碳水化合物的测定

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《焙烤工业实用手册》第588页（7696字）

还原糖包括葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖。在葡萄糖分子中含有游离的醛基，在果糖分子中含有游离的酮基，在乳糖和麦芽糖分子中含有游离的半缩醛羟基，都具有还原性，在适当的条件下易被氧化，这些糖类统称为还原糖。食品中所含还原糖，有些是天然存在的，有些是加工过程中所添加或在加工过程中由蔗糖、淀粉或糊精等非还原糖经水解而来的。

还原的测定方法很多，目前主要采用直接滴定法。

(一)还原糖测定——直接滴定法(GB 5009．7－1985)

1．原理

样品经除去蛋白质后在加热的条件下，以亚甲基蓝作指示剂，用样液直接滴定标定过的碱性酒石酸铜溶液，达到终点时，稍过量的还原糖将蓝色的亚甲基蓝指示剂还原为无色，而显出氧化亚铜的砖红色。

本法适用于各类食品还原糖的测定，比高锰酸钾法操作简单。

2．试剂

(1)碱性酒石酸铜甲液、乙液：同高锰酸钾法。

(2)亚甲蓝(次甲基蓝)指示剂(1%水溶液)。

(3)乙酸锌溶液：取乙酸锌结晶21．9g，加3mL冰乙酸，加水溶解至100mL。

(4)10．6%亚铁氰化钾溶液。

(5)葡萄糖标准液：精确称取经过在98～100℃干燥至恒重的纯葡萄糖1．000g于100mL容量瓶中，加水溶解后加入5mL盐酸，并用水稀释至刻度，此液每毫升相当于1mg葡萄糖。

3．操作方法

(1)样品处理：

①乳类、乳制品及含蛋白质的冷食类：称取2．5～5g固体样品(吸取25～50mL液体样品)，置于250mL容量瓶中，加50mL水，摇匀后慢慢加入5mL乙酸锌溶液及5mL10．6%亚铁氰化钾溶液，加水至刻度混匀，静置30min，用干燥滤纸过滤，弃去初滤液，滤液备用。

②含多量淀粉的食品：称取10～20g样品，置于250mL容量瓶中，加200mL水，在45℃水浴中加热1h，并经常振摇。冷却后加水至刻度，混匀，静置。吸取200mL上清液于另一250mL容量瓶中，慢慢加入5mL乙酸锌溶液及5mL 10．6%亚铁氰化钾溶液，加水至刻度，混匀，静置30min，用干燥滤纸过滤，弃去初滤液，滤液备用。

(2)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，用滴定管加入葡萄糖标准溶液约9mL，用电炉加热，控制在2min内沸腾，趁热以每2s 1滴的速度继续滴定至蓝色刚好退去为终点，记录消耗葡萄糖标准液的总体积V₀(mL)，同时平行操作3份，取其平均值，计算每10mL(甲液、乙液各5mL)碱性酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的质量m(mg)。

(3)样品溶液预测：各吸取5．0mL碱性酒石酸铜甲液、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，趁热以先快后慢的速度，从滴定管中滴加样液，并保持溶液沸腾状态，待溶液颜色变浅时，趁沸每2s 1滴的速度继续滴定至蓝色刚好退去为终点，记录样液消耗体积。

(4)样品溶液测定：各吸取5．0mL碱性酒石酸铜甲液、乙液，置于150mL锥形瓶中，加水10mL，加入玻璃珠2粒，用滴定管加入比预定体积少1mL的样品溶液，使在2min内加热至沸，趁沸以每2s 1滴的速度继续滴定至蓝色刚好退去为终点，记录样液消耗体积，同法平行操作3份，得出平均消耗体积V(mL)。

4．计算

式中 m——10mL碱性酒石酸铜溶液(甲液、乙液各5．0mL)相当于还原糖(以葡萄糖计)的质量(mg)；m=葡萄糖标准溶液浓度(mg／mL)×滴定量V₀(mL)；

W——样品的质量(g)；

V——测定时平均消耗样品溶液体积(mL)。

5．注意事项

(1)醋酸锌及亚铁氰化钾作为蛋白质沉淀剂，这两种试剂混合形成白色的沉淀，能使溶液中的蛋白质共同沉淀下来，主要用于乳制品及富含蛋白质的浅色糖液。其澄清效果较好。

(2)碱性酒石酸铜甲、乙液应分别配制，分别贮藏，不能事先混合贮藏。

(3)测定中滴定速度、加热时间及热源稳定程度，锥形瓶壁厚度对测定精密度影响很大，故在预测定及正式测定过程中，实验条件应力求一致。平行测定的样品消耗毫升数相差应不超过0．1mL。

(4)整个滴定过程应保持在微沸状态下进行，且继续滴到终点的毫升数应控制在0．5～1mL，否则应重做。

(5)亚甲蓝被还原糖还原为无色，表示到达终点，当与空气接触时又被氧化为蓝色，此时不应再滴。

(6)配制标准液的葡萄糖应先于50～60℃干燥30min，然后温度升至98～100℃于烘箱中烘干至恒重。

(二)蔗糖的测定(GB5009．8－1985)

1．原理

样品除去蛋白质后，其中蔗糖经盐酸水解转化为还原糖，再按还原糖测定。水解前后还原糖的差值为蔗糖含量。

本法适用于各类食品中蔗糖含量的测定。

2．试剂

(1)6mol／L盐酸 量取50mL盐酸，加水稀释至100mL。

(2)甲基红指示剂 0．1%乙醇溶液。

(3)20%氢氧化钠溶液。

其余试剂同“还原糖的测定”中的直接滴定法。

3．操作方法

精确吸取2份按还原糖样品处理后的稀释液50mL，置于100mL容量瓶中，一份加6mol／L盐酸5mL，在68～70℃水浴中加热15min，冷却后加甲基红指示剂2滴，用20%氢氧化钠溶液中和至中性，加水至刻度，混匀。另一份直接加水稀释至100mL，混匀。按前面“还原糖测定”中的直接滴定法测定还原糖。

4．计算

x=(R₂－R₁)×0．95

式中 x——样品中蔗糖含量(%)；

R₂——水解处理后还原糖含量(%)；

R₁——不经水解处理还原糖含量(%)；

0．95——还原糖(以葡萄糖计)换算为蔗糖的系数。

5．说明与注意事项

(1)测定时间越短越好，避免空气中氧的干扰。

(2)测定蔗糖时，如样品中含有还原糖，准确称取被测还原糖样品处理后的稀释液两份，一份按上法转化，测定由转化而来的还原糖及原来存在的还原糖总量。另一份不经转化，直接测定还原糖。两者之差即为蔗糖的含量。

(3)其他注意事项同还原糖测定。

(三)淀粉的测定——酸水解法(GB 5009．9－1985)

1．原理

样品经除去脂肪及可溶性糖类，用酸水解淀粉为具有还原性的单糖，然后按还原糖测定法测定还原糖量，再折算为淀粉的含量。反应式如下：

即1克还原糖相当于0.9克淀粉。

本法适用于各类食品中淀粉含量的测定。

2．试剂

(1)乙醚。

(2)85%乙醇溶液。

(3)6mol／L盐酸溶液。

(4)40%氢氧化钠溶液。

(5)10%氢氧化钠溶液。

(6)甲基红指示剂：0．2%乙醇溶液。

(7)精密pH试剂。

(8)20%乙酸铅溶液。

(9)10%硫酸钠溶液。

其余试剂同“还原糖测定”中直接滴定法。

3．仪器

(1)水浴锅。

(2)高速组织捣碎机：1200r／min。

(3)回流装置并附250mL锥形瓶。

4．操作方法

(1)样品的处理：

①粮食、豆类、糕点、饼干等较干燥的样品：称取2．0～5．0g磨碎过40目筛的样品，置于放有慢速滤纸的漏斗中，用30mL乙醚分3次洗去样品中的脂肪，弃去乙醚。再用85%乙醇溶液150mL分数次洗涤残渣，除去可溶性糖类物质。并滤干乙醇溶液，以100mL水洗涤漏斗中的残渣并转移至250mL锥形瓶中，加入6mol／L盐酸30mL，接好冷凝管，置沸水浴中回流2h。回流完毕后，立即置流水中冷却。待样品水解液冷却后，加入2滴甲基红指示剂，先以40%氢氧化钠溶液调至黄色，再用6mol／L盐酸将水解液调至刚变红色。若水解液颜色较深，可用精密pH试纸测试，使样品水解液的pH约为7。加20%乙酸铅溶液20mL，摇匀，放置10min。再加10%硫酸钠溶液20mL，以除去过多的铅，摇匀后将全部溶液及残渣转入500mL容量瓶中，用水洗涤锥形瓶，洗液合并于容量瓶中，加水稀释至刻度。过滤，弃去初滤液20mL，滤液供测定用。

②蔬菜、水果、各种粮豆含水的熟食制品：按1∶1加水。在组织捣碎机中捣成匀浆(蔬菜、水果需先洗净、晾干，取可食部分)。称取5～10g匀浆(液体样品可直接量取)于250mL锥形瓶中，加30mL乙醚振摇提取(除去样品中的脂肪)，用滤纸过滤除去乙醚，再用30mL乙醚淋洗2次，弃去乙醚。以下按①自“再用85%乙醇溶液150mL”起依次操作。

(2)测定：按“还原糖的测定”中“直接滴定法”操作。同时做试剂空白试验。

5．计算

式中 A₁——测定用样品水解液中还原糖的含量(mg)；

A₂——试剂空白中还原糖的含量(mg)；

m——样品质量(g)；

V——测定样品水解液体积(mL)；

500——样品液总体积(mL)；

0．9——还原糖折算成淀粉的折算系数。

6．说明及注意事项

(1)此法适用于含淀粉较多，而不含其他能水解为还原糖的物质，因此，在测定淀粉量少，而富含半纤维素、多缩戊糖的样品时，如麸皮、稻壳、谷糠、高粱等，或含壳皮较高的食物，最好采用淀粉酶水解法，用酸水解法会使它们水解为还原糖而使测定结果偏高。

(2)回流装置可于250mL锥形瓶口安装一带磨口的冷凝管或长约1m直径为1cm的玻璃管，起回流作用，以保证水解过程中盐酸浓度不至于发生较大改变。

(3)样品中脂肪含量较少时可免去乙醚溶解和洗去脂肪的操作。乙醚可用石油醚代替。

(4)若样品为液体，则采用分液漏斗振摇后，静置分层去除乙醚。

(四)淀粉的测定——酶水解法(GB 5009．9－1985)

1．原理

样品经除去脂肪及可溶性糖类后，其中淀粉用淀粉酶水解成双糖，再用盐酸将双糖水解成还原性单糖，最后按还原糖测定法测定还原糖量，再乘以换算系数0．9，得到淀粉含量。

2．试剂

(1)0．5%淀粉酶溶液：称取淀粉酶0．5g，加100mL蒸馏水，加入数滴甲苯或三氯甲烷，防止生霉，贮藏于冰箱中。

(2)碘溶液：称取3．6g碘化钾溶于20mL水中，加入1．3g碘，溶解后加水稀释至100mL。

(3)乙醚。

(4)85%乙醇。

其余试剂同“蔗糖测定”。

3．操作方法

(1)样品处理：称取2～5g样品，置于放有折叠滤纸的漏斗内，先用50mL乙醚分5次洗除脂肪，再用85%乙醇约100mL洗去可溶性糖类，将残留物移至250mL烧杯中，并用50mL水洗涤滤纸及漏斗，洗液并入烧杯内，将烧杯置沸水浴上加热15min，使淀粉糊化，放冷至60℃以下，加20mL淀粉酶液，在55～60℃条件下保温1h，并经常搅拌。然后取1滴此液加1滴碘液，应不显现蓝色，若呈蓝色，再加热糊化并加20mL淀粉酶液，继续保温，直至加碘不显色为止。加热至沸，冷后移入250mL容量瓶中，并加水至刻度，混匀，过滤，弃去初滤液，取50mL滤液，置于250mL锥形瓶中，加6mol／L盐酸5mL，装上回流冷凝管，在沸水浴中回流1h，冷却后加2滴甲基红指示剂，用20%氢氧化钠溶液中和至中性，溶液转入100mL容量瓶中，洗涤锥形瓶，洗液并入100mL容量瓶中，加水至刻度，混匀备用。

(2)测定：按“还原糖测定法”中“直接滴定法”进行测定。同时取50mL水及与样品处理时相同量的淀粉酶溶液试剂做一空白实验。

4．计算

式中 m₁——样品水解液中还原糖的质量(mg)；

m₂——空白液中还原糖的质量(mg)；

m——样品的质量(g)；

V——测定还原糖时取水解液的体积(mL)；

0．9——还原糖(以葡萄糖计)换算成淀粉的系数。

5．说明与注意事项

(1)若样品中脂肪含量很少，可免去乙醚清洗步骤。

(2)淀粉酶能使淀粉水解为麦芽糖，具有专一性，市售品可按说明书使用，通常的糖化能力为1∶25或1∶50，当温度超过85℃或有酸碱存在时将失去活性。长期贮藏，活性降低。经配制后的酶液活性降低更快，应临用时配制，贮藏于冰箱，并在使用前对其糖化能力进行测定，以确定酶的用量。即用已知量可溶性淀粉，加入不同量的淀粉酶液，置55～60℃水浴中保温1h后，用碘液检查是否存在淀粉，以确定酶的活力及水解样品时所需加入的酶量。

(3)淀粉水解后的双糖主要是麦芽糖，当用酸水解成单糖时，比蔗糖水解要求的温度要高，时间要长。

(4)若无淀粉酶可用麦芽汁代替。取大麦粒200g，加水浸泡12h，平铺于搪瓷盘中约1cm，让其发芽。待芽长1cm左右，取出发芽麦粒50g，磨细加400mL水，常温下浸泡3h，过滤，滤液加甲苯或氯仿数滴，防止长霉，贮藏于冰箱备用。

(5)此法适用于含半纤维素等非淀粉多糖样品，测定结果较准确。