08 第八章　碳水化合物的测定.doc

第1页：碳水化合物的分类、提取与澄清

碳水化合物在植物界分布很广、种类很多，谷类食物和水果、蔬菜的主要组分就是碳水化合物。合理膳食组成中碳水化合物应占总热能的 50—70%（不大于 70%），其中食糖的热能不能超过 15%。

表示方法

• 无氮抽出物：指不包括粗纤维在内的总碳水化合物，主要是淀粉、糖原和糊精等。
• 总碳水化合物（%）= 100 −（水分% + 粗蛋白质% + 粗灰分% + 粗脂肪%）。
• 无氮抽出物（%）= 总碳水化合物 − 粗纤维% = 100 −（水分 + 粗蛋白质 + 粗灰分 + 粗脂肪 + 粗纤维）%。

分类

• 有效碳水化合物：单糖、低聚糖、糊精、淀粉、糖原。
• 无效碳水化合物（膳食纤维）：果胶、半纤维素、纤维素、木质素，不能被消化酶分解吸收，但能促进肠道蠕动、改善消化系统机能，是膳食中不可缺少的成分。
• 常见单糖：D-葡萄糖和 D-果糖（用水解法不能加以分解的碳水化合物）；低聚糖：蔗糖、乳糖、麦芽糖和棉子糖；多糖：淀粉、纤维、果胶。

糖类的提取与澄清

• 水作提取剂：温度 40—50℃，可提取可溶性淀粉及糊精；为防止糖类被酶水解，加入 HgCl₂。
• 乙醇水溶液：糖类在其中有一定溶解度，可避免糖类被酶水解。
• 提取糖类时一般先将样品磨碎浸渍成溶液，再用石油醚提取除去脂类和叶绿素。

澄清剂的作用与要求：沉淀干扰物质（常见干扰物质有蛋白质、氨基酸、多糖及色素等），要求能较完全除去干扰物、不吸附或沉淀被测糖类、不改变糖类的比旋光度等理化性质，过剩的澄清剂不干扰后续分析或易于除掉。

澄清剂种类很多、性能各不相同，应适当选择；使用过量会引起误差。

第2页：还原糖法与兰—埃农法

还原糖法

根据糖分的还原性来测定糖类的方法，可测定葡萄糖、果糖、麦芽糖和乳糖等还原糖。常用试剂是费林氏试液，即硫酸铜的碱性溶液。

1964 年《国际食糖分析方法统一委员会》把兰—埃农法（Lane and Eynon's Method）和姆松—华尔格法（Munson and Walker's Method）定为还原糖的标准分析法。

兰—埃农法（莱因—埃农氏法）

试剂

• 费林氏试液甲：溶解 69.82 克分析纯 CuSO₄·5H₂O 于煮沸水中，稀释至 1000 mL。
• 费林氏试液乙：溶解 346 克分析纯酒石酸钾钠及 100 克分析纯 NaOH 于蒸馏水中，稀释至 1000 mL。

原理：利用还原糖的还原性将费林试剂中的 Cu²⁺ 还原为 Cu₂O，Cu₂O 再与亚铁氰化钾反应生成可溶性化合物；稍微过量的糖将次甲基蓝还原为无色化合物，因此可用次甲基蓝作终点指示剂（无色的次甲基蓝隐色体很容易被 O₂ 氧化，所以要沸腾排除 O₂）。整个过程在沸腾条件下进行，溶液由蓝色变为无色即为滴定终点。

第3页：兰—埃农法步骤与其他糖测定法

操作步骤

• 粗滴定：吸取费林氏试液甲、乙各 5 mL 于 300 mL 锥形瓶，加入样品液 15 mL，在石棉网上加热至沸，滴加样品液（速度 10—15 秒 1 mL）至蓝色即将消失，加入 1% 亚甲蓝指示剂 3—5 滴，继续滴加样品液直至蓝色褪尽（熟练人员测定误差约 +1%，满足常规分析）。
• 精密滴定：准确吸取费林氏试液甲、乙各 5 mL 于锥形瓶，加入样品液 14—14.5 mL，加热沸腾（2 分钟内沸腾再维持 2 分钟），加入亚甲蓝指示剂 3 滴，再逐滴加入样品试液直至蓝色褪尽为止；整个滴定必须控制在 3 分钟内完成。
• 计算：还原糖（%）= f × v × K_f ÷ u × W × 100。f 为还原糖因数（与 10 mL 费林氏试液相当的还原糖毫克数，可查表）；v 为样品试液总体积（mL）；u 为样品试液滴定量（mL）；W 为样品重量（毫克）；K_f = 实际滴定量 ÷ 表中查得的滴定量；费林氏试液用标准还原糖液加以标定。
• 测定加糖乳制品时，若蔗糖与乳糖含量比超过 3:1，应在滴定量中加入表中查到的校正值进行计算。

其他还原糖测定法

• 姆松—华尔格法：样品试液与过量费林氏试液反应，过滤取得 Cu₂O 后用直接称量法测其重量，或用容量法测生成物中铜的重量，再从检索表中查得相当的糖量；分析结果准确、重现性好。
• 萨氏法：样品与铜试剂加热产生 Cu₂O 溶解于酸，再用碘化物—硫代硫酸盐滴定法测定铜量；酸性条件下 KI 被 KIO₃ 氧化析出游离碘（2Cu⁺ + I₂ → 2Cu²⁺ + 2I^-），用标准 Na₂S₂O₃ 滴定过剩的碘，根据消耗体积可知铜量。

缩合反应法：单糖与强酸加热产生糠醛或糠醛衍生物，再通过显色剂缩合成有色络合物进行比色定量。

• 酚—硫酸法：用硫酸使糖降解、用酚显色，不同糖得到不同色泽，制成标准曲线后用紫外分光光度计比色。
• 蒽酮法：蒽酮的硫酸溶液与碳水化合物反应产生蓝绿色，用比色法测定。
• 半胱氨酸—咔唑法：比色法定量，适于葡萄糖和果糖共存时的果糖测定。

碘量法：常温下碘在 NaOH 碱性溶液内产生次碘酸钠，次碘酸钠把醛糖氧化为醛糖酸钠；加入 HCl 或 H₂SO₄ 呈酸性后释放出多余的碘，用 Na₂S₂O₃ 溶液滴定余量碘，根据消耗体积可算出每毫升碘液相当于醛糖的毫克数。

色谱法：一种物理分析方法，利用混合物中各组分物理化学性质的差别（吸附力、分子亲和力、分子形状和大小、分配系数等）使各组分以不同速度移动而达到分离。

第4页：纸上层析法与其他测糖方法

纸上层析法：主要利用糖类各组分分配系数不同，在滤纸上移动速度不同而彼此分离。

其他方法

• 物理方法：利用比重、折射率、比旋光度等物理性质测定糖浓度。
• 水解作用：用酸水解多糖、蔗糖成单糖后进行定量。
• 酶法：利用酶的专一性催化葡萄糖，使葡萄糖氧化成葡萄糖酸并产生过氧化氢，再在过氧化物酶作用下利用 H₂O₂ 使无色染料隐色体—邻联甲苯胺形成有色化合物，测量色泽度确定葡萄糖含量（比色法）。
• 发酵法：测乳糖时用，乳糖是一种不发酵糖；发酵除去葡萄糖、果糖、蔗糖等其他糖后，用还原糖法测定乳糖。