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糖的测定方法

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对于糖的测定方法有很多,大致可分为三类

1.物理法,(1.旋光法,  2 .折光法,  3.比重法,)
2.物理化学法,(1.点位法, 2极普法, 3.光度法, 4.色谱法)
3.化学方法,(1.斐林氏法. 2.高锰酸钾法. 3.碘量法. 4.铁氰化钾法. 5.蒽铜比色法. 6.咔唑比色法)

共计三大种,在测定其他碳水化合物时,往往是使其水解为糖再进行测定。

一. 总糖的测定
食品中的总糖主要指具有还原性的葡萄糖,果糖,戊糖,乳糖和在测定条件下能水解为还原性的单糖的蔗糖(水解后为1分子葡萄糖和1分子果糖),麦芽糖(水解后为2分子葡萄糖)以及可能部分水解的淀粉(水解后为2分子葡萄糖)。还原糖类之所以具有还原性是由于分子中含有游离的醛基(-CHO)或酮基(=C=O)。测定总糖的经典化学方法都是以其能被各种试剂氧化为基础的。这些方法中,以各种根据斐林氏溶液的氧化作用的改进法的应用范围最广。在这里我们主要给大家介绍铁氰化钾法,蒽铜比色法,斐林氏容量法。斐林氏容量法由于反应复杂,影响因素较多,所以不如铁氰化钾法准确,但其操作简单迅速,试剂稳定,故被广泛采用。蒽铜比色法要求比色时糖液浓度在一定范围内,但要求检测液澄清,此外,在大多数情况下,测定要求不包括淀粉和糊精,这就要在测定前将淀粉,糊精去掉,这样就使操作复杂化,限制了其广泛应用。

(一)   铁氰化钾法

1.原理:样品中原有的和水解后产生的转化糖都具有还原性质,在碱性溶液中能将铁氰化钾还原,根据铁氰化钾的浓度和检验滴定量可计算出含糖量。其反应为下:

C6H12O6+6K3[Fe(CN)6] + 6KOH→(CHOH)4·(COOH)2+ 6K4[Fe(CN)6]+ 4H2O

滴定终了时,稍过量的转化糖即将指示剂次甲基兰还原为无色的隐色体。

2,试剂

1)1%的次甲基兰指示剂

2)盐酸(水解作用)

3)10%和30%的NaOH溶液

4)1%铁氰化钾(贮存特色瓶,临用前标定)

标定步骤

称蔗糖1.0000g→定容500ml→取此液50ml→于100ml容量瓶→加hcl5ml→摇匀→65-70℃水裕15分钟→取出冷却→用30%NaOH中和→加水于刻度→倒入滴定管中→取10ml1%铁氰化钾于锥形瓶中→加10%NaOH2.5ml加12.5ml的水加玻璃珠颗粒→加热至沸→保持一分钟→加次甲基兰1滴→立即以糖液滴足至蓝色退去为止,记录用量。

正式滴定比较滴定时少0.5ml糖液,煮沸1分钟,加指示剂一滴,再用糖液滴定至兰色褪去,计算铁氰化钾溶液的浓度。

A=(W·V)/(1000×0.95)

A:相当于10ml铁氰化钾溶液的转化糖的量(克)

V:滴定时消耗的糖液的体积

W:称取纯蔗糖的量

1000:稀释比

0.95:换算等数

3.操作方法

稀释10g→用100ml水作溶液→于250ml容量瓶→加20%醋酸铅10ml→至沉淀完为止→加10ml10%NA2HPO4→至不在产生沉淀为止→加水至刻度→过滤-取滤液50ml→于100ml容量瓶中→按铁氰化钾标定法进行转化,中和及滴定

计算糖含量

总糖(以转化糖计%)= (A×1000)/(W·V)×100                                            

A:相当于10ml铁氰化钾溶液的转化糖的重量,

W:样品的重量

V:滴定时样液消耗的体积

4.实验应注意

(a)达终点时,过量的转化糖将指示剂次甲基兰还原为无色的隐色体,隐色体容量受空气中氧所氧化,很快又变

成指示剂的颜色。

(b)整个过程应在低温电炉上进行,滴定要速度,否则终点不明显

(c)糖与硫酸反应脱水生成羟甲基呋喃甲醛,生产物再与蒽铜缩合成兰色化合物,其颜色深浅与溶液中糖的浓度

成正比,单、双糖等糖类都直接于试剂发生作用,因此不需要水解。

(二)蒽铜的比色法

1.原理:糖与硫酸反应脱水生成羟甲基呋喃甲醛,生产物再与蒽铜缩合成兰色化合物,其颜色深浅与溶液中糖的浓

度成正比,可比色定量。

2.试剂

(1)   硫酸锌溶液:溶解500g化学纯硫酸锌于500ml水中

(2)   亚铁氰化钾溶液:溶解10.6g化学纯亚铁氰化钾于100ml水中

(3)   0.2%蒽铜试剂:溶解蒽铜0.2g于100ml95%硫酸中,置棕色瓶中冷暗处保存

(4)   0.1%葡萄糖液:准确称干燥葡萄糖0.1000g定容100ml

3.操作方法

(1)   标准曲线绘制

(2)   100ml容量瓶编号 

沸水浴加热6分钟,取出冷却→用1cm比色杯→610nm测定吸光度→作出以吸光度为横坐标,糖液浓度为纵坐标的准

曲线

(3)样品测定

称10g样品→于100ml热水加入500ml容量瓶中-加硫酸锌5ml→沸水浴5分钟→取出再摇动下加亚铁氰化钾5ml,→冷却→定容500ml→过滤→吸滤液25ml→于250ml容量瓶→定容250ml→取稀释液1ml,于比色管中→加10ml蒽铜试剂→摇匀→水浴加热6分钟→冷却→比色

试验注意

1,样液必须清澈透明,加热后不应有蛋白质沉淀

2,样品颜色较深时,可用活性炭脱色后再进行测定

3,此法与所用的硫酸浓度和加热时间有关

4,所取糖液浓度在1-2.5mg/100ml之间

二. 还原糖的测定方法

还原糖包括葡萄糖、果糖、麦芽糖,在葡萄糖分子中含有淤青的醛茎,在果糖分子中含有淤青的酮茎,在乳糖中和

麦芽糖中含有淤青的半缩羧茎,因此都有还原性。在测定还原糖时一般测定总糖时所有将糖类水解为转化糖再测定

的方法都可用来测定还原糖。

(一)斐林氏容量法

1.此法的原理、试剂、方法与总糖的测定方法相同。只是样品溶液不必以过转化,而是直接取滤液进行滴定,滤液进行滴定,滤液中的还原糖含量以在0.2-0.5%为好,又能通过增减样品量或改变稀释倍数来调节。10毫升费林氏A、B液混合时理论上相当还原糖量如下:

葡萄糖(无水)果糖或转化糖尿病  0.0500克

乳糖尿病                        0.0678克

麦芽糖                          0.0807克 

2试剂

(1)   斐林氏A液,称69.8g cp硫酸铜于100ml水中,过滤备用

(2)   斐林氏B液,称34.6g.cp浓流锌钠和100gcp NaOH于1000ml水中,过滤备用

3方法

称取样品10-20g:制备与转化同铁氰化钾法。将样液倒入滴管中,吸取A,B液准备预滴定

预滴定:

吸A、B液各5ml→从滴管中加15ml样液→加热至沸→继续滴加样液→至兰色变潜→加3滴次甲基兰→在1分钟内滴定到终点

达到终点时,稍微过量的转化糖,将兰色的次甲基兰染色体还原为无色的隐色体,而显出氧化亚铜的红色,去碱性条件下加热糖的产物是复杂的。

去碱性中断裂是由于碱度不同,加热时间不同,生产不等的碎片,这种碎片给后面滴定带来误差,而且,这种碎片与糖没有化合量的关系,所以,Lanecrol-Eynon Method作出数据检索表

正式滴定:

吸A,B液各5ml→于三角瓶→加比预定量少0.5-1.0ml样液→2分钟内要求沸腾1分钟→加3滴指示剂→用样液滴定兰色消失

总沸腾时间为3分钟,即滴定在3分钟完成。

计算:

还原糖=( F·V2)/(W·V1)×100

F:转还糖回数,即与10ml斐林氏试液相当的转化糖毫克数,

V1:样品试液总体积

V2:样品试液滴定量

W:样品重量

在测量乳糖制品时,若蔗糖与乳糖的含量比超过3:1时,则应与滴定量中加上相关表中(课本中表9-8)校正值后在进行计算

我们举例如下:

如果标准果糖溶液度为每100ml溶液含糖262.5mg。对于10ml斐林试液从9-5可以查得果糖液滴定应为20ml。如果不是20ml,可先算出A,B液校正等数。然后进行计算

再如标准糖溶液浓度为每100ml溶液含糖199.3ml,对于10ml A,B液从9-4中查到,糖液滴定量应为25.00ml,若有出入可校正。如果要求不高,可省略校正步骤但要求1%得测定误差,则省略校正。另外有时候并未根据检索表计算样含糖量,但对A,B液进行标定,以使确定相当得还原糖量。这种误差为0.5%。下面我们讲标定量A,B液

准确准确称取烘干冷却得A.R蔗糖1.5g→用水溶解称取250ml容量瓶中→定容→吸50ml于100ml定量瓶中→加HCL5ml→再65-70摄氏度水裕15分钟→冷却→用30%NaOH中和→定容

准确吸A,B液各5ml于三角瓶中→加水约50ml玻璃珠三粒→加热至沸→保持1分钟→加指示剂1滴→再煮1分钟→立即用糖液滴定至兰色褪去,红色出现即为终点

正式滴定,先加入比预滴定时少0.5ml左右得糖液煮沸1分钟→加指示剂1滴→再煮沸1分钟→继续滴至终点

计算:A=W*V/500×0.95

A:相当于10ml斐林氏A、B液的转化糖的量

W:称取蔗糖的质量

V:滴定蔗糖的量

500:稀释比

0.95:换算等数

最后计算:

总糖(还原糖)以转化糖计%=(A*1000/W*V)*100

A:同上

W:制取样品的量

V:滴定是时样品消耗量

1000:是稀释倍数(100/50*500)

1.预测定的目的:对样品溶液中还原糖浓度有一定要要求(0.1%左右),测定时样品溶液的消耗体积应该与标定葡萄糖标液的消耗体积相近,通过测定了解样品浓度是否合适,浓度过大或过小应该加以调整,使测定时消耗样品溶液量在10毫升左右;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,预先加入比实际用量少1毫升左右的样液,只留下1ml左右的样液在续滴定时加入,以便保证在1分钟内完成续滴定工作,提交预测定的准确度。

2.此实验影响测定结果的主要操作因素是反应液碱度、热源强度,煮沸时间和滴定速度一般煮沸时间短消耗糖多,反之,消耗糖液少,滴定速度过快,消耗糖量多,反之,消耗糖量少。另外溶液碱度愈高,二价铜的还原愈快,因此必须严格控制反应的体积,使反应体系碱度一致。热源一般采用800W电炉,反应液在2秒内沸腾。

(二)KMNO4(高锰酸钾法)

1.原理,还原糖在碱性溶液中使铜盐还原成氧化亚铜,在酸性条件下,氧化亚铜能使硫酸铁还原为硫酸亚铁,再用KMNO4溶液滴定硫酸亚铁,即可标出还原糖的量。

2.操作方法

(1)样品处理

a.乳糖:包括乳制品以及含蛋白质的冷食类

 称样2-5g(液体样25~50ml)→于250ml容量瓶→加水50ml→加A液10ml+1N NaOH 4ml→定容→静置30秒→过滤→弃去初液→可测还原糖及蔗糖用。

b.低酒度饮料:麦精露、各类汽酒等饮料。

先暴气除CO2→取100ml→于蒸发皿中→用1 N NaOH中和→沸水浴蒸至原体积四分之→转入250ml容量瓶→加50ml水→摇匀→(加A液10ml→加1 N NaOH 4ml)→加水至刻度→静置30秒→过滤。

c.含多量淀粉的食品:婴儿食品、糕干粉、宝宝乐、代乳粉、饼干、面包、糕点等

 称样10-20g→250ml容量瓶→加水200ml→45度水浴加热1小时→不停摇动→冷后加水至刻度→静置→吸出清夜200ml于另一容量瓶(250ml)→加A液10ml+1N NaOH 4ml→静置30秒→过滤。

d.汽水、果露、国产七种可乐及可口可乐

 处理CO2→吸样液100ml→于250ml容量瓶→加水至刻度→可测还原糖及蔗糖。

(2)测定方法

取50ml处理的样液→于400ml烧杯→加A、B液各25ml→加热在4min左右沸腾→再煮2min→趁热抽滤→用60℃水洗烧杯和沉淀→直到洗液不成碱性→将抽滤的纸(或者石棉)及Cu2O→转入原来烧杯→用25ml硫酸铁溶液冲洗抽滤瓶→使冲洗液全部洗入原烧杯中→加水25ml→使Cu2O溶解→用0.1N KMnO4标液滴定至微红色,同时用50ml水按上述方法做空白实验。

 (3)计算

3.注意事项:

(1)煮沸后的溶液显红色不显兰色,则表示糖量高,可减少取样体积。

(2)在洗涤Cu2O的整个过程中应使沉淀上层保持一层水层,以隔绝空气,避免Cu2O被空气中的氧所氧化。

(3)此法适用于各类食品中还原糖的测定,有色样液不受限制,准确度高,重现性好。准确性和重现性都优于直接滴定法,但操作复杂、费时,需使用特制的高锰酸钾法糖类检索表。

(二)直接滴定法(斐林氏溶液法)

1.    原理

样品经过处理除去蛋白质等杂质后,加入盐酸,在加热条件下使蔗糖水解为还原性单糖,用直接滴定法测定水解后

样品中的还原糖总量。

2.试剂

3.方法

(1)   取过量样品进行提取,放入250ml容量瓶,加5ml醋酸锌和5ML亚铁氰化锌,定容,静止30分后过滤,滤液备用。

(2)   测定

样品预滴定:

取A、B液各5ml于三角瓶中加水10ml,玻璃珠数粒,加热在2分内沸腾,趁热滴定,滴定到兰色褪去,记录用量。

正式滴定:

取A、B液各5mL于三角瓶→加玻璃珠三粒→从滴定管直接加比预滴定时少0.5-1.0ML样液,在2分沸腾,趁热滴定兰

色褪去,记录,取三次平均值计算结果。

三.蔗糖的测定

1.原理:样品除蛋白质后,其中的蔗糖经盐酸水解转化为还原糖,用还原糖的测定方法,确定样品中蔗糖的含

量。

实际上测定还原糖包括两部分:一是样品中原有的还原糖、二是蔗糖经酸水解后的还原糖。

2.方法

吸还原糖样品处理稀释液50mL→于100ML容量瓶→加→于68-70度水浴上15分→冷却→加甲基红2滴→中和→定容→

取此溶液按还原糖的测定方法测定。

2.计算

蔗糖%=F(100/V2-100/V1) /(W╳50/250╳1000)╳100╳0.95

式中:F:10ml斐林氏试液相当于转化糖的质量mg。

V1:测定时消耗未经水解的样品稀释体积ml

V2:测定时消耗经过水解的样品稀释体积ml

w:原测定还原糖时样品的重量(G)

1000:将毫升换算成克

0.95:分子的蔗糖经水解后成为2分子的还原糖(一分子的葡萄糖和一分子的果糖)蔗糖的分子量为342,后来成为2×180.则342/360=0.95.所以转化糖换算到蔗糖应乘以0.95.

四.纸上层析法.

在食品中,糖的组分较为复杂,在淀粉糖浆中含有麦芽糖、葡萄糖、麦芽三糖、麦芽四糖等多种组分.对于这些食品中的各种组分,不可能用化学分析方法进行测定,而用物理分析方法进行测定.

纸层析应用于糖类的分离分析,它利用混合物中各组分物理化学性质的差别,使各组分以不同速度移动而达到分离.

比移值Rf==组分展开的距离/溶剂展开的距离

糖的RF值的规律为:

单糖>双糖>三糖 

戊糖>己糖 

酮糖>醛糖

实验室常用的展开剂:

正丁醇:HAc:H2O==4:1:5

常用的显色剂:

0.1N AgNO3:NH4OH(SN)=1:1(灵敏度高,但斑点易扩散)

AgNO3/丙酮:NaOH/乙醇=1:1(克服上面缺点)

(显色剂书上给出许多,同学们可以自己看)

样品的处理可采用常规法如:糖的提取和蛋白质的除去可看前面讲的。

根据Rf值可求出各种糖的Rf与标准样品的Rf值进行比较,可确定出糖的种类,也可进行定量,用斑点光密度定量法直接在滤纸上测定.用斑点面积校正进行定量。

相关标准:GB 317-2006 白砂糖

          GB 13104-2005 食糖卫生标准

          GB 7718-2011 食品安全国家标准 预包装食品标签通则


作者:admin 来源:网络收集 发布时间:2016年01月30日