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文檔簡介
Chapter6
CarbohydrateAnalysisSaccharide:是由碳、氫、氧三種元素組成的一大類化合物。又稱為碳水化合物。ClassificationMonosaccharides:是糖的最基本組成單位。如葡萄糖、果糖和半乳糖。Doublesaccharide:是2個分子的單糖縮合而成的糖,主要有蔗糖、乳糖和麥芽糖。Polysaccharides:由許多單糖縮合而成的高分子化合物,如淀粉、纖維素、半纖維素、果膠等。測定意義在食品加工工藝中,糖類對改變食品的形態(tài)、組織結構、物化性質以及色、香、味等感官指標起著十分重要的作用;糖果中糖的組成及比例直接關系到其風味和質量;如糖酸比糖的焦糖化作用及羧氨反應既可使食品獲得誘人的色澤與風味,又能引起食品的褐變,必須根據(jù)工藝需要加以控制;測定意義在食品加工工藝中,糖類對改變食品的形態(tài)、組織結構、物化性質以及色、香、味等感官指標起著十分重要的作用;糖果中糖的組成及比例直接關系到其風味和質量;如糖酸比糖的焦糖化作用及羧氨反應既可使食品獲得誘人的色澤與風味,又能引起食品的褐變,必須根據(jù)工藝需要加以控制;食品中糖類含量也標志著它的營養(yǎng)價值的高低,是某些食品的主要質量指標。糖為什么是甜的?早在20世紀60年代,就有人提出了糖之所以甜,是因為糖類分子中都含有多羥基,多羥基中兩個氫原子之間有一定的距離,這個距離恰好能與舌頭上的味覺感受器形成化學吻合物。這種化學吻合物可以刺激味覺感受器,使其產生脈沖,進而由神經將脈沖傳入大腦,使人感到甜味。
這一理論產生后就遇到許多挑戰(zhàn),有許多事實難以用此理論加以解釋。比如糖精,它的甜度是蔗糖的
500倍,過去曾用作糖的代用品。但它不是糖類,它是鄰磺酰苯甲酰亞胺,分子結構中根本沒有多羥基。
世界衛(wèi)生組織調查分析指出,長期食用糖可使人的壽命縮短大約20年。
我國在廣西和云南也找到一種含甜蛋白質的植物,那就是馬檳榔,它的果仁里含有高甜度的蛋白質。這些甜蛋白質為什么具有甜味?甜度為什么這么大?
這些問題目前還沒有答案,但它們的出現(xiàn)使甜味劑的供應有了新的途徑,而且為科學家研究味覺生理提供了新的材料。
(1)取樣量和稀釋倍數(shù)的確定:要考慮所采用分析方法的檢測范圍。一般提取液經凈化和可能的轉化后,每毫升含糖量應在0.5~3.5mg之間,提取10g含糖2%的樣品可在100m1容量瓶中進行;而對于含糖較高的食品,可取5~10g樣品于250m1容量瓶中進行提取。(1)取樣量和稀釋倍數(shù)的確定:要考慮所采用分析方法的檢測范圍。一般提取液經凈化和可能的轉化后,每毫升含糖量應在0.5~3.5mg之間,提取10g含糖2%的樣品可在100m1容量瓶中進行;而對于含糖較高的食品,可取5~10g樣品于250m1容量瓶中進行提取。(2)含脂肪的食品:如乳酪、巧克力、蛋黃醬及蛋白杏仁糖等,通常需經脫脂后再以水進行提取。一般以石油醚處理一次或幾次,必要時可加熱。每次處理后,傾去石油醚層(如分層不好,可以進行離心分離),然后用水提取。(3)含有大量淀粉和糊精的食品:如糧谷制品、某些蔬菜、調味品,用水提取會使部分淀粉、糊精析出,影響測定,同時過濾也困難。為此,宜采用乙醇溶液提取。乙醇溶液的濃度應高到足以使淀粉和糊精沉淀,通常用70~75%的乙醇。提取時可加熱回流,然后冷卻并離心,傾出上清液,如此提取2—3次,合并提取液,蒸發(fā)除去乙醇。(1)取樣量和稀釋倍數(shù)的確定:要考慮所采用分析方法的檢測范圍。一般提取液經凈化和可能的轉化后,每毫升含糖量應在0.5~3.5mg之間,提取10g含糖2%的樣品可在100m1容量瓶中進行;而對于含糖較高的食品,可取5~10g樣品于250m1容量瓶中進行提取。(2)含脂肪的食品:如乳酪、巧克力、蛋黃醬及蛋白杏仁糖等,通常需經脫脂后再以水進行提取。一般以石油醚處理一次或幾次,必要時可加熱。每次處理后,傾去石油醚層(如分層不好,可以進行離心分離),然后用水提取。(3)含有大量淀粉和糊精的食品:如糧谷制品、某些蔬菜、調味品,用水提取會使部分淀粉、糊精析出,影響測定,同時過濾也困難。為此,宜采用乙醇溶液提取。乙醇溶液的濃度應高到足以使淀粉和糊精沉淀,通常用70~75%的乙醇。提取時可加熱回流,然后冷卻并離心,傾出上清液,如此提取2—3次,合并提取液,蒸發(fā)除去乙醇。(4)含酒精和二氧化碳的液體樣品:
通常蒸發(fā)至原體積的I/3~1/4,以除去酒精和二氧化碳。但酸性食品,在加熱前應預先用氫氧化鈉調節(jié)樣品溶液至中性,以防止低聚糖被部分水解。(5)提取固體樣品:
為提高提取效果,有時需加熱,加熱溫度一般控制在40~50℃、一般不超過80℃,溫度過高時可溶性多糖溶出,增加下步澄清工作的負擔。用乙醇做提取劑,加熱時應安裝回流裝置。原料干燥水分糖類原料研磨,19:1CHCl3-MeOH脂類沉淀80%乙醇單糖和雙糖沉淀離子交換提取液的澄清
得到的提取液中,除含有單糖和低聚糖等可溶性糖類外,還含有一些影響測定的雜質,如:色素、蛋白質、可溶性果膠、可溶性淀粉、有機酸、氨基酸、單寧等,這些物質的存在常會使提取液帶有顏色,或呈現(xiàn)渾濁,影響測定終點的觀察;也可能在測定過程中與被測成分或分析試劑發(fā)生化學反應,影響分析結果的準確性,膠態(tài)雜質的存在還會給過濾操作帶來困難,因此必須把這些干擾物質除去。常用的方法是加入澄清劑沉淀這些干擾物質。常用澄清劑
對常用澄清劑的要求:①能較完全地除去干擾物質;②不吸附或沉淀被測糖分,也不改變被測糖分的理化性質;③過剩的澄清劑應不干擾后面的分析操作,或易于除掉。常用澄清劑①中性醋酸鉛[Pb(CH3COO)2·3H2O]:這是最常用的一種澄清劑。鉛離子能與很多離子結合,生成難溶沉淀物,同時吸附除去部分雜質。它能除去蛋白質、果膠、有機酸、單寧等雜質。它的作用較可靠,不會沉淀樣液中的還原糖,在室溫下也不會形成鉛糖化合物,因而適用于測定還原糖樣液的澄清。但它的脫色能力較差,不能用于深色樣液的澄清。鉛鹽有毒,使用時應注意。常用澄清劑
對常用澄清劑的要求:①能較完全地除去干擾物質;②不吸附或沉淀被測糖分,也不改變被測糖分的理化性質;③過剩的澄清劑應不干擾后面的分析操作,或易于除掉。①中性醋酸鉛[Pb(CH3COO)2·3H2O]:這是最常用的一種澄清劑。鉛離子能與很多離子結合,生成難溶沉淀物,同時吸附除去部分雜質。它能除去蛋白質、果膠、有機酸、單寧等雜質。它的作用較可靠,不會沉淀樣液中的還原糖,在室溫下也不會形成鉛糖化合物,因而適用于測定還原糖樣液的澄清。但它的脫色能力較差,不能用于深色樣液的澄清。鉛鹽有毒,使用時應注意。②乙酸鋅和亞鐵氰化鉀溶液:它是利用乙酸鋅[Zn(CH3COO)2·2H2O]與亞鐵氰化鉀反應生成的氰亞鐵酸鋅沉淀來帶走或吸附干擾物質。這種澄清劑除蛋白質能力強,但脫色能力差,適用于色澤較淺,蛋白質含量較高的樣液的澄清,如乳制品、豆制品等。③硫酸銅和氫氧化鈉溶液:這種澄清劑是由硫酸銅溶液(69.28gCu2SO4·5H2O溶于1L水中)和2份lmol/L氫氧化鈉溶液組成。在堿性條件下,銅離子可使蛋白質沉淀,適合于富含蛋白質的樣品的澄清。常用澄清劑
對常用澄清劑的要求:①能較完全地除去干擾物質;②不吸附或沉淀被測糖分,也不改變被測糖分的理化性質;③過剩的澄清劑應不干擾后面的分析操作,或易于除掉。①中性醋酸鉛[Pb(CH3COO)2·3H2O]:這是最常用的一種澄清劑。鉛離子能與很多離子結合,生成難溶沉淀物,同時吸附除去部分雜質。它能除去蛋白質、果膠、有機酸、單寧等雜質。它的作用較可靠,不會沉淀樣液中的還原糖,在室溫下也不會形成鉛糖化合物,因而適用于測定還原糖樣液的澄清。但它的脫色能力較差,不能用于深色樣液的澄清。鉛鹽有毒,使用時應注意。②乙酸鋅和亞鐵氰化鉀溶液:它是利用乙酸鋅[Zn(CH3COO)2·2H2O]與亞鐵氰化鉀反應生成的氰亞鐵酸鋅沉淀來帶走或吸附干擾物質。這種澄清劑除蛋白質能力強,但脫色能力差,適用于色澤較淺,蛋白質含量較高的樣液的澄清,如乳制品、豆制品等。③硫酸銅和氫氧化鈉溶液:這種澄清劑是由硫酸銅溶液(69.28gCu2SO4·5H2O溶于1L水中)和2份lmol/L氫氧化鈉溶液組成。在堿性條件下,銅離子可使蛋白質沉淀,適合于富含蛋白質的樣品的澄清。④此外,還有堿性醋酸鉛、氫氧化鋁溶液、活性炭等也可作為澄清劑。但堿性醋酸鉛能沉淀還原糖;氫氧化鋁溶液澄清效果差,只能除去膠態(tài)雜質;活性炭能吸附糖類造成糖的損失。這些缺點限制了它們在糖類分析上的應用。樣液除鉛
采用醋酸鉛做澄清劑時,澄清后的樣液中殘留有鉛離子,在測定過程中加熱樣液時,鉛能與還原糖(特別是果糖)結合生成鉛糖化合物,結果使測得的還原糖含量虛假地降低。
因此,經鉛鹽澄清的樣液,有必要進行除鉛處理。樣液除鉛常用除鉛劑:
草酸鈉、硫酸鈉、磷酸氫二鈉等。用法及用量固體:定容后加入;液體:加入后再定容。用量:在保證鉛完全沉淀的前提下,使用量盡量減少。常見測定方法堿性銅鹽法(直接滴定法、高錳酸鉀滴定法)鐵氰化鉀法碘量法比色法酶法等堿性銅鹽法堿性酒石酸銅溶液配制:甲液:15.00g硫酸銅及0.05g次甲基藍,溶于水中并定容至1000ml;乙液:50.00g酒石酸鉀鈉及75g氫氧化鈉溶于水中,再加入4g亞鐵氰化鉀,溶解后定容至1000ml。使用時,1:1體積混合即可。否則,混合后易析出氧化亞銅沉淀。直接滴定法原理:甲、乙液等量混合,立即生成天藍色氫氧化銅沉淀,沉淀與酒石酸鉀鈉反應,生成深藍色可溶性酒石酸鉀鈉銅絡合物。CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+Na2SO4酒石酸鉀鈉銅具有氧化性,在加熱條件下,能將還原糖氧化成醛酸,本身還原為氧化亞銅沉淀。反應終點用次甲基藍(氧化還原性指示劑)指示,氧化型藍色,還原型無色。待還原糖將二價銅全部還原后,稍過量的還原糖則把次甲基藍還原,溶液由藍色變?yōu)闊o色,終點。注意滴定順序、Cu2+氧化性強弱測定方法(1)樣品處理
取適量樣品,用水或乙醇對樣品進行提取,提取液移入250m1容量瓶中,慢慢加入5m1乙酸鋅溶液和5m1亞鐵氰化鉀溶液,加水至刻度,搖勻后靜置30分鐘。用干燥濾紙過濾,收集濾液備用。測定方法(1)樣品處理
取適量樣品,用水或乙醇對樣品進行提取,提取液移入250m1容量瓶中,慢慢加入5m1乙酸鋅溶液和5m1亞鐵氰化鉀溶液,加水至刻度,搖勻后靜置30分鐘。用干燥濾紙過濾,收集濾液備用。(2)堿性酒石酸銅溶液的標定準確吸取堿性酒石酸銅甲液和乙液各5mL,置干250m1錐形瓶中,加水l0ml,加玻璃珠3粒。從滴定管滴加約9m1葡萄糖標準溶液,加熱使其在2分鐘內沸騰,準確沸騰30秒鐘,趁熱以每2秒1滴的速度繼續(xù)滴加葡萄糖標準溶液,直至溶液藍色剛好褪去為終點。m1=ρ×V測定方法(1)樣品處理
取適量樣品,用水或乙醇對樣品進行提取,提取液移入250m1容量瓶中,慢慢加入5m1乙酸鋅溶液和5m1亞鐵氰化鉀溶液,加水至刻度,搖勻后靜置30分鐘。用干燥濾紙過濾,收集濾液備用。(2)堿性酒石酸銅溶液的標定準確吸取堿性酒石酸銅甲液和乙液各5mL,置干250m1錐形瓶中,加水l0ml,加玻璃珠3粒。從滴定管滴加約9m1葡萄糖標準溶液,加熱使其在2分鐘內沸騰,準確沸騰30秒鐘,趁熱以每2秒1滴的速度繼續(xù)滴加葡萄糖標準溶液,直至溶液藍色剛好褪去為終點。(3)樣品溶液預測吸取甲液、乙液各5.00ml,置于250m1錐形瓶中,加水10mI、加玻璃珠3粒,使其在2分鐘內至沸,準確沸騰30秒鐘,趁熱以先快后慢的速度從滴定管中滴加樣品溶液。待溶液藍色變淺時,以每2秒1滴的速度滴定,直至溶液藍色剛好退去為終點。記錄樣品溶液消耗的體積。測定方法(1)樣品處理
取適量樣品,用水或乙醇對樣品進行提取,提取液移入250m1容量瓶中,慢慢加入5m1乙酸鋅溶液和5m1亞鐵氰化鉀溶液,加水至刻度,搖勻后靜置30分鐘。用干燥濾紙過濾,收集濾液備用。(2)堿性酒石酸銅溶液的標定準確吸取堿性酒石酸銅甲液和乙液各5mL,置干250m1錐形瓶中,加水l0ml,加玻璃珠3粒。從滴定管滴加約9m1葡萄糖標準溶液,加熱使其在2分鐘內沸騰,準確沸騰30秒鐘,趁熱以每2秒1滴的速度繼續(xù)滴加葡萄糖標準溶液,直至溶液藍色剛好褪去為終點。m1=ρ×V(3)樣品溶液預測吸取甲液、乙液各5.00ml,置于250m1錐形瓶中,加水10mI、加玻璃珠3粒,使其在2分鐘內至沸,準確沸騰30秒鐘,趁熱以先快后慢的速度從滴定管中滴加樣品溶液。待溶液藍色變淺時,以每2秒1滴的速度滴定,直至溶液藍色剛好退去為終點。記錄樣品溶液消耗的體積。(4)樣品溶液測定操作同樣品預測,從滴定管中加入比預測時樣品溶液消耗總體積少1ml的樣品溶液,使其在2分鐘內沸騰,準確沸騰30秒鐘,趁熱以每2秒1滴的速度繼續(xù)滴加樣液,直至藍色剛好退去為終點。記錄消耗樣品溶液的總體積。平行操作3份,取平均值。測定方法(1)樣品處理
取適量樣品,用水或乙醇對樣品進行提取,提取液移入250m1容量瓶中,慢慢加入5m1乙酸鋅溶液和5m1亞鐵氰化鉀溶液,加水至刻度,搖勻后靜置30分鐘。用干燥濾紙過濾,收集濾液備用。(2)堿性酒石酸銅溶液的標定準確吸取堿性酒石酸銅甲液和乙液各5mL,置干250m1錐形瓶中,加水l0ml,加玻璃珠3粒。從滴定管滴加約9m1葡萄糖標準溶液,加熱使其在2分鐘內沸騰,準確沸騰30秒鐘,趁熱以每2秒1滴的速度繼續(xù)滴加葡萄糖標準溶液,直至溶液藍色剛好褪去為終點。m1=ρ×V(3)樣品溶液預測吸取甲液、乙液各5.00ml,置于250m1錐形瓶中,加水10mI、加玻璃珠3粒,使其在2分鐘內至沸,準確沸騰30秒鐘,趁熱以先快后慢的速度從滴定管中滴加樣品溶液。待溶液藍色變淺時,以每2秒1滴的速度滴定,直至溶液藍色剛好退去為終點。記錄樣品溶液消耗的體積。(4)樣品溶液測定操作同樣品預測,從滴定管中加入比預測時樣品溶液消耗總體積少1ml的樣品溶液,使其在2分鐘內沸騰,準確沸騰30秒鐘,趁熱以每2秒1滴的速度繼續(xù)滴加樣液,直至藍色剛好退去為終點。記錄消耗樣品溶液的總體積。平行操作3份,取平均值。(5)結果計算m2—樣品質量或體積,g(ml);m1—10m1堿性酒石酸銅溶液相當于葡萄糖的質量,mg;V—測定時平均消耗樣品溶液的體積,ml;250—樣品溶液的總體積,m1。適用范圍及特點
本法又稱快速法,它是在藍—愛農容量法基礎上發(fā)展起來的,其特點是試劑用量少,操作和計算都比較簡便、快速,滴定終點明顯。適用于各類食品中還原糖的測定。但測定醬油、深色果汁等樣品時,因色素干擾,滴定終點常常模糊不清,影響準確性。本法是國家標準分析方法。說明①此法所用的氧化劑堿性酒石酸銅的氧化能力較強,醛糖和酮糖都可被氧化,所以測得的是總還原糖量。②本法以測定過程中Cu2+量為計算依據(jù),因此,在樣品處理時,不能用硫酸銅和氫氧化鈉作為澄清劑,以免引入Cu2+
。③次甲基藍也是一種氧化劑,但在測定條件下氧化能力比Cu2+弱,故還原糖先與Cu2+反應,Cu2+完全反應后,稍過量的還原糖才與次甲基藍指示劑反應,使之由藍色變?yōu)闊o色,指示到達終點。說明④為消除氧化亞銅沉淀對滴定終點觀察的干擾,在堿性酒石酸銅乙液中加入少量亞鐵氰化鉀,使之與氧化亞銅生成可溶性的無色絡合物,而不再析出紅色沉淀。⑤必須在沸騰條件下滴定:一是可以加快還原糖與Cu2+的反應速度;二是次甲基藍變色反應是可逆的,還原型次甲基藍遇空氣中氧時又會被氧化為氧化型,此外,氧化亞銅也易被空氣中氧所氧化。沸騰可防止空氣進入,避免次甲基藍和氧化亞銅被氧化而增加耗糖量。⑥樣品溶液必須進行預測:一是本法對樣品溶液中還原糖濃度有一定要求(0.1%左右),測定時樣品溶液的消耗體積應與標定葡萄糖標準溶液時消耗的體積相近,使預測時消耗樣液量在l0ml左右;二是通過預測可知道樣液大概消耗量,以便在正式測定時,預先加入比實際用量少1ml左右的樣液,只留下1m1左右樣液在續(xù)滴定時加入,以保證在1分鐘內完成后續(xù)滴定工作,提高測定的準確度。說明⑧本法對滴定操作要求嚴格,滴定在3min完內完成,其中2min內加熱沸騰,1min內以2秒1滴的速度滴定至終點。每次的操作熱源強度、煮沸時間和滴定速度、錐形瓶規(guī)格、預加入大致體積、終點的確定方法等都盡量一致。說明⑦滴定時不能把錐形瓶從熱源上取下來滴定,以防止空氣進入反應溶液中。高錳酸鉀滴定法原理將一定樣液與一定量過量的堿性酒石酸銅溶液反應,還原糖將二價銅還原為氧化亞銅,經過濾,得到氧化亞銅沉淀,加入過量的酸性硫酸鐵溶液將其氧化溶解,而三價鐵鹽被定量地還原為亞鐵鹽,用高錳酸鉀標準溶液滴定所生成的亞鐵鹽,根據(jù)高錳酸鉀溶液消耗量可計算出氧化亞銅的量,再從檢索表中查出與氧化亞銅量相當?shù)倪€原糖量,即可計算出樣品中還原糖含量。(1)CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+Na2SO4過濾
由反應式可見,2摩爾KMnO4
相當于5摩爾Cu+
,故根據(jù)高錳酸鉀標準溶液的消耗量可計算出氧化亞銅量。再由氧化亞銅量查檢索表(附錄四,P379)得出相當?shù)倪€原糖量。適用范圍及特點又稱貝爾德藍法,國家標準分析方法。適用于各類食品還原糖的測定,有色樣液也不受限制。準確度高,準確度和重現(xiàn)性都優(yōu)于直接滴定法。但操作復雜、費時,需使用特制的高錳酸鉀法糖類檢索表。說明①以測定反應過程中產生定量的Fe2+為計算依據(jù),因此,在樣品處理時,不能用乙酸鋅和亞鐵氰化鉀作為澄清劑,以免引入Fe2+。②取樣量視樣品含糖量而定,取得樣品中含糖應在25~l000mg/ml范圍內。通常先進行預試驗,確定樣液的稀釋倍數(shù)后再進行正式測定。③此法所用堿性酒石酸銅溶液是過量的,即保證把所有的還原糖全部氧化后,還有過剩的Cu2+存在。所以,煮沸后的反應液應呈藍色(酒石酸鉀鈉銅絡離子)。如不呈藍色,說明樣液含糖濃度過高,應調整樣液濃度。④測定必須嚴格按規(guī)定的操作條件進行,保證在4分鐘內加熱至沸,維持熱源強度不變,再正式測定。在過濾及洗滌氧化亞銅沉淀的整個過程中,應使沉淀始終在液面以下,避免氧化亞銅暴露于空氣中而被氧化。⑤還原糖與堿性酒石酸銅的反應過程十分復雜,常伴有副反應。此外,不同的還原糖還原能力不同,反應生成的Cu2O量也不相同。因此,不能根據(jù)生成的Cu2O量按反應式直接計算還原糖含量,而需利用經驗檢索表。碘量法原理樣品經處理后,取一定量樣液于碘量瓶中,加入一定量過量的碘液和過量的氫氧化鈉溶液,樣液中的醛糖在堿性條件下被碘氧化為醛糖酸鈉。
由于反應液中碘和氫氧化鈉都是過量的,兩者作用生成次碘酸鈉殘留在反應液中,當加入鹽酸使反應液呈酸性時,析出碘;
用硫代硫酸鈉標準溶液滴定析出的碘,可計算出氧化醛糖消耗的碘量,從而計算出樣液中醛糖的含量。
在一定范圍內,上述反應完全按化學反應式定量進行,因此,可以利用化學反應式進行定量計算,而不用經驗檢索表。從反應式可計算出1mmol碘相當于葡萄糖180mg,麥芽糖342mg;乳糖360mg。適用范圍本法用于醛糖和酮糖共存時單獨測定醛糖。適用于各類食品。如硬糖、異構糖、果汁等樣品中葡萄糖的測定。說明1.由于控制酮糖的氧化,降低共存酮糖的影響,本法適合于樣品中有果糖存在時葡萄糖含量的測定;2.因為乙醇、丙酮會消耗碘,影響測定,故應在樣品中除去;也不可用乙醇作為澄清劑;3.本法配合直接滴定法,可用于葡萄糖和果糖共存時果糖的測定。蔗糖生產:蔗糖的原料主要是甘蔗和甜菜。將甘蔗或甜菜用機器壓碎,收集糖汁,過濾后用石灰處理,除去雜質,再用二氧化硫漂白;將經過處理的糖汁煮沸,抽去沉底的雜質,刮去浮到面上的泡沫,然后熄火待糖漿結晶成為蔗糖。作用:蔗糖在人體消化后分解為果糖和葡萄糖,具有高熱量,多食容易發(fā)胖。蔗糖的測定三氯蔗糖:純天然產物蔗糖的衍生物,甜度為蔗糖的600倍,甜味純正,屬非營養(yǎng)強力甜味劑,在人體幾乎不被吸收,熱量值為零,安全性極高,是目前世界上高甜度甜味劑開發(fā)研究最高水平的產物。不損壞牙齒,不像蔗糖、果糖和麥芽糖那樣可導致疾病,也不像其他營養(yǎng)型甜味劑那樣低甜高價??晒┓逝?、心血管病和糖尿病患者食用。在我國允許使用的各種甜味劑中,三氯蔗糖是各方面優(yōu)點最多的一種。
蔗糖是葡萄糖和果糖組成的雙糖,沒有還原性,不能用堿性銅鹽試劑直接測定。但在一定條件下,蔗糖可水解為具有還原性的葡萄糖和果糖。因此,可以用測定還原糖的方法測定蔗糖含量。對于純度較高的蔗糖溶液,其相對密度、折光率、旋光度等物理常數(shù)與蔗糖濃度都有一定關系,故也可用物理檢驗法測定蔗糖含量。特性鹽酸水解法原理:
樣品脫脂后,用水或乙醇提取,提取液經澄清處理以除去蛋白質等雜質,再用鹽酸進行水解,使蔗糖轉化為還原糖。然后按還原糖測定方法分別測定水解前后樣品液中還原糖含量,兩者差值即為由蔗糖水解產生的還原糖量,乘以一個換算系數(shù)(342/360=0.95)即為蔗糖含量。鹽酸水解法原理:
樣品脫脂后,用水或乙醇提取,提取液經澄清處理以除去蛋白質等雜質,再用鹽酸進行水解,使蔗糖轉化為還原糖。然后按還原糖測定方法分別測定水解前后樣品液中還原糖含量,兩者差值即為由蔗糖水解產生的還原糖量,乘以一個換算系數(shù)(342/360=0.95)即為蔗糖含量。水解條件:50ml樣液中加6mol/L鹽酸5ml,在68~70℃水浴中加熱15分鐘,取出迅速冷卻。C12H22O11+H2O=C6H12O6(G)+C6H12O6(F)總糖的測定
食品中的總糖通常是指具有還原性的糖(葡萄糖、果糖、乳糖、麥芽糖等)和在測定條件下能水解為還原性單糖的蔗糖的總量。
總糖的測定通常是以還原糖的測定方法為基礎的,常用的是直接滴定法,此外還有蒽酮比色法等。原理:單糖類遇濃硫酸時,脫水生成糠醛衍生物,后者可與蒽酮縮合成藍綠色的化合物,當糖的量在20~200mg范圍內時,其呈色強度與溶液中糖的含量成正比,故可比色定量。蒽酮比色法
蒽酮試劑:0.2g蒽酮和2g硫脲置于燒杯中,緩慢加入200ml濃硫酸,邊加邊攪拌,溶解后呈黃色透明溶液。同時配制葡萄糖標準溶液。
測定:稱取樣品0.1~0.5g,加水10ml,封口,沸水提取30min(兩次),過濾到50ml容量瓶,定容。吸取樣品液0.5~1.0ml于試管中,沿器壁加入5ml冷的蒽酮試劑,混勻,封口,沸水浴10min,取出流水冷卻,暗處放置10min,620nm比色。蒸餾水空白調零。作標準曲線。說明
該法按操作的不同可分為幾種,主要差別在于蒽酮試劑中硫酸的濃度(66~95%)、取樣液量(1~5ml)、蒽酮試劑用量(5~10ml)、沸水浴中反應時間(6~15分鐘)和顯色時間(10~30分鐘);這幾個操作條件之間是有聯(lián)系的,不能隨意改變其中任何—個,否則將影響分析結果。
蒽酮試劑不穩(wěn)定,易被氧化變?yōu)楹稚?,一般應當天配制,添加穩(wěn)定劑硫脲后,在冷暗處可保存48小。該法是微量法,適合于合微量碳水化合物的樣品,具有靈敏度高、試劑用量少等優(yōu)點。淀粉的測定
淀粉是由葡萄糖單位構成的聚合體。按聚合形式不同,分為直鏈淀粉和支鏈淀粉。
直鏈淀粉是由葡萄糖殘基以α—1,4糖苷鍵結合構成的,分子呈直鏈狀;
支鏈淀粉是由葡萄糖殘基以α—1,4糖苷鍵結合構成直鏈主干,而支鏈通過第六碳原子以β—1,6糖苷鍵與主鏈相連,形成“樹枝”狀支叉結構。淀粉的性質水溶性:直鏈淀粉不溶于冷水,可溶于熱水;支鏈淀粉常壓下不溶于水,只有在加熱并加壓時才能溶解于水。醇溶性:不溶于濃度在30%以上的乙醇溶液。重量法水解性:在酸或酶作用下可以水解,最終產物是葡萄糖。酸水解法和酶水解法旋光性:淀粉水溶液具有右旋性,比旋光度為+201.5°~205°。旋光法酸水解法原理
樣品經乙醚除去脂肪,乙醇除去可溶性糖類后,用酸水解淀粉為葡萄糖,按還原糖測定方法測還原糖含量,再折算為淀粉含量(0.9)。(C6H10O5)n+nH2O=nC6H12O6162180測定方法樣品處理①較干燥、易研磨的樣品:稱取2~5g磨碎、過40目篩的樣品,置于鋪有慢速濾紙的漏斗中,用30m1乙醚分三次洗去樣品中脂肪,再用150m185%乙醇分數(shù)次洗滌殘渣以除去可溶性糖類。以I00ml水把漏斗中殘渣全部轉移至250mI錐形瓶中。②水分較多、不易研細、分散的樣品:先按1:1加水在組織搗碎機中搗成勻漿。稱取5~10g(含淀粉0.5g左右)勻漿于250m1錐形瓶中,加30m1乙醚振蕩提取脂肪,用濾紙過濾除去乙醚,再用30m1乙醚分二次洗滌濾紙上殘渣,然后以150m185%乙醇分數(shù)次洗滌殘渣。以除去可溶性糖類。以100m1水把殘渣轉移到250ml錐形瓶中。水解于錐形瓶中加入30m16mol/L鹽酸,裝上冷凝管,置沸水浴中回流兩小時。立即用流動水冷卻。冷卻后,調整樣品水解液pH約為7。然后加入20m120%醋酸鉛,搖勻,放置10分鐘,以沉淀蛋白質、果膠等雜質。再加入20m110%硫酸鈉溶液,以除去過量鉛。搖勻后用水轉移至容量瓶中,加水定容;過濾,收集濾液供測定用。測定按還原糖測定法中的高錳酸鉀法或直接滴定法進行。結果計算根據(jù)相應的測定方法計算還原糖的量,然后乘以換算系數(shù)0.9。酶水解法樣品經除去脂肪和可溶性糖類后,在淀粉酶的作用下,使淀粉水解為麥芽糖和低分子糊精,再用鹽酸進一步水解為葡萄糖,然后按還原糖測定法測定其還原糖含量,并折算成淀粉含量。其它方法原理旋光法
淀粉具有旋光性,在—定條件下旋光度的大小與淀粉的濃度成正比。用氯化鈣溶液提取淀粉,使之與其他成分分離,用氯化錫沉淀提取液中的蛋白質后,測定旋光度,即可計算出淀粉含量。稱量法把樣品與氫氧化鉀酒精溶液共熱,使蛋白質、脂肪溶解,而淀粉和粗纖維不溶解。過濾后,用氫氧化鉀水溶液溶解淀粉,使之與粗纖維分離,然后用乙酸酸化的乙醇使淀粉重新沉淀,過濾后把沉淀于100℃烘干至恒重,再于550℃灼燒至恒重,灼燒前后重量之差即為淀粉的含量。纖維的測定
纖維不是單一組分物質,而是多種成分的混合物。
粗纖維:用來表示食品中不能被稀酸、稀堿所溶解,不能為人體所消化利用的物質。包括食品中部分纖維素、半纖維素、木質素及少量含氮物質,不能代表食品中纖維的全部內容。
食物纖維:它是指食品中不能被人體消化酶所消化的多糖類和木質素的總和。包括纖維素、半纖維素、戊聚糖、木質素、果膠、樹膠等。測定方法稱量法酸性洗滌法堿性洗滌法酶解重量法纖維素測定儀法等原理在熱的稀硫酸作用下,樣品中的糖、淀粉、果膠等物質經水解而除去;再用熱的氫氧化鉀處理,使蛋白質溶解、脂肪皂化而除去;然后用乙醇和乙醚處理以除去單寧、色素及殘余的脂肪,所得的殘渣即為粗纖維。如其中含有無機物質,可經灰化后扣除。適用范圍及特點操作簡便、迅速,適用于各類食品,是應用最廣泛的經典分析法。目的,我國的食品成分表中“纖維”一項的數(shù)據(jù)都是用此法測定。但該法測定結果粗糙,重現(xiàn)性差。由于酸堿處理時纖維成分會發(fā)生不同程度的降解,使測得值與纖維的實際含量差別很大,這是此法的最大缺點。測定方法取樣
干燥樣品:經磨碎過40目篩,稱取均勻的樣品5.0g,置于500ml錐形瓶中;含水分較高樣品:先加水打漿.記錄樣品重量和加水量,稱取相當于5.0g干燥
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