食品中还原糖含量的测定

食品中还原糖的测定食品安全检验技术（理化部分）碳水化合物统称为糖类,在植物界分布十分广泛,是食品工业的主要原辅材料,也是大多数食品的重要组成成分,谷类食品和水果、蔬菜的主要成分是碳水化合物。在各种食品中，碳水化合物存在形式和含量各不相同，它包括单糖、双糖和多糖。碳水化合物的测定在食品工业中具有特别重要的意义。在食品加工工艺中，糖类对食品的形态、组织结构、理化性质及其色、香、味等都有很大的影响，同时，糖类的含量还是食品营养价值高低的重要标志，也是某些食品重要的质量指标。碳水化合物的测定是食品的主要分析项目之一。食品中还原糖的测定食品安全检验技术（理化部分）还原糖是指具有还原性的糖类。葡萄糖分子中含有游离醛基，果糖分子中含有游离酮基，乳糖和麦芽糖他分子中含有游离的半缩醛羟基，因而它们都具有还原性，都是还原糖。其他非还原性糖类，如双糖、三糖、多糖等（常见的蔗糖、糊精淀粉等都属于此类），本身不具有还原性，但可以通过水解而成具有还原性的单糖，再进行测定，然后换算成样品中相应糖类的含量。所以糖类的测定是以还原糖的测定为基础的。还原糖的测定方法很多，其中最常用的有直接滴定法及高锰酸钾滴定法，现分别介绍如下：一、还原糖的测定食品中还原糖的测定食品安全检验技术（理化部分）该法是目前最常用的测定还原糖的方法，它具有试剂用量少、操作简单、快速、滴定终点明显等特点，适用于各类食品中还原糖的测定。但对深色样品（如酱油、深色果汁等）因色素干扰使终点难以判断，从而影响其准确性。1、直接滴定法食品中还原糖的测定食品安全检验技术（理化部分）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，用样液滴定经标定的碱性酒石酸铜溶液，还原糖将二价铜还原为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。食品中还原糖的测定食品安全检验技术（理化部分）①碱性酒石酸铜甲液：称取15g硫酸铜（CuSO4·5H2O)及0.05g次甲基蓝，溶于水中并稀释到1000mL②碱性酒石酸铜乙液：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，再用水稀到1000mL，储存于橡胶塞玻璃瓶内。③乙酸锌溶液：称取21.9g乙酸锌[Zn(CH3COO)2·2H2O]，加3mL冰醋酸，加水溶解并稀释1000mL。④106g/L亚铁氰化钾溶液：称取106.g亚铁氰化钾[K4Fe(CN)6·3H2O]，溶于水中，稀释至100mL。⑤葡萄糖标准液：准确称取1.000g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。⑥盐酸。试剂食品中还原糖的测定食品安全检验技术（理化部分）测定方法①样品处理ⅰ、对于乳类、乳制品及含蛋白质的饮料（雪糕、冰淇淋、豆乳等）称取2.50~5.00g固体样品或吸取25.00~50.00mL液体样液，置于是250mL容量瓶中，加水50mL，摇匀后慢慢加入5mL醋酸锌及5mL亚铁氰化钾溶液，加水至刻度，混匀，静置30min。干滤，弃去粗滤液，收集滤液备用。ⅱ、对于淀粉含量较高的样品称取10.00~20.00g样品，置于250mL容量瓶中，加水200mL，在45℃水浴中加热1h，振摇，取出冷却后加水至刻度，混匀，静置．吸取20mL上层清液于另一250mL容量瓶中，摇匀后慢慢加入5mL醋酸锌及5mL亚铁氰化钾溶液，加水至刻度，混匀，静置30min。干滤，弃去粗滤液，收集滤液备用。食品中还原糖的测定食品安全检验技术（理化部分）ⅲ、酒精性饮料：吸取100.0mL样品置于蒸发皿中，用氢氧化钠(40g/L)溶液中和至中性，在水浴上蒸发至原体积的1/4后，移入250mL容量瓶中，加水至刻度。ⅳ、汽水等含有二氧化碳的饮料：吸取100.0mL样品置于蒸发皿中，在水浴上除去二氧化碳后，移入250mL容量瓶中，并用水洗涤蒸发皿，洗液并入容量瓶中，加水至刻度，混匀后备用。②碱性酒石酸铜溶液的标定准确吸取碱性酒石酸铜甲液和乙液各5mL，置于250mL锥形瓶中，加水10mL，加玻璃珠3粒。从滴定管滴加约9mL葡萄糖标准溶液，加热使其在2分钟内沸腾，准确沸腾30秒，趁热以每2秒一滴的速度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。平行操作3次，取其平均值。食品中还原糖的测定食品安全检验技术（理化部分）计算每10mL(甲液、乙液各5mL)碱性酒石酸铜溶液，相当于葡萄糖的质量：式中：A--------10mL碱性酒石酸铜溶液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总体积，mL。③样品溶液预测吸取碱性酒石酸铜甲液及乙液各5.0mL，置于250mL锥形瓶中，加水10mL，加玻璃珠2粒。加热沸腾30秒钟，趁沸以先快后慢的速度从滴定管中滴加样品液，（保持溶液的沸腾状态），待溶液蓝色变浅时，趁热以每2秒一滴的速度滴定，直至溶液蓝色刚好褪去为终点。记录消耗溶液的体积。cVA食品中还原糖的测定食品安全检验技术（理化部分）④样品溶液测定准确吸取碱性酒石酸铜甲液和乙液各5.0mL，置于250mL锥形瓶中，加水10mL，加玻璃珠2粒。从滴定管加入比预测时样品溶液消耗总体积少1mL的样品液，使其在2分钟内加热至沸，准确沸腾30秒钟，趁热以每2秒一滴的速度继续滴定，直至蓝色刚好褪去为终点。记录消耗样品液的体积。平行操作3次，取其平均值。食品中还原糖的测定食品安全检验技术（理化部分）式中：X-----还原糖（以葡萄糖计），g/100g；m-----样品质量,g；A------10mL碱性酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的质量，mg；V------测定时平均消耗样品溶液的体积，mL；250------样品溶液的总体积,mL。1001000250VmAX(４)结果计算食品中还原糖的测定食品安全检验技术（理化部分）该法适用于各类食品中还原糖的测定，对于深色样液也同样适用。这种方法的主要特点是准确度高，重现性好，这两方面都优于直接滴定法。但操作复杂、费时。（1）原理将还原糖与过量的碱性酒石酸铜溶液反应，还原糖使二价铜还原为氧化亚铜沉淀。经过滤取得氧化亚铜，用硫酸铁溶液将其氧化溶解，而三价铁盐被定量地还原为亚铁盐，再用高锰酸钾标准液滴定所产生的亚铁盐。根据高锰酸钾标准溶液消耗量计算得氧化亚铜量，从检索表中查得与氧化亚铜量相当的还原糖量，即可计算样品中的还原糖含量。2、高锰酸钾滴定法食品中还原糖的测定食品安全检验技术（理化部分）（2）试剂①碱性酒石酸铜甲液：称取35.639g硫酸铜(CuSO4·5H2O)加适量的水溶解，加入0.5mL浓硫酸加水稀释至今500mL，用精制石棉过滤。②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。③精制石棉：④0.02mol/L高锰酸钾标准溶液：⑤NaOH溶液：1mol/L⑥硫酸铁溶液：食品中还原糖的测定食品安全检验技术（理化部分）（3）仪器25mL古氏坩埚或G4垂融坩埚、真空泵或水力真空管。（4）测定方法①样品处理ⅰ、乳类、乳制品及含蛋白质的冷食类：称取2.00~5.00g固体样品（液体样品吸取25.00~50.00mL）置于250mL容量瓶中，加50mL水，摇匀后加入10mL碱性酒石酸铜甲液及氢氧化钠溶液4mL(1mol/L)，加水至刻度，混匀。静置30min，干滤，弃去初滤液，滤液供测定用。ⅱ、酒精性饮料：吸取100.0mL样品，置于蒸发皿中，用氢氧化钠溶液1mol/L中和至中性，蒸发至原体积的1/4后，移入容量瓶中。加50mL水，混匀。加入10mL碱性酒石酸铜甲液及4mL1mol/L氢氧化钠溶液，加水至刻度，混匀。静置30min，干滤，弃去初滤液，滤液供测定用。食品中还原糖的测定食品安全检验技术（理化部分）ⅲ、淀粉含量较高的食品：称取10.00~20.00g样品，置于250mL容量瓶中，加入200mL水，于45℃水浴中加热1h，并不断振摇，取出冷却后，加水至刻度，混匀，静置。吸取200mL上层清液于另一个250mL容量瓶中，加入10mL碱性酒石酸铜甲液及4mL1mol/L氢氧化钠溶液，加水至刻度，混匀。静置30min，干滤，弃去初滤液，滤液供测定用。ⅳ、汽水等含二氧化碳的饮料：吸取样品100.0mL于蒸发皿中，在水浴上除去二氧化碳后，转移入250mL容量瓶中，并用水洗涤蒸发皿，洗液并入容量瓶中，再加水至刻度，混匀备用。食品中还原糖的测定食品安全检验技术（理化部分）②测定吸取50.00mL处理后的样品溶液于400mL烧杯中，加碱性酒石酸铜甲、乙液各25mL，盖上表面皿，置电炉上加热，使其在4分钟内沸腾，再准确沸腾2分钟，趁热用铺好石棉的古氏坩埚或G4垂融坩埚抽滤，并用60℃热水洗涤烧杯及沉淀，至洗液不呈碱性为止。将坩埚放回原400mL烧杯中，加25mL硫酸铁溶液及25mL水，用玻璃棒搅拌使氧化亚铜完全溶解，以高锰酸钾标准溶液滴定至微红色为终点。记录高锰酸钾标准溶液消耗量。另吸取50mL水代替样液，按上述方法做试剂空白试验。记录空白试验消耗高锰酸钾溶液的量。食品中还原糖的测定食品安全检验技术（理化部分）(5)结果计算：①根据滴定时所消耗的高锰酸钾标准溶液的量，计算相当于样品中还原糖质量的氧化亚铜的质量：式中X----相当于样品中还原糖质量的氧化亚铜的质量，mg；C----1/5KMnO4标准溶液的浓度，mol/L;V----测定用样液消耗高锰酸钾标准溶液体积，mL;V0----试剂空白消耗高锰酸钾标准溶液体积，mL;71.54----1mL0.1000mol/L(KMnO4)溶液相当于氧化亚铜的质量，mg/mmol54.71)(0VVcX食品中还原糖的测定食品安全检验技术（理化部分）②根据上式计算所得氧化亚铜质量查表（见GB/T5009.7－２003表1）得出相当于还原糖的量，再按下式计算样品中还原糖的含量：式中X----还原糖的含量，g/100g;m1----由氧化亚铜的质量得出的还原糖的质量，mg;m2----样品质量，g;V----测定用样品溶液的体积，mL;250----样品处理后的总体积，mL。100100025021VmmX食品中还原糖的测定食品安全检验技术（理化部分）二、蔗糖的测定在食品生产中，为判断原料的成熟度，鉴别白糖、蜂蜜等食品原料的品质，以及控制糖果、果脯、加糖乳制品等产品的质量指标，常常需要测定蔗糖的含量。蔗糖是非还原性双糖，不能用测定还原糖的方法直接进行测定，但蔗糖经酸水解后可生成具有还原性的葡萄糖和果糖，再按测定还原糖的方法进行测定。对于纯度较高的蔗糖溶液，可用相对密度、折射率、旋光度等物理检验法进行测定。在此仅介绍还原糖法。⑴原理样品除去蛋白质等杂质后，用稀盐酸水解，使蔗糖转化为还原糖。然后按还原糖测定的方法，分别测定水解前后样液中还原糖的含量，两者的差值即为蔗糖水解产生的还原糖的量，再乘以换算系数0.95即为蔗糖的含量。食品中还原糖的测定食品安全检验技术（理化部分）⑵试剂①盐酸：6mol/L。②甲基红指示剂：1g/L。称取0.1g甲基红，用体积分数60%的乙醇溶解并定容到100mL。③氢氧化钠溶液：200g/L。④其他试剂：同“还原糖的测定”。⑶测定方法取一定的样品，按还原糖测定中的方法进行处理。吸取经处理后的样品2份各50mL，分别放入100mL容量瓶中，其中一份加入5mL6mol/LHCl溶液，置于68~70℃水浴中加热15min，取出迅速冷却至室温，加2滴甲基红指示剂，用200g/L的氢氧化钠溶液中和至中性，加水至刻度，摇匀。而另一份直接用水稀释到100mL。按“直接滴定法”测定还原糖。食品中还原糖的测定食品安全检验技术（理化部分）⑷结果计算式中X----蔗糖的含量，g/100g;m1