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1、农产品中的碳水化合物通常包括糖分，淀粉，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。农产品中的主要糖分有单糖（葡萄糖和果糖）和双糖（蔗糖）。它们都溶于水也溶于酒精，通称水溶性糖或可溶性糖。单糖具有还原的特性，称还原糖。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原性。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一还原性质来定量它的含量的。,第一节 概述,植物体中的糖分含量依作物种类，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。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量增加，而后期又因呼吸作用的
2、消耗使糖分减少。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、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工条件的优劣提供参考数据。,淀粉作为植物的贮藏物质，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干重的50%-80%，块根，块茎中达鲜重的20%-30%。,第一节 概述,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重要原料之一，其含量的高低决定了其的加工可能和
3、价值；2.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。,第一节 概述,植物组织中水溶性糖包括单糖（葡萄糖，果糖）和双糖（蔗糖）。测定首先须用水在80 浸提出来，也可以用酒精浸提（可避免糖类被酶水解）。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。重量法是以还原糖将斐林试剂还原产生的Cu2O称重为基础的经典法。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化剂。,第二节 水溶性糖的测定,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，需要保持提取液中性，可加入粉状Ca
4、CO3。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解。,一、水溶性糖的提取和澄清,澄清剂,作用：沉淀一些干扰物质，避免影响糖类的测定。选择原则：不应吸附糖类，不改变糖类的比旋光度等理化性质。种类：中性醋酸铅、碱性醋酸铅、醋酸锌和亚铁氰化钾溶液,中性醋酸铅：这是糖分析中最常用的一种澄清剂。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，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。但它脱色力差，不能用于深色糖液的澄清。它适用于植物性样品、浅色糖及糖浆制品、果蔬等。碱性醋酸铅：这种澄清剂
5、能除去蛋白质、色素、有机酸，又能凝聚胶体，但它可生成体积较大的沉淀，可带走还原糖，特别是果糖。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旋光度。此澄清剂用以处理深色的蔗糖溶液，以供旋光仪测定之用。,澄清剂,澄清剂,醋酸锌和亚铁氰化钾溶液：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，适用于色泽较浅、富含蛋白质的提取液，如乳制品。注意：避免使用过量澄清剂。若用铅盐澄清法(或加铅澄清法)，过量试剂会使分析结果失真。甚至中性醋酸铅之类安全的澄清剂，用量也不能过大。,水提取法,将新鲜果蔬样品洗净擦干，切成小块，混匀。称取25.00-50.00g置高速组织捣碎机中捣碎（
6、或置研钵中加少量石英砂共同研磨），然后小心转入250mL容量瓶中，加水量约为150 mL。风干已磨细的样品则可称取0.500-5.00g，洗入容量瓶中，亦加水至约150 mL。然后加入0.5-1.5 g粉状CaCO3中和样品中的酸度，摇动约1 min，置80水浴中保温浸提30分钟,其间摇动数次以使糖分浸提完全。冷却，滴加10%醋酸铅溶液至不再产生白色絮状沉淀为止（约2-5mL）以沉淀蛋白质，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，得糖提取液。,P307,酒精提取法,对含有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溶液中，影响分析结果，同
7、时过滤也困难，因而最好采用酒精提取法。方法一：将研磨成糊状的样品称量后，或是干样称样后，加80%酒精100mL，在125 或250mL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100 mL 80%酒精，第一次保温提取30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85 水浴上蒸发除去酒精，一直到酒精提取余下只约3-5 mL后，用水将残渣洗入250mL容量瓶中定容，即为糖的提取液（酒精提取液不必去蛋白质，因蛋白质不会溶解出来）。方法二：教材P307,二、单糖（还原糖）的测定 铜还原直接滴定法,原理：还原糖可使斐林（Fehling）试剂还原生成Cu2O沉淀,而本身
8、被氧化和降解为糖酸。斐林试剂是由CuSO4溶液，NaOH和酒石酸钾溶液组成。在碱性溶液中，酒石酸盐可与铜盐形成络离子而不致生成氢氧化铜沉淀。,在沸热的条件下，用还原糖待测液滴定一定量斐林试剂时，铜的酒石酸络盐被还原糖还原，产生红色Cu2O沉淀，还原糖则被氧化和降解。,二、单糖（还原糖）的测定 铜还原直接滴定法,滴定时以亚甲基蓝为氧化还原指示剂，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，即达滴定终点。,二、单糖（还原糖）的测定 铜还原直接滴定法,1斐林试剂A：称取34.639g CuSO4（GR）溶于少量水后，洗入500ml 容量瓶，用水定容。2斐林试剂B：称取173g酒
9、石酸钾钠（AR）和50g NaOH（AR）溶于少量水后，洗入500ml 容量瓶，用水定容。30.5%亚甲基蓝指示剂：称取0.5g亚甲基蓝溶于100水中。4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，洗入100ml 容量瓶中，用水定容。此为2mg/ml葡萄糖标准液。510%中性醋酸铅溶液：称取100.0Pb(CH3COO)23H2O（CP）溶于水中，过滤后加水至1升。,试剂,1.斐林试剂的标定：(1)约测：吸取斐林试剂A，B各5.00ml，混合于250ml三角瓶中，用装有葡萄糖标准液的滴定管放入10ml标准糖液，加热至沸，加亚甲基蓝指示剂5滴，在沸腾的条件下继续标准溶液
10、滴定，直至溶液中蓝色消失为终点。此时还可见到溶液中Cu 2+已被糖还原生成的砖红色Cu2O的沉淀。记录下全部标准糖溶液用量。(2)准确测定：同上准确吸取（或用滴定管加入）斐林试剂A，B各5.00ml放入三角瓶中，再由滴定管放入标准糖液比“约测”少0.5 1ml的量，然后加热煮沸2分钟，加入亚甲基蓝指示剂5滴，继续用标准糖液在沸腾条件下滴定至蓝色消失为终点，记录消耗标准糖液体积为V0。,操作步骤,2.样品测定：方法同上，样品的糖浸提液也分“约测”及“准确测定”二步进行。准确测定糖浸提液用量为V，其用量须在15 50 mL范围内，含糖约50 mg为度，即本法测定的糖液浓度应在每毫升含糖1 3 mg
11、范围内。否则应增减称样量，重新制备待测液测定之。,操作步骤,结果计算,V0滴定10mL菲林试剂所消耗标准葡萄糖液的量（mL）V1滴定10mL菲林试剂所消耗待测液液的量（mL）V待测液总体积（mL）m样品质量（mg）,方法二高锰酸钾容量法,原理 试样经除去蛋白质后，其中还原糖把铜盐还原为氧化亚铜，加硫酸铁后，氧化亚铜被氧化为铜盐，以高锰酸钾溶液滴定氧化作用后生成的亚铁盐，根据高锰酸钾消耗量，计算氧化亚铜含量，再查表得还原糖量。P308,方法三氰化盐碘量法,原理 还原糖与已知过量的铁氰化钾碱性溶液作用，生成亚铁氰化钾和糖酸，而过量的铁氰化钾在HOAc存在下与KI作用，生成游离的I2，最后用标准Na
12、2S2O3溶液滴定生成的I2，根据空白滴定和样品滴定所消耗铁氰化钾结果的差值，进一步换算成样品消耗的准确的0.0500mol/L K3Fe(CN)6的mL数，再从表(15-3)查出相应的萄萄糖mg数。,教材P311,方法四 夏费索姆吉法（半微量法）,原理：还原糖与夏费索姆吉试剂（与斐林试剂相似，但同时含有KI和KIO3）反应生成Cu2O沉淀（其原理与铜还原法相同）。然后用H2SO4酸化，Cu2O溶解成Cu+，同时KIO3与KI在酸性条件下生成I2：IO3-+5I-+6H+3I2+3H2O生成的I2与Cu+产生氧化还原作用，消耗部分I2。2Cu+I2 2Cu2+2I-,溶液溶液中剩余的I2用标准
13、Na2S2O3滴定。I2+2S2O32-S4O62-+2I-同时做空白标定。由空白标定实验滴定时所用毫升数(V0)，减去糖液作用后所用 Na2S2O3液毫升数(V1)，即为与（糖液相当的）Cu2O作用的I2量；查表可得糖液中还原糖的毫克数。本法适用于含糖少的植株样品，如蔬菜、牧草等。,方法四 夏费索姆吉法（半微量法）,四、水溶性糖总量的测定 酸水解铜还原直接滴定法（HCl 转化）,方法原理 植物水溶性糖浸出液中包括葡萄糖，果糖和蔗糖，蔗糖须经水解生成转化糖（等量的葡萄糖和果糖）后，与原有的还原糖一起测定，即为水溶性总糖。吸取水溶性糖浸出液50ml，于100ml容量瓶中，逐滴加入6mol/L H
14、Cl 5ml，置90水浴锅中加热10分钟。冷却后，加酚酞指示剂23滴，以6mol/L NaOH中和至显黄色或刚显微红色，加水定容后测定。,第三节 淀粉的测定,淀粉是由葡萄糖聚合合成的高分子化合物。淀粉在酶或酸的作用下又水解成葡萄糖，这是淀粉经酶或酸水解后测定还原糖计算淀粉含量的理论基础。另外，淀粉经分散和酸解后具有一定的旋光性，可用旋光法测定淀粉含量。,第一法 酶水解法,原理 样品经除去脂肪及可溶性糖类后，其中淀粉用淀粉酶水解成双糖，再用盐酸将双糖水解成单糖，最后按还原糖测定，并折算成淀粉。参照GBT 5009.9-2008 食品中淀粉的测定,GBT 5009.9-2008,除去脂肪及可溶性糖
15、类,称取2.0-5.0 g磨碎过40目筛的样品，置于放有慢速滤纸的漏斗中，用30 mL乙醚分三次洗去样品中的脂肪，弃去乙醚。再用150 mL85乙醇溶液分数次洗涤残渣，除去可溶性糖类物质。,第二法 酸水解法,原理 样品经除去脂肪及可溶性糖类后，其中淀粉用酸水解成具有还原性的单糖，然后按还原糖测定，并折算成淀粉。参照GBT 5009.9-2008 食品中淀粉的测定,GBT 5009.9-2008,原因：直接酸水解法中淀粉与半纤维素均被水解为还原糖，而酶水解法仅能糖化淀粉，半纤维素则不起作用，因此半纤维素留于滤渣中，将处理后的滤液与滤渣分别水解后滴定糖，二者结果之和与直接水解法滴定糖的结果相接近。
16、,酸水解法不仅是淀粉水解，而且也能分解半纤维素，结果产生了具有还原力的木糖、阿拉伯糖等单糖，使淀粉测定所得的结果较实际含量偏高。以麸皮、小米壳、玉米及甘薯等试样用糖化酶法及直接酸水解法测定淀粉含量，结果糖化酶法均较直接酸水解法为低。,注意事项,一、谷物中淀粉的测定 CaCl2-HOAc浸提旋光法,原理：淀粉用CaCl2-HOAc为分散和液化剂，在一定的酸度和加热条件下，使淀粉溶解并部分酸解，生成一定的水解产物，具有一定的旋光性，可用旋光计测定。用此法时，各种淀粉的水解产物的比旋指定为203。本法结果的重复性好，操作也简单、快速。,一、谷物中淀粉的测定HCl水解铜还原直接滴定法,原理：淀粉在稀酸
17、的作用下，水解为糊精和麦芽糖，最后都转化为葡萄糖：(C6H10O5)n+nH2O n(C6H12O6)然后用测定还原糖法测定葡萄糖，再推算出淀粉的含量。此法的优点是分析步骤简单，沸水浴水解时间约3-4小时可完成，所以采用较普遍。但其缺点是在酸水解淀粉的同时，谷物中的半纤维素和多缩戊糖也随之水解，这样使测定结果产生正误差。,二、麸皮、小米壳、玉米、甘薯、草本植物的茎叶中淀粉的测定,原理:淀粉酶有严格的选择性，它只水解淀粉，将其 水解为麦芽糖和糊精，再经酸水解转化为葡萄糖，测定葡萄糖的含量就可计算淀粉的含量。优点：测定结果更准确。避免了半纤维素也被水解。P323,淀粉糖化酶-酸水解法,思考题植物中可溶性糖测定前样品处理的要点是什么？直接滴定法测定还原糖时应注意那些？单糖（还原性单糖）测定的方法有哪些？原理、优缺点和适用范围是什么？食品中淀粉测定时，酸水解法和酶水解法的使用范围及优缺点是什么？现需测定麸皮和面粉中淀粉含量，试说明各采用什么方法。,
