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糖的測(cè)定方法

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2010-09-01
核心提示: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

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)定條件下能水解為

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 + 6K4Fe(CN)6+ 4H2O

滴定終了時(shí),稍過量的轉(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

11%的次甲基蘭指示劑

2)鹽酸(水解作用)

310%和30%的NaOH溶液

41%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50ml100ml容量瓶hcl5ml搖勻65-70水裕15分鐘取出冷卻30NaOH中和加水于刻度倒入滴定管中10ml1%鐵氰化鉀于錐形瓶中10NaOH2.5ml12.5ml的水加玻璃珠顆粒加熱至沸保持一分鐘加次甲基蘭1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10g100ml水作溶液250ml容量瓶20%醋酸鉛10ml至沉淀完為止10ml10NA2HPO4至不在產(chǎn)生沉淀為止加水至刻度過濾-取濾液50ml100ml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0.2g100ml95%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

10g樣品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過濾吸濾液25ml250ml容量瓶定容250ml取稀釋液1ml,于比色管中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AB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

乳糖尿病                        0.0678

麥芽糖                          0.0807 

2試劑

(1)    斐林氏A液,稱69.8g cp硫酸銅于100ml水中,過濾備用

(2)    斐林氏B液,稱34.6g.cp濃流鋅鈉和100gcp NaOH1000ml水中,過濾備用

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:

AB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3滴次甲基蘭1分鐘內(nèi)滴定到終點(diǎn)

達(dá)到終點(diǎn)時(shí),稍微過量的轉(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:

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31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 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 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)?/span> 還原糖量。這種誤差為0.5%。下面我們講標(biāo)定量A,B

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50ml100ml 定量瓶中HCL5ml65-70攝氏度水裕15分鐘冷卻30NaOH中和定容

準(zhǔn)確吸A,B 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再煮沸1分鐘繼續(xù)滴至終點(diǎn)

計(jì)算: AW*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,通過測(cè)定了解樣品濃度是否合適,濃度過大或過小應(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25~50ml250ml容量瓶加水50mlA10ml+1N NaOH 4ml 定容靜置30過濾棄去初液可測(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CO2100ml于蒸發(fā)皿中1 N NaOH 中和沸水浴蒸至原體積四分之轉(zhuǎn)入250ml容量瓶50ml搖勻(加A10ml1 N NaOH 4ml加水至刻度靜置30過濾。

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10-20g250ml容量瓶加水200ml45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(250mlA10ml+1N NaOH 4ml靜置30過濾。

d. 汽水、果露、國(guó)產(chǎn)七種可樂及可口可樂

 處理CO2吸樣液100ml250ml容量瓶加水至刻度可測(cè)還原糖及蔗糖。

2)測(cè)定方法

50ml處理的樣液400ml燒杯A、B液各25ml加熱在4min左右沸騰再煮2min趁熱抽濾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分后過濾,濾液備用。

(2)    測(cè)定

樣品預(yù)滴定:

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:

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50mL100ML容量瓶68-70度水浴上15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)1000.95

式中:F10ml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2×180.342/360=0.95.所以轉(zhuǎn)化糖換算到蔗糖應(yīng)乘以0.95.

.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。

編輯:foodyy

 
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