《食品分析》教案 (第12次课2学时) 一、授课题目 第六章碳水化合物的测定 第一节概述 第二节可溶性糖类的测定1 二、教学目的和要求 学习本节内容，要求学生了解碳水化合物、还原糖的概念和知识，还原糖 的提取的分离技术，各类测定碳水化合物的方法：熟练地掌握直接滴定法和改 良快速直接滴定法测定还原糖的方法和操作技能：能正确配制和标定葡萄糖标 准溶液，碱性酒石酸铜溶液。 三、教学重点和难点 重点： 1、直接滴定法 2、改良快速直接滴定法 难点： 样品中糖类物质的提取方法及测定方法的选取。 四、主要参考资料 1、穆华荣、于淑萍主编，食品分析.北京：化学工业出版社，2004 2、周光理主编，食品分析与检验技术，北京：化学工业出版社，2006 3、杨月欣主编，实用食物营养成分分心手册（第二版），北京：中国轻工业出版社，2007 4、曲祖乙、刘靖主编，食品分析与检验.北京：中国环境科学出版社，2006 5 http://www.biox.cn/content/20050611/16631.htm 6http://www.shunz.net/tag/%E7%BA%BF%E6%80%A7%E7%9B%B8%E5%85%B3%E7%B3 %BB%E6%95%B0/ 7http://www.shunz.net/tag/E7BA%BF%E680%A7%E79B%B8%E5%85%B3%E7%B3
1 《食品分析》教案 （第 12 次课 2 学时） 一、授课题目 第六章 碳水化合物的测定 第一节 概述 第二节 可溶性糖类的测定 1 二、教学目的和要求 学习本节内容，要求学生了解碳水化合物、还原糖的概念和知识，还原糖 的提取的分离技术，各类测定碳水化合物的方法；熟练地掌握直接滴定法和改 良快速直接滴定法测定还原糖的方法和操作技能；能正确配制和标定葡萄糖标 准溶液，碱性酒石酸铜溶液。 三、教学重点和难点 重点： 1、直接滴定法 2、改良快速直接滴定法 难点： 样品中糖类物质的提取方法及测定方法的选取。 四、主要参考资料 1、穆华荣、于淑萍主编，食品分析.北京：化学工业出版社，2004 2、周光理主编，食品分析与检验技术，北京：化学工业出版社，2006 3、杨月欣主编，实用食物营养成分分心手册（第二版），北京：中国轻工业出版社，2007 4、曲祖乙、刘靖主编，食品分析与检验.北京：中国环境科学出版社，2006 5、http://www.biox.cn/content/20050611/16631.htm 6http://www.shunz.net/tag/%E7%BA%BF%E6%80%A7%E7%9B%B8%E5%85%B3%E7%B3 %BB%E6%95%B0/ 7http://www.shunz.net/tag/%E7%BA%BF%E6%80%A7%E7%9B%B8%E5%85%B3%E7%B3
%BB%E6%95%B0☑ 五、教学过程 1、学时分配：2学时 2、辅导手段：辅导答疑 3、教学办法：讲授 4、板书设计： (见上页) 5、教学内容 第六章碳水化合物的测定 第一节 概述 一、定义和分类 1、定义 碳水化合物统称糖类，是由碳、氢、氧三种元素组成的一大类化合物。在这一类物质 中有许多氢与氧的比例和水一样，因此常被称为碳水化合物。 ①碳水化合物存在于各种食品的原料中（特别是植物性原料中）。 糖+蛋白质→糖蛋白 糖+脂肪→糖脂 ②作为食品工业的主要原料和辅助材料。 ③在各种食品中存在形式和含量不一。 2、分类 葡萄糖 单糖 果糖 半乳糖 蔗糖 有效碳水化合物 双糖 碳水化合物 乳糖 麦芽糖 碳水化合物 淀粉 多糖 纤维素 无效碳水化合物 果胶 2
2 %BB%E6%95%B0/ 五、教学过程 1、学时分配：2 学时 2、辅导手段：辅导答疑 3、教学办法：讲授 4、板书设计: (见上页) 5、教学内容 第六章 碳水化合物的测定 第一节 概述 一、定义和分类 1、定义 碳水化合物统称糖类，是由碳、氢、氧三种元素组成的一大类化合物。在这一类物质 中有许多氢与氧的比例和水一样，因此常被称为碳水化合物。 ① 碳水化合物存在于各种食品的原料中（特别是植物性原料中）。 糖+蛋白质→糖蛋白 糖+脂肪→糖脂 ② 作为食品工业的主要原料和辅助材料。 ③ 在各种食品中存在形式和含量不一。 2、分类 碳水化合物 单糖 双糖 半乳糖 葡萄糖 多糖 果糖 麦芽糖 碳水化合物 蔗糖 乳糖 淀粉 纤维素 果胶 有效碳水化合物 无效碳水化合物
糖分为单糖、双糖、多糖。 ·有效碳水化合物一一人体能消化利用的单糖、双糖、多糖中的淀粉。 •无效碳水化合物一一多糖中的纤维素、半纤维素、果胶等不能被人体消化利用的。 •这些无效碳水化合物能促进肠道蠕动。 二、食品中糖类物质的测定方法 1、物理法 相对密度法 折光法 旋光法 2、化学法 (1)还原糖法 直接滴定法法（改良的兰一爱农法） 高锰酸钾法 萨氏法 (2)碘量法 (3)比色法 3,5一二硝基水杨酸 酚一硫酸法 蒽酮法 半胱氨酸一咔唑法 3、色谱法 纸色谱 薄层色谱 GC HPLC 4、酶法 B一半乳糖脱氢酶测半乳糖、乳糖 葡萄糖氧化酶测葡萄糖 5、发酵法一一测不可发酵糖 6、重量法一一测果胶、纤维素、膳食纤维素 第二节可溶性糖类的测定 一、可溶性糖类的提取和澄清 食品中可溶性糖类通常是指葡萄糖、果糖等游离单糖及蔗糖等低聚糖。一般须将样品 3
3 糖分为单糖、双糖、多糖。 •有效碳水化合物——人体能消化利用的单糖、双糖、多糖中的淀粉。 •无效碳水化合物——多糖中的纤维素、半纤维素、果胶等不能被人体消化利用的。 •这些无效碳水化合物能促进肠道蠕动。 二、食品中糖类物质的测定方法 1、物理法 相对密度法 折光法 旋光法 2、化学法 （1）还原糖法 直接滴定法法(改良的兰—爱农法） 高锰酸钾法 萨氏法 （2）碘量法 （3）比色法 3，5—二硝基水杨酸 酚—硫酸法 蒽酮法 半胱氨酸—咔唑法 3、色谱法 纸色谱 薄层色谱 GC HPLC 4、酶法 β—半乳糖脱氢酶测半乳糖、乳糖 葡萄糖氧化酶测葡萄糖 5、 发酵法 ——测不可发酵糖 6、重量法——测果胶、纤维素、膳食纤维素 第二节 可溶性糖类的测定 一、可溶性糖类的提取和澄清 食品中可溶性糖类通常是指葡萄糖、果糖等游离单糖及蔗糖等低聚糖。一般须将样品
磨碎、浸渍成溶液（提取液），经过滤后再测定。 (一)提取 1、常用的提取剂 (1)水 温度控制在40-50℃，提取效果好，若温度过高，可提取出相当量的可溶性淀粉和糊 精。 水提取液中，可能含有色素、蛋白质、可溶性果胶、可溶性淀粉、有机酸等干扰物质， 应采用相应的方法除去。 为防止蔗糖等低聚糖在加热时被部分水解，提取液应调为中性。 (2)乙醇溶液 用70%-75%的乙醇溶液，糖类可以溶解，蛋白质、淀粉和糊精等都不能溶解。 若样品中含水量较高时，混合后乙醇的最终浓度应控制在上述范围之内。 2、提取液制备的原则 (1)取样量与稀释倍数的确定使0.5一3.5mgmL。取样量和稀释倍数的确定，要考虑 所采用的分析方法的检测范围。一般提取经净化和可能的转化后，每毫升含糖量应在 0.5-3.5g之间，提取10克含糖2%的样品可在100毫升容量瓶中进行；而对于含糖较高 的食品，可取5~10克样品于250毫升容量瓶中进行提取。 (②)含脂肪的食品，须经脱脂后再用水提取。含脂肪的食品，如乳酪，巧克力，蛋黄 酱及蛋白杏仁糖等，通常需经脱脂后再以水进行提取。一般以石油醚处理一次或几次，必 要时可以加热。每次处理后，倾去石油醚层（如分层不好，可以进行离心分离），然后用 水提取。 (3)含有大量淀粉、糊精及蛋白质的食品，用乙醇溶液提取。含大量淀粉和糊精的食 品，如粮谷制品，某些蔬菜，调味品，用水提取会使部分淀粉，糊精溶出，影响测定，同 时过滤也困难，为此，宜采用乙醇溶液提取。乙醇溶液的浓度应高到足以使淀粉和糊精沉 淀，通常用70~75%的乙醇溶液。若样品含水量较高，混合后的最终浓度应控制在上述范 围内。提取时可加热回流，然后冷却并离心，倾出上清液，如此提取2~3次，合并提取液， 蒸发除去乙醇。用乙醇溶液作提取剂时，提取液不用除蛋白质，因为蛋白质不会溶解出来 (4)含酒精和二氧化碳的液体样品，应先除酒精、CO2。含酒精和二氧化碳的液体样 品，通常蒸发至原体积1/3~1/4，以除去酒精和二氧化碳。但酸性食，在加热前应预先用 氢氧化钠调节样品溶液至中性，以防止低聚糖被部分水解。 (5)提取固体样品时，为提高提取效果，有时需加热，加热温度一般控制在。40-50 ℃，一般不超过80℃，温度过高时水溶性多糖溶出，增加下步澄清工作的负担，用乙醇 做提取剂，加热时应安装回流装置。 (二)提取液的澄清 1、常用澄清剂要符合三点要求(p64) (1)能较完全地除去干扰物质： (2)不吸附或沉淀被测糖分，也不改变被测糖分的理化性质： (3)过剩的澄清剂应不干扰后面的分析操作，易于除掉。 2、常用澄清剂种类 (1)中性醋酸铅【Pb(CH,C00)z·3H20】 4
4 磨碎、浸渍成溶液（提取液），经过滤后再测定。 （一）提取 1、常用的提取剂 （1）水 温度控制在 40-50℃，提取效果好，若温度过高，可提取出相当量的可溶性淀粉和糊 精。 水提取液中，可能含有色素、蛋白质、可溶性果胶、可溶性淀粉、有机酸等干扰物质， 应采用相应的方法除去。 为防止蔗糖等低聚糖在加热时被部分水解，提取液应调为中性。 （2）乙醇溶液 用 70%-75%的乙醇溶液，糖类可以溶解，蛋白质、淀粉和糊精等都不能溶解。 若样品中含水量较高时，混合后乙醇的最终浓度应控制在上述范围之内。 2、提取液制备的原则 ⑴ 取样量与稀释倍数的确定,使 0.5—3.5mg/mL。取样量和稀释倍数的确定，要考虑 所采用的分析方法的检测范围。一般提取经净化和可能的转化后，每毫升含糖量应在 0.5-3.5mg 之间，提取 10 克含糖 2%的样品可在 100 毫升容量瓶中进行；而对于含糖较高 的食品，可取 5~10 克样品于 250 毫升容量瓶中进行提取。 ⑵ 含脂肪的食品，须经脱脂后再用水提取。含脂肪的食品，如乳酪， 巧克力，蛋黄 酱及蛋白杏仁糖等，通常需经脱脂后再以水进行提取。一般以石油醚处理一次或几次，必 要时可以加热。每次处理后，倾去石油醚层（如分层不好，可以进行离心分离），然后用 水提取。 ⑶ 含有大量淀粉、糊精及蛋白质的食品，用乙醇溶液提取。含大量淀粉和糊精的食 品，如粮谷制品，某些蔬菜，调味品，用水提取会使部分淀粉，糊精溶出，影响测定，同 时过滤也困难，为此，宜采用乙醇溶液提取。乙醇溶液的浓度应高到足以使淀粉和糊精沉 淀，通常用 70~75%的乙醇溶液。若样品含水量较高，混合后的最终浓度应控制在上述范 围内。提取时可加热回流，然后冷却并离心，倾出上清液，如此提取 2~3 次，合并提取液， 蒸发除去乙醇。用乙醇溶液作提取剂时，提取液不用除蛋白质，因为蛋白质不会溶解出来 ⑷ 含酒精和二氧化碳的液体样品，应先除酒精、CO2。含酒精和二氧化碳的液体样 品，通常蒸发至原体积 1/3~1/4，以除去酒精和二氧化碳。但酸性食，在加热前应预先用 氢氧化钠调节样品溶液至中性，以防止低聚糖被部分水解。 （5）提取固体样品时，为提高提取效果，有时需加热，加热温度一般控制在。40-50 ℃，一般不超过 80℃，温度过高时水溶性多糖溶出，增加下步澄清工作的负担，用乙醇 做提取剂，加热时应安装回流装置。 （二）提取液的澄清 1、常用澄清剂要符合三点要求（p64） （1）能较完全地除去干扰物质； （2）不吸附或沉淀被测糖分，也不改变被测糖分的理化性质； （3）过剩的澄清剂应不干扰后面的分析操作，易于除掉。 2、常用澄清剂种类 （1）中性醋酸铅【Pb(CH3COO)2·3H2O】
作用机理：铅离子能与很多离子结合，生成难溶沉淀物，同时吸附除去部分杂质。除 去蛋白质、果胶、有机酸、单宁等杂质。 适用范围：测定还原糖样液的澄清，但它的脱色能力较差，不能用于深色样液的澄清， 适用于浅色的糖及糖浆制品、果蔬制品、焙烤制品等。 注意：铅盐有毒，使用时应注意。 (2)乙酸锌和亚铁氢化钾溶液 作用机理：乙酸锌和亚铁氢化钾反应生成的氰亚铁酸锌沉淀带走或吸附干扰物质。 适用范围：除蛋白质能力强，但脱色能力差，适用于色泽较浅蛋白质含量较高的样液 的澄清，如乳制品、豆制品等。 (3)硫酸铜和氢氧化钠溶液 作用机理：在碱性条件下，铜离子可使蛋白质沉淀。 适用范围：富含蛋白质的样品。 (4)碱性醋酸铅：深色糖液 (5)氢氧化铝溶液（铝乳）：凝聚胶体，对于非胶态杂质的澄清效果不好。用于浅色糖 液的澄清，或作为附加澄清剂。 (6)活性炭：除去色素，但能吸附糖类。 3、澄清剂的用量 用量必须适当：太少，达不到澄清的目的，太多，会使分析结果产生误差。 使用：（以中性乙酸铅为例：当样品在测定过程中进行加热时，铅将与糖特别是果糖 结合生成铅糖化合物，使测得的糖含量降低。) 为使误差为最小，必须使用最少量的澄清剂。一般先向样液中加入1~3m1澄清剂， 充分混合后静置。在上层清液中加入几滴澄清剂，若无新的沉淀生成，说明杂质己沉淀完 全，若有新的沉淀生成，就再加入几滴，混匀并静置几分钟，如此重复直至无沉淀形成。 或者加入除铅剂避免铅糖化合物生成。常用的除铅剂有草酸钠、草酸钾、硫酸钠、磷 酸氢二钠等。固态：将样液定容到一定体积后再加入：液态：加入除铅剂后再定容。除铅 剂的用量也要适当，在保证使铅完全沉淀的情况下，使用量尽量减少。 二、还原糖的测定 根据糖分的还原性进行测定的方法叫还原糖法。还原糖的测定是糖类定量的基础。 (一)碱性铜盐法 碱性铜盐指碱性酒石酸铜溶液，由碱性酒石酸铜甲、乙液组成。甲液为硫酸铜溶液， 乙液为酒石酸钾钠。根据反应过程中定量方法不同，该法分为直接滴定法、高锰酸钾法 萨氏法、蓝-爱农法等。 1、直接滴定法（是GB法） (1)原理： 将一定量的减性酒石酸铜甲、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： 5
5 作用机理：铅离子能与很多离子结合，生成难溶沉淀物，同时吸附除去部分杂质。除 去蛋白质、果胶、有机酸、单宁等杂质。 适用范围：测定还原糖样液的澄清，但它的脱色能力较差，不能用于深色样液的澄清， 适用于浅色的糖及糖浆制品、果蔬制品、焙烤制品等。 注意：铅盐有毒，使用时应注意。 （2）乙酸锌和亚铁氢化钾溶液 作用机理：乙酸锌和亚铁氢化钾反应生成的氰亚铁酸锌沉淀带走或吸附干扰物质。 适用范围：除蛋白质能力强，但脱色能力差，适用于色泽较浅蛋白质含量较高的样液 的澄清，如乳制品、豆制品等。 （3）硫酸铜和氢氧化钠溶液 作用机理：在碱性条件下，铜离子可使蛋白质沉淀。 适用范围：富含蛋白质的样品。 （4）碱性醋酸铅：深色糖液 （5）氢氧化铝溶液（铝乳）：凝聚胶体，对于非胶态杂质的澄清效果不好。用于浅色糖 液的澄清，或作为附加澄清剂。 （6）活性炭：除去色素，但能吸附糖类。 3、澄清剂的用量 用量必须适当：太少，达不到澄清的目的，太多，会使分析结果产生误差。 使用：（以中性乙酸铅为例：当样品在测定过程中进行加热时，铅将与糖特别是果糖 结合生成铅糖化合物，使测得的糖含量降低。） 为使误差为最小，必须使用最少量的澄清剂。一般先向样液中加入1～3 ml 澄清剂， 充分混合后静置。在上层清液中加入几滴澄清剂，若无新的沉淀生成，说明杂质已沉淀完 全，若有新的沉淀生成，就再加入几滴，混匀并静置几分钟，如此重复直至无沉淀形成。 或者加入除铅剂避免铅糖化合物生成。常用的除铅剂有草酸钠、草酸钾、硫酸钠、磷 酸氢二钠等。固态：将样液定容到一定体积后再加入；液态：加入除铅剂后再定容。除铅 剂的用量也要适当，在保证使铅完全沉淀的情况下，，使用量尽量减少。 二、 还原糖的测定 根据糖分的还原性进行测定的方法叫还原糖法。还原糖的测定是糖类定量的基础。 （一）碱性铜盐法 碱性铜盐指碱性酒石酸铜溶液，由碱性酒石酸铜甲、乙液组成。甲液为硫酸铜溶液， 乙液为酒石酸钾钠。根据反应过程中定量方法不同，该法分为直接滴定法、高锰酸钾法、 萨氏法、蓝-爱农法等。 1、直接滴定法（是GB法） （1） 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；