样品主要营养成分的测定

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,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(H,2,O)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,1,2,个单糖组成。它泛指单糖、双糖和糖醇。,寡糖是指,3,9,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,）,CuSO,4,+2NaOH=Cu,（,OH,）,2,+Na,2,SO,4,（,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,）；,V,0,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,/%,m,i,为,m1,或,m,2,或,m,3,或,m,4,；,m,为样品质量（,g,）,V,1,为样品处理液总体积（,ml,）,V,2,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,20,200mg/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：,（,C,6,H,10,O,5,）,n+nH,2,OnC,6,H,12,O,6,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,50000,360000,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