样品主要营养成分的测定.ppt

第五节 碳水化合物的测定,碳水化合物在植物界分布很广，种类繁多，它是由C、H、O组成的有机物，其基本结构式为Cm(H2O)n。从化学结构上看，碳水化合物是多羟基醛和多羟基酮的环状半缩醛及其缩合产物。根据分子缩合的多寡，中国营养学会把碳水化合物分为糖、寡糖和多糖三大类。,糖由12个单糖组成。它泛指单糖、双糖和糖醇。寡糖是指39个的单糖聚合物，主要有异麦芽低聚寡糖（多种异麦芽低聚糖的混合物）和棉子糖、水苏糖、低聚果糖等其他寡糖。多糖由10个以上的单糖组成。它主要由淀粉和非淀粉多糖两大类组成。淀粉包括直链淀粉、支链淀粉和变性淀粉等。非淀粉多糖包括纤维素、半纤维素、果胶、亲水胶质物（如黄原胶、瓜尔豆胶、阿拉伯胶等）和活性多糖（如香菇多糖、枸杞多糖等一大类具有降血脂、抗氧化、提高免疫功能等的活性物质）等。,碳水化合物的测定方法,物理法（相对密度法、折光法、旋光法）化学法比色法酶法HPLC法,一、总碳水化合物的测定,差减法、加和法。差减法 碳水化合物（）=100-（蛋白质+脂肪+水分+灰分+膳食纤维）结果中包括一些植物细胞壁等非碳水化合物成分，测定方法本身会带来一些误差，操作简单易行。加和法：碳水化合物（）=单糖十低聚糖十寡糖十多糖,二、糖的测定,样品制备 磨碎、浸提后用石油醚提取，以除去其中的脂类和叶绿素等干扰物质，然后用提取剂提取糖，经澄清后选择有效的方法测定。,常用糖的提取剂：水、乙醇水溶液；常用的澄清剂：中性醋酸铅、醋酸锌溶液、亚铁氰化钾、碱性醋酸铅、硫酸铜、氢氧化铝、活性炭等。,（一）还原糖的测定,含有醛基或酮基的糖，在碱性可转变成非常活泼的烯二醇结构，具有一定的还原性，可被弱氧化剂氧化成相应的糖酸。这类糖称为还原糖。单糖均是还原糖，还原糖常用的测定方法有直接滴定法、高锰酸钾滴定法和比色法等。,1、原理 将一定量的碱性酒石酸甲、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。,直接滴定法,在加热条件下，次甲基蓝作为指示剂，用样液滴定，样液的还原糖与酒石酸钾钠铜反应，生成红色的的氧化亚铜沉淀，待二价铜全部被还原后，稍过量的还原糖把次甲基蓝还原，溶液由蓝色变为无色，即为滴定终点。根据样液消耗量可计算出还原糖含量。,本方法测定的是一大类具有还原性的糖，包括葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖等。结果用葡萄糖或其他转化糖表示。本法是国家标准分析方法，适合于各类样品中还原糖的快速测定。检出限为0.1mg,（1）CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2+Na2SO4,（4）结果计算：,式中：X为样品中还原糖的含量（以葡萄糖计，）；C为葡萄糖标准溶液浓度（mg/ml）；W为样品质量（g）；V为样品定容体积（ml）；V1为滴定10ml费林试液（甲、乙各5ml）消耗葡萄糖标准溶液的ml数；V2为测定时平均消耗样品溶液的ml数,2高锰酸钾滴定法：,（1）原理：样品经除去蛋白质后，还原糖在碱性环境下将铜盐还原为氧化亚铜，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铜含量，然后再求得还原糖含量 本法为国家标准方法（GB 5009.7-85），适用于所有样品中还原糖的测定以及通过酸水解或酶水解转化为还原糖的非还原性糖类物质的测定。准确度和重视性均优于直接滴定法。但操作复杂、费时，需使用特制的高锰酸钾法糖类检索表。,（5）结果计算：样品中还原糖质量相当于氧化亚铜的质量：,式中：m为样品中还原糖质量相当于氧化亚铜的质 量（mg）；V为滴定样品时，消耗的高锰酸钾标准溶液的体积（ml）；V0为滴定空白样品时，消耗的高锰酸钾标准溶液的体积（ml）；C为高锰酸钾标准溶液的浓度（g/mol）143.08为Cu2O的摩尔质量（g/mol）,根据计算所得氧化亚铜质量，由下列回归方程可分别得出氧化亚铜质量相当于还原糖的质量/mg m1=0.4388-0.4805 m2=0.4865-0.7268 m3=0.6856-0.3087 m4=0.4545-0.0327式中：m1、m2、m3、m4为氧化亚铜质量相当 于葡萄糖、果糖、乳糖、转化糖的质量（mg）。,还原糖,式中X为还原糖化酶含量/%mi为m1或m2或m3或m4；m为样品质量（g）V1为样品处理液总体积（ml）V2为测定用样品溶液体积（ml）,（二）葡萄糖的测定葡萄糖氧化酶法（三）蔗糖的测定,（四）总糖的测定,1滴定法：（l）原理：样品经除去蛋白质等杂质后，用盐酸水解，生成还原糖，再按还原糖的测定方法直接滴定法或高锰酸钾法测定。,2蒽酮比色法,（1）原理：糖与硫酸反应，脱水生成羟甲基呋喃甲醛，再与蒽酮缩合成蓝色络合物。其颜色与糖浓度成正比。单糖、双糖、糊精、淀粉等均与蒽酮反应。因此，如测定不需要包括糊精、淀粉等糖类时，需将它们除去后测定。本法在20200mg/L含量范围内呈良好的线性关系。,三、多糖的测定,淀粉由多个葡萄糖分子缩合而成，可分为直链淀粉和支链淀粉。淀粉不溶于醇、醚等有机溶剂。直链淀粉不溶于冷水，能溶于热水，与碘能生放稳定的深蓝色络合物。支链淀粉具有高度分支的开链结构，只有在加热加压的情况下才能溶解于水，与碘不能生成稳定的组合物，故只呈现较浅的蓝紫色。利用此颜色反应测定淀粉的方法，称碘量法。,淀粉可直接用酸水解或用酶水解，产物是葡萄糖，反应式如下：（C6H10O5）n+nH2OnC6H12O6 n162.1 n180.2 根据反应式，淀粉与葡萄糖重量之比为：162.1：180.2=0.9：1。即0.9g淀粉水解后生成1g葡萄糖。因此测定水解后产物葡萄糖的含量，乘以系数0.9，即可得到淀粉的含量。,淀粉的水解有酸水解法和酶水解法。酸水解法不仅淀粉被水解，而且也能分解半纤维素，结果产生了具有还原能力的木糖、阿拉伯糖等单糖，使淀粉测定的结果较实际含量偏高，在含有半纤维素的淀粉中，必须特别注意 酶水解法是用淀粉酶处理样品，在一定条件下，淀粉酶具有严格的选择性，对半纤维素不起作用，能使淀粉变成低分子糊精和麦芽糖，过滤除去半纤维素、多缩戊糖、果胶等杂质后，再用酸水解淀粉，生成葡萄糖后测定。因此，它特别适合于含有半纤维素等非淀粉的多糖样品，测定结果准确，但测定时间长。,1酸水解法：（1）原理：样品经除去脂肪及可溶性糖类后，用酸水解淀粉成葡萄糖，然后按还原法测定还原糖的含量，折算成淀粉含量。（2）适用范围及特点 此法适用于淀粉含量较高，而半纤维素和多缩戊糖等其他多糖含量较少的样品。对富含半纤维素、多缩戊糖及果胶质的样品；因水解时它们也被水解为木糖、阿拉伯糖等还原糖，使测定结果偏高。该法操作简单、应用广泛，但选择性和准确性不及酶法。,（3）测定步骤：样品处理：称取样品，干样磨碎过筛，湿样捣成浆状。置于锥形瓶中，加入乙醚振荡几分钟，提取脂肪。用滤纸过滤，再用乙醚分二次洗涤滤纸上的残渣。以乙醇溶液分数次洗涤残渣，以除去可溶性糖类。用水把残渣转移到锥形瓶中。酶水解：将烧杯置沸水浴中加热，糊化淀粉，冷却，加入淀粉溶液，保温。冷却60以下，加入淀粉酶溶液，保温。直至加碘液不呈蓝色为止。加热至沸使酶灭活。冷却后移入l容量瓶中定容。摇匀后过滤，弃去初滤液，收集滤液备用。,酸水解：取50ml上述溶液于锥形瓶中，加入盐酸溶液，装上冷凝管，置沸水浴中回流。立即用流动水冷却。加入甲基红乙醇溶液，用氢氧化钠溶液中和至红色则好褪去使样品水解液的pH值为7用水转入容量瓶中，稀释至刻度定容，摇匀，供测定用4注意事项：淀粉酶的纯化程度对直、支链淀粉测定结果的准确度有关。,测定：按还原糖化酶测定法中的直接滴定法或高锰酸钾法测定。同时取50ml水和与样品处理时相同量的淀粉酶溶液，按上述测定方法做空白试验。结果计算：同酸水解法。4注意事项：淀粉酶的纯化程度对直、支链淀粉测定结果,（二）膳食纤维的测定,膳食纤维的测定方法：非酶-重量法、酶重量法和酶化学法。非酶-重量法只能用于粗纤维的测定。中性洗涤剂法用于不溶性的膳食纤维的测定。酶重量法可以测定总膳食纤维（包括可溶性的和不可溶性的膳食纤维），是美国公职分析化学师协会(AOAC)的标准方法。酶化学法是AOAC新近推荐的标准方法，但受条件的限制，普通实验室难以实施。我国采用的标准方法是中性洗涤剂法，因此食物成分表列出的数据都是不溶性膳食纤维。,1中性洗涤剂法：（1）原理：在中性洗涤剂的消化作用下，样品中的糖、淀粉、蛋白质、果胶等物质被溶解除去，不能消化的残渣为不溶性膳食纤维，主要包括纤维素、半纤维素、木质素、角质、二氧化硅和不溶性灰分。本法为国际GB 1239490，适用于植物性食物和含有植物性食物的混合食物中不溶性膳食纤维的测定。,果胶的测定,果胶:天然高分子化合物,分子量50000360000,黄白色粉末.溶于水呈粘性溶液.随着果实(水果)成熟,果胶从不溶性转化为可溶性,组织亦相应软化.1、重量法：先用7的乙醇溶液处理样品，使果胶沉淀，再用乙醇、乙醚洗涤沉淀，除去可溶性糖、脂肪、色素等干扰物质，残渣分别提取可溶性果胶和原果胶，皂化以除去甲氧基，生成果胶酸钠，再经酸化，加入钙盐，生成果胶酸钙，烘干后称重。,第六节 维生素的测定,维生素分析的方法有化学法、仪器法、微生物法和生物鉴定法。生物鉴定法的优点是不需详尽分离组分而能准确测定维生素的生物效能，早期曾用于维生素D的分析。这种方法不但费时（21d）、费力，而且需要有动物饲养设施，现在很少来用。微生物法是基于某些微生物生长需要特定的维生素，方法选择性较高，主要应用于水溶性维生素的测定。例如，用微生物法测定食物中的核黄素已经列入我国国家标准，但微生物法操作繁琐、耗时过长，而且要求有特殊设备和专门的训练人员，目前还不能普及。,脂溶性维生素的测定,虽然脂溶性维生素A、D和E存在相同的理化性质。但它们的理化性质也存在不同之处：如耐酸碱性方面，维生素A、D对酸不稳定，对碱稳定；维生素E对酸稳定，对碱不稳定，但在抗氧化剂存在下或惰性气体保护下，也能经受碱的煮沸。在耐氧化性方面，维生素A因分子中有双键，易被氧化，且光、热促进其氧化；维生素E在空气中能被氧化，光、热、碱也能促进其氧化；但维生素D性质稳定，不易被氧化。.,（一）维生素A的含量测定,1、原理 维生素A是脂溶性维生素，在氯仿溶液中可与三氯化锑生成不稳定的蓝色，称为Carr-Price反应。蓝色溶液在620nm处有一吸收高峰。蓝色的深浅与维生素A的含量成正比。利用比色法可测知样品维生素A含量。由于所生成的蓝色物质不稳定，因而必须在6秒内比色完毕。三氯化锑遇微量水份即可形成氯氧化锑（SbOCl），不再与维生素A起反应。,（三）维生素C的测定,测定维生素C常用的方法有靛酚滴定法、苯肼比色法、荧光法及高效液相色谱法、极谱法等。1原理：染料2，6-二氯靛酚在酸性溶液中呈粉红色（在中性或碱性溶液中呈蓝色），被还原型抗坏血酸还原后颜色消失。还原型抗坏血酸还原染料后，本身被氧化成脱氢抗坏血酸。在没有杂质干扰时，一定量的样品提取液还原标准染料液的量，与样品中还原型抗坏血酸含量成正比。,第七节 灰分的测定,物质在高温灼烧时发生一系列的物理和化学变化，有机成分挥发散失，而绝大多数无机成分（主要以无机盐和氧化物形式）则残留下来，这些残留物称为总灰分。样品的灰分除总灰分外，按其溶解性还可分为水溶性灰分、水不溶性灰分和酸不溶性灰分。其中水溶性灰分反映的是可溶性的K、Na、Ca、Mg等的含量；水不溶性灰分反映的是污染的泥沙和Fe、Al等氧化物及碱土金属的碱性磷酸盐的含量。酸不溶性灰分反映的是污染的泥沙和食品中原来存在的微量氧化硅的含量。,样品的灰分常在一定范围内，如谷物及豆类为14，蔬菜为0.52，水果为0.51，鲜鱼、贝为15，而精糖只有0.01。如果灰分含量超过了正常范围，说明食品生产中使用了不合乎卫生标准要求的原料或食品添加剂，或食品在加工、贮运过程中受到了污染。因此，测定灰分可以判断食品受污染的程度。,灰分还可以评价食品的加工精度和食品的品质。例如，在面粉加工中，常以总灰分含量评定面粉等级，富强粉为0.30.5；标准粉为0.60.9；总灰分含量可说明果胶、明胶等胶质品的胶胨性能；水溶性灰分含量可反映果酱、果冻等制品中果汁的含量。总之，灰分是某些食品重要的质量控制指标，是食品成分全分析的项目之一。灰分测定均采用重量法。,一、总灰分的测定,1原理：一定量的样品经炭化后放入高温炉内灼烧，使有机物质被氧化分解，以二氧化碳、氮的氧化物及水等形式逸出，而无机物质以硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氯化物等无机盐和金属氧化物的形式残留下来，这些残留物即为灰分，称量残留物的重量即可计算出样品中总灰分的含量。,二、添加醋酸镁灰化法,添加醋酸镁灰化法，适用于含磷酸多的试样，小麦粉、米、麸等谷物及其加工品。,三、水溶性灰分和水不溶性灰分的测定,1仪器、试剂等同总灰分测定2方法：得到总灰分后（同总灰分测定），向测定总灰分所得残留物中加入25ml无离子水，加热至沸，用无灰滤纸过滤，用25ml热的无离子水分多次洗涤坩埚、滤纸及残渣，将残渣连同滤纸移回原坩埚中，在水浴上蒸发至干涸，放入干燥箱中干燥，再进行灼烧、冷却、称重，直至恒重。按下式计算水溶性灰分和水不溶性灰分含量。,3结果计算：水溶性灰分（）=总灰分（）-水不溶性灰分（）式中：X为水不溶性灰分含量（）；m4为不溶性灰分和坩埚的质量（g）；其他符号意义同总灰分的计算。,四、酸不溶性灰分的测定,仪器、试剂等同总灰分测定方法：得到总灰分后（同总灰分测定）向总灰分或水不溶性灰分中加25ml0.1mol/L盐酸，以下操作同水溶性灰分的测定，按下式计算酸不溶性灰分含量。,3结果计算：式中：X为酸不溶性灰分含量（）；m5为酸不溶性灰分和坩埚质量（g）；其他符号意义同总灰分的计算。,