量量淀淀粉粉的的食食品品：称称取取10.0010.00g g20.0020.00g g试试样样，置置于于250250mLmL容容量量瓶瓶中中，加加200200mLmL水水，在在4545水水浴浴中中加加热热1 1h h，并并时时时时振振摇摇。冷冷却却后后加加水水至至刻刻度度，混混匀匀，静静置置、沉沉淀淀。吸吸取取2020mLmL上上清清液液于于另另一一250250mLmL容量瓶中，以下按容量瓶中，以下按自自“慢慢加入慢慢加入5 5mLmL乙酸锌溶液乙酸锌溶液”起依法操作。起依法操作。v汽汽水水等等含含有有二二

41、氧氧化化碳碳的的饮饮料料：吸吸取取100.0100.0mLmL试试样样置置于于蒸蒸发发皿皿中中，在在水水浴浴上上除除去去二二氧氧化化碳碳后后，移移入入250250mLmL容量瓶中，并用水洗涤蒸发皿，洗液并入容量瓶中，再加水至刻度，混匀后，备用。容量瓶中，并用水洗涤蒸发皿，洗液并入容量瓶中，再加水至刻度，混匀后，备用。v4 4、测定方法测定方法第33页，本讲稿共105页v（2 2）标定碱性酒石酸铜溶液标定碱性酒石酸铜溶液：吸取碱性酒石酸铜：吸取碱性酒石酸铜甲液和乙液甲液和乙液各各5.05.0mLmL，置于置于150150mLmL锥形瓶中，加入水锥形瓶中，加入水1010mLmL，玻璃珠玻璃珠2 2

42、粒。从滴定管中加粒。从滴定管中加约约9 9mLmL葡萄糖葡萄糖标准液，控制在标准液，控制在2 2minmin内加热至沸腾，趁热以每两秒一滴的速度继续滴加葡萄内加热至沸腾，趁热以每两秒一滴的速度继续滴加葡萄糖标准液或其他还原糖标准溶液，直至蓝色刚好褪去为终点。记录消耗的葡糖标准液或其他还原糖标准溶液，直至蓝色刚好褪去为终点。记录消耗的葡萄糖标准溶液或其他还原糖标准溶液的萄糖标准溶液或其他还原糖标准溶液的总体积总体积。平行操作三份，取其平均值。平行操作三份，取其平均值。计算计算1010mLmL（甲、乙液各甲、乙液各5 5mLmL）碱性酒石酸铜液相当于葡萄糖或其它还原糖的碱性酒石酸铜液相当于葡萄糖或

43、其它还原糖的质量（质量（mgmg）。）。v式中：式中：A A10mL10mL（甲、乙液各（甲、乙液各5mL5mL）碱性酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的质）碱性酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的质量量(mg)(mg)；v C C葡萄糖标准溶液的浓度，葡萄糖标准溶液的浓度，mg/mLmg/mL；v V V标定时消耗葡萄糖标准溶液的体积，标定时消耗葡萄糖标准溶液的体积，mLmL。第34页，本讲稿共105页【为什么要在沸腾状态下完成滴定？为什么要在沸腾状态下完成滴定？】滴定时要保持沸腾状态，使上升蒸汽阻止空气侵入滴定反应体系滴定时要保持沸腾状态，使上升蒸汽阻止空气侵入滴定反应体系中，中，一方面一方面，加热可加快还原

44、糖与，加热可加快还原糖与CuCu2 2+的反应速度；的反应速度；另一方面另一方面，加热，加热可防止空气进入，避免氧化亚铜和还原型的次甲基蓝被空气氧化从而使得耗可防止空气进入，避免氧化亚铜和还原型的次甲基蓝被空气氧化从而使得耗糖量增加。次甲基蓝的变色反应是可逆的，还原型次甲基蓝遇到空气中的氧糖量增加。次甲基蓝的变色反应是可逆的，还原型次甲基蓝遇到空气中的氧时又会被氧化为其氧化型，再变为蓝色。此外，氧化亚铜也极不稳定，容易时又会被氧化为其氧化型，再变为蓝色。此外，氧化亚铜也极不稳定，容易与空气中的氧结合而被氧化，从而增加还原糖的消耗量。与空气中的氧结合而被氧化，从而增加还原糖的消耗量。第35页，本

45、讲稿共105页v吸吸取取碱碱性性酒酒石石酸酸铜铜甲甲液液及及乙乙液液各各5.05.0mLmL，置置于于150150mLmL锥锥形形瓶瓶中中，加加水水1010mLmL，玻玻珠珠2 2粒粒，控控制制在在2 2minmin内内加加热热至至沸沸，趁趁热热以以先先快快后后慢慢的的速速度度，从从滴滴定定管管中中滴滴加加试试样样处处理理液液，并并保保持持溶溶液液沸沸腾腾状状态态，等溶液蓝色变浅时，以每两秒等溶液蓝色变浅时，以每两秒1 1滴的速度滴定，直至蓝色刚好褪去为终点，记录消耗的试样溶液体积。滴的速度滴定，直至蓝色刚好褪去为终点，记录消耗的试样溶液体积。当当样样液液中中还还原原糖糖浓浓度度过过高高时时，

46、应应适适当当稀稀释释，再再进进行行正正式式滴滴定定，使使每每次次滴滴定定消消耗耗样样液液的的体体积积控控制制在在与与标标定定碱碱性性酒酒石石酸酸铜铜溶溶液液时时所所消消耗耗的的还还原原糖糖标标准准溶溶液液的的体体积积相相近近，约约在在1010mLmL左右。左右。v（3 3）试样溶液预测试样溶液预测 当浓度过低时，则采取直接加入当浓度过低时，则采取直接加入10.010.0mLmL试样液试样液，免去加水，免去加水1010mLmL，再用还原糖标准溶液再用还原糖标准溶液滴定至终点，记录滴定至终点，记录消耗的体积（消耗的体积（A A）与与标定时标定时消耗的还原糖标准溶液体积（消耗的还原糖标准溶液体积（B

47、 B）之差相当于）之差相当于1010mLmL样液中的还原糖的量（样液中的还原糖的量（C C）。）。A+C=B C=B-A A+C=B C=B-A第36页，本讲稿共105页想一想：为什么要进行预测？想一想：为什么要进行预测？预测定的目的：对试样溶液中还原糖浓度有一定要求预测定的目的：对试样溶液中还原糖浓度有一定要求（1mg/mL 1mg/mL 左右），测定时试样溶液的消耗体积应该与标定左右），测定时试样溶液的消耗体积应该与标定葡萄糖标液的消耗体积相近，通过测定了解试样浓度是否合葡萄糖标液的消耗体积相近，通过测定了解试样浓度是否合适，浓度过大或过小应该加以调整，使测定时消耗试样溶液适，浓度过大或过

48、小应该加以调整，使测定时消耗试样溶液量在量在10mL10mL左右；二是通过测定可知道此溶液的大概消耗左右；二是通过测定可知道此溶液的大概消耗量，以便在正式的滴定时，预先加入比实际用量少量，以便在正式的滴定时，预先加入比实际用量少1mL1mL左右的样液，只留下左右的样液，只留下1mL1mL左右的样液在继续滴定时加入，以左右的样液在继续滴定时加入，以便保证在便保证在1min1min内完成续滴定工作，提高了测定的准确度。内完成续滴定工作，提高了测定的准确度。第37页，本讲稿共105页v吸吸取取碱碱性性酒酒石石酸酸铜铜甲甲液液及及乙乙液液各各5.05.0mLmL，置置于于150150mLmL锥锥形形瓶

49、瓶中中，加加水水1010mLmL，玻玻珠珠2 2粒粒，从从滴滴定定管管中中加加比比预预测测体体积积少少1 1mLmL的的试试样样溶溶液液，控控制制在在2 2minmin内内加加热热至至沸沸腾腾，趁趁热热以以每每两两秒秒一一滴滴的的速速度度继继续续滴滴定定，至至蓝蓝色色刚刚好好褪褪去去为为终终点点。记记录录消消耗耗的的试试样样溶溶液液的的总总体体积积。同同法平行操作三份，得出平均消耗体积。法平行操作三份，得出平均消耗体积。v5 5、结果计算、结果计算v式中：式中：vX X还原糖质量分数（还原糖质量分数（g/100g)g/100g)；m m试样质量，试样质量，g g；vA A10mL10mL碱性酒

50、石酸铜溶液相当于还原糖（以葡萄糖计）的质量碱性酒石酸铜溶液相当于还原糖（以葡萄糖计）的质量(mg)mg)；v250250试样处理液总体积试样处理液总体积(mL)mL)；vV V测定时消耗的试样处理液体积（测定时消耗的试样处理液体积（mLmL）。）。v计计算算结结果果：还还原原糖糖含含量量大大于于等等于于10g/100g10g/100g时时保保留留三三位位有有效效数数字字；还还原原糖糖小小于于10g/100g10g/100g时时，保留两位有效数字。保留两位有效数字。v（4 4）试样溶液滴定）试样溶液滴定第38页，本讲稿共105页v（1 1）还原糖在碱性溶液中与硫酸铜的反应并不符合当量关系，还）还