组蛋糕可乐中还原糖的测定

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1、蛋糕（直接滴定法）、 可乐（高锰酸钾滴定法）中还原糖含量的测定,相关链接,碳水化合物的分类,碳水化合物,碳水化合物 分类,能够还原斐林(H.von Fehling)试剂或托伦斯(B.Tollens)试剂的糖称为还原糖，分子结构中含有还原性基团（如游离醛基半缩醛羟基或游离羰基）的糖都是还原糖，其中所有的单糖（除二羟丙酮），大部分双糖（蔗糖例外）。斐林试剂是含 络合物的溶液，被还原后得到砖红色 的沉淀。托伦斯试剂被还原后能生成单质银，在试管壁上可看到“银镜”。,概念,碳水化合物亦称糖类化合物，是自然界存在最多、分布最广的一类重要的有机化合物。主要由碳、氢、氧所组成。它是为人体提供热能的三种主要的营

2、养素中最廉价的营养素。,非还原糖,蔗糖是由葡萄糖和果糖通过异头体羟基缩合而形成的非还原性二糖。具有甜味。无色晶体，具有旋光性，但无变旋。容易被酸水解，水解后产生分子的D-葡萄糖和分子的D-果糖，易溶于水较难溶于乙醇，。不具还原性。,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）及可能部分水解的淀粉（水解后为2分子葡萄糖）。还原糖类是因为分子中含有游离的醛基（-CHO）或酮基(=C=O)才能还原。,淀粉是由D-葡萄糖单体组成的同聚物。包括直链淀粉和支链淀粉两种类型，为植物中糖类的主要贮存形

3、式。淀粉是葡萄糖的高聚体，水解到二糖阶段为麦芽糖，完全水解后得到葡萄糖。淀粉有直链淀粉和支链淀粉两类。,转化糖,概念：用稀酸或酶对蔗糖作用后所得含等量的葡萄糖和果糖的混合物。 蔗糖具右旋光性，而反应生成的混合物则具有左旋光性，旋光度由右旋变为左旋的水解过程称为转化，故这类糖称转化糖。 应用举例：在制作膏类装饰料如奶油膏和蛋白膏时，通常要将糖浆熬至116118，达到这种转化程度的糖浆，当加入到打发的奶油或蛋清中时，不仅可以形成光滑的糖膏，而且由于糖浆的高粘稠度，使蛋清或奶油中的泡沫更加稳定。,还原糖的测定的意义,葡萄糖分子中航油游离醛基，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半缩醛

4、羟基，因此它们具有还原性，是还原糖。其他非还原糖，如常见的蔗糖、糊精淀粉等，它们本身不具有还原性，但可以通过水解反应成具有还原性的单糖，再进行测定，然后换算成样品中的相应的糖类的含量。所以还原糖的测定为糖类的测定的基础。 此次实验中还原糖的测定方法：直接滴定法、高锰酸钾法（两种方法的根据都是国标 GB/T 5009.72008 食品中还原糖的测定）,可溶性糖类分析的预处理,提取液的制备： 提取剂：水、乙醇 提取方法：含脂肪的食品：预先脱脂液体样品：预先浓缩固体样品：7080%乙醇溶液提取,概念： 可溶性糖：指植物体内的可溶性糖主要指能溶于水及 乙醇的单糖和寡聚糖。,澄清剂,概念澄清剂：为了除去

5、提取样液中存在的干扰物质，使提取液清亮透明，达到准确的测量样品的目的而加入的各种试剂。 作为澄清剂必需具备的要求：能较完全地除去干扰物质；不吸附或沉淀被测糖分，也不改变被测糖分的理化性质；过剩的澄清剂应不干扰后面的分析操作，易于除掉。 常用三种澄清剂：中性醋酸铅Pb（CHCOO)23H2O、 乙酸锌和亚铁氰化钾溶液、硫酸铜和氢氧化钠溶液。,直接滴定法（样品：蛋糕）,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

6、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，溶液由蓝色变为无色，即为滴定终点。根据样液消耗量可计算还原糖含量。,适用范围及特点,本法又称快速法，它是在蓝-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。,主要试剂：,盐酸 硫酸铜 亚甲蓝（指示剂） 酒石酸钾钠 乙酸锌 冰乙酸,亚铁氰化钾 葡萄糖 果糖 乳糖 蔗糖,溶液的配制,碱性酒石酸铜甲液：称取15g硫酸铜（CuS045H20）及0.05g次甲基

7、蓝，溶于水中并稀释至1000mL。 碱性酒石酸铜乙液：称取50g酒石酸钾钠、75g氢氧化钠，溶于水中，再加入4g亚铁氰化钾，完全溶解后，用水稀释至1000mL，贮存于橡胶塞玻璃瓶中。 乙酸锌溶液：称取21.9g乙酸锌，加3mL冰乙酸，加水溶解并稀释至100mL。 亚铁氰化钾溶液：称取10.6g亚铁氰化钾，加水溶解并稀释至100mL。 盐酸溶液（1+1）:量取50mL，加水稀释至100mL。,葡萄糖标准溶液：准确称取1.0000g至962干燥2h的纯葡萄糖，加水溶解后加入5mL盐酸，并以水稀释至1000mL。此溶液每毫升相当于1.0mg葡萄糖。 果糖标准溶液：准确称取1.0000g至962干燥2

8、h的果糖，加水溶解后加入5mL盐酸，并以水稀释至1000mL。此溶液每毫升相当于1.0mg果糖。 乳糖标准溶液：准确称取1.0000g至962干燥2h的乳糖，加水溶解后加入5mL盐酸，并以水稀释至1000mL。此溶液每毫升相当于1.0mg乳糖。 转化糖标准溶液：准确称取1.0520g蔗糖，用100mL水溶解后加入5mL盐酸，在6870加热15分钟，放置至室温，转移至1000mL的容量瓶，定容。此溶液每毫升相当于1.0mg乳糖。,实验仪器,酸式滴定管：25mL 电炉或水浴锅 过滤装置（可能需要用到）,实验步骤,（1） 样品处理含大量淀粉的食品：称取10.00g20.00g试样置于250mL容量瓶

9、中，加200mL水，在45水浴中加热1h，并时时振摇。冷却后加水至刻度，混匀，静置，沉淀。吸取200mL上清液于另一250mL容量瓶中，慢慢加入5mL乙酸锌溶液及5mL亚铁氰化钾溶液，加水至刻度，混匀，沉淀，静置30min，用干燥滤纸过滤，弃去初滤液，滤液备用。,（2） 碱性酒石酸铜溶液的标定 确定试剂的葡萄糖相当量（mg葡萄糖/10mL） 准确吸取甲液5mL、乙液5mL加入锥形瓶； 加水10mL，玻璃珠； （从滴管中）加入9mL葡萄糖标准液； 煮沸30s 趁热滴定至终点 计算滴定度(mg/10mL)F =cV,（3） 样品溶液预测（初步确定样品溶液所需测定体积） 准确吸取甲液5mL、乙液5m

10、L加入锥形瓶； 加水10mL，玻璃珠； 煮沸30s 保持沸腾（从滴管中）滴加样品溶液，滴定至终点 计录样品消耗体积Vi。,（4） 样品溶液滴定 准确吸取甲液5mL、乙液5mL加入锥形瓶； 加水10mL，玻璃珠； （从滴管中）加入样品溶液Vi1mL； 煮沸30s 趁热继续滴加样品溶液，滴定至终点 计录样品消耗体积V。,结果计算,式中：X试样中还原糖的含量（以某种还原糖计），单位为克每百克（g/100g）；碱性酒石酸铜溶液（甲、乙液各5mL）相当于某种还原糖的质量（mg）； m样品的质量（g）； V测定时平均消耗样品溶液的体积（mL）。 计算结果表示到小数点后一位。,说明与讨论, 醋酸锌及亚铁氰化

11、钾作为蛋白质沉淀剂这两种试剂混合形成白色的氰亚铁酸锌沉淀，能使溶液中的蛋白质共同沉淀下来。 此法所用的氧化剂碱性酒石酸铜的氧化能力较强，醛糖和酮糖都可被氧化，所以测得的是总还原糖量。 本法是根据一定量的碱性酒石酸铜溶液（ 量一定）消耗的样液来计算样液中还原糖含量，反应体系中 的含量是定量的基础，所以在样品处理时，不能用铜盐作为澄清剂，以免样液中引入 ，得到错误的结果。, 次甲基蓝也是一种氧化剂，但在测定条件下氧化能力比 弱，故还原糖先与 反应， 完全反应后，稍过量的还原糖才与次甲基蓝指示剂反应，使之由蓝色变为无色，指示到达终点。 为消除氧化亚铜沉淀对滴定终点观察的干扰，在碱性酒石酸铜乙液中加入

12、少量亚铁氰化钾，使之与Cu2O生成可溶性的无色络合物，而不再析出红色沉淀，其反应如下：Cu2O +K4Fe(CN)+H2OK2Cu2Fe(CN)6+2KOH 碱性酒石酸铜甲液和乙液应分别贮存，用时才混合，否则酒石酸钾钠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。,滴定必须在沸腾条件下进行：原因：一是可以加快还原糖与的反应速度；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。此外，氧化亚铜也极不稳定，易被空气中氧所氧化。保持反应液沸腾可防止空气进入，避免次甲基蓝和氧化亚铜被氧化而增加耗糖量。 滴定时不能随意摇动锥形瓶，更不能把锥形瓶从热源上

13、取下来滴定，以防空气进入反应液。,样品溶液预测的目的：一是本法对样品溶液中还原糖浓度有一定要求（0.1%左右），测定时样品溶液的消耗体积应与标定葡萄糖标准溶液时消耗的体积相近，通过预测可了解样品溶液浓度是否合适，浓度过大或过小应加以调整，使预测时消耗样液量在10ml左右；二是通过预测可知道样液大概消耗量，以便在正式测定时，预先加入比实际用量少1ml左右的样液，只留下1mL左右样液在续滴定时加入，以保证在1分钟内完成续滴定工作，提高测定的准确度。 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。,高锰酸钾法（样品：可乐）,原理：样品中的还原糖与过量的碱性酒石酸铜溶液（Cu

14、2+ ）反应生成红色氧化亚铜沉淀（Cu + ），经过滤，用硫酸铁溶液溶解氧化亚铜（Fe3+Fe 2+ ），再经高锰酸钾滴定，计算氧化亚铜含量，再经查检索表后计算样品中还原糖含量。 特点：此法测定结果准确性、重现性较好，但较费时。,Cu 2+ + 还原糖 Cu + Cu2O + Fe2 (SO4) 3 +H2SO4= 2CuSO4+ 2Fe SO4+H2O 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5Fe2 (SO4) 3 + K2SO4+ 2MnSO4 +8H2O,试剂,硫酸铜 硫酸铁溶液 酒石酸钾钠 硫酸铁 0.01mol/L高锰酸钾标准溶液（用草酸标定）,溶液配制, 碱性酒石

15、酸铜甲液：称取34.639g硫酸铜(CuSO4。5H2O)加适量的水溶解，加入0.5mL硫酸加水稀释至今500mL，用精制石棉过滤。 碱性酒石酸铜乙液：称取173g酒石酸钾钠和50g氢氧化钠，加适量的水溶解并稀释到500ml，用精制石棉过滤，贮存在橡皮塞玻璃瓶中。,精制石棉：取石棉，先用3mol/L盐酸浸泡23小时，Y用水洗净，再用10%氢氧化钠浸泡23小时，倾去溶液，再用碱性酒石酸铜乙液浸泡数小时，用水洗净，再以3mol/L盐酸浸泡数小时，用水洗至不呈酸性。加水振荡，使之成为微细的浆状软纤维，用水浸泡并贮存在玻璃瓶中，即可用于填充古氏坩埚。 0.02mol/L高锰酸钾标准溶液：称取3.3g高

16、锰酸钾溶于1050mL水中，缓缓煮沸2030分钟，冷却后于暗处密闭保存数日，用垂融漏斗过滤，保存于棕色瓶中。,实验仪器,古氏坩埚或垂融坩埚 真空泵,0.02mol/L高锰酸钾标准溶液,标定：精确称取150-2000C干燥1-1.5小时的基准草酸钠约0.2g，溶于50mL水中，加80mL硫酸，用配制的高锰酸钾溶液滴定，接近终点时加热至700C，继续滴定至溶液呈粉红色30秒不褪为止。同时作空白试验。,计算结果,式中：m-草酸质量，g; V-标定时消耗高锰酸钾溶液的体积，mL； V0-空白消耗高锰酸钾溶液的体积，mL; c-高锰酸钾标准溶液的浓度，mol/L; 134-草酸钠的摩尔质量，g/mol,实验步骤,（1） 样品处理碳酸类饮料：称取约100g混匀的试样，精确至0.01g，试样置于蒸发皿中，在水浴锅中除去二氧化碳后，移入250mL容量瓶中，并用水洗涤蒸发皿，洗涤并移至容量瓶中，加水至刻度，定容，备用。,