糖类物质的测定课件.ppt

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1、第六章 糖类物质的测定,第一节 概述第二节 可溶性糖类的测定*第三节 淀粉的测定*第四节 粗纤维的测定第五节 果胶物质的测定(自学),可溶性糖类的提取与澄清。直接滴定法、高锰酸钾法的测定原理?蔗糖的测定方法?淀粉的测定方法?,第六章 重点,第一节 概述,一、糖类物质的定义和分类二、食品中糖类物质的分布与含量三、食品中糖类物质测定意义四、食品中糖类物质的测定方法,一、糖类物质的定义和分类定义糖类物质过去常被称为碳水化合物,这是因为在其分子结构中是由碳、氢、氧三种元素组成,且氢与氧的比例数和水一样,故名,但是也有例外,所以称为糖类物质比较准确一些。,糖类物质是食品工业主要原料和辅助材料,也是大多数

2、食品的主要成分之一。 包括: 单糖:葡萄糖、果糖、半乳糖(6C);木糖、核糖、阿拉伯糖(5C)等。 低聚糖:蔗糖、麦芽糖、乳糖、麦芽低聚糖、低聚果糖、低聚半乳糖等。 多糖同多糖:由同一种单糖构成的多聚糖,如淀粉、糊精、纤维素等;杂多糖:由不同单糖分子和糖醛酸分子组成的多聚糖,如果胶、黄原胶、半纤维素等。,如以能否被人类消化利用来分类,则可分为:(1)有效糖类物质(有效碳水化合物)葡萄糖、果糖等单糖、普通低聚糖及淀粉等多糖;(2)无效糖类物质(无效碳水化合物)果胶、半纤维素、纤维素等多聚糖及有些低聚糖,如水苏糖等。,二、食品中糖类物质的分布与含量糖类物质的自然界分布很广,在各种食品中存在的形式和

3、含量不同。葡萄糖、果糖是食品中最主要的单糖,主要存在于水果蔬菜中,含量差别很大。新疆的葡萄,单糖含量可达10%以上,蜂蜜中的单糖含量可达75%。,蔗糖普遍存在于具有光合作用的植物中,含量最高的为甘蔗及甜菜,可达8%-15%(15%-20%);果蔬中也大多含有,如西瓜、菠萝含量可达4%-8%。乳糖仅存在于哺乳动物中,乳汁中可达4%以上。麦芽糖自然界中并不存在,由淀粉水解产生。,其它低聚糖,如低聚果糖、低聚木糖、低聚半乳糖等在自然界中含量均很少,大多通过酶法合成。属功能性成分。淀粉广泛存在农作物中,主要分布在籽粒、根茎和块茎中,水果中以香蕉含量较高。纤维素、半纤维素、果胶:麸糠、麸皮等存在于组织中

4、。,三、食品中糖类物质测定意义1、食品中主要含量指标;2、标志着食物的热量;3、食品中的风味物质(质构、形态、口感、物化性质等);4、食品工业生产中重要控制参数和指标。,四、食品中糖类物质的测定方法直接法:根据糖类物质的理化性质作为分析原理制定的各种分析方法。间接法:根据已知食品的组成,扣除测定的水分、蛋白质、粗脂肪、总灰分等含量以后,利用差减法计算出来的,通常以总碳水化合物来表示。,直接法比间接法更基本更实际,主要包括:,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,纸色谱 薄层色谱 GC HPLC

5、 糖离子色谱法 淀粉酶测定淀粉含量; 葡萄糖氧化酶测定葡萄糖; -半乳糖脱氢酶测定乳糖、半乳糖等。,色谱法,酶法,利用酶的专一性,其它方法电泳法、生物传感器法等。 电泳法:对食品中各种可溶性糖分进行分离和定量。如葡萄糖、果糖、乳糖、棉籽糖等常用纸上电泳法和薄层电泳法进行检验。生物传感器:简单、快速、可实现在线分析,如用葡萄糖生物传感器可以在线检测混合样品中葡萄糖的含量。,第二节 可溶性糖类的测定,一、可溶性糖的提取和澄清二、还原糖的测定三、蔗糖的测定四、总糖的测定五、可溶性糖类的分离与定量,一、可溶性糖的提取和澄清 可溶性糖通常是指葡萄糖、果糖等游离单糖及蔗糖、乳糖、麦芽糖等低聚糖。,提取,纯

6、化,测定,(一)提取的目的:将被测组分(可溶性糖)提取完全,非糖成分(干扰组分)尽量排除。常用提取剂: 1、水(40-50) 2、70%-75%乙醇溶液,主要考虑:1、提取液含糖量最好控制在0.53.5 mg/mL;2、含脂肪样品,如乳酪、巧克力、蛋黄酱、调味品等,需先经脱脂后再用水提取;3、含有大量淀粉及糊精的食品,用水提取时,应避免糊精和淀粉的溶出(用70%75%乙醇溶液最适宜);,4、鲜活产品,如谷物、薯类、果蔬等,应避免提取过程中淀粉酶的水解(先经灭酶);5、含酒精和二氧化碳的样品,通常先经蒸发浓缩,除去酒精和二氧化碳后再处理,对于酸性样品应防止低聚糖(蔗糖)被部分水解(调为中性)。,

7、(二)澄清目的:除去提取液中存在的干扰物质。可能存在的干扰物:色素、蛋白质、单宁、有机酸、氨基酸、果胶质、可溶性淀粉等。,1、对选用的澄清剂的要求(1)能充分除去干扰物质;(2)对被测糖分不改变其含量和理化性质;(3)不干扰后面的分析测定。,2、可供选用的澄清剂: (1)中性乙酸铅(最常用)可除去蛋白质、单宁、果胶、有机酸等杂质,但脱色力较差;适用于浅色糖液、果蔬制品、焙烤食品等; (2)乙酸锌亚铁氰化钾(生成氰亚铁酸锌沉淀)吸附或带去干扰物质,对除去蛋白质能力强,脱色力差; (3)硫酸铜氢氧化钠溶液:碱性条件下,铜离子使蛋白质沉淀,适合于富含蛋白质样品,如乳品等;,(4)碱性乙酸铅:澄清能力

8、强,可除去胶质、蛋白质、色素、单宁等大分子物质,但可能会损失部分糖分,适用于深色糖浆、废糖蜜等; (5)氢氧化铝(铝乳):能凝聚胶体、吸附能力强; (6)活性炭:吸附能力强、适用深色溶液的脱色,对糖的损失较大,不常用。,3、澄清剂的用量:用量适当,用量太少,杂质除去不完全;用量太多可能造成较大误差。除铅!(用Pb(Ac)2做澄清剂时 ),除铅剂有:K2C2O4、Na2C2O4、Na2SO4等,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。 根据糖分的还原性的测定方法叫还原糖法。 还原糖的测定方法很多,最常用的有碱

9、性铜盐法、铁氰化钾法、碘量法、比色法及酶法等。,(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配成的溶液。在加热条件下,还原糖能将碱性酒石酸铜溶液中Cu2+ Cu+ Cu2O 。根据此反应过程中定量方法不同,碱性铜盐法分为直接滴定法、高锰酸钾法、萨氏法及蓝-爱农法等。,1.直接滴定法(GB/T5009.7-2003) (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,用样液滴定,样液中的还原糖与酒石酸

10、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。,Cu2+ + 还原糖 Cu+,计算还原糖的量有两种方法: 用已知浓度的还原糖标准溶液标定的方 法。 利用通过实验编制出的还原糖检索表来算。 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。,(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

11、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。,应用最广,(3)试剂的配制方法 碱性酒石酸铜甲液:称取硫酸铜15.00g及0.05g次甲基蓝,溶于水中并稀释至1000mL。 碱性酒石酸铜乙液:称取50.00g酒石酸钾钠及75g NaOH ,溶于水中,再加入4g亚铁氰化钾,完全溶解后,用水稀释至1000mL,贮存于具橡胶塞玻璃瓶中。 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1g,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),加水稀释至10

12、00mL。,(4)测定样品处理 不同的样品稍有不同适量样品于250ml容量瓶中,加50ml水,摇匀,慢慢加入5ml乙酸锌及5ml亚铁氰化钾,加水至刻度,摇匀,静置30min。干滤纸过滤,弃去初滤液,收集滤液备用。标定碱性酒石酸铜溶液 (用哪种还原糖表示,就用哪种还原糖标定)5.0ml甲液,5.0ml乙液于150 ml锥形瓶中 10ml H2O,3粒玻璃珠 从滴定管中加入约9ml葡萄糖标液 2min内加热至沸 趁沸滴加葡萄糖标液(2秒1滴),至溶液蓝色刚好褪去。记录总体积,平行操作三份,取平均值。,样液预测同标定,用样液滴定,先快后慢,至溶液颜色变浅时,2秒1滴,至蓝色刚褪去,记录消耗样液体积。

13、样液测定同标定,从滴定管中加比预测体积少1ml的样液。平行三份。计算,5、说明*醛糖和酮糖都被氧化,本法测得的是总还原糖量。样品处理时不能用铜盐作澄清剂,因为Cu2+是本法定量基础。次甲基蓝氧化能力比Cu2+弱,故还原糖先与Cu2+反应,后与它反应,指示终点。乙液中亚铁氰化钾作用是:与反应生成的Cu2O生成可溶性的无色络合物,消除红色Cu2O沉淀对终点观察的干扰。甲液和乙液应分别储存,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Cu2O沉淀,使试剂有效浓度降低。,滴定必须在沸腾条件下进行:a、可加快还原糖与酒石酸铜的反应速度;b、次甲基蓝变色反应是可逆的,还原型的次甲基蓝遇

14、空气中氧时又会被氧化为氧化型,氧化亚铜也极不稳定,易被空气中O2所氧化,保持反应液沸腾可防止空气进入,避免次甲基蓝和Cu2O被氧化而增加耗糖量,使结果偏低。所以滴定时不要摇动瓶,更不能取下。测定时应严格控制实验条件,力求一致。影响结果的操作因素有:反应液碱度、热源强度、煮沸时间、滴定速度,甚至锥形瓶的规格等。碱度影响Cu2+与还原糖反应速度、反应程度,因此必须控制反应液体积,标定与测定时耗体积应接近,以使碱度一致,热源强度适当且不变,否则引起蒸发量不同,碱度变化。沸腾时间短,消耗糖液多;滴定过快,消耗糖液也多。,测定时不是全部由滴定方式加入,而是先加所需样液的绝大部分,仅留约1ml由滴定方式加

15、入,目的是使绝大多数样液与碱性酒石酸铜在完全相同的条件下反应,减少因滴定操作带来的 误差,提高测定精度。预测的目的:通过预测可调整样液浓度大小,使消耗体积与标定时消耗体积相近(约10ml);二是可知在正式测定时预先加多少量,只留下约1ml续滴,以保证在1min内完成滴定工作,提高测定准确度。在测定加糖乳制品时,若蔗糖与乳糖的含量比超过31时,则应在滴定量中加上校正值后再进行计算。,2、高锰酸钾滴定法(贝尔德蓝Bertrand法)本法称为还原糖的测定方法的经典的方法,为国标GB/T5009.7中的第二法。方法的准确度和重现性都优于直接滴定法,适用于各类食品中还原糖的测定。有色样液也可。但操作复杂

16、、费时、需使用专用的检索表(见教材中附表四,相当于氧化亚铜质量的葡萄糖、果糖、乳糖、转化糖质量表)。,本法由Bertrand于1906年提出,故名。原理: 还原糖+碱性铜试剂(斐林试剂) Cu2O(沉淀) 过滤(古氏坩埚) 洗涤(热水,60) 溶解(酸性硫酸铁溶液)Fe2+(与Cu2+等当量) Fe3+(用KMnO4滴定Fe2+,根据消耗的ml数,计算Cu2O量),(一定量),(一定量,过量),(一定量),反应式: Cu2O+ Fe2(SO4)3+H2SO4=2CuSO4+2FeSO4+H2O 10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4 = 5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8H

17、2O 2mol KMnO4相当于5mol Cu2O,测定样品处理同直接滴定法处理,但改用“CuSO4及NaOH溶液”作澄清剂,以免引入Fe2+。 测定50ml样液于大烧杯中加甲、乙液各25ml盖上表皿,加热(4min内沸腾,准确煮2min)趁热过滤(G4砂芯坩埚)(容易去除其它杂质,防O2溶入),用60水(可减少O2的溶入)洗杯及沉淀至洗液不呈碱性为止将坩埚放回原烧杯中,加25ml Fe2(SO4)3、25ml水。用玻璃棒搅拌使Cu2O溶解用KMnO4滴定至微红色。同时取50ml水代替样液作空白试验。,计算,消耗的KMnO4相当的Cu2O量(mg)=,用哪种还原糖表示,就查哪种还原糖的质量。,

18、查附表四,说明煮沸后的反应液应呈蓝色(酒石酸钾钠铜络离子),因Cu溶液是过量的,如不呈蓝色,说明样液含糖过高,有可能没有反应完全,应调整样液浓度。过滤及洗涤时,应使沉淀始终浸在液面以下,避免空气氧化Cu2O。,3、萨氏法原理:碱性铜盐Cu2+(过量)+ 还原糖 Cu2O Cu2O+ H2SO4 = 2Cu+ + SO42- + H2O KIO3 + 5KI + 3H2SO4 = 3I2 +3K2SO4 + 3H2O 2Cu+ + I2 = 2Cu2+ + 2I- I2(余)+ 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6 同时作空白试验。由消耗Na2S2O3的体积还原糖系数(1ml0.0

19、05mol/L Na2S2O3标液相当于还原糖的量mg)即可计算还原糖含量。,特点:由于萨氏试剂的碱度降低,可提高还原糖的还原当量,可测出微量的还原糖,自1933年Somogyi提出后,经过不断改进,形成了现在的方法,可用于微量样品或样品中微量还原糖(0.0153mg)的测定,如成品白砂糖中的还原糖,生物材料中的还原糖等。有色样液不受限制。,4、蓝爱农法(Lane-Eynon Method)还原糖(样品溶液)+斐林氏溶液 反应产物(滴加) (Cu2+,一定量)根据样液消耗量查专用检索表,次甲基蓝,特点: 斐林氏试剂与高锰酸钾法相同,滴定操作与直接滴定法类似(以次甲基蓝为指示剂),但测定过程有严

20、格规定,包括检液浓度,沸腾时间,滴定速度,总测定时间(3min之内)等,计算结果用查表法,终点不易判断,对于初学者不易掌握,故现在大多采用其改良法直接滴定法。,(二)铁氰化钾法本法以Fe3+在碱性条件下与还原糖起反应:2K3Fe(CN)6+R-CHO+2KOH=2K4Fe(CN)6+R-COOH+H2O(亚铁氰化钾)(糖酸),O,O,终点的确定有两种方法。1、当加入的一定量过量的铁氰化钾与还原糖反应,剩余的铁氰化钾在乙酸的存在下,与过量的碘化钾作用析出碘:2K3Fe(CN)6+2KI+8CH3COOH=2K4 Fe(CN)6+I2+8CH3COOK 析出的碘用硫代硫酸钠滴定:2Na2S2O3+

21、I2=2NaI+Na2S4O6,为使反应顺利向右进行,用硫酸锌沉淀反应中生成的亚铁氰化钾:2K4Fe(CN)6+3ZnSO4=K2Zn3Fe(CN)62+3K2SO4测定时,先做空白(不加样的溶液)得出V0 ,再做样品得出V1,然后根据(V0-V1)之差,查表(附表5)可得出试样中还原糖的浓度,此法被GB/T5513-2008所采用。,不能根据上述反应式直接计算出还原糖含量。 而是首先按下面公式计算出氧化还原糖时所用去的铁氰化钾的量,再通过查经验表的方法即可查得试样中还原糖的百分数。 V=(V0-V1)C/0.1 样品处理时,不能用乙酸锌和亚铁氰化钾作为澄清剂,以免亚铁氰化钾氧化引入Fe3+。

22、可用中性乙酸铅澄清样品。,2、碱性铁氰化钾与还原糖反应原理同上,其过程为:吸取一定量碱性铁氰化钾(通常10mL),加样品检液后(不足量)沸腾1min,加次甲基蓝指示剂,然后用样品检液滴至蓝色消失为终点。,C=M/V式中:C样品溶液还原糖含量,mg/mL; M10mL铁氰化钾溶液所相当的还原糖量,mg (标定求得); V测定时,所消耗的样品检液毫升数,mL。,(三)碘量法碘溶液也是一种氧化剂,其氧化能力较弱,仅在碱性条件下与醛糖起反应:过量的I2(酸化后)用 Na2S2O3 溶液滴定。,CH2OHCH2OH(CHOH)4 + I2 + 2NaOH(CHOH)4 + 2NaI + 2H2OCHO

23、(一定量,过量) COOH(一定量),在一定范围内,上述反应完全按化学反应式进行,故可根据所消耗的碘量直接计算出还原糖含量:1mmol碘相当于葡萄糖180mg,麦芽糖342mg,乳糖360mg。此法广泛用于醛糖的测定。与直接滴定法结合,可作果糖含量的测定?,乙醇与I2反应,应除去,(四)其他方法(比色法)还原糖(或其反应产物)+显色剂显色物质 比色测定,应用得较多有:1、酚-硫酸法葡萄糖或糖类物质 糠醛或糖醛衍生物 (单糖或多糖) 黄至橙色化合物 (用比色法测定),浓硫酸,苯酚,脱水,尤其适合经层析分离后糖的测定,2、3,5二硝基水杨酸(DNS)比色法还原糖 + DNS 有色物 (黄色) (棕

24、红色)3、半胱氨酸-咔唑法糠醛或其衍生物+半胱氨酸咔唑试剂有色络合物(560nm最大吸收)适用于葡萄糖、果糖共存时的果糖测定。,NaOH,丙三醇,适合批量样品测定,不能有蔗糖共存,三、蔗糖的测定怎么测定?,蔗糖属非还原性糖,但可水解为一个葡萄糖和一个果糖,称为转化糖,可用还原糖法测。,对于纯度较高的蔗糖溶液,也可用相对密度法、折光法,旋光法等物理法测定。,1、盐酸水解法(GB/T5009.8)C12H22O11 + H2O 2C6H12O6 (蔗糖,342) (转化糖,360)故由转化糖的含量换算成蔗糖含量时,应乘以系数:342/360=0.95,原理 样品脱脂后,用水或乙醇提取,提取液经澄清

25、处理以除去蛋白质等杂质,再用盐酸水解,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可得到蔗糖含量。,测定样品处理(同直接法或KMnO4法)取50ml处理液 2份于100ml容量瓶中。按直接法或KMnO4法测还原糖含量。中和的目的防低聚糖、多糖水解;后滴定酸碱度。,计算直接滴定法,V水测定时消耗经水解的样品稀释液体积ml;V未测定时消耗未经水解的样品稀释液体积ml;0.95转化糖换算为蔗糖的系数。,KMnO4法,说明在本法条件下,蔗糖完全水解,而其他双糖(乳糖、麦芽糖)和淀粉等水解作用可忽略。严格控制水解条件,

26、如酸用量,时间,温度等,以防果糖分解及其它糖转化。食品中除了蔗糖外,往往还有还原糖,所以取二份测,差才是。如仅有蔗糖,则不必。只能用HCl水解,否则水解后生成的还原糖的还原能力改变。用直接法时应采用标准转化糖溶液(配制:纯蔗糖经水解后中和成中性,计算转化糖浓度)标定碱性铜盐溶液;用 KMnO4法时,应查检索表中的转化糖项,以减少误差。,2、酶比色法(P73)蔗糖 + H2O 葡萄糖 + 果糖 葡萄糖酸 + H2O2 有色物质 (比色测定)详见GB/T16286-1996,用专用试剂盒,高选择性。,-D-果糖苷酶,-FS,显色剂,过氧化氢酶,葡萄糖氧化酶(GOD),四、总糖的测定1、 总糖的概念

27、在许多食品中共同存在有多种单糖和低聚糖,这些糖有的是来自原料,有的是在生产过程中因为某种目的而人为加入的,有的则是在加工过程中形成的(如蔗糖水解)。这些糖分通常不必也不需要加以区分和单独测定,只需要测定其总量,故出现了“总糖”这一概念。总糖是指具有还原性的糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等)和蔗糖的总量。,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。 总糖是麦乳精、糕点、果蔬罐头、饮料等许多食品的重要质量指标。,2、总糖的测定 以还原糖的测定为基础。 常用的方法有直接滴定法,此外还有蒽酮比色法等。(一

28、) 直接滴定法 原理样品处理 HCl水解 直接法测还原糖总量 总糖结果以转化糖表示,说明:在营养学上,总糖是指能被人体消化、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。,(二)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20200mg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。适用范围及特点该法是微量法,适用于含微量糖的样品,具有灵敏度高、试剂用量少等优点。反应条件要严格控制!,五、可溶性糖的分离与定量前面介绍的都是几种糖的总量,如需要对每一种糖分别进行定性和定量,则

29、普通的物理方法、化学方法不能胜任。现在一般都采用层析法,包括纸层析,薄层层析、气相色谱、高效液相色谱、离子色谱、 电泳层析等。,1、气相色谱糖类物质属于非挥发性物质,如能制成具有挥发性的衍生物,则可用GC测定。常用的衍生物有:三氯硅烷(TMS)衍生物、三氟乙酰(TEA)衍生物、乙酰衍生物和甲基衍生物等,以前两种最常用。,样品处理 衍生 进样 柱分离 FID检测 色谱图 tR定性 Ai/As定量,有异构体的, 把峰值相加计算。,TMS糖的三氯硅烷衍生物,2、高效液相色谱此法发展很快,在可溶性糖的分离与定性定量中,应用最普遍。样品溶液经适当的前处理后,选择适当的分离柱、流动相几乎可作为所有的游离糖

30、的测定。如QB/T2491-2000介绍的例子。,轻工业行业标准,3学时,同时作标准。该法灵敏(0.01g),选择性高,但要防止酶失活或变性。水解法:如蔗糖测定,注意水解条件。比色法:选用不同的显色体系,不同的反应条件。发酵法等:测乳糖(不发酵)用酵母除去样品中可发酵的糖类,留下的乳糖再用化学分析法测定。,酶法:利用酶的专一性有选择性地催化某种糖分进而测定。,第三节 淀粉的测定,一、酸水解法*二、酶水解法*三、其他方法四、淀粉其他性质的测定,淀粉是一种多糖。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。淀粉的单体成分为葡萄糖,聚合度为100-3

31、000。按聚合形式可分为直链淀粉和支链淀粉。一般淀粉均含有这两种淀粉,但糯大米、糯玉米、糯高梁几乎100%为支链淀粉。这两种淀粉的比例不同,使淀粉的食用品质不同。,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,淀粉的主要性质:淀粉具有晶体结构,不同来源的淀粉,其形状和大小各不相同。水溶性:直-溶于热水;支-加热并加压时才溶。醇溶性:淀粉不溶于30%以上浓度的乙醇溶液。与碘呈色: 直-深蓝色;支-蓝紫色。旋光性:淀粉水溶液具有旋光性,比旋光度为+201.5。 +205。大水解性:可在酸或酶的作用下水解,最终产物是葡萄糖。淀粉的测定就是根据这些性质制定的。?,

32、显微镜鉴别不同品种的淀粉,一、酸水解法*通常用盐酸水解(GB/T5009.9)(C6H1005)n+nH2O=nC6H12O6 162 180按还原糖法得出葡萄糖总量后,乘以系数162/180=0.9后,即为淀粉含量。 本法适用于淀粉含量较高,半纤维素、果胶、多缩戊糖等其他多糖成分较少的样品。因为后者在酸性条件下也可被水解生成木糖,戊糖等还原糖,造成结果偏高。,样品除脂及可溶性糖HCl水解中和,除 (乙醚 85%乙醇)pro,除Pb2+,过滤测滤液中还原糖折算成淀粉。同时作空白。,酸水解法,该法操作简单、应用广泛,但选择性和准确性不及酶法。,与蔗糖水解条件不同,二、酶水解法* GB5009.9

33、-2003法 如含有非淀粉成分较多的麸皮、米糠等应选用酶水解法。,原理,该法不受纤维素、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。,测定:样品处理称取25g样品(40目,含淀粉0.5g左右),置于铺有折叠滤纸的漏斗内,先用50ml乙醚分5次洗涤以除去脂肪。再用约100m185的乙醇分次洗去可溶性糖类。用50m1水将残渣移至250m1烧杯中。酶水解将烧杯置沸水浴上加热15分钟,使淀粉糊化,放冷至60以下,加入20ml0.5%淀粉酶溶液,在5560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

34、,冷却至60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。酸水解取50m1上述滤液于250ml锥形瓶中,加5ml 6mol/L盐酸,装上回流装置,在沸水浴中回流1小时,冷却后加2滴甲基红指示剂,用氢氧化钠溶液中和至红色刚好消失。水定容100m1,摇匀,供测定用。测定按还原糖测定法的高锰酸钾法或直接滴定法进行。取50m1水做试剂空白。,KMnO4法,说明:脂肪的存在会妨碍酶对淀粉的作用及可溶性糖类的去除,故应用乙醚脱脂,若样品中脂肪含量少,可省略此步。加热糊化破坏淀粉的晶格结

35、构,使其易于被淀粉酶作用。,三、其他方法1、旋光法*: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CaCl2溶液提取淀粉,使之与其他成分分离,用SnCl4沉淀提取液中的蛋白质后,测定旋光度,然后计算淀粉含量(包含糊精)。本法适用于淀粉含量较高,而可溶性糖类含量较少的谷类样品,如面粉、米粉等,操作简便,快速,重现性好。,直链淀粉与支链淀粉的比旋光度接近,说明与讨论:氯化钙溶液可以作为淀粉的提取剂,是因为钙能与淀粉分子上的羟基形成络合物,使淀粉与水有较高的亲合力而易溶于水中。淀粉溶液加热后,必须迅速冷却,以防止淀粉老化,形成高度晶化的不溶性淀粉分子微束。氯化锡溶液的作用是沉淀蛋白

36、质,因为蛋白质也具有旋光性(左旋性)。用旋光法测定高蛋白营养米粉,结果?淀粉的比旋光度一般按203计,但不同来源的淀粉略有不同。如玉米小麦淀粉为203,豆类淀粉为200。由于可溶性糖类的比旋光度(蔗糖+66.5、葡萄糖+52.5、果糖-92.5)比淀粉的比旋光度低得多,因此,对于可溶性糖类含量不高的谷物样品,其影响可忽略不计。但糊精的比旋光度较高(+195),对结果的影响较大,实际上此法测定结果包括糊精。,2、称量法:碱与淀粉作用,使生成醇不溶的络合物。 常用于午餐肉,灌肠等熟肉食品中淀粉含量的测定。,3、其他(加压硫酸水解法,酶比色法、蒽酮比色法等),四、淀粉其他性质的测定1、直链淀粉含量比

37、例的测定原理:直链淀粉与碘溶液形成深蓝色复合物,支链淀粉则生成棕红色复合物,在淀粉总量一定,改变直链支链淀粉的比例,可制成一系列由深蓝到紫红的不同色阶,在620nm测吸光度制作标准曲线,可得出样品中直链淀粉的质量分数。见教材P76-78或GB/T15683。,2、淀粉化度的测定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。淀粉的化度也叫糊化程度,即食植物性食品(方便面)有此指标。方便快餐食品经化 后,复水性强,好消化。已糊化淀粉可被淀粉酶水解生成还原糖,而生淀粉(未糊化)不被淀粉酶作用(不能生成还原糖),可被过滤除去。将样品糊化与不糊化,酶解、测糖,可计算出淀粉

38、的化度。,V0-V1 样品充分糊化后,酶解后所得糖分消耗Na2S2O3的毫升数;V0-V3 样品被酶分解后所得糖分消耗Na2S2O3的毫升数;V0-V2 、V0-V4 样品中其他还原性组分消耗Na2S2O3的毫升数;V0-Vb 因酶制剂不纯所消耗Na2S2O3的毫升数。,步骤见P78-79,相对糊化程度,第四节 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。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。粗纤维的概念:表示食品中不能被稀酸、稀碱所溶解,不能为人体所消化利用的物质。,它仅包

39、括食品中部分纤维素,半纤维素,木质素及少量含氮物质,不能代表食品中纤维的全部内容。,纤维素构成植物细胞壁的主要成分,是葡萄糖聚合物,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。,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。,膳食纤维 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、木质素、果胶、树胶等。至于是否应包括作为添加剂添加的某些多糖(羧甲基纤维素等)还无

40、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,有逐渐取代粗纤维指标的趋势。,纤维素不溶于水,也不溶于有机溶剂,对稀酸稀碱相当稳定,只有与浓酸共热才水解为葡萄糖。,一是利用稀酸稀碱处理样品,除去杂质后用称量法测定。二是利用纤维素与浓酸共热水解为葡萄糖,然后按还原糖法测定,再折算0.9,后者操作复杂不常用。,如何利用这个性质进行粗纤维的测定呢?,一、粗纤维的测定 GB/T5009.10 (一)称量法*1、原理 在热的稀H2SO4作用下,样品中的糖、淀粉、果胶、部分半纤维素等经水解而除去,再用热的KOH处理,使蛋白质溶解,脂肪皂化而除去。然后用乙醇、乙醚处理以除去单宁、色素及残余的脂肪,

41、所得的残渣即为粗纤维,如其中含有不溶于酸碱的无机杂质,可经灰化后扣除。,计算?,2、说明样品中脂肪含量10%时,先脱脂,否则结果偏高。实验证明:样品的细度、加热回流时间、沸腾的状态及过滤时间等因素对结果有影响。样品过粗影响消化,结果偏高;过细偏低且过滤困难。本法测定结果包括纤维素、木质素(主要的)、部分半纤维素、少量戊聚糖、蛋白质及若干无机物,并且不同程度地降解了(有约80%半纤维素,50-90%的木质素,20-40%的纤维素在操作过程中流失了),故为粗纤维。本法操作简便、快速、应用广泛。本法缺点:a、测得的与实际的相差很大;b、重现性差。,(二)纤维素测定仪法,二、不溶性膳食纤维的测定定义指

42、食品中不溶于水的纤维素、半纤维素、木质素。方法:用热的中性洗涤剂溶液浸煮样品,可除去糖分、蛋白质、淀粉、果胶等物质。再经淀粉酶分解除去结合态淀粉,最后用水、丙酮洗涤除去残存的脂肪、色素,所残存的干物质即定义为不溶性膳食纤维(中性洗涤纤维 )。,中性洗涤剂:十二烷基硫酸钠和乙二醇-乙醚等此法:泡沫严重,过滤困难。,结果比较:膳食纤维 (GB法、southgate改良法,全部)中性洗涤纤维 (不包括水溶性的)酸性洗涤纤维 (不包括半纤维素)粗纤维,GB/T 5009.102003 植物类食品中粗纤维的测定GB/T 5009.882008 食品中膳食纤维的测定 包括:总的、可溶性和不溶性膳食纤维的测

43、定不溶性膳食纤维的测定代替了GB/T 5009.882003 食品中不溶性膳食纤维的测定,第五节 果胶物质的测定(自学),果胶也是一类物质的总称,是由半乳糖醛酸、乳糖、阿拉伯糖、葡萄糖醛酸等组成的高分子聚合物,一种植物胶。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。不同品种,其组成有差异。,果胶的三种存在形式: 原果胶:不溶于水 原果胶酶或者酸作用 果胶酯酸:溶于水 果胶酶或者酸、碱作用 果胶酸:溶于水,可与离子结合为盐的形式存在。,果胶质可分为原果胶、果胶、果胶脂酸、果胶酸。在植物中不同部位,或被果胶酶或酸的水解程度不同而分布。果胶在食品植物材料的加工有重要的理化性质。果胶可生成凝

44、胶生产果酱、果冻等果胶具有增稠、乳化作用生产果汁、防止沉淀、稳定作用果胶具有润滑、吸水、持水功能。果胶可与许多金属离子生成沉淀。果胶分子中含有甲氧基,在酶的作用下(酵母)可生成甲醇(劣质果酒)。,测定方法:(常用的方法及原理?)一、称量法原理:果胶不溶于70%乙醇,除去杂质后可被皂化生成果胶酸钠,再酸化生成果胶酸,再与钙盐生成果胶酸钙,经烘干后称量,换算为果胶酸的含量。二、咔唑比色法原理:果胶经水解生成半乳糖醛酸,在强酸中与咔唑试剂发生缩合反应,生成紫红色化合物,用比色法测定,结果以半乳糖醛酸计表示果胶物质的含量。,作 业1、直接滴定法测定还原糖的原理?滴定时为什么要在沸腾条件下进行?2、比较食品中淀粉含量测定时两种水解方法(酸水解法,酶酸水解法)的适用范围及优缺点。,

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