页数：82页文件大小：314.5 KB来源： 食品分析技术ppt课件
本课件按糖类、淀粉、纤维与果胶四条线展开，讲解可溶性糖类的提取与澄清、还原糖的直接滴定法与高锰酸钾法、蔗糖与总糖的水解转化测定，以及淀粉、粗纤维与果胶的测定原理与操作要点，并说明各方法的适用范围。
食品分析 第八章 碳水化合物的测定 Carbohydrates Determination
目录
第一节 概述 一、碳水化合物的化学组成、分类和性质 1、化学组成
碳水化合物是由 C、H、O 三元素组成的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，其比例与水分的组成相同（H₂O），因此被称为「碳水化合物」，可用通式 Cn(H₂O)m 表示，好像碳的水化物。但笼统地说糖类称为 CH₂O 是不太确切的。
2、分类
按有机化学可分成三类，即根据在稀酸溶液中水解情况分类：
总碳水化合物与无氮抽出物
二、测定意义
第二节 糖类的提取与澄清 一、提取
常用溶剂有水和乙醇。提取糖类时先将样品磨碎浸泡成溶液，若含脂肪的样品用石油醚提取，除去其中的脂肪和叶绿素。
二、澄清剂 1、作用
澄清剂的作用是沉淀一些干扰物质，使提取液清亮透明，达到准确测量糖类的目的。
2、对澄清剂的要求
3、实验室常用的澄清剂
| 澄清剂 | 适用对象 | 特点 |
|---|---|---|
| 中性醋酸铅 | 植物性萃取液 | 除蛋白质、丹宁、有机酸、果胶；脱色力差 |
| 碱性醋酸铅 | 深色蔗糖溶液 | 可除色素；沉淀颗粒大，可带走果糖 |
| 醋酸锌和亚铁氰化钾 | 富含蛋白质的提取液（乳制品最理想） | 生成亚铁氰酸锌白色沉淀与蛋白质共沉淀 |
| Al(OH)₃ 乳剂 | 辅助澄清 | 作辅助澄清剂使用 |
| CuSO₄—NaOH | 牛乳等样品 | 用于牛乳类样品澄清 |
4、澄清剂的用量
以上澄清剂中较少用到中性硅酸铝、硅酸锌和亚铁氰化钾。一般操作时加澄清剂量一定要恰当。
三、常用的除铅剂
注：使用时可加少量固体即可。原文件括号内名称有误，已按化学式校正。
第三节 糖的测定方法
糖的测定方法很多，大致可分为三类：
| 类别 | 具体方法 |
|---|---|
| 物理法 | 旋光法、折光法、比重法 |
| 物理化学法 | 电位法、极谱法、光度法、色谱法 |
| 化学方法 | 斐林氏法、高锰酸钾法、碘量法、铁氰化钾法、蒽酮比色法、咔唑比色法 |
注：测定其他碳水化合物时，往往使其水解为糖再进行测定。
一、总糖的测定
食品中的总糖主要指具有还原性的葡萄糖、果糖、戊糖、乳糖，以及在测定条件下能水解为还原性单糖的蔗糖（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）以及可能部分水解的淀粉。还原糖类之所以具有还原性，是由于分子中含有游离的醛基（—CHO）或酮基（=C=O）。
测定总糖的经典化学方法都是以其能被各种试剂氧化为基础的，其中以根据斐林氏溶液氧化作用的改进法应用范围最广。这里主要介绍铁氰化钾法、蒽酮比色法、斐林氏容量法。
（一）铁氰化钾法 1、原理
转化糖都具有还原性质，在碱性溶液中能将铁氰化钾还原，根据铁氰化钾的浓度和检验滴定量可计算出含糖量，其反应为：
C₆H₁₂O₆ + 6K₃[Fe(CN)₆] + 6KOH → (CHOH)₄·(COOH)₂ + 6K₄[Fe(CN)₆] + 4H₂O
滴定终了时，稍过量的转化糖即将指示剂次甲基蓝还原为无色的隐色体。
2、试剂
标定步骤
称蔗糖 1.0000g → 定容 500ml → 取此液 50ml → 于 100ml 容量瓶 → 加 HCl 5ml → 摇匀 → 65-70℃ 水浴 15 分钟 → 取出冷却 → 用 30% NaOH 中和 → 加水至刻度 → 倒入滴定管中 → 取 10ml 1% 铁氰化钾于锥形瓶中 → 加 10% NaOH 2.5ml、加 12.5ml 水、加玻璃珠 → 加热至沸 → 保持一分钟 → 加次甲基蓝 1 滴 → 立即以糖液滴定至蓝色退去为止，记录用量。
正式滴定比较滴定时少 0.5ml 糖液，煮沸 1 分钟，加指示剂一滴，再用糖液滴定至蓝色褪去（呈淡黄色）。
3、操作方法
稀释 10g → 用 100ml 水作溶液 → 于 250ml 容量瓶 → 加 20% 醋酸铅 10ml → 至沉淀完全为止 → 加 10ml 10% Na₂HPO₄ → 至不再产生沉淀为止 → 加水至刻度 → 过滤 → 取滤液 50ml → 于 100ml 容量瓶中 → 按铁氰化钾标定法进行转化、中和及滴定。
计算糖含量
总糖（以转化糖计 %）= A × 1000 /（W · V）× 100
计算铁氰化钾溶液的浓度
A = W · V /（1000 × 0.95）
4、注意事项
（二）蒽酮的比色法 1、原理
糖与硫酸反应脱水生成羟甲基呋喃甲醛，生成物再与蒽酮缩合成蓝绿色化合物，其颜色深浅与溶液中糖的浓度成正比，可比色定量。
2、试剂
3、操作方法
试验注意
二、还原糖的测定方法
还原糖包括葡萄糖、果糖、麦芽糖：葡萄糖分子中含有醛基，果糖分子中含有酮基，乳糖和麦芽糖中含有半缩醛羟基，因此都有还原性。测定还原糖时将糖类水解为转化糖再测定的方法可用来测定还原糖。
（一）高锰酸钾法 1、原理
还原糖在碱性溶液中使铜盐还原成氧化亚铜，在酸性条件下氧化亚铜能使硫酸铁还原为硫酸亚铁，再用 KMnO₄ 溶液滴定硫酸亚铁，即可求出还原糖的量。
2、操作方法 （1）样品处理 a. 乳糖
包括乳制品以及含蛋白质的冷食类：称样 2-5g（液体样 25~50ml）→ 于 250ml 容量瓶 → 加水 50ml → 加 A 液 10ml + 1N NaOH 4ml → 定容 → 静置 30 秒 → 过滤 → 弃去初液 → 可测还原糖及蔗糖用。
b. 低酒度饮料
麦精露、各类汽酒等饮料：先除 CO₂ → 取 100ml → 于蒸发皿中 → 用 1N NaOH 中和 → 沸水浴蒸至原体积四分之一 → 转入 250ml 容量瓶 → 加 50ml 水 → 摇匀 →（加 A 液 10ml → 加 1N NaOH 4ml）→ 加水至刻度 → 静置 30 秒 → 过滤。
c. 含多量淀粉的食品
婴儿食品、糕干粉、宝宝乐、代乳粉、饼干、面包、糕点等：称样 10-20g → 250ml 容量瓶 → 加水 200ml → 45℃ 水浴加热 1 小时 → 不停摇动 → 冷后加水至刻度 → 静置 → 吸出清液 200ml 于另一 250ml 容量瓶 → 加 A 液 10ml + 1N NaOH 4ml → 静置 30 秒 → 过滤。
d. 汽水、果露、国产七种可乐及可口可乐
处理 CO₂ → 吸样液 100ml → 于 250ml 容量瓶 → 加水至刻度 → 可测还原糖及蔗糖。
（2）测定方法
取 50ml 处理的样液 → 于 400ml 烧杯 → 加 A、B 液各 25ml → 加热在 4min 左右沸腾 → 再煮 2min → 趁热抽滤 → 用 60℃ 水洗烧杯和沉淀 → 直到洗液不呈碱性 → 将抽滤的纸（或石棉）及 Cu₂O 转入原烧杯 → 用 25ml 硫酸铁溶液冲洗抽滤瓶 → 使冲洗液全部洗入原烧杯 → 加水 25ml → 使 Cu₂O 溶解 → 用 0.1N KMnO₄ 标液滴定至微红色，同时用 50ml 水按上述方法做空白实验。
注意事项
（二）直接滴定法（斐林氏溶液法） 1、原理
样品经过处理除去蛋白质等杂质后，加入盐酸，在加热条件下使蔗糖水解为还原性单糖，用直接滴定法测定水解后样品中的还原糖总量。
2、试剂
3、方法 （1）
取过量样品进行提取，放入 250ml 容量瓶，加 5ml 乙酸锌和 5ml 亚铁氰化钾，定容，静置 30 分后过滤，滤液备用。
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）碱性酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的质量（mg）。
（2）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。
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。
4、计算
X =（C × v₁ × V）/（m × v₂ × 1000）× 100
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）
分别用葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖标准品配制标准溶液滴定等量已标定的费林氏液，所消耗标准溶液的体积有所不同，证明即便同是还原糖，在物化性质上仍有差别，所以还原糖的结果只是反映样品整体情况，并不完全等于各还原糖含量之和。
如果已知样品只含有某种还原糖，则应以该还原糖做标准品，结果为该还原糖的含量；如果样品中还原糖成分未知或为多种还原糖的混合物，则以某种还原糖做标准品，结果以该还原糖计，但不代表该糖的真实含量。
三、蔗糖的测定 1、原理
样品除去蛋白质后，其中的蔗糖经盐酸水解转化为还原糖，用还原糖的测定方法确定样品中蔗糖的含量。实际上测定还原糖包括两部分：一是样品中原有的还原糖，二是蔗糖经酸水解后的还原糖。
2、方法
吸还原糖样品处理稀释液 50mL → 于 100ml 容量瓶 → 加入盐酸 → 于 68-70℃ 水浴上 15 分钟 → 冷却 → 加甲基红 2 滴 → 中和 → 定容 → 取此溶液按还原糖的测定方法测定。
2、计算
蔗糖% =（水解后还原糖% − 水解前还原糖%）× 0.95
注：源文件该页算式排版混乱，已按符号含义改写为常规形式，建议对照原图核校。
第四节 淀粉的测定（戊糖的测定）
在食品加工中往往用淀粉做增稠剂，用于改变食品的物理状况；有的加淀粉为了使操作容易，如各种硬糖和奶糖在成形过程中加入淀粉可防止相互粘结和吸湿。有的食品不仅含淀粉高，而且都是用淀粉制造的，比如粉丝、粉条、粉皮、凉粉、绿豆糕等。
淀粉粒的特性
淀粉在植物细胞内以颗粒状态存在，故称淀粉粒。
淀粉的物理性质
淀粉的糊化（Gelatinization）
糊化：淀粉粒在适当温度下在水中溶胀、分裂，形成均匀的糊状溶液的过程，其本质是微观结构从有序转变成无序。
糊化温度：指双折射消失的温度；糊化温度不是一个点，而是一段温度范围。
淀粉的老化（Retrogradation）
老化：淀粉溶液经缓慢冷却或淀粉凝胶经长期放置，会变为不透明甚至产生沉淀的现象。其实质是糊化后的分子又自动排列成序，形成高度致密的结晶化的不溶解性分子粉末。
淀粉测定方法大体上可分为两类
注：除此之外还有酸化酒精沉淀法，在含淀粉不高的样品中准确性差。
（一）含多量淀粉样品的测定方法
本法适用于含淀粉量多的样品，如小麦粉、米粉、山芋干、藕粉、粉丝、糕干粉、代乳粉等。
1、原理：淀粉在淀粉酶作用下或在一定酸度下被分解为单糖，然后用测总糖的方法测定其含量，再乘上换算系数 0.9 即为淀粉重量。根据反应式，淀粉与葡萄糖之比为 162.1 : 180.12 ＝ 0.9 : 1，说明 0.9 克淀粉水解后可得 1 克葡萄糖。
（二）含少量淀粉样品的测定法
此法适用于含淀粉量少的植物性样品，如蔬菜以及某些果品等。原理同上。
2、操作步骤：称 5-10 克 → 于 250 毫升三角瓶 → 加 1N 硫酸 100 毫升 → 入高压蒸汽锅 15 秒 → 冷却 → 用 20% NaOH 中和 → 加入 20% 醋酸铅 20 毫升使蛋白质全部沉淀 → 再加入硫酸钠 11.5 毫升沉淀除铅 → 锥形瓶全部倒入 250 毫升容量瓶 → 加水至刻度 → 静置 → 过滤 → 取滤液按测定总糖量的方法测定葡萄糖含量。
另取一份样品，按总糖量的测定方法进行转化并测定转化糖量（以葡萄糖计），二者之差即为淀粉水解所得的葡萄糖量。
3、计算：淀粉% =［水解后的总糖（以葡萄糖计%）− 转化糖（以葡萄糖计%）］× 0.9
（三）熟肉制品中淀粉含量的测定法
在熟肉制品中有的加入相当多的淀粉，有的几乎不加，差别很大，测定这类食品时应根据情况决定取样量的多少。测定方法有重量法、容量法、比色法。
样品的前处理一般步骤如下
1、容量法
称样 5g 于 500ml 磨口锥形瓶中 → 加 100ml 水和 7ml 浓盐酸 → 加热回流 1h → 冷却 → 用 30% NaOH 中和（破坏组织、皂化脂肪）→ 用滤纸滤入 500ml 容量瓶 →（加 5ml 2% 醋酸锌 + 5ml 6% 亚铁氰化钾）→ 加水至刻度 → 摇匀 → 按 Lane-Eynon 法测定转化糖量（同时做空白试验）。
计算
淀粉% = 500/W × 100/50 ×（A − b）× 0.9 / V × 100/1000
注：源文件算式排版混乱，已按符号含义整理，建议对照原图核校。
2、比色法
称样 5g 于 250ml 离心管中 → 加水 40ml → 摇匀 →（加 3ml 2% 醋酸锌 + 3ml 6% 亚铁氰化钾）→ 于 1500 转/分离心机中离心 5 分钟 → 倒出上清液 → 加 25ml 水 → 重复上面操作两次（每次加 1ml 12% 醋酸锌 + 1ml 6% 亚铁氰化钾）→ 残渣移入滤纸上 → 再把残渣移入 250ml 锥形瓶 → 用 50ml 0.1N HCl 将残渣清洗入瓶内 → 于 68-70℃ 水浴上转化，搅拌，保持 1.5h → 加 12% 盐酸（V/V）10ml → 移入 100ml 容量瓶 → 加 20% 磷酸 15ml，加水至刻度（不算脂肪层）→ 静置 30min → 过滤 → 取滤液 1ml 于试管中 → 加 5ml 苯酚钠试剂 → 塞紧玻璃塞 → 沸水浴 6min → 冷却 3min → 移入 100ml 容量瓶 → 稀释到刻度 → 静置 25min → 于 540nm 下测 E。
注：苯酚钠试剂为溶解 8g 2,4-二硝基苯酸钠和 2.5g 苯酚于 200ml 5% NaOH 中，另溶解 100g 酒石酸钾钠于 700ml 蒸馏水中，两者混合并稀释至 1 升。
计算
还原糖% = E₁/E₂ × b
注：空白以 0.2g 干燥纯葡萄糖加 0.17N HCl 至 100ml 进行标准空白测定。
第五节 粗纤维的测定
纤维素是高分子化合物，分子式以（C₆H₁₀O₅）n 表示，不溶于任何有机溶剂，对稀酸或稀碱相当稳定；但纤维素与硫酸或盐酸共热时完全水解得 α-葡萄糖，不完全水解得纤维二糖。
根据纤维素的性质，用稀酸或稀碱处理样品，将杂质去除后用重量法测定；如果与浓硫酸共热可得葡萄糖，用容量法测定。重量法简便、快速，但比较粗糙。
（一）重量法测纤维素 1、原理
在稀硫酸作用下，可使淀粉、糖、果胶质、色素和半纤维素水解而除去，再用 NaOH 溶液皂化脂肪酸、溶解蛋白质而除去，最后残渣减去灰分即得粗纤维素。
2、操作步骤
称样 2-5g（鲜样 20-30g）→ 用乙醚提脂肪后（无脂肪可省略）→ 转入 500ml 锥形瓶 → 加煮沸的 200ml 硫酸 → 连接回流冷凝管 → 加热煮沸 → 保持 30min → 30min 后取下 → 立即用布氏漏斗过滤 → 用沸水洗至不显酸性（用甲基红检查）。
用煮沸的 0.3N NaOH 200ml 冲洗滤布上的残物于烧杯中 →（连接回流冷凝管）→ 微沸 30 分钟 → 取出用滤布过滤 → 沸水洗 2-3 次 → 洗到酚酞指示剂不呈碱性反应为止 → 用蒸馏水把滤布上的残存物洗入 100ml 烧杯内 → 倒入有石棉的古氏坩埚内 → 抽去水分 → 用 10-20ml 乙醇洗一次 → 抽干（或用乙醚洗几次）→ 将坩埚与内容物于 105℃ 烘箱烘 2-4h → 移入干燥器 30min → 称重（恒重）→ 于 700℃ 灼烧 1h 使残留物全部灰化 → 干燥冷却 → 称重（损失重量即为粗纤维的含量）。
3、计算
粗纤维% =（a − b）× 100 / W
注：用这种方法测出的不完全是粗纤维，还有部分半纤维素、戊聚糖及含氮物质。
（二）容量法 1、原理
样品用 2% 盐酸除去可溶性糖类、淀粉和半纤维素后，再用 80% 硫酸使纤维素溶解，纤维素和硫酸在加热之后水解为葡萄糖，根据葡萄糖的含量换算成纤维素。根据反应式 162.1 : 180.12 = 0.9 : 1，0.9 克纤维素水解后得 1 克葡萄糖。
2、方法
称样 5g → 于 250ml 磨口三角瓶中 → 加 2% HCl 150ml（除去可溶性糖类、淀粉和半纤维素等）→ 回流沸腾 4h → 古氏石棉坩埚抽滤 → 用热水洗至无 Cl⁻ 为止 → 抽干 → 再用乙醇和乙醚各洗涤一次 → 放室温 2h（使乙醚挥发）→ 将坩埚与沉淀物移入原烧杯 → 加 10 倍量的 80% 硫酸 → 放 3h 使纤维素水解 → 加 15 倍酸量的水 → 于 70℃ 水浴加热 5h → 水解为葡萄糖 → 冷却定容至 1000ml → 测葡萄糖含量。
3、计算
纤维素% = 葡萄糖% × 0.9
第六节 果胶物质的测定 pectic
在可食的植物中，有许多蔬菜、水果含有果胶。果胶也是一种高分子化合物，化学组成如半乳糖醛酸，水解后产生果胶酸和果酸，果胶有一个重要的特性就是胶凝（凝冻）。测定方法有 3 种：重量法、比色法、容量法。
（一）重量法 1、原理
利用果胶酸钙不溶于水的特性，先使果胶质从样品中提取出来，再加沉淀剂使果胶酸钙沉淀，测定重量并换算成果胶质重量。
沉淀剂 + 果胶 → 果胶酸钙。
采用的沉淀剂有两种：电介质 NaCl、CaCl₂；有机溶剂：甲醇、乙醇、丙酮。
对于聚半乳糖醛酸酯化程度为 20% 时，水溶性差、易沉淀的果胶酸用 NaCl 为沉淀剂；酯化程度为 50% 时，水溶性大、难沉淀的果胶酸用 CaCl₂ 为沉淀剂；酯化程度为 100% 时，用有机溶剂为沉淀剂。这说明聚半乳糖醛酸酯化程度大、水溶性就大，酯化程度越高，酒精浓度也应越大。
2、方法
称 30-50g（干样 5-10g）于 250ml 烧杯 → 加 150ml 水 → 煮沸 1h（搅拌加水以免损失）→ 冷却 → 定容 250ml → 抽滤 → 吸滤液 25ml → 于 500ml 烧杯 → 加 0.1N NaOH 100ml → 放 30min → 加 50ml 1N 醋酸 → 加 50ml 2N CaCl₂ → 放 1h → 沸腾 5min 后 → 用烘至恒重的滤纸过滤 → 用热水洗至无 Cl⁻ → 把滤纸+残渣于烘干恒重的称量瓶内 → 105℃ 烘至恒重。
3、计算
果胶质% = 0.9235 × G /（W × 25/250）× 100
（二）容量法（蒸馏滴定法） 1、原理
溶解于水的果胶质是由多缩阿拉伯糖和果胶酸钙组成的，测出果胶质的特征部分阿拉伯糖，则可算出果胶质含量。溴混合液在 HCl 作用下放出溴，溴再与糠醛作用，剩余的溴与碘化钾作用析出碘，可用硫代硫酸钠滴定，从而计算糠醛的量。
2、步骤
称捣碎样 10g → 于 250ml 烧瓶中 → 加 12% HCl 100ml（比重 1.06）→ 接冷凝管并在瓶上接一个分液漏斗 → 于 140-150℃ 加热蒸馏，馏液取于量筒 → 馏液达 30ml 时从漏斗加 12% HCl 30ml 于烧瓶 → 继续蒸馏，保持瓶内体积 → 至馏出液无糠醛（可取馏液 1 滴于滤纸上，旁边滴醋酸苯胺试液 1 滴，有糠醛存在时呈红色）→ 在馏液中加 12% HCl 使总体积为 300ml → 取出 100ml → 加 25ml 溴混合液 → 暗处放 1h → 再加 15% 碘化钾 10ml → 淀粉指示剂 1 滴 → 用 0.1N 硫代硫酸钠滴定。
3、计算
果胶质 = N（V₂ − V₁）× 0.024 × 3.7 / W × 100
（三）比色法
方法基于果胶物质水解生成物半乳糖醛酸在强酸中与咔唑的缩合反应，然后对其紫红色溶液进行比色定量测定，生成紫红色物质与半乳糖醛酸浓度成正比。
操作：a. 制作半乳糖醛酸标准曲线；b. 提取样品中果胶物质，定容 100ml；c. 测定吸光度，查曲线得半乳糖醛酸含量。
果胶质总量% = 半乳糖醛酸（μg/ml）× 100 /（样品克数 × 10/200 × 10000）
复习思考题
第八章 碳水化合物的测定
注：源文件该页仅给出标题「复习思考题」，未提取到具体题目，建议对照原图补充。
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