项目4-6食品中还原糖的测定

Determinationofcarbohydateinfoods食品中糖类测定是食品的主要分析项目之一，在食品工业中具有十分重要的意义。1、食品加工中常需要控制一定量的糖酸比2、糖果中糖的组成及比例直接关系到其风味和质量3、糖的焦糖化作用及羰氨反应既可使食品获得诱人的色泽和风味，又能引起食品的褐变，必须根据工艺需要加以控制4、食品中糖类含量也在一定程度上标志着营养价值的高低，是某些食品的主要质量指标引言典型食品糖类含量国家标准国标品名糖含量GB/T23968-2009肉松总糖含量（以蔗糖计）≤35g/100gGB/T23493-2009中式香肠总糖（以葡萄糖计）≤22g/100gGB18623-2002镇江香醋（4.5%，5.0%，5.5%，6.0%）还原糖（以葡萄糖计）≥2.00，≥2.20，≥2.30，≥2.50g/100mLGB/T14963-2011蜂蜜葡萄糖和果糖≥60g/100g；蔗糖≤10g/100g（野桂花蜜），≤10g/100g（其他蜂蜜）GB/T13662-2008黄酒总糖含量≤15.0g/L（干黄酒），15.1g/L～40.0g/L（半干黄酒），40.1g/L～100g/L（半甜黄酒），＞100g/L（甜黄酒）GB/T21730-2008浓缩橙汁蔗糖（复原后）≤50g/kg学习目标知识目标：1.能区别不同提取剂、不同澄清剂之间的差异2.能解读国家标准食品中还原糖含量测定3.能解释不同方法测定食品中还原糖含量原理技能目标：1.能依据国家标准进行还原糖测定实验准备；2.会控制操作反应条件，正确进行还原糖测定；3.能准确报告检测结果，评价还原糖含量是否符合标准。素质目标：1.培养学生严谨、务实的学习精神；2.培养学生开拓创新、团结协作的职业素质。基础知识什么是还原糖？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半缩醛羟基的双糖都具有还原性。还原糖的测定方法是一般糖类定量的基础。还原糖：葡萄糖、果糖、乳糖和麦芽糖样品预处理共分两大步骤：提取样品液→澄清样品液1.提取取样→加提取剂提取→过滤或倾出提取液常用的提取剂：水和乙醇溶液水：温度一般控制在40~50℃。若温度更高，可提取出相当量可溶性淀粉和糊精。为防止蔗糖等低聚糖在加热时被部分水解，提取液应调为中性。乙醇：常用70%~75%，用高浓度乙醇的目的，降低酶的作用，避免糖被酶水解；还可以使淀粉和糊精沉淀。此时提取液不用除蛋白质。提取液制备的原则（1）取样量和稀释倍数一般每毫升提取液含糖量应在0.5~3.5mg之间提取10g含糖2%的样品可在100mL容量瓶中进行提取。（2）含脂食品（如乳酪、巧克力、蛋黄酱杏仁糖等）石油醚脱脂→水提取（3）含大量淀粉和糊精的食品（如粮谷制品、某些蔬菜、调味品）70%~75%的乙醇溶液提取，沉淀淀粉和糊精，不需要除蛋白（4）含酒精和二氧化碳的液体样品通常蒸发至原体积的1/3~1/4，以除去酒精和二氧化碳。但是酸性食品，在加热之前应预先用氢氧化纳调节样品溶液至中性，以防止低聚糖被部分水解。（5）固体样品40~50℃的水提，温度高可溶性多糖溶出，增加澄清负担乙醇做提取剂，加热时应安装回流装置澄清剂适用范围及作用优缺点中性醋酸铅植物性的萃取液，它可除去蛋白质、丹宁、有机酸、果胶。脱色力差，不能用于深色糖液的澄清，否则加活性炭处理。且铅盐有毒，使用时需注意。醋酸锌和亚铁氰化钾常用于沉淀蛋白质，对乳制品最理想。主要是生成的亚铁氰酸锌（白色沉淀）与蛋白质共同沉淀。CuSO4-NaOH用于牛乳等样品。碱性醋酸铅适用深色的蔗糖溶液，可除色素，有机酸，蛋白质，胶体物质缺点：沉淀颗粒大，可带走果糖。活性炭能除去植物样品中的色素，适用于颜色较深的糖液。吸附糖类造成糖（蔗糖损失大6~8%）的损失。2.澄清方法：提取液中加入一定量澄清剂混匀→静置→过滤，得待测液澄清剂的用量用量必须适当：太少，达不到澄清的目的。太多，会使分析结果产生误差。中性醋酸铅—先加1~3mL饱和醋酸铅溶液（30%），静置15分钟，向上清液中加入几滴中性醋酸铅溶液，如有沉淀就重复，无，则沉淀完全。乙酸锌和亚铁氰化钾溶液—50~75mL样液加入乙酸锌溶液和亚铁氰化钾溶液各5mL。硫酸铜和氢氧化钠溶液—50~75mL样液加入10mL硫酸铜溶液和4mL氢氧化钠溶液。费林试剂法选用乙酸锌和亚铁氰化钾作为澄清剂,各5mL注意：①乙酸锌和亚铁氰化钾混合形成白色的氰亚铁酸锌沉淀，能使溶液中的蛋白质等共同沉淀下来。②采用中性醋酸铅做澄清剂时，澄清后的样液中残留有铅离子，在测定过程中加热样液时，铅能与还原糖（特别是果糖）结合生成铅糖化合物，结果使测得的还原糖含量偏低。因此必须除铅。常用的除铅剂有草酸钠、草酸钾、硫酸钠、磷酸钠、磷酸氢二纳等。③本法是根据一定量的碱性酒石酸铜溶液（铜离子量一定）消耗的样液量来计算样液中还原糖含量，反应体系中铜离子的含量是定量的基础，所以样品在处理时，不能用铜盐（硫酸铜－氢氧化钠）作为澄清剂。子项目一黄酒中还原糖的测定直接滴定法GB/T5009.7-2008检测依据直接滴定法高锰酸钾滴定法12GB/T5009.7-2008直接测定法测定原理试样经除去蛋白质后，在加热条件下，以亚甲基蓝作指示剂，滴定标定过的碱性酒石酸铜溶液(费林试剂)（用还原糖标准溶液标定），根据样品消耗的体积计算还原糖含量。将一定量的费林试剂甲、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钾钠铜反应，生成红色的氧化亚铜沉淀继续滴定，待二价铜全部被还原后，稍过量的还原糖把次甲基蓝还原，溶液由蓝色变为无色，即为滴定终点根据样液的消耗量可以算出还原糖的含量。滴定过程中颜色的变化蓝色红色蓝色无色适用范围适合于各类食品中还原糖的快速测定。但是测定酱油、深色果汁等样品时，因色素干扰，滴定终点常常模糊不清。特点：试剂用量少，操作和计算都比较简便、快速，滴定终点比较明显具体工作任务分解任务3：样品还原糖含量测定任务2：样品预处理任务4：结果结果数据处理任务1：仪器设备及试剂的准备任务5：填写检验报告单试剂：费林试剂甲液：(15.00g无水硫酸铜+0.05g次甲基蓝→1000mL)费林试剂乙液：(50.00g酒石酸钾钠+75.00g氢氧化钠溶解后+4g亚铁氰化钾→1000mL)乙酸锌溶液亚铁氰化钾溶液1mg/mL葡萄糖标准溶液注：1、费林试剂甲液和乙液要分别贮存，用时才能混合原因：酒石酸铜络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。2、在费林试剂乙液中加入亚铁氰化钾，可以使所生成的氧化亚铜的红色沉淀与之形成可溶性的无色络合物，使终点便于观察。澄清剂任务一、仪器设备及试剂的准备1g/L葡萄糖标准溶液的配制精确称取1.0000g经过98～100℃干燥2h至恒重的纯葡萄糖，加水溶解后移入到1000mL的容量瓶中，加入5ml盐酸(防止微生物生长)，用水稀释到1000mL。（此溶液葡萄糖浓度相当于1.0mg/mL）仪器：25mL的酸式滴定管、可调电炉、150mL锥形瓶4个、10mL量筒、5mL移液管2根、250mL容量瓶1个、250mL锥形瓶2个、漏斗2个、50mL烧杯1个任务二、样品预处理称取100g混合均匀后的试样→置蒸发皿→用NaOH（40g/L）溶液中和至中性→水浴上蒸发至原体积的1/4→移入250mL容量瓶中→慢慢加入5mL乙酸锌溶液和5mL亚铁氰化钾溶液→加水至刻度→混匀→静置30min→干燥滤纸过滤→弃去初滤液20～30mL→滤液备用注：样品预处理的原则：除去样品中的蛋白质、淀粉、脂肪等干扰成分。1、费林试剂的标定2、样品溶液的预测定3、样品溶液测定任务三、样品还原糖含量测定计算每10mL（甲、乙各5mL）费林试剂相当于葡萄糖的质量m1（mg）m1=V×cm1：每10mL费林试剂相当于葡萄糖的质量，mgc——葡萄糖标准溶液的浓度，mg/mL；V——标定时消耗葡萄糖标准溶液的总体积，mL。〖注〗为了提高准确度，要求用哪种还原糖表示结果就用相应的还原糖标定碱性酒石酸铜溶液。蓝色无色这个过程发生了什么？次甲基蓝也是一种氧化剂，但在测定条件下氧化能力比铜离子弱，故还原糖先与铜离子反应，铜离子完全反应后，稍过量的还原糖与次甲基蓝指示剂反应，使之由蓝色变为无色，指示终点。2.样品溶液的预滴定准确吸取费林试剂甲液和乙液各5mL→150mL锥形瓶→加水10mL→玻璃珠3粒→加热使其在2分钟内沸腾→趁沸以先快后慢的速度从滴定管中滴加样品液（注：需要始终保持溶液的沸腾状态）→待溶液蓝色变浅时，趁热以每1d/2s的速度滴定→直至溶液蓝色刚好褪去为终点→记录消耗体积V1吸取费林试剂甲液和乙液各5.00mL→3个150mL锥形瓶中→加水10mL→加玻璃珠3粒→从滴定管中加入比预测时样品溶液消耗总体积V1少1mL的样品溶液→加热使其在2分钟内沸腾→沸腾30s→趁热以每1d/2s的速度继续滴加样液→直至蓝色刚好褪去为终点→记录消耗样品溶液的体积V2同法平行操作3份，取平均值。3.样品溶液测定任务四：检验结果的数据处理10010002501Vmm项目名称食品中还原糖测定样品名称接样日期检测日期检验依据GB/T5009.7-2008-第一法锥形瓶标记(标定)第一份第二份第三份标定V0初V0终V010mL酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的量m1=c0×V0酒石酸铜溶液当量平均值m1样品质量m锥形瓶标记(正式滴定)第一份第二份第三份正式滴定V初V终V计算公式X=葡萄糖含量（g/100g）平均值（g/100g）标准规定分析结果的精密度在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过10%。本次试验分析结果的精密度还原糖（以葡萄糖计%）X=式中：X——试样中还原糖含量，g/100g；m——样品质量，g；m1——10mL碱性酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的质量，mg；V——测定时平均消耗样品溶液的体积，mL；250——样品的总体积，mL。有效数字：试样中还原糖含量≥10g/100g时，保留三位有效数字；试样中还原糖含量＜10g/100g时，保留二位有效数字。精密度：在重复性条件下的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%10010002501Vmm注：样液中还原糖浓度过高时，适当稀释再进行正式测定，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溶液的体积相近，约10mL左右。当浓度过低时则采取直接加入10mL样品液，免去加水10mL，再用还原糖标准溶液滴定至终点，记录消耗的体积，与标定时消耗的还原糖标准溶液体积之差，再乘以标准溶液的浓度，就相当于10mL样液中所含还原糖的量m2。（公式中V=10mL,m1改为m2)任务五：填写检验报告单样品名称产品批号样品数量代表数量生产日期检验日期报告日期检测依据检验项目单位检测结果标准要求检验结论检验员复核人备注实验过程中注意事项（1）热源强度应控制在使反应液在2min内沸腾，滴定速度为每1d/2s,总沸腾时间为3min。（2）在测定过程中要严格遵守标定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，使平行实验条件保持一致。（3）滴定时不能随意摇动锥形瓶，更不能把锥形瓶从热源上拿下来滴定，以防止空气进入反应溶液中。（4）为了提高测定的准确度，要求用哪种还原糖表示结果就用相应的还原糖标定碱性酒石酸铜溶液，如用葡萄糖表示结果就用葡萄糖标准溶液标定碱性酒石酸铜溶液。1、滴定必须在沸腾条件下进行原因一是可以加快还原糖与铜离子的反应速度；二是次甲基蓝变色反应是可逆的，还原型次甲基蓝遇空气中氧时又会被氧化为氧化型。三是氧化亚铜极不稳定，易被空气中氧所氧化。保持反应液沸腾可防止空气进入。2、样品的预滴定目的一是本法对样品溶液中还原糖浓度