第四章 第五节 碳水化合物的测定
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碳水化合物的测定概述碳水化合物是生物界三大物质之一(Pro, Fat ),是自然界最丰富的有机物质。
碳水化合物主要存在于植物界,如谷类食物和水果蔬菜的主要成分是CH 2O 。
碳水化合物统称为糖类,它包含了单糖、低聚糖及多糖,是大多数食品中重要组成成分,也是人和动物体的重要能源。
单糖、双糖、淀粉能为人体所消化吸收,提供热能,果胶、纤维素维持人体健康具有重要作用。
一、碳水化合物的化学组成、分类和性质1、化学组成(chemical composition)碳水化合物是C 、H 、O 三元素组成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。
它们的比例与水分的组成相同(水分子H 2O )。
因此被人们称为“碳水化合物”即写成CH 2O 。
它们可用通式C n (H 2O )m 表示,好像碳的水化物。
但是笼统地说糖类称为CH 2O 是不太确切的。
比如,我们熟悉的甲醛,它的分子式为CH 2O ,醋酸C 2H 4O 2,乳酸C 3H 6O 3,从它们的结构上讲都类似于H 与O =2:1的关系。
按照这个比例它们都应属于碳水化合物,但是以上几个物质都没有糖类的特性,所以它们不是碳水化合物。
又比如,C5H10O4去氧核糖,还有鼠李糖C6H12O5。
这些属于糖类,但不符合上面的比例。
因此称碳水化合物是C 、H 、O 组成,通式为C n (H 2O )m 是不确切的,但是历史上一直沿用下来,而且人们也习惯了,所以至今仍然采用。
2、分类 chemical classification按照有机化学可分成三类,它是根据在稀酸溶液中水解情况分类。
化学分类:1、单糖2、低聚糖(蔗糖、乳糖、麦芽糖) -------有效碳水化合物3、多糖营养性多糖(淀粉、糖原)4、构造性多糖(纤维素、半纤维素、木质素、果胶)-------无效碳水化合物现代营养工作者分为两大类:营养角度分:有效碳水化合物、无效碳水化合物(膳食纤维)有效碳水化合物:对人体有营养(提供能量)性的称做有效碳水化合物无效碳水化合物:膳食纤维:指人们的消化系统或者消化系统中的酶不能消化、分解、吸收的物质,但是消化系统中的微生物能分解利用其中一部分。
碳水化合物的测定方法三、碳水化合物的测定1.还原糖含量测定(1)高锰酸钾滴定法1.原理○样品经除去蛋白质后,其中还原糖在碱性环境下将铜盐(碱性酒石酸铜)还原为氧化亚铜,加硫酸铁后,氧化亚铜被氧化为铜盐,以高锰酸钾溶液滴定氧化作用后生成的亚铁盐,根据高锰酸钾消耗量计算氧化亚同含量,再查表得还原糖量。
○2.适用范围gb5009.7-85,本法适用于于所有食品中还原成糖的测量以及通过酸水解或酶水解转化成还原成糖的非还原性糖类物质的测量。
3.试剂○除特定表明外,实验用水为蒸馏水,试剂为分析氢铵。
4.16mol/l盐酸:量挑50ml盐酸搅拌吸收至100ml。
4.2甲基白指示剂:称取10mg甲基白,用100ml乙醇熔化。
4.35mol/l氢氧化钠溶液:称取20g氢氧化钠加水溶解并稀释至100ml。
4.4碱性酒石酸铜甲液:称取34.639g硫酸铜(cuso45h2o),加适量水溶解,加0.5ml硫酸再加水稀释至500ml,用精制石棉过滤。
4.5碱性酒石酸铜乙液:称取173g酒石酸钾钠与50g氢氧化钠,提拌匀熔化,并吸收至500ml,用精制石棉过滤器,储藏于橡胶纳玻璃瓶中。
4.6精制石棉:挑石棉先用3mol/l盐酸煮沸2~3天,用水晒干,再加2.5mol/l氢氧化钠溶液煮沸2~3天,倾去溶液,再用热碱性酒石酸铜已液煮沸数小时,用水晒干。
再以3mol/l盐酸煮沸数小时,以水洗至不能呈酸性。
然后搅拌振摇,凵致密的浆状硬县委,用水煮沸并储藏于玻璃瓶中,即可用作充填古氏坩埚用。
4.70.1000mol/l高锰酸钾标准溶液。
4.81mol/l氢氧化钠溶液:称取4g氢氧化钠,搅拌熔化并吸收至100ml。
4.9硫酸铁溶液:称取50g硫酸铁,重新加入200ml水熔化后,慢慢重新加入100ml硫酸,加热后搅拌吸收至1l。
4.103mol/l盐酸:量取30ml盐酸,加水稀释至120ml。
(2)直接滴定法1.原理○样品经除去蛋白质后,在加热条件下,直接滴定已标定过的费林氏液,费林氏液被还原成划出氧化亚铜后,过量的还原成糖立即将次甲基蓝还原成,并使蓝色退色。
三、碳水化合物的测定1.还原糖含量测定(1)高锰酸钾滴定法○1.原理样品经除去蛋白质后,其中还原糖在碱性环境下将铜盐(碱性酒石酸铜)还原为氧化亚铜,加硫酸铁后,氧化亚铜被氧化为铜盐,以高锰酸钾溶液滴定氧化作用后生成的亚铁盐,根据高锰酸钾消耗量计算氧化亚同含量,再查表得还原糖量。
○2.适用范围GB5009.7-85,本法适用于所有食品中还原糖的测定以及通过酸水解或酶水解转化成还原糖的非还原性糖类物质的测定。
○3.试剂除特殊说明外,实验用水为蒸馏水,试剂为分析纯。
4.1 6mol/L盐酸:量取50ml盐酸加水稀释至100 ml。
4.2 甲基红指示剂:称取10mg甲基红,用100ml乙醇溶解。
4.3 5 mol/L氢氧化钠溶液:称取20g氢氧化钠加水溶解并稀释至100ml。
4.4 碱性酒石酸铜甲液:称取34.639g硫酸铜(CuSO4·5H2O),加适量水溶解,加0.5ml硫酸再加水稀释至500ml,用精制石棉过滤。
4.5 碱性酒石酸铜乙液:称取173g酒石酸钾钠与50g氢氧化钠,加适量水溶解,并稀释至500ml,用精制石棉过滤,贮存于橡胶塞玻璃瓶中。
4.6 精制石棉:取石棉先用3mol/L盐酸浸泡2~3天,用水洗净,再加2.5mol/L氢氧化钠溶液浸泡2~3天,倾去溶液,再用热碱性酒石酸铜已液浸泡数小时,用水洗净。
再以3mol/L盐酸浸泡数小时,以水洗至不呈酸性。
然后加水振摇,使成微细的浆状软县委,用水浸泡并贮存于玻璃瓶中,即可用做填充古氏坩埚用。
4.7 0.1000mol/L高锰酸钾标准溶液。
4.8 1mol/L氢氧化钠溶液:称取4g 氢氧化钠,加水溶解并稀释至100ml。
4.9 硫酸铁溶液:称取50g硫酸铁,加入200ml水溶解后,慢慢加入100ml 硫酸,冷却后加水稀释至1L。
4.10 3mol/L盐酸:量取30ml盐酸,加水稀释至120ml。
(2)直接滴定法○1.原理样品经除去蛋白质后,在加热条件下,直接滴定已标定过的费林氏液,费林氏液被还原析出氧化亚铜后,过量的还原糖立即将次甲基蓝还原,使蓝色褪色。