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5樓
發(fā)表于 2011-7-30 10:41:03
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糖的測(cè)定方法
對(duì)于糖的測(cè)定方法有很多，大致可分為三類
1.物理法，（1.旋光法, 2 .折光法, 3.比重法,）
2.物理化學(xué)法,(1.點(diǎn)位法, 2極普法, 3.光度法, 4.色譜法)
3.化學(xué)方法,(1.斐林氏法. 2.高錳酸鉀法. 3.碘量法. 4.鐵氰化鉀法. 5.蒽銅比色法. 6.咔唑比色法)
共計(jì)三大種，在測(cè)定其他碳水化合物時(shí)，往往是使其水解為糖再進(jìn)行測(cè)定。
一. 總糖的測(cè)定
食品中的總糖主要指具有還原性的葡萄糖，果糖，戊糖，乳糖和在測(cè)定條件下水解為還原性的單糖的蔗糖（水解后為1分子葡萄糖和1分子果糖），麥芽糖（水解后為2分子葡萄糖）以及可能部分水解的淀粉（水解后為2分子葡萄糖）。還原糖類之所以具有還原性是由于分子中含有游離的醛基（-CHO）或酮基(=C=O)。
測(cè)定總糖的經(jīng)典化學(xué)方法都是以其能被各種試劑氧化為基礎(chǔ)的。這些方法中，以各種根據(jù)斐林氏溶液的氧化作用的改進(jìn)法的應(yīng)用范圍最廣。在這里我們主要給大家介紹鐵氰化鉀法，蒽銅比色法，斐林氏容量法。斐林氏容量法由于反應(yīng)復(fù)雜，影響因素較多，所以不如鐵氰化鉀法準(zhǔn)確，但其操作簡(jiǎn)單迅速，試劑穩(wěn)定，故被廣泛采用。蒽銅比色法要求比色時(shí)糖液濃度在一定范圍內(nèi)，但要求檢測(cè)液澄清，此外，在大多數(shù)情況下，測(cè)定要求不包括淀粉和糊精，這就要在測(cè)定前將淀粉，糊精去掉，這樣就使操作復(fù)雜化，限制了其廣泛應(yīng)用。
（一） 鐵氰化鉀法
1.原理：樣品中原有的和水解后產(chǎn)生的轉(zhuǎn)化糖都具有還原性質(zhì)，在堿性溶液中能將鐵氰化鉀還原，根據(jù)鐵氰化鉀的
濃度和檢驗(yàn)滴定量可計(jì)算出含糖量。其反應(yīng)為下：
C6H12O6+6K3[Fe(CN)6] + 6KOH →(CHOH)4•(COOH)2 + 6K4［Fe(CN)6］+ 4H2O
滴定終了時(shí)，稍過(guò)量的轉(zhuǎn)化糖即將指示劑次甲基蘭還原為無(wú)色的隱色體。
2，試劑
1）1％的次甲基蘭指示劑
2)鹽酸（水解作用）
3）10％和30％的NaOH溶液
4）1％鐵氰化鉀（貯存特色瓶，臨用前標(biāo)定）
標(biāo)定步驟
稱蔗糖1.0000g→定容500ml→取此液50ml→于100ml容量瓶→加hcl5ml→搖勻→65-70℃水裕15分鐘→取出冷卻→用30％NaOH中和→加水于刻度→倒入滴定管中→取10ml1％鐵氰化鉀于錐形瓶中→加10％NaOH2.5ml加12.5ml的水加玻璃珠顆粒→加熱至沸→保持一分鐘→加次甲基蘭1滴→立即以糖液滴足至藍(lán)色退去為止，記錄用量。
正式滴定比較滴定時(shí)少0.5ml糖液，煮沸1分鐘，加指示劑一滴，再用糖液滴定至蘭色褪去，計(jì)算鐵氰化鉀溶液的濃度。
A=(W•V)/(1000×0.95)
A：相當(dāng)于10ml鐵氰化鉀溶液的轉(zhuǎn)化糖的量（克）
V：滴定時(shí)消耗的糖液的體積
W：稱取純蔗糖的量
1000：稀釋比
0.95：換算等數(shù)
3．操作方法
稀釋10g→用100ml水作溶液→于250ml容量瓶→加20％醋酸鉛10ml→至沉淀完為止→加10ml10％NA2HPO4→至不在產(chǎn)生沉淀為止→加水至刻度→過(guò)濾－取濾液50ml→于100ml容量瓶中→按鐵氰化鉀標(biāo)定法進(jìn)行轉(zhuǎn)化，中和及滴定
計(jì)算糖含量
總糖（以轉(zhuǎn)化糖計(jì)%）= (A × 1000)/(W•V)× 100
A：相當(dāng)于10ml鐵氰化鉀溶液的轉(zhuǎn)化糖的重量，
W：樣品的重量
V：滴定時(shí)樣液消耗的體積
4．實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意
（a）達(dá)終點(diǎn)時(shí)，過(guò)量的轉(zhuǎn)化糖將指示劑次甲基蘭還原為無(wú)色的隱色體，隱色體容量受空氣中氧所氧化，很快又變
成指示劑的顏色。
（b）整個(gè)過(guò)程應(yīng)在低溫電爐上進(jìn)行，滴定要速度，否則終點(diǎn)不明顯
（c）糖與硫酸反應(yīng)脫水生成羥甲基呋喃甲醛，生產(chǎn)物再與蒽銅縮合成蘭色化合物，其顏色深淺與溶液中糖的濃度
成正比，單、雙糖等糖類都直接于試劑發(fā)生作用，因此不需要水解。
（二）蒽銅的比色法
1.原理：糖與硫酸反應(yīng)脫水生成羥甲基呋喃甲醛，生產(chǎn)物再與蒽銅縮合成蘭色化合物，其顏色深淺與溶液中糖的濃
度成正比，可比色定量。
2.試劑
（1） 硫酸鋅溶液：溶解500g化學(xué)純硫酸鋅于500ml水中
（2） 亞鐵氰化鉀溶液：溶解10.6g化學(xué)純亞鐵氰化鉀于100ml水中
（3） 0.2％蒽銅試劑：溶解蒽銅0.2g于100ml95％硫酸中，置棕色瓶中冷暗處保存
（4） 0.1％葡萄糖液：準(zhǔn)確稱干燥葡萄糖0.1000g 定容100ml
3.操作方法
（1） 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
（2） 100ml容量瓶編號(hào)
沸水浴加熱6分鐘，取出冷卻→用1cm比色杯→610nm測(cè)定吸光度→作出以吸光度為橫坐標(biāo)，糖液濃度為縱坐標(biāo)的準(zhǔn)
曲線
（3）樣品測(cè)定
稱10g樣品→于100ml熱水加入500ml容量瓶中－加硫酸鋅5ml→沸水浴5分鐘→取出再搖動(dòng)下加亞鐵氰化鉀5ml，→冷卻→定容500ml→過(guò)濾→吸濾液25ml→于250ml容量瓶→定容250ml→取稀釋液1ml，于比色管中→加10ml蒽銅試劑→搖勻→水浴加熱6分鐘→冷卻→比色
試驗(yàn)注意
1，樣液必須清澈透明，加熱后不應(yīng)有蛋白質(zhì)沉淀
2，樣品顏色較深時(shí)，可用活性炭脫色后再進(jìn)行測(cè)定
3，此法與所用的硫酸濃度和加熱時(shí)間有關(guān)
4，所取糖液濃度在1-2.5mg/100ml之間
二. 還原糖的測(cè)定方法
還原糖包括葡萄糖、果糖、麥芽糖，在葡萄糖分子中含有淤青的醛莖，在果糖分子中含有淤青的酮莖，在乳糖中和
麥芽糖中含有淤青的半縮羧莖，因此都有還原性。在測(cè)定還原糖時(shí)一般測(cè)定總糖時(shí)所有將糖類水解為轉(zhuǎn)化糖再測(cè)定的方法都可用來(lái)測(cè)定還原糖。
（一）斐林氏容量法
1.此法的原理、試劑、方法與總糖的測(cè)定方法相同。只是樣品溶液不必以過(guò)轉(zhuǎn)化，而是直接取濾液進(jìn)行滴定，濾液進(jìn)行滴定，濾液中的還原糖含量以在0.2-0.5%為好，又能通過(guò)增減樣品量或改變稀釋倍數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)。10毫升費(fèi)林氏A、B液混合時(shí)理論上相當(dāng)還原糖量如下：
葡萄糖（無(wú)水）果糖或轉(zhuǎn)化糖尿病 0.0500克
乳糖尿病 0.0678克
麥芽糖 0.0807克
2試劑
（1） 斐林氏A液，稱69.8g cp硫酸銅于100ml水中，過(guò)濾備用
（2） 斐林氏B液，稱34.6g.cp濃流鋅鈉和100gcp NaOH于1000ml水中，過(guò)濾備用
3方法
稱取樣品10-20g：制備與轉(zhuǎn)化同鐵氰化鉀法。將樣液倒入滴管中，吸取A,B液準(zhǔn)備預(yù)滴定
預(yù)滴定：
吸A、B液各5ml→從滴管中加15ml樣液→加熱至沸→繼續(xù)滴加樣液→至蘭色變潛→加3滴次甲基蘭→在1分鐘內(nèi)滴定到終點(diǎn)
達(dá)到終點(diǎn)時(shí)，稍微過(guò)量的轉(zhuǎn)化糖，將蘭色的次甲基蘭染色體還原為無(wú)色的隱色體，而顯出氧化亞銅的紅色，去堿性條件下加熱糖的產(chǎn)物是復(fù)雜的。
去堿性中斷裂是由于堿度不同，加熱時(shí)間不同，生產(chǎn)不等的碎片，這種碎片給后面滴定帶來(lái)誤差，而且，這種碎片與糖沒有化合量的關(guān)系，所以，Lanecrol-Eynon Method 作出數(shù)據(jù)檢索表
正式滴定：
吸A,B液各5ml→于三角瓶→加比預(yù)定量少0.5-1.0ml樣液→2分鐘內(nèi)要求沸騰1分鐘→加3滴指示劑→用樣液滴定蘭色消失
總沸騰時(shí)間為3分鐘，即滴定在3分鐘完成。
計(jì)算：
還原糖＝( F•V2)/(W•V1)×100
F：轉(zhuǎn)還糖回?cái)?shù)，即與10ml斐林氏試液相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)化糖毫克數(shù)，
V1：樣品試液總體積
V2：樣品試液滴定量
W：樣品重量
在測(cè)量乳糖制品時(shí)，若蔗糖與乳糖的含量比超過(guò)3：1時(shí)，則應(yīng)與滴定量中加上相關(guān)表中（課本中表9-8）校正值后在進(jìn)行計(jì)算
我們舉例如下：
如果標(biāo)準(zhǔn)果糖溶液度為每100ml溶液含糖262.5mg。對(duì)于10ml斐林試液從9-5可以查得果糖液滴定應(yīng)為20ml。如果不是20ml，可先算出A,B液 校正等數(shù)。然后進(jìn)行計(jì)算
再如標(biāo)準(zhǔn)糖溶液濃度為每100ml溶液含糖199.3ml，對(duì)于10ml A,B液 從9-4中查到，糖液滴定量應(yīng)為 25.00ml，若有出入可校正。如果要求不高，可省略校正步驟但要求1％得 測(cè)定誤差，則省略校正。另外有時(shí)候并未根據(jù)檢索表計(jì)算樣含糖量，但對(duì)A,B液進(jìn)行標(biāo)定，以使確定相當(dāng)?shù)?還原糖量。這種誤差為0.5％。下面我們講標(biāo)定量A,B液
準(zhǔn)確準(zhǔn)確稱取烘干冷卻得 A.R蔗糖1.5g→用水溶解稱取250ml容量瓶中→定容→吸50ml于100ml 定量瓶中→加HCL5ml→再65-70攝氏度水裕15分鐘→冷卻→用30％NaOH中和→定容
準(zhǔn)確吸A,B液 各5ml于三角瓶中→加水約50ml玻璃珠三粒→加熱至沸→保持1分鐘→加指示劑1滴→再煮1分鐘→立即用糖液滴定至蘭色褪去，紅色出現(xiàn)即為終點(diǎn)
正式滴定，先加入比預(yù)滴定時(shí)少0.5ml左右得糖液煮沸1分鐘→加指示劑1滴→再煮沸1分鐘→繼續(xù)滴至終點(diǎn)
計(jì)算： A＝W*V/500×0.95
A：相當(dāng)于10ml斐林氏A、B液的轉(zhuǎn)化糖的量
W：稱取蔗糖的質(zhì)量
V ：滴定蔗糖的量
500：稀釋比
0.95：換算等數(shù)
最后計(jì)算：
總糖（還原糖）以轉(zhuǎn)化糖計(jì)%=（A*1000/W*V）*100
A：同上
W：制取樣品的量
V：滴定是時(shí)樣品消耗量
1000：是稀釋倍數(shù)（100/50*500）
1.預(yù)測(cè)定的目的：對(duì)樣品溶液中還原糖濃度有一定要要求（0.1%左右），測(cè)定時(shí)樣品溶液的消耗體積應(yīng)該與標(biāo)定葡萄糖標(biāo)液的消耗體積相近，通過(guò)測(cè)定了解樣品濃度是否合適，濃度過(guò)大或過(guò)小應(yīng)該加以調(diào)整，使測(cè)定時(shí)消耗樣品溶液量在10毫升左右；二是通過(guò)測(cè)定可知道此溶液的大概消耗量，以便在正式的滴定時(shí)，預(yù)先加入比實(shí)際用量少1毫升左右的樣液，只留下1ml左右的樣液在續(xù)滴定時(shí)加入，以便保證在1分鐘內(nèi)完成續(xù)滴定工作，提交預(yù)測(cè)定的準(zhǔn)確度。
2.此實(shí)驗(yàn)影響測(cè)定結(jié)果的主要操作因素是反應(yīng)液堿度、熱源強(qiáng)度，煮沸時(shí)間和滴定速度一般煮沸時(shí)間短消耗糖多，反之，消耗糖液少，滴定速度過(guò)快，消耗糖量多，反之，消耗糖量少。另外溶液堿度愈高，二價(jià)銅的還原愈快，因此必須嚴(yán)格控制反應(yīng)的體積，使反應(yīng)體系堿度一致。熱源一般采用800W電爐，反應(yīng)液在2秒內(nèi)沸騰。
（二）KMNO4（高錳酸鉀法）
1．原理，還原糖在堿性溶液中使銅鹽還原成氧化亞銅，在酸性條件下，氧化亞銅能使硫酸鐵還原為硫酸亞鐵，再用KMNO4溶液滴定硫酸亞鐵，即可標(biāo)出還原糖的量。
2. 操作方法
（1）樣品處理
a. 乳糖：包括乳制品以及含蛋白質(zhì)的冷食類
稱樣2-5g（液體樣25~50ml）→于250ml容量瓶→加水50ml→加A液10ml+1N NaOH 4ml →定容→靜置30秒→過(guò)濾→棄去初液→可測(cè)還原糖及蔗糖用。
b. 低酒度飲料：麥精露、各類汽酒等飲料。
先暴氣除CO2→取100ml→于蒸發(fā)皿中→用1 N NaOH 中和→沸水浴蒸至原體積四分之→轉(zhuǎn)入250ml容量瓶→加50ml水→搖勻→（加A液10ml→加1 N NaOH 4ml）→加水至刻度→靜置30秒→過(guò)濾。
c. 含多量淀粉的食品：嬰兒食品、糕干粉、寶寶樂、代乳粉、餅干、面包、糕點(diǎn)等
稱樣10-20g→250ml容量瓶→加水200ml→45度水浴加熱1小時(shí)→不停搖動(dòng)→冷后加水至刻度→靜置→吸出清夜200ml于另一容量瓶（250ml）→加A液10ml+1N NaOH 4ml→靜置30秒→過(guò)濾。
d. 汽水、果露、國(guó)產(chǎn)七種可樂及可口可樂
處理CO2→吸樣液100ml→于250ml容量瓶→加水至刻度→可測(cè)還原糖及蔗糖。
（2）測(cè)定方法
取50ml處理的樣液→于400ml燒杯→加A、B液各25ml→加熱在4min左右沸騰→再煮2min→趁熱抽濾→用60℃水洗燒杯和沉淀→直到洗液不成堿性→將抽濾的紙（或者石棉）及Cu2O→轉(zhuǎn)入原來(lái)燒杯→用25ml硫酸鐵溶液沖洗抽濾瓶→使沖洗液全部洗入原燒杯中→加水25ml→使Cu2O溶解→用0.1N KMnO4標(biāo)液滴定至微紅色，同時(shí)用50ml水按上述方法做空白實(shí)驗(yàn)。
（3）計(jì)算
3. 注意事項(xiàng)：
（1）煮沸后的溶液顯紅色不顯蘭色，則表示糖量高，可減少取樣體積。
（2） 在洗滌Cu2O的整個(gè)過(guò)程中應(yīng)使沉淀上層保持一層水層，以隔絕空氣，避免Cu2O被空氣中的氧所氧化。
（3）此法適用于各類食品中還原糖的測(cè)定，有色樣液不受限制，準(zhǔn)確度高，重現(xiàn)性好。準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性都優(yōu)于直接滴定法，但操作復(fù)雜、費(fèi)時(shí)，需使用特制的高錳酸鉀法糖類檢索表。
（二）直接滴定法（斐林氏溶液法）
1. 原理
樣品經(jīng)過(guò)處理除去蛋白質(zhì)等雜質(zhì)后，加入鹽酸，在加熱條件下使蔗糖水解為還原性單糖，用直接滴定法測(cè)定水解后
樣品中的還原糖總量。
2. 試劑
3. 方法
（1） 取過(guò)量樣品進(jìn)行提取，放入250ml容量瓶，加5ml醋酸鋅和5ML亞鐵氰化鋅，定容，靜止30分后過(guò)濾，濾液備用。
（2） 測(cè)定
樣品預(yù)滴定：
取A、B液各5ml于三角瓶中加水10ml，玻璃珠數(shù)粒，加熱在2分內(nèi)沸騰，趁熱滴定，滴定到蘭色褪去，記錄用量。
正式滴定：
取A、B液各5mL于三角瓶→加玻璃珠三粒→從滴定管直接加比預(yù)滴定時(shí)少0.5-1.0ML樣液，在2分沸騰，趁熱滴定蘭
色褪去，記錄，取三次平均值計(jì)算結(jié)果。
三．蔗糖的測(cè)定
1．原理：樣品除蛋白質(zhì)后，其中的蔗糖經(jīng)鹽酸水解轉(zhuǎn)化為還原糖，用還原糖的測(cè)定方法，確定樣品中蔗糖的含
量。
實(shí)際上測(cè)定還原糖包括兩部分：一是樣品中原有的還原糖、二是蔗糖經(jīng)酸水解后的還原糖。
2．方法
吸還原糖樣品處理稀釋液50mL→于100ML容量瓶→加→于68-70度水浴上15分→冷卻→加甲基紅2滴→中和→定容→
取此溶液按還原糖的測(cè)定方法測(cè)定。
2．計(jì)算
蔗糖%=F(100/V2-100/V1) /(W╳50/250╳1000)╳ 100╳0.95
式中：F：10ml斐林氏試液相當(dāng)于轉(zhuǎn)化糖的質(zhì)量mg。
V1：測(cè)定時(shí)消耗未經(jīng)水解的樣品稀釋體積ml
V2：測(cè)定時(shí)消耗經(jīng)過(guò)水解的樣品稀釋體積ml
w：原測(cè)定還原糖時(shí)樣品的重量(G)
1000：將毫升換算成克
0.95：分子的蔗糖經(jīng)水解后成為2分子的還原糖(一分子的葡萄糖和一分子的果糖)蔗糖的分子量為342,后來(lái)成為2×180.則342/360=0.95.所以轉(zhuǎn)化糖換算到蔗糖應(yīng)乘以0.95.
四.紙上層析法.
在食品中,糖的組分較為復(fù)雜,在淀粉糖漿中含有麥芽糖、葡萄糖、麥芽三糖、麥芽四糖等多種組分.對(duì)于這些食品中的各種組分,不可能用化學(xué)分析方法進(jìn)行測(cè)定,而用物理分析方法進(jìn)行測(cè)定.
紙層析應(yīng)用于糖類的分離分析,它利用混合物中各組分物理化學(xué)性質(zhì)的差別,使各組分以不同速度移動(dòng)而達(dá)到分離.
比移值Rf==組分展開的距離/溶劑展開的距離
糖的RF值的規(guī)律為:
單糖>雙糖>三糖
戊糖>己糖
酮糖>醛糖
實(shí)驗(yàn)室常用的展開劑:
正丁醇:HAc:H2O==4:1:5
常用的顯色劑:
0.1N AgNO3:NH4OH(SN)=1:1(靈敏度高，但斑點(diǎn)易擴(kuò)散)
AgNO3/丙酮:NaOH/乙醇=1:1(克服上面缺點(diǎn))
（顯色劑書上給出許多,同學(xué)們可以自己看）
樣品的處理可采用常規(guī)法如:糖的提取和蛋白質(zhì)的除去可看前面講的。
根據(jù)Rf值可求出各種糖的Rf與標(biāo)準(zhǔn)樣品的Rf值進(jìn)行比較,可確定出糖的種類,也可進(jìn)行定量,用斑點(diǎn)光密度定量法直接在濾紙上測(cè)定.用斑點(diǎn)面積校正進(jìn)行定量
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