实验3――直接滴定法测还原糖

还原性糖概念：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和酮基的单糖和含有游离醛基的二糖都具有还原性。还原糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖等。非还原糖有蔗糖、淀粉、纤维素等，但它们都可以通过水解生成相应的还原性单糖。所以糖类的测定是以还原糖的测定为基础的。1.实验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。当称样量为5g时，该法的检出限为0.25g/100g（1）Cu·SO4+2NaOH=2Cu(OH)2+Na2SO4Cu(OH)2+COOKCHOHCOONaCHOH（2）=COOKCHOCOONaCHO＞Cu+2H2O（3）=COOKCHOCOONaCHO＞Cu+3Cu2OCHO(CHOH)4CH2OH+COOH(CHOH)3CH2OH6+6H2OCOOKCHOHCOONaCHOH+6+H2CO3（4）2.适用范围与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。3.实验材料、仪器与试剂实验材料：苹果仪器：分析天平、研钵、电炉、铁架台、锥形瓶、烧杯、玻棒、容量瓶、移液管、酸式滴定管。试剂：（1）碱性酒石酸铜甲液：称取15g硫酸铜(CuSO4·5H2O)及0.05g次甲基蓝，溶于水中并稀释至l000mL。（2）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，完全溶解后，用水稀释至1000mL贮存于橡胶塞玻璃瓶内。（3）乙酸锌溶液：称取21.9g乙酸锌，加3mL乙酸，加水溶解并稀释至l00mL。（4）10.6%亚铁氰化钾溶液：称取l0.6g亚铁氰化钾，加水溶解并稀释至l00mL。（5）葡萄糖标准溶液：准确称取l.0000g经过96±2℃干燥2h的纯葡萄糖，加水溶解后加入5mL盐酸，并以水稀释至l000mL。此溶液每毫升相当于1.0mg葡萄糖。4.实验步骤（1）样品处理：称取约5.00g试样，置于250mL容量瓶中，加50mL水，混匀，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，取续滤液备用。（2）标定碱性酒石酸铜溶液：吸取碱性洒石酸铜甲乙液各5.0mL，置于150mL锥形瓶中，加水10mL，加入玻璃珠3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，趁热以每2秒l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液的总体积，平行操作三份，取其平均，按下式计算。F=c×VF：10mL碱性酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的质量，mgc：葡萄糖标准溶液的浓度，mg/mLV：标定时消耗葡萄糖标准溶液的总体积，mL（3）试样溶液预测：吸取5.0mL碱性洒石酸铜甲液及5.0mL乙液，置于150mL锥形瓶中，加水10mL，加入玻璃珠3粒，控制在2min内加热至沸，趁沸以先快后慢的速度，从滴定管中滴加试样溶液，并保持溶液沸腾状态，待溶液颜色变浅时，以每2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。当样液中还原糖浓度过高时应适当稀释，再进行正式测定，使每次滴定消耗样液的体积控制在与标定碱性酒石酸铜溶液时所消耗的还原糖标准溶液的体积相近，约在10mL左右。当浓度过低时则采取直接加入10mL样品液，免去加水10mL，再用还原糖标准溶液滴定至终点，记录消耗的体积与标定时消耗的还原糖标准溶液体积之差相当于10mL样液中所含还原糖的量。（4）试样溶液测定：吸取5.0mL碱性洒石酸铜甲液及5.0mL乙液，置于150mL锥形瓶中，加水10mL，加入玻璃珠3粒，从滴定管中加比预测体积少lmL的试样溶液至锥形瓶中，使在2min内加热至沸，趁沸继续以每2秒l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。5.结果计算还原糖（以葡萄糖计%）=Fm×V250×1000×100式中：m—样品质量，gF—10mL碱性酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的质量，mgV—测定时平均消耗样品的体积，mL250—样品溶液的总体积，mL6.注意事项（1）本方法测定的是一类具有还原性的糖，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，也并不完全等于各还原糖含量之和。但如果已知样品中只含有某一种糖，如乳制品中的乳糖，则可以认为还原糖=某糖。（2）碱性酒石酸铜甲乙液应分别存放，临用时甲、乙液等量混合，避免析出氧化亚铜沉淀，使Cu2+有效浓度降低。（3）本法是与定量的酒石酸铜试剂作用，Cu2+是定量的基础，故样品处理时，不能用铜盐作蛋白质沉淀剂，以免引入Cu2+，得到错误的结果。（4）反应终点本来应为氧化亚铜的红色，为更易观察，在碱性酒石酸铜乙液中加入了少量亚铁氰化钾，使红色氧化亚铜与亚铁氰化钾生成可溶性的复盐，反应终点由蓝色变为浅黄色，即为改良的蓝-爱农法。（5）滴定时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，以防止空气进入反应溶液中。（6）滴定必须在沸腾条件下进行，其原因一是可以加快还原糖与Cu2+的反应速度，二是次甲基蓝变色反应是可逆的。还原型次甲基蓝遇到空气中氧时，又会被氧化为氧化型。此外，氧化亚铜也极不稳定，易被空气中的氧所氧化。保持反应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。（7）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，测定时样品溶液的消耗体积应与标定葡萄糖标准液时消耗的体积相近（10mL左右），通过预测可以了解样品溶液浓度是否合适并加以调整。二是通过预测可知道样液大概消耗量，以便正式滴定时，将所需体积的大部分先加入碱性酒石酸铜试剂中共沸，使其充分反应，仅留1mL左右作为滴定终点的判断，保证1min内完成滴定，提高准确度。（8）滴定时，对碱性酒石酸铜试剂的标定、样品预测定、样品测定三者的滴定条件，均应保持一定。对每一次滴定使用的锥瓶规格质量，加热电炉功率（一般500W），滴定速度、滴定消耗的体积均应保持一致，以减少误差。