碳水化合物的分析检验课件.ppt

1、LOGO碳水化合物的测定碳水化合物的测定LOGO 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LOGOv 碳水化合物是生物界三大物质之一，是自然界分布广泛、数量最碳水化合物是生物界三大物质之一，是自然界分布广泛、数量最多的有机化合物，是食品的主要组成分之一多的有机化合物，是食品的主要组成分之一 。v 1919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，并且符合一定比率的碳、氢、氧元素，并且符合C Cm m（H H2 2O O）n

2、 n的结构，因此认的结构，因此认为是碳和水化合而成，故取名为碳水化合物。为是碳和水化合而成，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，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（如甲醛（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），），而有些碳水化而有些碳水化合物却不符合这一结构式如脱氧核糖（合物却不符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 5），），有些碳水化合物还含

3、有氮、硫、磷等成分。有些碳水化合物还含有氮、硫、磷等成分。显然碳水化合物这一名称并不确切，但由于沿用已久，约定俗成，显然碳水化合物这一名称并不确切，但由于沿用已久，约定俗成，就这样留用下来了。就这样留用下来了。o【引入新课引入新课】LOGO（一）碳水化合物的定义（一）碳水化合物的定义 碳水化合物又称糖类或醣，它是多羟基醛、多羟基酮以及它们的碳水化合物又称糖类或醣，它是多羟基醛、多羟基酮以及它们的缩合物。确切地说，碳水化合物属于含有羰基及羟基的复合功能团缩合物。确切地说，碳水化合物属于含有羰基及羟基的复合功能团化合物类。化合物类。从结构来看碳水化合物的定义：从结构来看碳水化合物的定义：多羰基醛或

4、多羟基酮以及水解后多羰基醛或多羟基酮以及水解后能够产生多羟基醛或多羟基酮的一类有机化合物。能够产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 碳水化合物的分类方式很多，通常按结构性质分为：单糖、低聚碳水化合物的分类方式很多，通常按结构性质分为：单糖、低聚糖和多糖：还原糖、非还原糖；可溶性糖、不溶性糖、转化糖等。糖和多糖：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LOGOv 单糖单糖 是指用水解方法不能将其分解的碳水化合物，如是指用水解方法不能将其分解的碳水化合物，如葡萄糖、果糖、葡萄糖、果糖、半乳糖，半乳糖，它们都是含有六个碳原子的多

5、羟基醛或多羟基酮；为结晶性固体，极易它们都是含有六个碳原子的多羟基醛或多羟基酮；为结晶性固体，极易溶解于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚。水溶液具有甜味，并有旋光性，所有溶解于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚。水溶液具有甜味，并有旋光性，所有单糖单糖都具有还原性，容易被一些氧化剂氧化，如都具有还原性，容易被一些氧化剂氧化，如FOLINFOLIN试剂等。试剂等。v 双糖双糖 由两分子单糖缩合而成，如由两分子单糖缩合而成，如蔗糖蔗糖、乳糖乳糖、麦芽糖和海藻糖麦芽糖和海藻糖等。双等。双糖的许多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。糖的许多理化性质类似于单糖，但只有部分双糖具有还原性，如

6、乳糖和麦芽糖等。v 蔗糖经水解后生成两分子单糖，具有还原性，水解过程中，旋光度由右变为蔗糖经水解后生成两分子单糖，具有还原性，水解过程中，旋光度由右变为左，这种旋光性质的变化称为转化，故蔗糖水解后得到的葡萄糖和果糖的混合物左，这种旋光性质的变化称为转化，故蔗糖水解后得到的葡萄糖和果糖的混合物称为称为转化糖转化糖。o1 1、按结构性质分、按结构性质分类类LOGO（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，又称溶解性糖溶

7、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。LOGO2 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；乳糖和乳糖和麦芽糖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。非还原糖蔗糖、低聚糖以及多糖

8、（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，还原糖是一般糖类定量的基础还原糖是一般糖类定量的基础。LOGO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：对人体有营养（提供能量）性的称做有效碳水化合物水化合物无效碳水化合物无效碳水化合物（膳食纤维）：膳食纤维：指人们的消化系统（膳食纤维）：膳食纤维：指人们的消化系统或者消化系统中的酶不能消化、分解、吸收的物质，但是消化系统或者消化系统中的酶不能消化、分解、吸收的物质，但是消化系统

9、中的微生物能分解利用其中一部分。中的微生物能分解利用其中一部分。对于膳食纤维近几年来人们研究得多。因为它直接关系到人体健对于膳食纤维近几年来人们研究得多。因为它直接关系到人体健康。比如，西方国家的人普遍比东方国家吃得细、精，也就是他们康。比如，西方国家的人普遍比东方国家吃得细、精，也就是他们吃的纤维少，谷类食物较少，而动物性食品多，蛋白质、油脂等高，吃的纤维少，谷类食物较少，而动物性食品多，蛋白质、油脂等高，所以在他们国家得直肠癌的人较多。目前引起了他们的重视。最近所以在他们国家得直肠癌的人较多。目前引起了他们的重视。最近他们有好多食品厂在面包中加一些膳食纤维（米糠、麸皮等），还他们有好多食品

10、厂在面包中加一些膳食纤维（米糠、麸皮等），还专门有些食品直接破碎，比如用小麦、玉米破碎后加工即可食。这专门有些食品直接破碎，比如用小麦、玉米破碎后加工即可食。这样各种维生素没有破坏，对身体有好处。样各种维生素没有破坏，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。量。3 3、根据营养分类、根据营养分类LOGOv 1 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

11、乳糖酶，这种乳糖酶能。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。而半乳糖是构成把乳糖分解成葡萄糖和半乳糖。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。因此我国对替乳糖，婴儿大脑发育受到影响。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：婴婴儿配方乳粉儿配方乳粉,(GB 10766-1997):,(GB 10766-1997):乳糖占碳水化合物量配方乳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

12、酶减少。乳糖不易被吸收。2 2、糖是焙烤食品的主要成分之一、糖是焙烤食品的主要成分之一。在焙烤食品中，糖与蛋白质发生美拉德反应。使。在焙烤食品中，糖与蛋白质发生美拉德反应。使焙烤制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、焙烤制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。香、味。3 3、生理方面、生理方面1 1）提供能量。）提供能量。2 2）构成细胞成分：糖与蛋白质结合成糖蛋白，糖蛋白都是构成软骨、骨骼等结缔组）构成细胞成分：糖与蛋白质结合成糖蛋白，糖蛋白都是构成软骨、骨骼等结缔组织的基质成分织的基质成分3 3）促进消化：果蔬中的纤

13、维素、果胶虽不能被消化机体利用、但可促进胃肠蠕动和）促进消化：果蔬中的纤维素、果胶虽不能被消化机体利用、但可促进胃肠蠕动和消化。但它分泌有助于正常消化和排便功能。消化。但它分泌有助于正常消化和排便功能。（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）LOGO(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LOGO 在各种食品中存在形式和含量不一。糖分为单糖、双糖、多糖。有效碳水化合物人体能消

14、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。LOGO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LOGO1.2 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LOGO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 物理法物理

15、法 化学法化学法 色谱法色谱法 发酵法发酵法 酶酶 法法 重量法重量法LOGO 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LOGO 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LOGO（一）提取（一）提取 可溶性的游离单糖和低聚糖总称为可溶性的游离单糖和低聚糖总称为糖类糖类，如葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖。，如葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖。提取糖类时，一般将试样提取糖类

16、时，一般将试样磨碎浸渍成溶液磨碎浸渍成溶液，用石油醚提取，除去其中的脂类和叶，用石油醚提取，除去其中的脂类和叶绿素。常用的糖类提取剂有水和乙醇的水溶液。绿素。常用的糖类提取剂有水和乙醇的水溶液。1.1.水水 糖类可用糖类可用40405050水作提取剂，如温度高时，将提出相当量的可溶水作提取剂，如温度高时，将提出相当量的可溶性淀粉和糊精。水提取液中，除了糖类以外，还有蛋白质、氨基酸、多糖及色素性淀粉和糊精。水提取液中，除了糖类以外，还有蛋白质、氨基酸、多糖及色素等干扰物质，影响过滤时间和结果的准确度，所以还需要进行提取液的澄清。通等干扰物质，影响过滤时间和结果的准确度，所以还需要进行提取液的澄清

17、。通常常糖类及其制品、水果及其制品用水作提取剂。用水作提取剂应注意：糖类及其制品、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）酸性试样：水果中含有有机酸等酸性物质，可使蔗糖等低聚糖在加热时）酸性试样：水果中含有有机酸等酸性物质，可使蔗糖等低聚糖在加热时被部分水解（转化），所以水果及其制品等酸性试样提取时要用被部分水解（转化），所以水果及其制品等酸性试样提取时要用碳酸钙中和碳酸钙中和后提后提取即取即提取液应控制在中性提取液应控制在中性。（3 3）萃取的液体：有酶活性时，同样是使糖水解，

18、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LOGO1.3 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 糖类在乙醇水溶液中具有一定溶解度，当提取液中乙糖类在乙醇水溶液中具有一定溶解度，当提取液中乙醇体积分数醇体积分数70%70%时，蛋白质及淀粉、糊精等多数都不时，蛋白质及淀粉、糊精等多数都不溶解，形成沉淀，故对于含大量淀粉、糊精的试样宜溶解，形成沉淀，故对于含大量淀粉、糊精的试样宜用乙醇提取。常用的提取液中乙醇的体积分数为用乙醇提取。常用的提取液中乙醇的体

19、积分数为7 75 58585(V/V)V/V)，若试样含水量较高，混合后的乙醇若试样含水量较高，混合后的乙醇最终浓度应控制在上述范围。最终浓度应控制在上述范围。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。LOGO 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 可溶性糖类的提取和澄清LOGO 含脂肪的食品，如乳酪，巧克

20、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。LOGO 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。L

21、OGO 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。LOGO试样经水或乙醇提取后，提取液中除含可溶糖外，还含有一些试样经水或乙醇提取后，提取液中除含可溶糖外，还含有一些干扰物质，干扰物质，如如单宁、色素、蛋白质、有机酸、氨基酸等，这些物质的存在使提取液单宁、色素、蛋白质、有机酸、氨基酸等，这些物质的存在使提取

22、液带有色泽或带有色泽或呈现浑浊影响滴定终点呈现浑浊影响滴定终点，因此提取液均需要进行澄清处理，即加入澄清剂，使干，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。扰物质沉淀而分离。澄清剂要求澄清剂要求：作为糖类提取液的澄清剂必须能够完全地除去干扰物质，不吸：作为糖类提取液的澄清剂必须能够完全地除去干扰物质，不吸附糖类，也不改变糖类的理化性质；同时，残留在提取液中的澄清剂应不干扰分附糖类，也不改变糖类的理化性质；同时，残留在提取液中的澄清剂应不干扰分析测定或很容易除去。常用的澄清剂有以下几种：析测定或很容易除去。常用的澄清剂有以下几种：1.1.中性醋酸铅中性醋酸铅pb(Ac)2

23、pb(Ac)23H2O3H2O 能除去蛋白质、单宁、有机酸、果胶、还能能除去蛋白质、单宁、有机酸、果胶、还能凝聚其他胶体，作用可靠，不会使还原糖从溶液中沉淀出来，在室温下也不会形凝聚其他胶体，作用可靠，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糖。但它脱色力差，不能用于深色糖液的澄清。成可溶性糖。但它脱色力差，不能用于深色糖液的澄清。适用于植物性试样、浅适用于植物性试样、浅色糖及糖浆制品、果蔬制品、焙烤制品等。缺点：脱色力差，不能用于深色糖液色糖及糖浆制品、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。的澄清，否则加活性炭处理。2.2.碱性醋酸铅碱

24、性醋酸铅 能除去蛋白质、色素、有机酸，又能凝聚胶体，但它可形成能除去蛋白质、色素、有机酸，又能凝聚胶体，但它可形成较大的沉淀，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碱度及铅糖的形成而改变糖类的旋光度，可用于深色的蔗糖溶液的澄清。缺点：沉淀颗粒大的形成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。，可带走果糖。（2）提取液的澄清）提取液的澄清LOGOv 3.3.醋酸锌溶液和亚铁氰化钾溶液醋酸锌溶液和亚铁氰化钾溶液 澄清效果良好，生成的澄清效果良好，生成的亚铁氰酸锌亚铁氰酸锌沉淀（沉淀（

25、白色）白色），可带走蛋白质，发生共同沉淀作用，可带走蛋白质，发生共同沉淀作用，适用于色泽较浅、富含蛋白质的适用于色泽较浅、富含蛋白质的提取液提取液(如乳制品如乳制品)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。v 4.4.硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液 二者合并使用生成氢氧化铜，沉淀蛋白质，二者合并使用生成氢氧化铜，沉淀蛋白质，可作为可作为牛乳试样的澄清剂牛乳试样的澄清剂。v 5.5.氢氧化铝氢氧化铝 能凝聚胶体，但对非胶态物质澄清效果不好，可用作较色溶液能凝聚胶体，但对非胶态物质澄清效果不好，可用作较色溶液的澄清剂，或作为附加澄清剂。

26、的澄清剂，或作为附加澄清剂。v 6.6.活性炭活性炭 能除去植物性试样中的色素，但在脱色的过程中，伴随的蔗糖损能除去植物性试样中的色素，但在脱色的过程中，伴随的蔗糖损失较大。对于质量浓度为失较大。对于质量浓度为0.2g/100mL0.2g/100mL的糖溶液的糖溶液,若使用动物活性炭若使用动物活性炭0.5g0.5g进行脱色进行脱色,不论左旋糖或右旋糖不论左旋糖或右旋糖,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,则这些糖将被吸附则这些糖将被吸附损失损失6%6%8%。LOGO 澄清剂的使用澄清剂的使用v 澄清剂的种类很多，性能也各不相同，应根据提取液的性质澄清剂的种类很多

27、，性能也各不相同，应根据提取液的性质、干扰物质的种类、含量以及所采用的糖的测定方法，加以适、干扰物质的种类、含量以及所采用的糖的测定方法，加以适当的选择。当的选择。v 澄清剂的用量澄清剂的用量v 在实际工作中避免使用过多的澄清剂。在实际工作中避免使用过多的澄清剂。过量过量的澄清试剂会使分的澄清试剂会使分析结果出现失真的现象。析结果出现失真的现象。使用铅盐作为澄清剂时使用铅盐作为澄清剂时，用量不宜过，用量不宜过大，当试样溶液在测定过程进行加热时，铅与还原糖（果糖）大，当试样溶液在测定过程进行加热时，铅与还原糖（果糖）反应，生成铅糖产生误差，使测得糖量降低。可加入除铅剂如反应，生成铅糖产生误差，使

28、测得糖量降低。可加入除铅剂如草酸钾（草酸钾（K K2 2CrOCrO4 4）、）、草酸钠（草酸钠（NaNa2 2CrOCrO4 4）、）、硫酸钠（硫酸钠（NaNa2 2SOSO4 4）、）、磷磷酸氢二钠（酸氢二钠（NaNa2 2HPOHPO4 4）等来减少误差，使用时加少量固体即可。等来减少误差，使用时加少量固体即可。LOGO 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食品中食品中还原糖的测定还原糖的测定中有两种方法中有两种方法:第一法直接滴定法、第二法高锰第一法直接滴定法、第二法高锰酸钾滴定法酸钾滴定法 （一）直接

29、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，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直接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用还原糖标准溶液标定碱性酒石酸铜溶液碱性酒石酸铜溶液)，还原糖将溶液中的二价铜还原成氧化亚铜。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。根据试根据试样溶液消耗体积，计算还原糖量。样溶液消耗体积，计算还原糖量。反应过程如下：反应过程如下：三、食品中还原糖的测定三、食品

30、中还原糖的测定 LOGO（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。COONa COONa CHOH CHO +Cu(OH)2 =Cu（深蓝色、可溶性）（深蓝色、可溶性）+2H2OCHOH CHO COOK COOKLOGO（3 3）在加热条件下，以次甲基蓝作为指示剂，用除蛋白质后的试样溶液）在加热条件下，以次甲基蓝作为指示剂，用除蛋白质后的试样溶液进行滴

31、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进行滴定，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。沉淀。v COONaCOONa COONaCOONav CHO CHO CHO CHOv CHO CHO CHOH CHOH v 66 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 COOKCOOKv（4 4）待二价铜全部被还原后，稍过量的还原糖把次甲基蓝

32、还原成为其隐）待二价铜全部被还原后，稍过量的还原糖把次甲基蓝还原成为其隐色体，溶液蓝色消失，即为终点，根据试样溶液消耗量可计算还原糖含量。色体，溶液蓝色消失，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）LOGO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 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

33、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蓝指示剂还原，使之由蓝色变为无色，指示滴定终点。LOGOv 实际上，还原糖在碱性实

34、际上，还原糖在碱性溶液中与硫酸铜的反应溶液中与硫酸铜的反应并不完全符合以上关系并不完全符合以上关系，还原糖在此反应条件，还原糖在此反应条件下将产生降解，形成多下将产生降解，形成多种活性降解产物，其反种活性降解产物，其反应过程极为复杂，并非应过程极为复杂，并非反应方程式中所反映的反应方程式中所反映的那么简单。在碱性及加那么简单。在碱性及加热条件下还原糖将形成热条件下还原糖将形成某些差向异构体的平衡某些差向异构体的平衡体系。体系。LOGOv(1)(1)盐酸。盐酸。v(2)(2)碱性酒石酸铜甲液：称取碱性酒石酸铜甲液：称取1515g g硫酸铜硫酸铜(CuSOCuSO4 45H5H2 2O)O)及及0

35、.050.05g g，溶入水中，溶入水中并稀释至并稀释至10001000mLmL。v(3)(3)碱性酒石酸铜乙液：称取碱性酒石酸铜乙液：称取5050g g酒石酸钾钠及酒石酸钾钠及7575g g氢氧化钠，溶于水中，再加入氢氧化钠，溶于水中，再加入4 4g g亚铁氰化钾，完全溶解后，用水稀释至亚铁氰化钾，完全溶解后，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

36、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)葡萄糖标准溶液：准确称取葡萄糖标准溶液：准确称取1.0001.000g g经过经过969622干燥干燥2 2h h的纯葡萄糖，加水溶解后的纯葡萄糖，加水溶解后加入加入5 5mLmL盐酸，并以水稀释至盐酸，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

37、.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(含水含水)。o2 2、试剂试剂LOGO(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1.0mg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

38、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）LOGOv（1 1）试样处理）试样处理v 乳类、乳制品及含蛋白质的冷食类：称取约乳类、乳制品及含蛋白质的冷食类：称取约2.52.50g0g5 5.00g.00g固体试样（或吸取固体试样（或吸取2525.00mL.00mL5050.00mL.00mL液体试样），置于液体试样），置于250250mLmL容量瓶中，加容量瓶中，加5050mLmL水，摇匀后慢慢加入水，摇匀后慢慢加入5 5mLmL乙乙酸锌溶液，混匀放置片刻，加入酸锌

39、溶液，混匀放置片刻，加入5 5mLmL亚铁氰化钾溶液，加水至刻度，混匀，沉淀、静置亚铁氰化钾溶液，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 酒精性饮料：吸取酒精性饮料：吸取100.0100.0mLmL试样，置于蒸发皿中，用氢氧化钠试样，置于蒸发皿中，用氢氧化钠(40(40g/L)g/L)溶液中和至中溶液中和至中性，在水浴上蒸发至原体积的性，在水浴上蒸发至原体积的1/41/4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 含大量淀粉的食品：称取含大量淀粉的食品：称取10.00

40、10.00g g20.0020.00g g试样，置于试样，置于250250mLmL容量瓶中，加容量瓶中，加200200mLmL水，水，在在4545水浴中加热水浴中加热1 1h h，并时时振摇。冷却后加水至刻度，混匀，静置、沉淀并时时振摇。冷却后加水至刻度，混匀，静置、沉淀。吸取吸取2020mLmL上清液于另一上清液于另一250250mLmL容量瓶中，以下按自容量瓶中，以下按自“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 汽水等含有二氧化碳的饮料：吸取汽水等含有二氧化碳的饮料：吸取100.0100.0mLmL试样置于蒸发皿中，在水浴上除去二氧试样置于蒸发皿中，在

41、水浴上除去二氧化碳后，移入化碳后，移入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，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。混匀后，备用。o4 4、测定方法测定方法LOGOv（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粒。从滴定管粒。从滴定管中加中加约约9 9mLmL葡萄糖标准液，控制在葡萄糖标准液，控制在2 2minmin内加热至沸腾，趁热以每

42、两内加热至沸腾，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。记录消耗的葡萄糖标准溶液或其他还原糖标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准溶液的总体积总体积。平行操作三份，取其平均值。计算。平行操作三份，取其平均值。计算1010mLmL（甲、乙甲、乙液各液各5 5mLmL）碱性酒石酸铜液相当于葡萄糖或其它还原糖的质量（碱性酒石酸铜液相当于葡萄糖或其它还原糖的质量（mgmg）。）。v 式中：式中：A A10mL10mL（甲、乙液各（甲、乙液各5mL5mL）碱性酒石酸铜

43、溶液相当于葡萄）碱性酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的质量糖的质量(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/mg/mLmL；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。VcALOGO【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，体系中，一方面一方面，加热可加快还原糖与，加热可加快还原糖与CuCu2 2+的反应速度；的反应速度；另一另一方面方面，加热可防止空气进入，避免氧化亚铜和还原型的次甲基，加热可

44、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时又会被氧化为其氧化逆的，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，容易与空气中型，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。的氧结合而被氧化，从而增加还原糖的消耗量。LOGOv 吸取碱性酒石酸铜甲液及乙液各吸取碱性酒石酸铜甲液及乙液各5.05.0mLmL，置于置于150150mLmL锥形瓶中，加水锥形瓶中，加水10

45、10mLmL，玻玻珠珠2 2粒，控制在粒，控制在2 2minmin内加热至沸，趁热以先快后慢的速度，从滴定管中滴加试样内加热至沸，趁热以先快后慢的速度，从滴定管中滴加试样处理液，并保持溶液沸腾状态，等溶液蓝色变浅时，以每两秒处理液，并保持溶液沸腾状态，等溶液蓝色变浅时，以每两秒1 1滴的速度滴定，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。直至蓝色刚好褪去为终点，记录消耗的试样溶液体积。当样液中还原糖浓度过高时，应适当稀释，再进行正式滴定，使每次滴定消当样液中还原糖浓度过高时，应适当稀释，再进行正式滴定，使每次滴定消耗样液的体积控制在与标定碱性酒石酸铜溶液时所消耗的还原糖标准

46、溶液的体积耗样液的体积控制在与标定碱性酒石酸铜溶液时所消耗的还原糖标准溶液的体积相近，约在相近，约在1010mLmL左右。左右。o（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，再用还原糖再用还原糖标准溶液滴定至终点，记录标准溶液滴定至终点，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 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

47、=B-ALOGO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预测定的目的：对试样溶液中还原糖浓度有一定要求（求（1mg/mL 1mg/mL 左右），测定时试样溶液的消耗体积应左右），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适，浓度过大或过小应该加以调整，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量在使测定时消耗试样溶液量在10mL10mL左右；二是通过测定左右；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，可知道此溶

48、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左左右的样液在继续滴定时加入，以便保证在右的样液在继续滴定时加入，以便保证在1min1min内完成内完成续滴定工作，提高了测定的准确度。续滴定工作，提高了测定的准确度。LOGOv 吸取碱性酒石酸铜甲液及乙液各吸取碱性酒石酸铜甲液及乙液各5.05.0mLmL，置于置于150150mLmL锥形瓶中，加水锥形瓶中，加水1010mLmL，玻玻珠珠2 2粒，从滴定管中加比预测体积少粒，从滴定管中加比预测体积少1 1mLmL的试样溶液，控制在的试样溶液，控制在2 2min

49、min内加热至沸腾内加热至沸腾，趁热以每两秒一滴的速度继续滴定，至蓝色刚好褪去为终点。记录消耗的试，趁热以每两秒一滴的速度继续滴定，至蓝色刚好褪去为终点。记录消耗的试样溶液的总体积。同法平行操作三份，得出平均消耗体积。样溶液的总体积。同法平行操作三份，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

50、积(mLmL)；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 计算结果：还原糖含量大于等于计算结果：还原糖含量大于等于10g/100g10g/100g时保留三位有效数字；还原糖小于时保留三位有效数字；还原糖小于10g/100g10g/100g时，保留两位有效数字。时，保留两位有效数字。1001000250VmAXo（4 4）试样溶液滴定）试样溶液滴定LOGOv（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，）还原糖在碱性溶液中与硫酸铜的反应并不符合当量关系，还原糖在此反应条件下将产生降解，形成多种活性降解物，反应过还原糖在此反应条件下将产生降解