第3章碳水化合物的测定精选PPT.ppt
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1、第3章碳水化合物的测定第1页,本讲稿共40页l农产品中的农产品中的碳水化合物碳水化合物通常包括通常包括糖分,淀粉糖分,淀粉,纤维素,半纤维素,纤维素,半纤维素以及果胶等。它们均为衡量农产品品质常须分析的重要项目。以及果胶等。它们均为衡量农产品品质常须分析的重要项目。l农产品中的主要糖分有农产品中的主要糖分有单糖单糖(葡萄糖和果糖)和(葡萄糖和果糖)和双糖双糖(蔗糖)。(蔗糖)。它们都溶于水也溶于酒精,通称水溶性糖或可溶性糖。它们都溶于水也溶于酒精,通称水溶性糖或可溶性糖。l单糖具有单糖具有还原还原的特性,称还原糖。的特性,称还原糖。l蔗糖不具还原性,称非还原糖。但蔗糖经水解为单糖后又具有还蔗糖
2、不具还原性,称非还原糖。但蔗糖经水解为单糖后又具有还原性。原性。l糖的还原性质与测定方法有密切关系,糖的还原性质与测定方法有密切关系,大多的测定方法是依据这大多的测定方法是依据这一还原性质来定量它的含量的一还原性质来定量它的含量的。第一节第一节 概述概述第2页,本讲稿共40页l植物体中的植物体中的糖分糖分含量依作物种类,品种特性及生育时期变化很含量依作物种类,品种特性及生育时期变化很大。受环境条件:气温,光照,雨水,施肥等影响。大。受环境条件:气温,光照,雨水,施肥等影响。l另外,作物在贮藏过程中,糖分不断变化:开始时由于多糖的另外,作物在贮藏过程中,糖分不断变化:开始时由于多糖的水解而糖分含
3、量增加,而后期又因呼吸作用的消耗使糖分减少。水解而糖分含量增加,而后期又因呼吸作用的消耗使糖分减少。l因此,分析意义可分为三种:因此,分析意义可分为三种:1.植株中少量可溶性糖的测定,以研究植物不同生育时期体内碳、植株中少量可溶性糖的测定,以研究植物不同生育时期体内碳、氮代谢的分配状况,作物的生长发育状况;氮代谢的分配状况,作物的生长发育状况;2.农产品水果、蔬菜中的糖分含量测定,以了解其品质并评价耕作栽培措农产品水果、蔬菜中的糖分含量测定,以了解其品质并评价耕作栽培措施、贮藏条件的合理性;施、贮藏条件的合理性;3.糖的作用如甘蔗、甜菜中的糖分测定,为是否适合加工和评价加糖的作用如甘蔗、甜菜中
4、的糖分测定,为是否适合加工和评价加工条件的优劣提供参考数据。工条件的优劣提供参考数据。第3页,本讲稿共40页l淀粉作为植物的贮藏物质淀粉作为植物的贮藏物质,大量地存在于禾本科种子和,大量地存在于禾本科种子和薯类作物块根块茎中,例如禾本科种子中淀粉含量可达薯类作物块根块茎中,例如禾本科种子中淀粉含量可达干重的干重的50%-80%,块根,块茎中达鲜重的,块根,块茎中达鲜重的20%-30%。作物作物淀粉淀粉%作物作物淀粉淀粉%水稻水稻7580小麦小麦48.670.2玉米玉米58.2 68.3大麦大麦43.668.3大豆大豆2 9黑麦黑麦55.2 62.1豌豆豌豆20.0 48.0燕麦燕麦31.5 6
5、1.6马铃薯马铃薯10 23第一节第一节 概述概述第4页,本讲稿共40页l 淀粉分析的意义淀粉分析的意义:1.作为食品及家禽饲料的主要成分、食品加工及轻工业的作为食品及家禽饲料的主要成分、食品加工及轻工业的重要原料之一,其含量的高低决定了其的加工可能和价重要原料之一,其含量的高低决定了其的加工可能和价值;值;2.评价栽培管理和施肥的合理性与否;评价栽培管理和施肥的合理性与否;3.为研究作物的代谢特点和品种特性提供参考。为研究作物的代谢特点和品种特性提供参考。第一节第一节 概述概述第5页,本讲稿共40页l植物组织中水溶性糖包括单糖(葡萄糖,果糖)和双糖(蔗糖)。植物组织中水溶性糖包括单糖(葡萄糖
6、,果糖)和双糖(蔗糖)。l测定首先须用水在测定首先须用水在80 浸提出来,也可以用酒精浸提(可避免糖类被浸提出来,也可以用酒精浸提(可避免糖类被酶水解)。酶水解)。l还原糖还原糖的测定方法很多,有重量法,容量法,比色法及旋光法等。的测定方法很多,有重量法,容量法,比色法及旋光法等。l重量法重量法是以还原糖将斐林试剂还原产生的是以还原糖将斐林试剂还原产生的Cu2O称重为基础的经典称重为基础的经典法。法。容量法容量法按所用氧化剂不同又可分为铜还原法和铁氰化钾还原法按所用氧化剂不同又可分为铜还原法和铁氰化钾还原法两类。前者常用斐林试剂为氧化剂,后者有铁氰化钾的碱性溶液为氧两类。前者常用斐林试剂为氧化
7、剂,后者有铁氰化钾的碱性溶液为氧化剂。化剂。第二节第二节 水溶性糖的测定水溶性糖的测定第6页,本讲稿共40页l水:水果、蔬菜等采用。但这些样品中含有有机酸,为了水:水果、蔬菜等采用。但这些样品中含有有机酸,为了防止蔗糖等水解,防止蔗糖等水解,需要需要保持提取液中性,可加入粉状保持提取液中性,可加入粉状CaCO3。l乙醇水溶液:也是常用提取剂。当乙醇浓度为乙醇水溶液:也是常用提取剂。当乙醇浓度为750850 mL/L时,蛋白质及大多数多糖都不能溶解,因此可避免糖类被酶水时,蛋白质及大多数多糖都不能溶解,因此可避免糖类被酶水解。解。一、水溶性糖的提取和澄清一、水溶性糖的提取和澄清第7页,本讲稿共4
8、0页澄清剂澄清剂l作用作用:沉淀一些干扰物质,避免影响糖类的测定。:沉淀一些干扰物质,避免影响糖类的测定。l选择原则选择原则:不应吸附糖类,不改变糖类的比旋光:不应吸附糖类,不改变糖类的比旋光度等理化性质。度等理化性质。l种类种类:中性醋酸铅中性醋酸铅、碱性醋酸铅、醋酸锌和亚铁氰、碱性醋酸铅、醋酸锌和亚铁氰化钾溶液化钾溶液第8页,本讲稿共40页l中性醋酸铅中性醋酸铅:这是糖分析中:这是糖分析中最常用的一种澄清剂最常用的一种澄清剂。它能除去蛋白。它能除去蛋白质、丹宁、有机酸、果胶,还能凝聚其他胶体,它的作用较可靠,质、丹宁、有机酸、果胶,还能凝聚其他胶体,它的作用较可靠,不会使还原糖从溶液中沉淀
9、出来,在室温下也不会形成可溶性的不会使还原糖从溶液中沉淀出来,在室温下也不会形成可溶性的铅糖。但它铅糖。但它脱色力差,不能用于深色糖液的澄清脱色力差,不能用于深色糖液的澄清。它适用于植物。它适用于植物性样品、浅色糖及糖浆制品、果蔬等。性样品、浅色糖及糖浆制品、果蔬等。l碱性醋酸铅碱性醋酸铅:这种澄清剂能除去蛋白质、色素、有机酸,又能:这种澄清剂能除去蛋白质、色素、有机酸,又能凝聚凝聚胶体胶体,但它可生成体积较大的沉淀,可带走还原糖,特别但它可生成体积较大的沉淀,可带走还原糖,特别是果糖是果糖。过量的碱性醋酸铅可因其碱度及铅糖的形成而改变糖类的。过量的碱性醋酸铅可因其碱度及铅糖的形成而改变糖类的
10、旋光度。此澄清剂用以旋光度。此澄清剂用以处理深色的蔗糖溶液处理深色的蔗糖溶液,以供旋光仪测定之,以供旋光仪测定之用。用。澄清剂澄清剂第9页,本讲稿共40页澄清剂澄清剂l醋酸锌和亚铁氰化钾溶液醋酸锌和亚铁氰化钾溶液:它的澄清效果良好,生成的亚:它的澄清效果良好,生成的亚铁氰化锌沉淀,可以挟走蛋白质,发生共沉淀作用,适用于铁氰化锌沉淀,可以挟走蛋白质,发生共沉淀作用,适用于色泽较浅、富含蛋白质色泽较浅、富含蛋白质的提取液,如的提取液,如乳制品乳制品。l注意:避免使用过量澄清剂注意:避免使用过量澄清剂。若用铅盐澄清法。若用铅盐澄清法(或加铅澄清或加铅澄清法法),过量试剂会使分析,过量试剂会使分析结果
11、失真结果失真。甚至中性醋酸铅之类安。甚至中性醋酸铅之类安全的澄清剂,用量也不能过大。全的澄清剂,用量也不能过大。第10页,本讲稿共40页水提取法水提取法l将新鲜果蔬样品洗净擦干,切成小块,混匀。称取将新鲜果蔬样品洗净擦干,切成小块,混匀。称取25.00-50.00g置置高高速组织捣碎机速组织捣碎机中捣碎(或置研钵中加少量石英砂共同研磨),然后中捣碎(或置研钵中加少量石英砂共同研磨),然后小心转入小心转入250mL容量瓶中,加水量约为容量瓶中,加水量约为150 mL。风干已磨细的样品。风干已磨细的样品则可称取则可称取0.500-5.00g,洗入容量瓶中,亦加水至约,洗入容量瓶中,亦加水至约150
12、 mL。l然后加入然后加入0.5-1.5 g粉状粉状CaCO3中和样品中的酸度,摇动约中和样品中的酸度,摇动约1 min,置,置80水浴中保温浸提水浴中保温浸提30分钟分钟,其间摇动数次以使糖分浸提完全。其间摇动数次以使糖分浸提完全。l冷却,滴加冷却,滴加10%醋酸铅醋酸铅溶液至不再产生白色絮状沉淀为止(约溶液至不再产生白色絮状沉淀为止(约2-5mL)以沉淀蛋白质,以沉淀蛋白质,定容,用干滤器过滤,滤液中加入足量草酸定容,用干滤器过滤,滤液中加入足量草酸钠以除去醋酸铅,多次加入、过滤,直到无铅离子为止,得糖提钠以除去醋酸铅,多次加入、过滤,直到无铅离子为止,得糖提取液。取液。P307第11页,
13、本讲稿共40页酒精提取法酒精提取法l对含有对含有较多淀粉或菊糖较多淀粉或菊糖的样品,用水提取会使部分糊精或菊糖进入的样品,用水提取会使部分糊精或菊糖进入溶液中,影响分析结果,同时过滤也困难,因而最好采用酒精提取溶液中,影响分析结果,同时过滤也困难,因而最好采用酒精提取法。法。l方法一:将研磨成糊状的样品称量后,或是干样称样后,加方法一:将研磨成糊状的样品称量后,或是干样称样后,加80%酒酒精精100mL,在,在125 或或250mL三角瓶,并安装上回流冷凝管,在三角瓶,并安装上回流冷凝管,在80 水浴中保温提取三次,每次加水浴中保温提取三次,每次加100 mL 80%酒精,第一次保温提取酒精,
14、第一次保温提取30分钟,后两次各分钟,后两次各15分钟。合并三次酒精溶液于瓷蒸发皿中,放在分钟。合并三次酒精溶液于瓷蒸发皿中,放在85 水浴上蒸发除去酒精,一直到酒精提取余下只约水浴上蒸发除去酒精,一直到酒精提取余下只约3-5 mL后,后,用水将残渣洗入用水将残渣洗入250mL容量瓶中定容,即为糖的提取液(容量瓶中定容,即为糖的提取液(酒精提酒精提取液不必去蛋白质,因蛋白质不会溶解出来取液不必去蛋白质,因蛋白质不会溶解出来)。)。l方法二:教材方法二:教材P307 第12页,本讲稿共40页二、单糖(还原糖)的测定二、单糖(还原糖)的测定 铜还原直接滴定法铜还原直接滴定法铜还原直接滴定法铜还原直
15、接滴定法原理:原理:l还原糖可使还原糖可使斐林(斐林(Fehling)试剂)试剂还原生成还原生成Cu2O沉淀沉淀,而本而本身被氧化和降解为糖酸。斐林试剂是由身被氧化和降解为糖酸。斐林试剂是由CuSO4溶液,溶液,NaOH和酒石酸钾溶液组成。和酒石酸钾溶液组成。l在碱性溶液中,酒石酸盐可与铜盐形成在碱性溶液中,酒石酸盐可与铜盐形成络离子络离子而不致生成氢氧而不致生成氢氧化铜沉淀。化铜沉淀。第13页,本讲稿共40页l在沸热的条件下,用在沸热的条件下,用还原糖待测液滴还原糖待测液滴定一定量斐林试剂时,定一定量斐林试剂时,铜的酒石酸络盐被还原糖还原铜的酒石酸络盐被还原糖还原,产生红色,产生红色Cu2O
16、沉淀,还沉淀,还原糖则被氧化和降解。原糖则被氧化和降解。二、单糖(还原糖)的测定二、单糖(还原糖)的测定 铜还原直接滴定法铜还原直接滴定法铜还原直接滴定法铜还原直接滴定法第14页,本讲稿共40页l滴定时以滴定时以亚甲基蓝亚甲基蓝为氧化还原指示剂,稍过量的还原糖可使为氧化还原指示剂,稍过量的还原糖可使蓝色的氧化型亚甲基蓝还原为无色的还原型亚甲基蓝蓝色的氧化型亚甲基蓝还原为无色的还原型亚甲基蓝,即达滴,即达滴定终点。定终点。二、单糖(还原糖)的测定二、单糖(还原糖)的测定 铜还原直接滴定法铜还原直接滴定法铜还原直接滴定法铜还原直接滴定法第15页,本讲稿共40页1斐林试剂斐林试剂A:称取:称取34.
17、639g CuSO4(GR)溶于少量水后,洗入)溶于少量水后,洗入500ml 容量瓶,用水定容。容量瓶,用水定容。2斐林试剂斐林试剂B:称取:称取173g酒石酸钾钠(酒石酸钾钠(AR)和)和50g NaOH(AR)溶于少)溶于少量水后,洗入量水后,洗入500ml 容量瓶,用水定容。容量瓶,用水定容。30.5%亚甲基蓝指示剂:称取亚甲基蓝指示剂:称取0.5g亚甲基蓝溶于亚甲基蓝溶于100水中。水中。4葡萄糖标准溶液:称取干燥的葡萄糖(葡萄糖标准溶液:称取干燥的葡萄糖(GR)0.2000g用少量水溶解后,洗用少量水溶解后,洗入入100ml 容量瓶中,用水定容。此为容量瓶中,用水定容。此为2mg/m
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