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1、第九章 糖类物质的测定 第一节 概述 (一）定义和分类1.定义：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。它是人体热能的主要来源，人体活 动的热能的6070由它供给。它是构成机体的 一种重要物质，并参与细胞的许多生命过程。一些 糖+蛋白质糖蛋白、糖+脂肪糖脂 ，这些都是具有重要生理功能的物质。碳水化合物是C、H、O三元素组成一类多羟基醛或多羟基酮化合物，而且绝大 多数氢原子是氧原子的两倍。即氢与氧为2 ：1。它们的比例与水分的组成相同（水分 子H2O）。因此被人们称为“碳水化合物” 即写成CH2O。它们可用通式Cn（H2O）m表示，好像碳的水化物。但是笼统地说糖 类称为
2、CH2O是不太确切的。比如，我们熟悉的甲醛，它的分子式为 CH2O，醋酸C2H4O2，乳酸C3H6O3，从它们的结 构上讲都类似于H与O2：1的关系。按照这个 比例它们都应属于碳水化合物，但是以上几个物 质都没有糖类的特性，所以它们不是碳水化合物 。又比如，5104去氧核糖，还有鼠李 糖6125。这些属于糖类，但不符合上面的比 例。因此称碳水化合物是C、H、O组成，通式为 Cn（H2O）m是不确切的，但是历史上一直沿用 下来，而且人们也习惯了，所以至今仍然采用。2.分类 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。 在各种食品中存在形式和含量不
3、一。按有机化学可将糖分为单糖、双糖、多糖三类， 现代营养工作者将其分为两类：有效碳水化合物、无效 碳水化合物。 在食物成分表中，食品中碳水化合物含量通常以总 碳水化合物或无氮抽出物来表示，二者都以减差法计算 。总碳水化合物（%）=100-（水分+粗蛋白质+灰 分+粗脂肪）%无氮抽出物（%）=100-（水分+粗蛋白质+灰分 +粗脂肪+粗纤维素）%有效碳水化合物人体能消化利用的单糖、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，改善消化系统机能，对维持人体健康有重要作用，是人们膳食中不可缺少的成分 。膳食纤维：指人们的消化
4、系统或者消化系统中的酶不能消化、分解、吸收的物质，但是消化系统中的微生物能分解利用其 中一部分。膳食纤维的重要性： 膳食纤维对促进良好的消化和排泄固体废物有着举足轻重的作用。适量地补充纤维素，可使肠道中的食物增大变软，促进肠道蠕 动，从而加快了排便速度，防止便秘和降低肠癌的风险。 另外，纤维素还可调节血糖，有助预防糖尿病。又 可以减少消化过程对脂肪的吸收，从而降低血液中胆固 醇、甘油三脂的水平，防治高血压、心脑血管疾病的作 用。 每日摄入量标准： 国际相关组织推荐的膳食纤维素日摄入量为：美国防癌 协会推荐标准为每人每天3040克，欧洲共同体食品科 学委员会推荐标准为每人每天30克。 什么食物中
5、含膳食纤维最多？ 糙米和胚牙精米，以及玉米、小米、大麦、小麦皮（米 糠）和麦粉（黑面包的材料）等杂粮；此外，根菜类和 海藻类中食物纤维较多，如牛蒡、胡萝卜、四季豆、红 豆、豌豆、薯类和裙带菜等。 膳食纤维经过了30多年的研究和发展，成为 发达国家广泛流行的保健食品，据悉，在欧美， 高纤维类产品的年销售已过300亿美元。在日本 食用纤维素类产品的年销售近100亿美元。并正 式将之列为继糖、蛋白质、脂肪、水、矿物质和 维生素之后的“第七大营养素“。专家们一致认为 ：纤维食品将是21世纪主导食品之一。二、测定意义 1、糖对于新生婴儿来说是最理想的。Eg：乳糖，因为婴儿消化道内含有较多的乳 糖酶，这种
6、乳糖酶能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的重要物质。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。2、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,增加了食品的色、香、味。3.生理方面：1）提供能量 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、骨骼等结缔组织的基质成分）3）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.）三、食品中糖类物质的测定方法 ：相对密度法 折光法旋光法物理法 物理法 化学法 色谱法 发酵法 酶 法 重量法直接滴定法法(改良的兰爱农
7、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 法化学法还原糖法碘量法比色法纸色谱薄层色谱GCHPLC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、膳食纤维素色谱法酶法第二节 可溶性糖类的测定一、可溶性糖类的提取和澄清食品中可溶性糖类通常是指葡萄糖、果糖等游离单 糖及蔗糖等低聚糖。一般须将样品磨碎、浸渍成溶液（提取液 ），经过滤后再测定。（一）提取常用的提取剂有水及乙醇溶液。 a. 水作提取剂用水作提取剂，温度控制在45-50，利用水 作提取剂时，还有pro、氨基酸、多糖、色素干扰，影响过滤 时间，所以用水作提取剂应注意三个问题注意
8、：1）温度过高：使可溶性淀粉及糊精提取出来 。2）酸性样品：酸性使糖水解（转化），所以酸性样品应用碳酸钙中和、提取，但应 控制在中性。3）萃取的液体：有酶活性时，能使糖水解，加二氯化汞可防止（二氯化汞可抑制酶 活性）b. 乙醇（水溶液）作提取液乙醇作提取液适用于含酶多的样品 ，这样 避免糖被水解。乙醇的浓度70-80。浓度过高，蛋白质及 大多数糖都不能溶解，用乙醇的目的，降低酶的 作用，避免糖被酶水解。2. 提取液制备的原则 取样量与稀释倍数的确定,一般提取液经 净化和可能的转化后，每毫升含糖量应在0.5 3.5mg 。 含脂肪的食品，须经脱脂后再用水提取。一般以石油醚处理一次或几次，每次处理
9、后， 倾去石油醚层，然后用水提取。 含有大量淀粉、糊精及蛋白质的食品，如谷类制品、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，宜采用用 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。用乙醇作提取剂时，提取液不用除蛋白质，因为蛋白质不会溶解 出来。 含酒精和二氧化碳的液体样品，应先蒸发至 原体积的1/31/4，以除酒精、CO2。但酸性食品，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分解。 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40 50，一般不超过80，温度过高时可溶性多糖溶出
10、，增加下步澄清工作的负担。（二） 提取液的澄清 常用澄清剂要符合三点要求：a.能较完全的除去干扰物质；b.不吸附或沉淀被测糖分，也不改 变被测糖分的理化性质；c.过剩的澄清剂应不干扰后面的分 析操作，或易于除掉。中性醋酸铅 【Pb(CH3COO)23H2O】乙酸锌和亚铁氰化钾溶液硫酸铜和氢氧化钠溶液还有碱性醋酸铅、 氢氧化铝溶液、活性炭等。2. 常用澄清剂的种类作用：沉淀一些干扰物质，使提取液清亮透明， 达到准确的测量糖类。（常用澄清剂来澄清）中性醋酸铅：这是最常用的一种澄清剂。铅离子能与很多离子结合，生成难溶沉淀物，同 时吸附除去部分杂质。它能除去蛋白质、果胶、 有机酸、单宁等杂质。它的作用
11、较可靠，不会沉 淀样液中的还原糖，在室温下也不会形成铅糖化 合物，因而适用于测定还原糖样液的澄清。但它 的脱色能力较差，不能用于深色样液的澄清。铅 盐有毒，使用需注意。乙酸锌和亚铁氰化钾溶液：它是利用乙酸锌与亚铁氰化钾反应生成的氰亚铁酸锌 沉淀来挟走或吸附干扰物质。这种澄清剂除 蛋白质能力强，但脱色能力差，适用于色泽 较浅，蛋白质含量高的样液的澄清，如乳制 品、豆制品等。硫酸铜和氢氧化钠溶液：这种澄清剂 是由硫酸铜溶液和1mol/L氢氧化钠溶液组成，在碱性条件下，铜离子可使蛋白质沉淀， 适合于富含蛋白质的样品的澄清。此外还有碱性醋酸铅、氢氧化铝溶液、活性 炭等也可作为澄清剂。但碱性醋酸铅能沉淀
12、还原 糖；氢氧化铝溶液澄清效果差，只能除去胶态杂 质；活性炭能吸附糖类造成糖的损失。这些缺点 限制了他们在糖类分析上的应用。3.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。如用中性醋酸铅作为溶剂时，一般先向 样液中加入13 ml 澄清剂，充分混合后静置15 分钟，向上层清液中加入几滴中性醋酸铅，如无新的沉淀生成，说明杂质已沉淀完全。如有 新的沉淀形成，就再混匀并静置几分钟，如此重 复直至无沉淀形成为止。4.样液除铅澄清后的样液中含有铅离子， 在加热样液时，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 糖含量虚假的降低。因此，经铅盐澄清的样
13、 液必须除铅。常用的除铅剂有草酸钠、草酸钾、硫酸钠、磷 酸氢二钠等。使用时可以固体状态加入，也可以液 体状态加入。但应注意，如用固体除铅剂，应先将 样液定量到一定体积后再加入；如用液体除铅剂， 应在加入除铅剂后再定容。除铅剂的用量也要适当 ，在保证使铅完全沉淀的前提下，尽量少用。二、 还原糖的测定还原糖是指具有还原性的糖类。在糖类 中，分子中含有游离醛基或酮基的单糖和含有游离 醛基的双糖都具有还原性。葡萄糖分子中含有游离醛基，果糖分子中 含有游离酮基，乳糖和麦芽糖分子中含有游离的潜 醛基，它们都是还原糖。其他双糖乃至多糖本身不 具有还原性，属于非还原性糖，但都可以通过水解 而生成相应的还原性糖
14、，测定水解液的还原糖含量 就可以求得样品中相应糖类的含量。因此，还原糖 的测定是一般糖类定量的基础。还原糖的测定方法很多，最常用的有直接滴定 法、高锰酸钾滴定法、萨氏法、碘量法等。分别介 绍如下：直接滴定法（是GB法）（1） 原理：将一定量的碱性酒石酸铜甲、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；待二价铜全部被还原后，稍过量的 还原糖把次甲基蓝还原，溶液由兰色变为无色， 即为滴定终点；根据样液消耗量可计算出还
15、原糖 含量。Cu2+ + 还原糖 Cu+计算还原糖的量有两种方法：1. 用已知浓度的葡萄糖标准溶液标定的方 法。2. 利用通过实验编制出的还原糖检索表来计算。在测定过程中要严格遵守标定或制表时 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。（2）适用范围及特点本法又称快速法，它是在蓝一爱农容量法基础上发展起来的，其特点是试剂用量少，操 作和计算都比较简便、快速，滴定终点明显。适用于各类食品中还原糖的测定。但测定酱油、深色果汁等样品时，因色素干扰，滴定 终点常常模糊不清，影响准确性。 本法是国家标准分析方法。（3）试剂 碱性酒石酸铜甲液：称取15g硫酸铜及 0.05
16、g次甲基蓝，溶于水中并稀释到1000ml。 碱性酒石酸铜乙液：称取50g酒石酸钾 钠 及75g NaOH，溶于水中，再加入 4g 亚铁 氰化钾，完全溶解后，用水稀释至1000ml，贮存于橡皮塞玻璃瓶中。 乙酸锌溶液：称取21.9g乙酸锌，加 3ml冰醋酸，加水溶解并稀释到100ml。 10.6亚铁氰化钾溶液：称取10.6g亚 铁氰化钾溶于水中，稀释至100ml。 0.1葡萄糖标准溶液：准确称取经 98 100 干燥至恒重的无水葡萄糖 1.0000g，加水溶解后移入1000 m1容量瓶中 ，加入5m1盐酸(防止微生物生长)，用水稀 释至1000ml。 测定方法样品处理取适量样品，按本章第二节中的原则对样 品进行提取，提取液移入250 m1 容量瓶中，慢慢 加入 5 m1乙酸锌溶液和 5 m1亚铁氰化钾溶液， 加水至刻度，摇匀后静置 30分钟。用于
