《碳水化合物的测定》ppt课件

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1、第五节 碳水化合物的测定Carbohydrates Determination,一 概 述 二 糖类的提取与澄清 三 糖类的测定 四 淀粉的测定 五 粗纤维的测定 六 果胶物质的测定,一 概 述,（一）、碳水化合物的化学组成、分类和性质 1、化学组成：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CH2O是不太确切的。,2、分类 按化学结构分：单糖（葡萄糖、果糖、半乳糖、

2、核糖）；双糖（蔗糖、乳糖、麦乳糖）；多糖（淀粉、纤维素、果胶） 按化学性质分：还原糖（醛糖）、非还原糖（酮糖） 按营养学分：有效碳水化合物（能被肠道消化吸收的：单糖、双糖、糊精、淀粉、糖原等）；无效碳水化合物（不能被肠道消化吸收，但能够促进肠道蠕动：纤维素、半纤维素、果胶等） 按水溶解性分：可溶性糖（单糖、低聚糖）；不溶性糖（纤维素、果胶）,（一）、碳水化合物的化学组成、分类和性质,总碳水化合物与无氮抽出物： 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）%,（一） 、碳水化合物的化学组成、分类和性质,（二）

3、、测定意义,1、糖对于新生婴儿来说是最理想的。 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。 3、生理方面： 1）提供能量 2）构成细胞成分 3）促进消化,二 糖类的提取与澄清,（一）.提取 常用溶剂有：水和乙醇，在提取糖类时，先将样品磨碎浸泡成溶液，若有脂肪的样品用石油醚提取，撤去其中的脂肪和叶绿素。,1.水作提取剂 用水作提取剂，温度控制在45-50 注意！ 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），提取应控制在中性。 3）萃取的液体：有酶活性时，同样是使糖水解，加二氯化汞可防止。 2.乙醇（水溶液）作提

4、取液 乙醇作提取液适用于含酶多的样品,（一）.提取,（二）.澄清剂,1.作用： 是沉淀一些干扰物质，使提取液清亮透明，达到准确的测量糖类。,2. 对澄清剂的要求：,1）除干扰物质完全，不吸附被测糖 2）过量澄清剂不影响糖的测量 3）沉淀颗粒要小，操作简便 4）不改变糖类的比旋光度及理化性质,（二）.澄清剂,3.实验室常用的澄清剂 （1）中性醋酸铅：适用于植物性的萃取液，它可除去蛋白质、丹宁、有机酸、果胶。 缺点：脱色力差，不能用于深色糖液的澄清，否则加活性炭处理。 （2）碱性醋酸铅：适用深色的蔗糖溶液，可除色素，有机酸，蛋白质 缺点：沉淀颗粒大，可带走果糖。,（二）.澄清剂,（3）醋酸锌和亚铁

5、氰化钾 用于富含蛋白质的提取液，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。所以是动物性样品的沉淀剂。 （4）AL(OH)3乳剂是辅助澄清剂。 （5）CuSO4-NaOH这种澄清剂用于牛乳等样品。,（二）.澄清剂,3.实验室常用的澄清剂,4澄清剂的用量 在一般操作时，加澄清剂量多少一定要恰当。,（二）.澄清剂,（三）.常用的除铅剂,K2CrO4(铬酸钾)； Na2CrO4(铬酸钠)； Na2HPO4(磷酸氢二钠)； Na2SO4(硫酸钠)；使用时可加少量固体即可,三 糖的测定方法,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

6、.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，往往是使其水解为还原糖再进行测定。,(一).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醛基，在果糖分子中含有酮基，在乳糖中和麦芽糖中含有半缩醛基，因此都有还原性。在测定还原糖时将糖类水解为转化糖的方法可用来测定还原糖。,1 直接滴定法（斐林氏溶液法）,1.1 原理：样品经过处理除去蛋白质等杂质后，入盐酸，在加热条件下使蔗糖水解为还原

7、性单糖，用直接滴定法测定水解后样品中的还原糖总量。 滴定反应： 还原性单糖6酒石酸钾钠铜+6H2O糖酸+6酒石酸钾+3Cu2O+H2CO3 指示反应：还原性单糖+亚甲基蓝盐（蓝色）+H2O糖酸+亚甲基蓝（无色）+HCl 终点： 蓝色 无色 红色Cu2O的干扰消除：加入少量亚铁氰化钾 Cu2O+K4Fe(CN)6+H2O = K2Cu2Fe(CN)6+2KOH,（一）.还原糖的测定方法,1.2 试剂： 碱性酒石酸铜甲液：称取15g硫酸铜(CuSO45H2O)及0.05g次甲基蓝，溶于水中并稀释至1000ml。 碱性酒石酸铜乙液：称取50g酒石酸钾钠及75g氢氧化钠，溶于水中，再加入4g亚铁氰化钾

8、，完全溶解后，用水稀释至1000ml，贮存于橡胶塞玻璃瓶内。 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。,1 直接滴定法（斐林氏溶液法）,（二）.还原糖的测定方法, 10.6%亚铁氰化钾溶液。 盐酸。 葡萄糖标准溶液：精密称取1.000g经过98100干燥至恒量的纯葡萄糖，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1mg葡萄糖。,2.试剂：,2 直接滴定法（斐林氏溶液法）,（二）.还原糖的测定方法,1.3 方法 （1）样品处理 乳类、含蛋白质的饮料：用乙酸锌和亚铁氰化钾溶液沉淀蛋白。 淀粉含量高的样品：加70-75%乙醇沉淀淀粉。

9、 其它类型 样品处理共分两大步骤：提取样品液澄清样品液 提取样品液（取样预处理加提取剂过滤或 倾出提取液） 澄清样品液（加一定量澄清剂入提取液中混匀静置检查过滤，得待测液）,1 直接滴定法（斐林氏溶液法）,（一）.还原糖的测定方法,（2） 标定碱性酒石酸铜溶液：吸取5.0ml碱性酒石酸铜甲液及5.0ml乙液，置于150ml锥形瓶中，加水10ml，加入玻璃珠2粒，从滴定管滴加约9ml葡萄糖标准溶液，控制在2min内加热至沸，趁沸以每两秒1滴的速度继续滴加葡萄糖标准溶液，直至溶液蓝色刚好褪去为终点，记录消耗葡萄糖标准溶液的总体积，同时平行操作三份，取其平均值，计算每10ml(甲、乙液各5ml)碱性

10、酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的质量(mg)。,1.3 方法,1 直接滴定法（斐林氏溶液法）,（一）.还原糖的测定方法,（3）测定 样品溶液预测：吸取5.0ml碱性酒石酸铜甲液及5.0ml乙液，置于150ml锥形瓶中，加水10ml，加入玻璃珠2粒，控制在2min内加热至沸，趁沸以先快后慢的速度，从滴定管中滴加样品溶液，并保持溶液沸腾状态，待溶液颜色变浅时，以每两秒1滴的速度滴定，直至溶液蓝色刚好褪去为终点，记录样液消耗体积。,1.3 方法,1 直接滴定法（斐林氏溶液法）,（一）.还原糖的测定方法,样品溶液测定：吸取5.0ml碱性酒石酸铜甲液及5.0ml乙液，置于150ml锥形瓶中，加水10ml，加入

11、玻璃珠2粒，从滴定管滴加比预测体积少1ml的样品溶液，使在2min内加热至沸，趁沸继续以每两秒1滴的速度滴定，直至蓝色刚好褪去为终点，记录样液消耗体积，同法平行操作三份，得出平均消耗体积。,（3）测定,1.3 方法,1 直接滴定法（斐林氏溶液法）,（一）.还原糖的测定方法,1.4 计算 X =（Cv1 V）（m v2 1000）100 式中： X-样品中还原糖的含量(以葡萄糖计)，%； C-葡萄糖标准溶液的浓度，mg/ml； v1- 滴定10 ml费林氏溶液（甲、乙液各5 ml）消耗葡萄糖标准溶液的体积，ml； v2-测定时平均消耗样品溶液的体积，ml； V-样品定容体积，ml； m-样品质量

12、，g；,1 直接滴定法（斐林氏溶液法）,（一）.还原糖的测定方法,1.5注意事项！,1） 本方法测定的是一类具有还原性质的糖，包括葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖等，只是结果用葡萄糖或其他转化糖的方式表示，所以不能误解为还原糖=葡萄糖或其他糖。 2）如何取样？ 遵循的一般原则是使提取液含糖量浓度为0.5-3.5mg/mL. 如果提取液含糖量浓度太小，滴定消耗的糖液多，需要添加 两次溶液到滴定管中，会引起很大误差；如果提取液含糖量浓度太大，滴定消耗的糖液过少，读数小，会引起读数误差。 当不能确定样品中的含糖量时，只能根据一般的取样方法预做一次。,1 直接滴定法（斐林氏溶液法）,3）如何进行样品的预处理

13、？ 含脂肪多的，要除脂肪：加石油醚分离。 含淀粉、糊精、蛋白质多的，要除淀粉、糊精、蛋白质：加70- 75%乙醇沉淀。 含酒精、CO2多的，要除酒精、CO2：加热蒸发。 含酸多的，要除酸：加碱中和。 预处理过程中加入水或乙醇作提取剂提取可溶性糖。 经过预处理的样品液，还含有色素、少量蛋白质、可溶性果胶、 有机酸、氨基酸、单宁等，使提取液混浊，影响滴定，需要进一步澄清处理。,4）如何对样品提取液进行澄清？ 为了除去色素、少量蛋白质、可溶性果胶、有机酸、氨基酸等物质，需加入一定量澄清剂，混匀沉淀，静置后过滤得到澄清的提取液。 5）使用澄清剂要注意的问题： 应根据样液的种类、干扰成分的种类及含量进行

14、选择，同时还要考虑所采用的分析方法。 如用直接滴定法测定时不能用硫酸铜氢氧化钠溶液，以免在样液中引入Cu2+；用高锰酸钾滴定法测定时不能用乙酸锌亚铁氰化钾溶液，以免在样液中引入Fe2+。 澄清剂的用量要适当。用量太少，达不到澄清的目的；用量太多，会使检测结果产生误差。 用醋酸铅作澄清剂时要除铅。但除铅剂在保证使铅完全沉淀的前提下尽量少用。,6）斐林试剂的标定和样品液中还原糖的滴定过程应注意的问题： 滴定必须在沸腾条件下进行，不能随意摇动锥形瓶，更不能把锥形瓶从热源上取下来滴定。以免空气进入反应液中，使次甲基蓝和氧化亚铜被氧化而增加耗糖量。因为次甲基蓝在碱性溶液中被过量的还原糖还原成“无色染基”

15、，它在常温下极易被大气中的氧气氧化成原来的蓝色，影响终点测定，故滴定时瓶中溶液须保持沸腾状态，同时滴定时要快速，尽可能在短时间内滴定至终点。 预滴定和正式滴定的反应条件应一致。还原糖的浓度和体积、热源强度、煮沸时间和滴定速度应严格控制，保持一致，否则对测定结果影响很大。,7）样液预测的目的： 是本法对样液中还原糖浓度有一定要求(0.1%左右)，测定时样液的消耗体积应与标定葡萄糖标液时消耗的体积相近，通过预测可了解样液浓度是否合适，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。 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

16、左右样液在续滴定时加入，以保证在1min内完成续滴定工作，提高测定的准确度。,碱性酒石酸铜甲液和乙液要分别贮存，用时混合。否则，酒石酸钾钠铜络合物长时间在碱性条件下会分解析出氧化亚铜沉淀，使试剂有效浓度降低。, 为什么滴定必须在沸腾条件下进行？ 为什么要求预滴定和正式滴定的反应条件应一致？ 为什么碱性酒石酸铜甲液和乙液要分别贮存，用时才能混合？ 为什么在正式滴定时要预加比预滴定少0.5-1mL的标准葡萄糖溶液或样品溶液？ 为什么要对葡萄糖标液进行标定？,思考题,2 改良快速直接滴定法,在直接滴定法中，斐林试剂的标定（空白滴定）是用标液滴定，样品液中还原糖的滴定用样液滴定，使用两支管，操作环节繁琐，有人对此进行了改进。 操作上的主要不同在样品液中还原糖的滴定： 预滴定： 准确吸取斐林氏A、B液各5mL于锥形瓶中，加水10mL，加样品液10.00mL，摇匀。在电炉上加热2min内至沸腾，沸腾后立即由滴定管