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1、第八章第八章碳水化合物的测定碳水化合物的测定2022/6/41目录目录概述概述定义分类碳水化合物的结构食品中碳水化合物的分布食品中碳水化合物的分布食品加工中碳水化合物的功能食品加工中碳水化合物的功能碳水化合物的含量测定碳水化合物的含量测定2022/6/42概述概述定义定义在化学上，碳水化合物是指由碳、氢、氧三种元素组成的一大类化合物，通式: Cx(H2O)y ，所指的碳水化合物不同，x和y 所表示的数字不同。碳水化合物是人类身体的主要能量来源主要能量来源碳水化合物是生物体中能找到的最丰富最丰富的有机化合物碳水化合物是食物的基本基本组组成成2022/6/43Classification2022/
2、6/44糖糖低聚糖，寡糖低聚糖，寡糖多聚糖多聚糖单糖单糖双糖双糖糖醇糖醇最基本的碳水化合物组成单位，不能被水解例如：葡萄糖，果糖，半乳糖，核糖，阿拉伯糖，木糖由3-9个单糖通过糖苷键连接而成例如：异麦芽低聚糖，低聚果糖，低聚半乳糖，低聚木糖,由多个单糖缩合而成的高分子化合物例如：淀粉，纤维素，果胶例如：蔗糖，麦芽糖，乳糖,例如：木糖醇，甘露糖醇，山梨醇单糖单糖两种最基本的单糖是葡萄糖和果糖两者有相同的化学式(C6H12O6),但结构却不同2022/6/45葡萄糖果糖双糖双糖两个糖单位连接在一起就是双糖，例如最基本的是蔗糖，蔗糖是一个葡萄糖连接了一个果糖的双糖2022/6/46蔗糖蔗糖蔗糖蔗糖2
3、022/6/47乳糖 :只在哺乳动物的乳汁中被发现，包括半乳糖，葡萄糖和b-(1,4)糖苷键麦芽糖麦芽糖:淀粉的主要降解产物，包括两个葡萄糖单体和一个a-(1,4)糖苷键单糖的特征单糖的特征2022/6/48单糖可以作为还原剂，单糖可以作为还原剂，因为存在因为存在醛基醛基可以被可以被氧化形成氧化形成羧酸羧酸，或者，或者以此为基础形成以此为基础形成羧酸羧酸盐离子盐离子果糖也可以作为还原糖，因为其有一个酮基而取代了醛基 在碱性条件下,果糖分子,羰基连接的位置转向可将其转换成一个葡萄糖分子。这需要许多步骤，涉及从# 1-C去除氢和氧并将他们移动到# 2-C2022/6/49多聚糖多聚糖定义定义单糖的
4、高分子聚合物单糖单位连接起来的长链，也称为多糖一些常见多糖一些常见多糖淀粉纤维素果胶2022/6/410直链淀粉直链淀粉2022/6/411食物的主要成分，存在于种子（大米，玉米和小麦），块根类（土豆），果实（豌豆）2022/6/412淀粉的特征淀粉的特征 直链淀粉: 不溶于冷水，溶于热水;；支链淀粉: 在压力和加热条件下溶于水和碘反应生成蓝色络合物不溶于高于或等于30%的乙醇溶液能被酸或酶水解，完全水解产物是葡萄糖旋光度在+201.5 和 +205之间2022/6/413纤维素纤维素2022/6/414植物细胞壁的组成成分葡萄糖分子通过-1,4-糖苷键连接而形成的葡聚糖。通常含数千个葡萄糖单
5、位，是植物细胞壁的主要成分。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的50%以上。棉花的纤维素含量接近100%，为天然的最纯纤维素来源。一般木材中，纤维素占4050%，还有1030%的半纤维素和2030%的木质素。纤维素的特性纤维素的特性不溶于水无还原性很难被水解，在高温下加入浓硫酸经过长时间才会水解不能被人体消化，但可以被某些动物利用，例如牛2022/6/415食品中碳水化合物的分部食品中碳水化合物的分部碳水化合物占据植物，谷物，蔬菜，水果等的75%的干重单糖和寡糖通常存在于蔬菜和水果中多糖通常只存在于谷物，种子，根茎等2022/6/416碳水化合物在食品加工中的功能碳水
6、化合物在食品加工中的功能甜味甜味食品的质感食品的质感食品的口感食品的口感食品的味道食品的味道能量能量营养学价值营养学价值2022/6/417碳水化合物的测定碳水化合物的测定可溶性糖的测定还原糖的测定蔗糖的测定总糖的测定淀粉的测定纤维素的测定果胶的测定碳水化合物的分离与鉴定2022/6/418可溶性糖的测定可溶性糖的测定提取和澄清提取和澄清 提取提取:提取可溶性糖，除去干扰物提取剂：水 (40-50）；酒精 (70%-75%)澄清澄清:除去提取物中的干扰物可能产生干扰的成分：色素，蛋白质，单宁质，有机酸，氨基酸，果胶质，可溶性淀粉等2022/6/419提取的注意事项提取的注意事项:控制提取物中糖
7、总量在控制提取物中糖总量在0.05-0.35g/100g；对于含脂肪的样品，在提取前用水脱去脂肪对于含脂肪的样品，在提取前用水脱去脂肪对于含较多淀粉和糊精的食品，避免用水提取时对于含较多淀粉和糊精的食品，避免用水提取时淀粉和糊精的溶出。最好的方法：用淀粉和糊精的溶出。最好的方法：用 70%75% 的酒精提取的酒精提取对于鲜活产品，例如谷物，土豆，蔬菜和水果。对于鲜活产品，例如谷物，土豆，蔬菜和水果。在提取中防止淀粉酶的水解。在提取中防止淀粉酶的水解。对于含酒精和二氧化碳的样品，提前蒸发浓缩去对于含酒精和二氧化碳的样品，提前蒸发浓缩去除酒精和二氧化碳除酒精和二氧化碳对于酸性的样品，应避免部分寡糖
8、的水解对于酸性的样品，应避免部分寡糖的水解2022/6/420澄清时的注意事项澄清时的注意事项对于澄清剂的要求对于澄清剂的要求可以有效的除去干扰物质不能改变待分析样品的组分及理化性质过剩的澄清剂不干扰糖类分析或者易于除掉2022/6/421澄清剂澄清剂中性醋酸铅：中性醋酸铅：能除去蛋白质、果胶、有机酸、单宁等杂质，但是脱色能力较差，适用于浅色的样品乙酸锌乙酸锌-亚铁氰化钾：亚铁氰化钾：（产物：氰亚铁酸锌沉淀）可以去除干扰物质，尤其是蛋白质，但是脱色能力差硫酸铜硫酸铜-氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液：在碱性条件下，能使蛋白质沉淀，适用于富含蛋白质的样品的澄清2022/6/422澄清剂澄清剂碱性醋酸铅：
9、碱性醋酸铅：能除去蛋白质、有机酸、单宁等杂质，又能凝聚胶体。但可形成体积较大沉淀，带走糖，特别是果糖。过量的碱性醋酸铅可因其碱度及铅糖的形成而改变糖类的旋光度，用以处理深色糖液。氢氧化铝溶液（铝乳）：氢氧化铝溶液（铝乳）：能凝聚胶体，适用于浅色样品活性炭活性炭： 可以除去色素，但会吸附糖类。适用于深色样品2022/6/423还原糖的测定还原糖的测定样品的预处理样品的预处理2022/6/424水40-50，溶解糖Above40-50,溶解糖、淀粉、糊精等70-75%酒精蛋白质、糊精含油样品除去油脂，然后再分离糖加入澄清剂去除干扰物质（不影响糖）还原糖的测定还原糖的测定还原糖2022/6/425a
10、ldehydecarboxylateRedprecipitaten含有醛基可以被氧化成羧酸的糖叫做还原糖。n通常的测定试剂为：Benedicts试剂(CuSO4/柠檬酸盐)Fehlings试剂(CuSO4/酒石酸盐)n还原糖能将Cu2+还原为Cu+，形成红色沉淀，碱性铜盐法碱性铜盐法2022/6/426次甲基蓝为指示剂原理：原理：测定方法：测定方法：1. 直接滴定法直接滴定法2. 高锰酸钾滴定法高锰酸钾滴定法3. 萨氏法萨氏法2022/6/427碱性铜盐法碱性铜盐法原理：原理：1. 直接滴定法直接滴定法次甲基蓝sample斐林试剂斐林试剂指示剂16mol ?计算计算1 6mol ? (No)用
11、标准葡萄糖溶液标定(0.1%)计算消耗还原糖2022/6/428m110mL碱性酒石酸铜溶液（甲、乙液各5mL）相当于葡萄糖的质量，mg；c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体积，mL。 m1cV 还原糖（以葡萄糖计，g/100g）=m110mL碱性酒石酸铜溶液（甲、乙液各5mL）相当于葡萄糖的质量，mg；m2样品质量（或体积），g（mL）；V1测定时平均消耗样品溶液体积，mL；V2样品液总体积，mL。注意事项注意事项Not suitable for dark-color samples不适用于深色样不适用于深色样品品碱性酒石酸铜溶液碱性酒石酸铜溶液A: CuSO4
12、, B: NaOH & C4H4O6NaK & 亚铁氰化钾亚铁氰化钾滴定必须在沸腾条件下进行滴定必须在沸腾条件下进行加速加速防止指示剂被氧化防止指示剂被氧化防止防止 Cu2O 被氧化被氧化在在2min内加热至沸，滴定速度：每内加热至沸，滴定速度：每2s1滴，总沸腾滴，总沸腾时间：时间：3min样品溶液必须进行预测（样品溶液必须进行预测（0.1%还原糖浓度）还原糖浓度）标定使用相同的还原糖溶液标定使用相同的还原糖溶液2022/6/4292022/6/430碱性铜盐法碱性铜盐法原理原理2. 高锰酸钾滴定法高锰酸钾滴定法X1样品中还原糖质量相当于氧化亚铜的质量，mg X2样品中还原糖的含量，%；A由
13、X1查表得出的氧化亚铜相当的还原糖质量，mg；m样品质量（体积），g（mL）；Vl测定用样品溶液的体积，mL；V2样品处理后的总体积，mL。 注意事项注意事项耗时，但是准确性和和重现性好也适用于深色溶液碱性酒石酸铜溶液必须过量本次的碱性酒石酸铜溶液和之前的方法不同总沸腾4min防止 Cu2O 在过程中被氧化计算结果2022/6/4312022/6/432碱性铜盐法碱性铜盐法原理原理3. 萨氏法萨氏法Cu2O+H2SO42Cu+SO42-+H2OKIO3+5KI+3H2SO43K2SO4+3H2O+3I22Cu+I22Cu2+2I- I2+2Na2S2O3Na2S4O6+2NaIV测定用样液消耗
14、Na2S2O3标准溶液体积，mL；V0空白试验消耗Na2S2O3标准溶液体积，mL；S还原糖系数（mg/mL），即1mL0.005mol/L Na2S2O3标准溶液相当于还原糖的量（mg）；f Na2S2O3标准溶液浓度校正系数，f = 实际浓度/0.005；V1样液总体积，mL；V2测定用样液体积，mL；m样品质量，g Na2S2O3I2注意事项注意事项灵敏度高，是一种微量法萨氏溶液：（KI 不包括在内)71g Na2HPO412H2O40g 酒石酸钾钠100mL 1mol/L NaOH 溶液, 8g CuSO45H2O, 410g Na2SO410H2O (减少溶解氧)25mL 1/6mo
15、l/L KIO3 溶液 1000mL计算, 利用表912022/6/4332022/6/434KI 不包括在萨氏溶液中。在测试前加入KI, 可以避免Cu2O溶解滴定：淀粉指示剂不宜加入过早，会形成淀粉吸附物。达到滴定终点时仍不腿色Na2S2O3 的准备： 用煮沸的水做溶剂，在棕色瓶中保存，定期标定浓度2022/6/4352022/6/436铁氰化钾法铁氰化钾法V氧化样品液中还原糖所需0.1molL铁氰化钾溶液体积，mL；V0滴定空白液消耗硫代硫酸钠溶液体积，mL；V1滴定样品液消耗硫代硫酸钠溶液体积，mL；c硫代硫酸钠溶液的浓度，1molL。可逆再查表（附表5: p384)，查得试样中的还原糖
16、百分数3, 5-二硝基水杨酸二硝基水杨酸 (DNS) 比色法比色法原理：原理：当 NaOH 和丙三醇存在，2022/6/437其他方法其他方法540nmA -糖含量高准确度和重现性，简单，快捷适用于还原糖的测定，尤其是大批量的酚-硫酸法2022/6/438其他方法其他方法脱水脱水黄色变为橙色A- 糖含量很好的重现性，简单，快速硫酸可以使多糖和糖苷水解+ 苯酚酶酶-比色法比色法葡萄糖氧化酶（GOD）在有氧条件下，催化-D-葡萄糖氧化，生成D-葡萄糖酸-内酯和过氧化氢， 受过氧化物酶（POD）催化，过氧化氢与4-氨基安替比林和苯酚生成红色醌亚胺。2022/6/439其他方法其他方法505nm特异性蔗糖的测定蔗糖的测定原理原理蔗糖-单糖测定 2022/6/440酸处理酶处理盐酸-D-果糖苷酶（-FS） 特异性总糖的测定总糖的测定定义定义指具有还原性的糖和在测定条件下能水解为还原性单糖的蔗糖的含量方法方法直接滴定法 蒽酮比色法单糖遇浓硫酸，脱水形成糠醛衍生物，后者可与蒽酮缩合成蓝绿色的化合物当糖含量在20mg200mg时，呈色强度与溶液中糖的含量成正比2022/6/441通过酸解或酶解的淀粉测
