第八章糖类的测定

8.1 8.1 概述概述一、食品中碳水化合物的种类与营养功能一、食品中碳水化合物的种类与营养功能单糖、双糖、低聚糖、多聚糖单糖、双糖、低聚糖、多聚糖二、食品中碳水化合物含量二、食品中碳水化合物含量三、测定碳水化合物的意义三、测定碳水化合物的意义营养功能评价营养功能评价加工工艺评价加工工艺评价四、碳水化合物的测定方法四、碳水化合物的测定方法物理法、化学法、酶法、色谱法物理法、化学法、酶法、色谱法碳水化合物来源组成D-葡萄糖天然存在于蜂蜜、水果和果汁中，是玉米糖浆的主要成分，可在蔗糖水解转化过程中产生D-果糖天然存在于蜂蜜、果汁、高果玉米糖浆，可在蔗糖水解转化过程中产生D-山梨醇添加于食品中，主要作为保湿剂蔗糖广泛存在于水果、蔬菜组织和果汁中，也可作为添加用糖D-葡萄糖D-果糖乳糖存在于牛乳及其产品中D-半乳糖低聚麦芽糖存在于各种玉米糖浆和麦芽糊精中D-葡萄糖棉子糖少量存在于豆类中D-葡萄糖D-果糖D-半乳糖水苏糖少量存在于豆类中D-葡萄糖D-果糖D-半乳糖淀粉广泛存在于谷物和块茎以及作为加工食品的添加剂D-果糖食用胶：海藻胶、羧甲基纤维素、瓜耳豆胶、阿拉伯树胶、果胶、黄原胶、角叉菜胶、甲基纤维素食品含量食品含量玉米薄片86番茄汁4.2通心粉75午餐肉4面包50鸡肉0冰淇淋2227蜂蜜7582酸奶4.76.9 牛奶巧克力60全脂乳4.7色拉调味料3.322葡萄1617软饮料1115带皮生苹果15甜红茶710土豆12淡啤酒1.3一、可溶性糖类分析的预处理一、可溶性糖类分析的预处理1. 提取液的制备提取液的制备提取剂：水、乙醇提取剂：水、乙醇提取方法：提取方法：含脂肪的食品：预先脱脂含脂肪的食品：预先脱脂液体样品：预先浓缩液体样品：预先浓缩固体样品：固体样品：7080%乙醇溶液提取乙醇溶液提取2. 提液的澄清提液的澄清常用澄清剂要求：常用澄清剂要求：能较为完全地除去干扰物质、不影响糖分测定、易于能较为完全地除去干扰物质、不影响糖分测定、易于除去。除去。种类：种类：中性酝醋酸铅中性酝醋酸铅乙酸锌、亚铁氰化钾乙酸锌、亚铁氰化钾硫酸铜、氢氧化钠硫酸铜、氢氧化钠澄清剂用量澄清剂用量澄清剂的去除澄清剂的去除 还原糖是指具有还原性的糖类，如：葡萄糖（分还原糖是指具有还原性的糖类，如：葡萄糖（分子中含有子中含有 游离醛基；果糖含有游离酮基，乳糖、麦游离醛基；果糖含有游离酮基，乳糖、麦芽糖含有游离的潜醛基。芽糖含有游离的潜醛基。 蔗糖、低聚糖及多糖等可通过水解生成相应的还蔗糖、低聚糖及多糖等可通过水解生成相应的还原性单糖进行测定。原性单糖进行测定。 还原糖的测定方法主要有：直接滴定法、高锰酸还原糖的测定方法主要有：直接滴定法、高锰酸钾法、萨氏钾法、萨氏（Somogyi-Nelson）法、碘量法等法、碘量法等（一）直接滴定法（一）直接滴定法1 原理原理 样品中的样品中的还原糖还原糖与与碱性酒石酸铜碱性酒石酸铜溶液反应生溶液反应生成成红色氧化亚铜红色氧化亚铜沉淀，沉淀，过量的还原糖过量的还原糖将将次甲基蓝由蓝次甲基蓝由蓝色还原为无色色还原为无色，根据样液消耗量可计算出还原糖的含，根据样液消耗量可计算出还原糖的含量。量。 2、试剂、试剂碱性酒石酸铜溶液：碱性酒石酸铜溶液： 甲液：硫酸铜、次甲基蓝溶于水并稀释；甲液：硫酸铜、次甲基蓝溶于水并稀释； 乙液：酒石酸钾钠、氢氧化钠、亚铁氰化钾溶于水，乙液：酒石酸钾钠、氢氧化钠、亚铁氰化钾溶于水，并稀释。并稀释。葡萄糖标准溶液：葡萄糖标准溶液：0.1%3、测定方法、测定方法（1） 样品处理样品处理 称样称样7080%乙醇提取乙醇提取加入澄清剂（乙酸锌、加入澄清剂（乙酸锌、亚铁氰化钾）亚铁氰化钾）定容定容静置静置过滤，收集滤液备用。过滤，收集滤液备用。（2） 碱性酒石酸铜溶液的标定碱性酒石酸铜溶液的标定确定试剂的葡萄糖相当量（确定试剂的葡萄糖相当量（mg葡萄糖葡萄糖/10mL）准确吸取甲液准确吸取甲液5mL、乙液、乙液5mL加入锥形瓶；加入锥形瓶；加水加水10mL，玻璃珠；，玻璃珠；（从滴管中）加入（从滴管中）加入9mL葡萄糖标准液；葡萄糖标准液；煮沸煮沸30s趁热滴定至终点趁热滴定至终点计算滴定度计算滴定度(mg/10mL) F =cV（3） 样品溶液预测样品溶液预测（初步确定样品溶液所需测定体积）（初步确定样品溶液所需测定体积）准确吸取甲液准确吸取甲液5mL、乙液、乙液5mL加入锥形瓶；加入锥形瓶；加水加水10mL，玻璃珠；，玻璃珠；煮沸煮沸30s 保持沸腾（从滴管中）滴加样品溶液，滴定至终点保持沸腾（从滴管中）滴加样品溶液，滴定至终点计录样品消耗体积计录样品消耗体积Vi。（4） 样品溶液滴定样品溶液滴定准确吸取甲液准确吸取甲液5mL、乙液、乙液5mL加入锥形瓶；加入锥形瓶；加水加水10mL，玻璃珠；，玻璃珠；（从滴管中）加入样品溶液（从滴管中）加入样品溶液Vi1mL；煮沸煮沸30s趁热继续滴加样品溶液，滴定至终点趁热继续滴加样品溶液，滴定至终点计录样品消耗体积计录样品消耗体积V。5 结果计算结果计算 1001000250,%VmF以葡萄糖计还原糖含量（二）高锰酸钾法（费林氏法）（二）高锰酸钾法（费林氏法）1 原理原理 样品中的还原糖与过量的碱性酒石酸铜溶液样品中的还原糖与过量的碱性酒石酸铜溶液（Cu 2+ ）反应生成红色氧化亚铜沉淀（）反应生成红色氧化亚铜沉淀（Cu + ），经），经过滤，用硫酸铁溶液溶解氧化亚铜（过滤，用硫酸铁溶液溶解氧化亚铜（Fe3+Fe 2+ ），），再经高锰酸钾滴定，计算氧化亚铜含量，再经查检索再经高锰酸钾滴定，计算氧化亚铜含量，再经查检索表后计算样品中还原糖含量。表后计算样品中还原糖含量。Cu 2+ + 还原糖还原糖 Cu + Cu2O + Fe2 (SO4) 3 +H2SO4= 2CuSO4+ 2Fe SO4 +H2O10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5Fe2 (SO4) 3 + K2SO4+ 2MnSO4 +8H2O2 试剂试剂碱性酒石酸铜溶液：碱性酒石酸铜溶液： 甲液：硫酸铜溶于水并稀释；甲液：硫酸铜溶于水并稀释； 乙液：酒石酸钾钠、氢氧化钠溶于水，并稀释。乙液：酒石酸钾钠、氢氧化钠溶于水，并稀释。硫酸铁溶液硫酸铁溶液0.01mol/L高锰酸钾标准溶液（用草酸标定）高锰酸钾标准溶液（用草酸标定）3 仪器仪器古氏坩埚或垂融坩埚、真空泵古氏坩埚或垂融坩埚、真空泵4 测定方法测定方法（1）样品处理）样品处理称样称样7080%乙醇提取乙醇提取加入澄清剂（硫酸铜、氢加入澄清剂（硫酸铜、氢氧化钠）氧化钠）定容定容静置静置过滤，收集滤液备用。过滤，收集滤液备用。（2）测定）测定50mL样品液加入烧杯中样品液加入烧杯中加费林试剂甲液、乙液各加费林试剂甲液、乙液各25mL加热，煮沸加热，煮沸2min趁热抽滤趁热抽滤热水洗涤热水洗涤加硫酸铁溶解加硫酸铁溶解高锰酸钾滴定至终点，记录高锰酸钾消耗量高锰酸钾滴定至终点，记录高锰酸钾消耗量（3）计算）计算1001000%1000100008.14325120VVmAVVcx还原糖（三）其它方法（三）其它方法1 萨氏滴定法萨氏滴定法2 萨氏比色法萨氏比色法3 碘量法碘量法4 爱农法爱农法5 3,5-二硝基水杨酸法二硝基水杨酸法（一）测定原理（一）测定原理样品脱脂后，以水或乙醇提取，提取液经澄清处理，以盐酸样品脱脂后，以水或乙醇提取，提取液经澄清处理，以盐酸水解，蔗糖转化为还原糖，然后按还原糖测定方法分别测定水解，蔗糖转化为还原糖，然后按还原糖测定方法分别测定水解前后样品液中还原糖含量，差值乘以系数即为蔗糖含量。水解前后样品液中还原糖含量，差值乘以系数即为蔗糖含量。（二）试剂（二）试剂0.1%转化糖标准液：纯蔗糖转化糖标准液：纯蔗糖1.9000g溶解定容，取溶解定容，取50mL盐酸水解（盐酸水解（70，15min）中和，定容。中和，定容。（三）样品测定（三）样品测定1. 样品处理样品处理2.处理液处理液2份（其中一份水解）份（其中一份水解）3. 按还原糖法测定。按还原糖法测定。四、计算四、计算1 直接滴定法直接滴定法2 高锰酸钾法高锰酸钾法95.0100100025050250100100%12mVVF蔗糖含量95.01001000100%1000100008.143251000100008.143251212022011VVVmAAVVcxVVcx蔗糖 食品中的总糖通常是指具有还原性的糖食品中的总糖通常是指具有还原性的糖(葡萄糖、葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖等果糖、乳糖、麦芽糖等)和在测定条件下能水解为还和在测定条件下能水解为还原性单糖的蔗糖的总量。原性单糖的蔗糖的总量。 在营养学上，总糖是指能彼人体消化、吸收利用在营养学上，总糖是指能彼人体消化、吸收利用的糖类物质的总和，包括淀粉。由于在测定条件下，的糖类物质的总和，包括淀粉。由于在测定条件下，淀粉水解程度较弱，本节所讲的总糖不包括淀粉。淀粉水解程度较弱，本节所讲的总糖不包括淀粉。（一）直接滴定法（一）直接滴定法 同蔗糖测定同蔗糖测定测定结果可以以转化糖或葡萄糖计。测定结果可以以转化糖或葡萄糖计。（二）蒽酮法（二）蒽酮法1 原理原理 碳水化合物对强酸和高温特别敏感，在酸存碳水化合物对强酸和高温特别敏感，在酸存在的条件下连续加热会产生多种呋喃衍生物在的条件下连续加热会产生多种呋喃衍生物 。这些产。这些产物会与其自身或其他产物结合生成褐色和黑色物质，物会与其自身或其他产物结合生成褐色和黑色物质，也可以与其他酚类化合物如苯酚、间苯二酚、也可以与其他酚类化合物如苯酚、间苯二酚、-萘酚萘酚等尤其是杂环氮结合，生成有色产物，从而可非常方等尤其是杂环氮结合，生成有色产物，从而可非常方便地进行碳水化合物的分析测定。便地进行碳水化合物的分析测定。 2 试剂试剂 葡萄糖标准系列（葡萄糖标准系列（0mg/kg100mg.kg）3 测定方法测定方法4 作标准曲线，计算总糖含量作标准曲线，计算总糖含量吸取标准系列、吸取标准系列、样品液样品液标准系列标准系列样品液样品液2222222加入蒽酮加入蒽酮10ml沸水浴沸水浴10min快速冷却快速冷却静置静置10min（暗处）（暗处） 比色（比色（620nm）测吸光度测吸光度A0As1As5Ai8.3 8.3 淀粉的测定淀粉的测定淀粉是重要的营养素之一，是人类能量的主要来源。淀粉是重要的营养素之一，是人类能量的主要来源。是食品工业的重要原料。是食品工业的重要原料。淀粉由葡萄糖单位构成的聚合体，按聚合形式不同，淀粉由葡萄糖单位构成的聚合体，按聚合形式不同，可形成两种不同的淀粉分子可形成两种不同的淀粉分子直链淀粉和文链淀粉。直链淀粉和文链淀粉。直链淀粉是由葡萄糖残基以直链淀粉是由葡萄糖残基以-1,4糖苷键结合构成的，糖苷键结合构成的，分子呈直链状；分子呈直链状；支链淀粉是由葡萄糖残基以支链淀粉是由葡萄糖残基以-1,4糖苷键结合构成直糖苷键结合构成直链主干，而支链通过第六碳原子以链主干，而支链通过第六碳原子以-1,6糖苷键与主链糖苷键与主链相连，形成相连，形成“树枝树枝”状支叉结构。状支叉结构。粮食的糯性与非糯性由淀粉的组成和性质决定。粮食的糯性与非糯性由淀粉的组成和性质决定。一、淀粉的主要性质：一、淀粉的主要性质：水溶性：直链淀粉不溶于冷水，可溶于热水，支链淀水溶性：直链淀粉不溶于冷水，可溶于热水，支链淀粉常压下不溶于水，在加热并加压时可溶解于水。粉常压下不溶于水，在加热并加压时可溶解于水。醇溶性：不溶于浓度在醇溶性：不溶于浓度在30以上的乙醇溶液。以上的乙醇溶液。水解性：在酸或酶的作用下可以水解为葡萄糖。水解性：在酸或酶的作用下可以水解为葡萄糖。旋光性：淀粉水溶液具有右旋性，旋光性：淀粉水溶液具有右旋性， 为为(+)201.5205。淀粉的糊化：淀粉粒在适当的温度下（淀粉的糊化：淀粉粒在适当的温度下（55以上），以上），在水中突然溶胀、分裂，形成均匀的糊状液。在水中突然溶胀、分裂，形成均匀的糊状液。“-化化”淀粉的老化：淀粉溶液在低温下静置一段时间后，溶淀粉的老化：淀粉溶液在低温下静置一段时间后，溶液变混浊，甚至沉淀。液变混浊，甚至沉淀。“-化化”淀粉的吸附特性：吸附有机溶剂、吸附碘等。淀粉的吸附特性：吸附有机溶剂、吸附碘等。二、食品中的淀粉来源及含量二、食品中的淀粉来源及含量来自原料来自原料作为添加剂加入。作为添加剂加入。 填充剂、稳定剂、增稠剂、品质改良剂等填充剂、稳定剂、增稠剂、品质改良剂等链长（葡萄糖残基数链长（葡萄糖残基数颜色颜色 链长（葡萄糖残基数链长（葡萄糖残基数颜色颜色45蓝蓝2030红红淀粉与碘复合体颜色反应淀粉与碘复合体颜色反应几种主要粮食中的淀粉含量几种主要粮食中的淀粉含量 各种粮食淀粉中直链淀粉含量各种粮食淀粉中直链淀粉含量粮种粮种 淀粉含量（淀粉含量（%）小麦小麦5876大麦大麦5666糙米糙米7580高粱高粱6970玉米玉米6070红薯红薯16马铃薯马铃薯1323豌豆豌豆2149大豆大豆29淀粉种类淀粉种类直链淀粉（直链淀粉（%）大米大米17糯米糯米0玉米（普）玉米（普）26甜玉米甜玉米70糯玉米（腊质）糯玉米（腊质）0高粱高粱27小麦小麦24燕麦燕麦24豌豆（绉皮）豌豆（绉皮）70*以干物质计以干物质计三、淀粉的测定方法三、淀粉的测定方法 酸水解法、酶水解法、沉淀法、碘结合法（直链淀酸水解法、酶水解法、沉淀法、碘结合法（直链淀粉的测定）粉的测定）（一）酸水解法（一）酸水解法 1. 原理原理 样品经乙醚除去脂肪，乙醇除去可溶性糖样品经乙醚除去脂肪，乙醇除去可溶性糖类后，用酸水解淀粉为葡萄糖，按还原糖测定方法测类后，用酸水解淀粉为葡萄糖，按还原糖测定方法测定还原糖含过，再折算为淀粉含量。定还原糖含过，再折算为淀粉含量。 2适用范围及特点适用范围及特点 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。等其他多糖含量较少的样品。 方法操作简单、应用广泛，但选择性和准确性不及酶方法操作简单、应用广泛，但选择性和准确性不及酶法。法。3 测定方法测定方法（1）样品处理）样品处理 固体样品固体样品粉碎粉碎称样称样脱脂脱脂去可溶性糖去可溶性糖转移转移 蔬菜等样品蔬菜等样品捣碎捣碎称样称样脱脂脱脂去可溶性糖去可溶性糖转移转移（2）水解）水解 样品悬浮液样品悬浮液水浴回流水解水浴回流水解2h 冷却冷却加甲基红加甲基红调调pH至至6.2以上（黄色）以上（黄色） 调调pH至至4.2以下（红色）以下（红色） 调调pH至至7 沉淀杂质（蛋白质、果胶等）沉淀杂质（蛋白质、果胶等） 脱铅脱铅定定容容过滤，收集滤液过滤，收集滤液 空白试验空白试验（3）测定）测定 按还原糖测定方法进行。按还原糖测定方法进行。4 结果计算结果计算（1）高锰酸钾法）高锰酸钾法（2）直接滴定法）直接滴定法9.01001000500%0VmAA淀粉9 .0100100050011%0mVVF淀粉含量 1原理原理 样品样品经除去经除去脂肪脂肪和可溶性和可溶性糖类糖类后，在淀粉后，在淀粉酶酶的作用下，使淀粉水解为麦芽糖和低分子糊精，再的作用下，使淀粉水解为麦芽糖和低分子糊精，再用用盐酸盐酸进一步水解为进一步水解为葡萄糖葡萄糖，然后按还原糖测定法测，然后按还原糖测定法测定其还原糖含量，并折算成定其还原糖含量，并折算成淀粉含量淀粉含量。2. 适用范围及特点适用范围及特点 本方法不受半纤维素、多缩戊糖、果胶质等多糖的本方法不受半纤维素、多缩戊糖、果胶质等多糖的干扰，适合于这类多糖含量高的样品，分析结果准确干扰，适合于这类多糖含量高的样品，分析结果准确可靠，但操作复杂费时。可靠，但操作复杂费时。3. 试剂试剂碘试剂、淀粉酶碘试剂、淀粉酶4 测定方法测定方法（1）样品处理）样品处理称样称样脱脂脱脂去可溶性糖去可溶性糖定容，过滤定容，过滤（2）酶水解）酶水解滤液滤液糊化糊化冷却冷却加酶水解加酶水解验证水解程度验证水解程度加热加热杀酶杀酶冷却冷却转移定容转移定容过滤过滤（3）酸水解）酸水解滤液滤液水浴回流水解水浴回流水解1h 冷却冷却加甲基红加甲基红调调pH值值转移定容转移定容（4）测定）测定按还原糖测定方法进行。按还原糖测定方法进行。5 结果计算结果计算糊化淀粉总量的测定淀粉总量的测定淀粉淀粉淀粉溶液淀粉溶液直链淀粉和支链淀粉的直链淀粉和支链淀粉的线性及分支的水解片段线性及分支的水解片段D葡萄糖葡萄糖显色显色1.葡萄糖氧化酶2.过氧化氢酶反应并发色葡萄糖淀粉酶淀粉酶1 原理原理 淀粉具有旋光性，在一定条件下旋光度的大小与淀粉具有旋光性，在一定条件下旋光度的大小与淀粉的浓度成正比。用氯化钙溶液提取淀粉，用氯化淀粉的浓度成正比。用氯化钙溶液提取淀粉，用氯化锡沉淀提取液中的蛋白质，测定旋光度，通过计算得锡沉淀提取液中的蛋白质，测定旋光度，通过计算得淀粉含量。淀粉含量。2 应用范围及特点应用范围及特点 本法适用于淀粉含量较高，而可溶性糖类含量很少本法适用于淀粉含量较高，而可溶性糖类含量很少的谷类样品，如面粉、米粉等。方法操作简便、快速。的谷类样品，如面粉、米粉等。方法操作简便、快速。LCD202 测定方法测定方法样品粉碎样品粉碎称样称样加水加水加氯化钙提取加氯化钙提取煮沸煮沸15min 冷却冷却转移转移加氯化锡沉淀杂质加氯化锡沉淀杂质定容（以氯化钙定容（以氯化钙溶液）溶液） 过滤过滤测旋光度测旋光度3 结果计算结果计算（四）肉制品中淀粉的测定（四）肉制品中淀粉的测定（五）直链淀粉的测定（五）直链淀粉的测定 100203100%mL淀粉淀粉溶液淀粉溶液/悬浮液悬浮液直链淀粉和支链淀粉直链淀粉和支链淀粉的线性片段的线性片段麦芽糖麦芽糖此值与完全糊化的此值与完全糊化的淀粉所得的值相比较淀粉所得的值相比较分支酶淀粉酶还原糖测定淀粉糊化度测定淀粉糊化度测定 纤维是植物性食品的主要成分之一，广泛存在于纤维是植物性食品的主要成分之一，广泛存在于各种植物体内，其含量随食品种类的不同而异，尤其各种植物体内，其含量随食品种类的不同而异，尤其在谷类、豆类、水果、蔬菜中含量较高。在谷类、豆类、水果、蔬菜中含量较高。 “粗纤维粗纤维”用来表示食品中不能被稀酸、稀碱所用来表示食品中不能被稀酸、稀碱所溶解，不能为人体所消化利用的物质，包括食品中部溶解，不能为人体所消化利用的物质，包括食品中部分纤维素、半纤维素、木质素及少量含氮物质，不代分纤维素、半纤维素、木质素及少量含氮物质，不代表食品中纤维的全部内容。表食品中纤维的全部内容。 “膳食纤维膳食纤维”是指食品中不能被人体消化酶所消是指食品中不能被人体消化酶所消化的多糖类和木质素的总和。它包括纤维素、半纤维化的多糖类和木质素的总和。它包括纤维素、半纤维素、戊聚糖、本质素、果胶、树胶等。素、戊聚糖、本质素、果胶、树胶等。 “膳食纤维膳食纤维”比比“粗纤维粗纤维”更能客观、准确地反映更能客观、准确地反映食物的可利用率。食物的可利用率。1 原理原理 样品在热的稀硫酸作用下，水解除去样品中的糖类样品在热的稀硫酸作用下，水解除去样品中的糖类杂质干扰，经热的氢氧化钾处理，除去蛋白质、脂肪杂质干扰，经热的氢氧化钾处理，除去蛋白质、脂肪干扰。再用乙醇印乙醚处理以除去单宁、色素及残余干扰。再用乙醇印乙醚处理以除去单宁、色素及残余的脂肪，所得的残渣即为粗纤维，如其中合有无机物的脂肪，所得的残渣即为粗纤维，如其中合有无机物质，可经灰化后扣除。质，可经灰化后扣除。2 适用范围与特点适用范围与特点适用于各类食品，是应用最广泛的经典分析法。适用于各类食品，是应用最广泛的经典分析法。方法操作简便、迅速方法操作简便、迅速3 测定方法测定方法（1）样品酸解）样品酸解 称样称样2030g（5.0g干样）干样） 锥形瓶锥形瓶 加加1.25%硫酸硫酸200ml（预先煮沸）（预先煮沸）锥形瓶锥形瓶 加热回流加热回流30min（保持微沸）（保持微沸）（2）过滤，沸水洗涤）过滤，沸水洗涤（3）碱解）碱解 滤渣滤渣+1.25%氢氧化钾氢氧化钾200ml（预先煮沸）（预先煮沸） 锥形瓶锥形瓶 加热回流加热回流30min（保持微沸）（保持微沸）（4）过滤，沸水洗涤）过滤，沸水洗涤（5）乙醇洗涤、乙醚洗涤）乙醇洗涤、乙醚洗涤（6）烘干（）烘干（105）至恒重）至恒重（7）灼烧（）灼烧（550）至恒重）至恒重4 结果计算结果计算 100%mG粗纤维含量1 原理原理 样品经热的中性洗涤剂浸煮，水洗去除蛋白样品经热的中性洗涤剂浸煮，水洗去除蛋白质、游离淀粉、矿物质，加入淀粉酶水解结合态淀粉，质、游离淀粉、矿物质，加入淀粉酶水解结合态淀粉，再经水、丙酮洗涤去除脂肪、色素等，残渣经烘干即再经水、丙酮洗涤去除脂肪、色素等，残渣经烘干即为中性洗涤纤维。为中性洗涤纤维。2 适用范围适用范围 适用于谷物及其制品、饲料、果蔬等样品，适用于谷物及其制品、饲料、果蔬等样品， 对于蛋白质、淀粉含量高的样品，易形成大量泡对于蛋白质、淀粉含量高的样品，易形成大量泡沫。粘度大，过滤困难，使此法应用受到限制。所测沫。粘度大，过滤困难，使此法应用受到限制。所测结果包括食品中全部的纤维系、半纤维素、木质素，结果包括食品中全部的纤维系、半纤维素、木质素，最接近于食品中膳食纤维的真实含量，但不包括水溶最接近于食品中膳食纤维的真实含量，但不包括水溶性非消化性多糖，这是此法的最大缺点。性非消化性多糖，这是此法的最大缺点。3 测定方法测定方法（1）样品处理）样品处理 样品样品粉碎粉碎称样称样（脱脂）（脱脂） 锥形瓶锥形瓶（2）中性洗涤剂洗涤）中性洗涤剂洗涤中性洗涤剂中性洗涤剂锥形瓶锥形瓶十氢钠十氢钠锥形瓶锥形瓶50mg无水亚硫酸钠无水亚硫酸钠锥形瓶锥形瓶煮沸煮沸1 h（保持微沸）（保持微沸）（3）过滤，沸水洗涤）过滤，沸水洗涤（4）加入淀粉酶，抽滤）加入淀粉酶，抽滤（5）加入淀粉酶，水解）加入淀粉酶，水解1h（6）抽滤，丙酮洗涤）抽滤，丙酮洗涤（7）烘干，称量）烘干，称量 （8）结果计算）结果计算1 原理原理 样品经磨碎烘干，用十六烷基三甲基溴化铵的样品经磨碎烘干，用十六烷基三甲基溴化铵的硫酸溶液回流煮沸，除去细胞内容物，经过滤、洗涤、硫酸溶液回流煮沸，除去细胞内容物，经过滤、洗涤、烘干，残渣即为酸性洗涤纤维。烘干，残渣即为酸性洗涤纤维。2 测定方法测定方法（1）样品磨碎（）样品磨碎（16目）目）干燥干燥（2）称样）称样（3）加入酸性洗涤剂，加热回流）加入酸性洗涤剂，加热回流2h。（4）过滤）过滤（5）水洗）水洗（6）丙酮洗涤）丙酮洗涤（7）烘干，称量。）烘干，称量。（8）结果计算）结果计算1 甲醇回流，去除低分子糖类、色素、脂肪、蜡质等甲醇回流，去除低分子糖类、色素、脂肪、蜡质等2 酶解，乙醇分离去除淀粉水解物酶解，乙醇分离去除淀粉水解物3 热水抽提水溶性多糖，乙醇沉淀热水抽提水溶性多糖，乙醇沉淀离心分离离心分离硫酸酸解硫酸酸解碱碱液中和液中和测定已糖、戊糖、糠醛酸等，得水溶性非消化性多糖测定已糖、戊糖、糠醛酸等，得水溶性非消化性多糖4 残渣残渣酸解酸解乙醇沉淀乙醇沉淀离心分离离心分离水解液中和水解液中和测定已糖、测定已糖、戊糖、糠醛酸等，得水不溶性非消化性多糖戊糖、糠醛酸等，得水不溶性非消化性多糖5 残渣残渣高浓度低温酸解高浓度低温酸解中和中和抽滤分离抽滤分离水解液中和水解液中和测测定已糖、戊糖、糠醛酸等，得纤维素定已糖、戊糖、糠醛酸等，得纤维素6 残渣残渣乙醇洗涤乙醇洗涤干燥干燥灼烧灼烧得木质素含量。得木质素含量。7 计算计算 多糖含量（多糖含量（%）=已糖已糖0.9+戊糖戊糖0.88+糠醛酸糠醛酸0.81 膳食纤维（膳食纤维（%）=水溶性非消化性多糖水不溶性非消化性多水溶性非消化性多糖水不溶性非消化性多糖纤维素木质素糖纤维素木质素9.1 9.1 概述概述蛋白质是一类存在于所有细胞中含量丰富的成分，除了储蛋白质是一类存在于所有细胞中含量丰富的成分，除了储备蛋白质外，几乎所有的蛋白质对生物功能和细胞结构都备蛋白质外，几乎所有的蛋白质对生物功能和细胞结构都非常重要。非常重要。 食品中的蛋白质种类非常复杂，其中很多已经被纯化食品中的蛋白质种类非常复杂，其中很多已经被纯化和定性。蛋白质分子质量的变化范围通常为和定性。蛋白质分子质量的变化范围通常为500050001000000u1000000u，它们包括氢、碳、氮、氧和硫等元素，它们包括氢、碳、氮、氧和硫等元素，2020种常种常见见-氨基酸是蛋白质的主要构成。氨基酸是蛋白质的主要构成。 蛋白质可以按照它的成分、结构、生物功能或者溶解蛋白质可以按照它的成分、结构、生物功能或者溶解特性来分类。如水解简单蛋白质只得到氨基酸，但结合类特性来分类。如水解简单蛋白质只得到氨基酸，但结合类蛋白质还含有非氨基酸成分。蛋白质还含有非氨基酸成分。 蛋白质有非常独特的构型，它可被各种变性因素，如蛋白质有非常独特的构型，它可被各种变性因素，如热、酸、碱、热、酸、碱、8mol8molL L尿素、尿素、6mol/L6mol/L盐酸胍、有机溶剂和去盐酸胍、有机溶剂和去垢剂所改变，其溶解性及功能性也可被变性剂所改变。垢剂所改变，其溶解性及功能性也可被变性剂所改变。 氮是存在于蛋白质中的特征元素，不同食品中蛋氮是存在于蛋白质中的特征元素，不同食品中蛋白质的含量相关很大。白质的含量相关很大。 由于一些食品的组分具有相似的物化性质而使得由于一些食品的组分具有相似的物化性质而使得对蛋白质的分析变得非常复杂。对蛋白质的分析变得非常复杂。 非蛋白氮可能来自于游离氨基酸、小肽核酸、磷非蛋白氮可能来自于游离氨基酸、小肽核酸、磷脂、氨基糖、嘌呤以及某些维生素、生物碱、尿酸、脲脂、氨基糖、嘌呤以及某些维生素、生物碱、尿酸、脲和氨基离子，因此，食品中的总有机氮主要来自于蛋白和氨基离子，因此，食品中的总有机氮主要来自于蛋白质，小部分来自于非蛋白质组分的有机氮。质，小部分来自于非蛋白质组分的有机氮。 食品中其他主要成分包括脂类和碳水化合物可能食品中其他主要成分包括脂类和碳水化合物可能会干扰食品蛋白质的分析。会干扰食品蛋白质的分析。 目前已建立和完善了大量测定蛋白质的方法。这目前已建立和完善了大量测定蛋白质的方法。这些方法的基本原理包括利用蛋白质的氮、肽键、芳香族些方法的基本原理包括利用蛋白质的氮、肽键、芳香族氨基酸和紫外吸收性质以及游离基、光散射性质和染色氨基酸和紫外吸收性质以及游离基、光散射性质和染色结合能力。结合能力。 蛋白质分析的重要性蛋白质分析的重要性 (1)(1)生物活性测定生物活性测定 一些蛋白质包括酶或酶抑制因子和食一些蛋白质包括酶或酶抑制因子和食品科学与营养有关，例如肉类嫩化中的蛋白酶、水果成熟品科学与营养有关，例如肉类嫩化中的蛋白酶、水果成熟中的果胶酶以及豆类中的胰蛋白酶抑制因子都是蛋白质。中的果胶酶以及豆类中的胰蛋白酶抑制因子都是蛋白质。 (2)(2)功能性质调查功能性质调查 不同种类食品中的蛋白质都有其独特不同种类食品中的蛋白质都有其独特的食品功能性质，例如小麦面粉中的麦醇溶蛋白和麦谷蛋的食品功能性质，例如小麦面粉中的麦醇溶蛋白和麦谷蛋白具有成面团性，牛乳中的酪蛋白在干酪制作中具有凝结白具有成面团性，牛乳中的酪蛋白在干酪制作中具有凝结作用，而鸡蛋卵清蛋白具有起泡能力。作用，而鸡蛋卵清蛋白具有起泡能力。 (3)(3)营养标签营养标签 总蛋白质含量；总蛋白质含量； 氨基酸组成；氨基酸组成； 混合物中的特定蛋白质的含量；混合物中的特定蛋白质的含量； 蛋白质分离纯化过程中的蛋白质含量；蛋白质分离纯化过程中的蛋白质含量； 非蛋白氮；非蛋白氮； 蛋白质的营养价值蛋白质的营养价值( (消化率、蛋白质功效比或氮平衡消化率、蛋白质功效比或氮平衡) )。 食品中蛋白质的含量食品中蛋白质的含量 食品种类 蛋白质的百分含量食品种类 蛋白质的百分含量大米(糙米)大米(白米)小麦粉(整粒)玉米粉(整粒) 意大利面条玉米淀粉 7.97.113.76.912.80.3大豆(成熟、生）豆(腰子状、生) 豆腐(生、坚硬) 豆腐(生、普通) 36.523.615.88.1乳制品乳制品 牛乳牛乳(全脂，液全脂，液体体) 牛乳牛乳(脱脂、干脱脂、干) 切达干酪切达干酪 酸奶酸奶(普通的、普通的、低脂低脂)水果和蔬菜水果和蔬菜 苹果苹果(生、带皮生、带皮) 芦笋芦笋(生生) 草莓草莓(生生) 莴苣莴苣(冰、生冰、生) 土豆土豆(整粒、肉整粒、肉和皮和皮) 3.336.224.95.3 0.22.30.61.02.1肉、家禽、鱼肉、家禽、鱼牛肉牛肉(颈肉、烤前颈肉、烤前腿腿) 牛肉牛肉(腌制、干腌制、干牛肉牛肉) 鸡鸡(可供煎炸的鸡可供煎炸的鸡胸肉、生胸肉、生) 火腿火腿(切片、普切片、普通的通的) 鸡蛋鸡蛋(生、全蛋生、全蛋) 鱼鱼(太平洋鳕鱼太平洋鳕鱼、生、生) 鱼鱼(金枪鱼、白金枪鱼、白色、罐装、油浸、色、罐装、油浸、滴干的固体滴干的固体) 18.529.123.117.612.517.926.5 测定蛋白质的方法可分为两大类：测定蛋白质的方法可分为两大类： 一类是利用蛋白质的共性，即含氮量、肽键和折射一类是利用蛋白质的共性，即含氮量、肽键和折射率等测定蛋白质含量；率等测定蛋白质含量； 另一类是利用蛋白质中特定氨基酸残基、酸性和碱另一类是利用蛋白质中特定氨基酸残基、酸性和碱性基因以及芳香基团等测定蛋白质含量。性基因以及芳香基团等测定蛋白质含量。 常用的方法为凯氏定氮法（粗蛋白质测定）常用的方法为凯氏定氮法（粗蛋白质测定） 此外，双缩脲法、染料结合法、酚试剂法、此外，双缩脲法、染料结合法、酚试剂法、NIR法等也常用于蛋白质含量测定，因其方法简便快速，多法等也常用于蛋白质含量测定，因其方法简便快速，多用于生产单位质量控制分析。用于生产单位质量控制分析。 氮基酸总量测定通常采用酸碱滴定法，目前氮基酸总量测定通常采用酸碱滴定法，目前HPLC、氮基酸分析仪也已得到广泛使用。、氮基酸分析仪也已得到广泛使用。9.2 9.2 蛋白质的测定蛋白质的测定一、常量凯氏定氮法一、常量凯氏定氮法1 原理原理 样品中的样品中的蛋白质蛋白质和其他有机成分在催化和其他有机成分在催化剂存在下，被剂存在下，被硫酸消化硫酸消化，总有机氮转化成，总有机氮转化成硫酸铵硫酸铵，在碱性条件下转化为在碱性条件下转化为氨氨，通过水蒸汽将氨蒸馏至，通过水蒸汽将氨蒸馏至硼酸溶液中形成硼酸溶液中形成硼酸铵硼酸铵，用标准酸溶液滴定，测，用标准酸溶液滴定，测出样品转化后的氮含量。由于非蛋白组分中也含出样品转化后的氮含量。由于非蛋白组分中也含有氮，所以此方法的分析结果为样品中的粗蛋白有氮，所以此方法的分析结果为样品中的粗蛋白含量。含量。 2NH2 (CH2) 2COOH13H2SO4(NH4)2SO4+6CO212SO216H2O 2NaOH (NH4)2SO42NH3+ Na2SO4 +2H2O2NH3+ H3BO3 (NH4)2B4O7 + 5 H2O(NH4)2B4O7 + 5 H2O + 2HCl2NH4Cl + 4H3BO32 主要仪器主要仪器3 测定方法测定方法（1）消化）消化（2）蒸馏）蒸馏（3）滴定）滴定4 结果计算结果计算 100100001.14%21FmVVC蛋白质 蛋白质含蛋白质含氮量氮量%换算系换算系数数 蛋白质含蛋白质含氮量氮量%换算系换算系数数蛋或肉蛋或肉16.06.25燕麦燕麦17.155.83牛乳牛乳15.76.38大豆大豆17.515.71小麦小麦17.545.70大米大米16.815.75玉米玉米16.06.25花生花生 18.32 5.46二、微量凯氏定氮法二、微量凯氏定氮法1 测定原理同凯氏定氮法测定原理同凯氏定氮法2 主要仪器主要仪器3 测定方法测定方法（1）样品处理）样品处理 精密称样（约相当氮精密称样（约相当氮3040mg） 100ml定氮瓶定氮瓶 固体样品固体样品0.22.0g 半固体样品半固体样品25g 液体样品吸取液体样品吸取1020ml 加入催化剂、硫酸加入催化剂、硫酸 0.2g硫酸铜，硫酸铜，3g硫酸钾、硫酸钾、20ml(一般用一般用5ml)硫酸，硫酸， 硒催化剂硒催化剂1g、5ml硫酸硫酸小心加热，至无泡沫产生小心加热，至无泡沫产生大火消化，至液体呈蓝绿色澄清透明，再继续加热大火消化，至液体呈蓝绿色澄清透明，再继续加热0.5h。取下放冷，小心加取下放冷，小心加20ml水。转移至水。转移至100ml容量瓶中，加水容量瓶中，加水定容。定容。取与处理样品相同量的硫酸铜、硫酸钾、硫酸按同一方法取与处理样品相同量的硫酸铜、硫酸钾、硫酸按同一方法做试剂空白试验。做试剂空白试验。（2 2）按装定氮装置）按装定氮装置水蒸气发生瓶内装水至约水蒸气发生瓶内装水至约2/32/3处处，加甲基红指示液数滴及，加甲基红指示液数滴及数数毫升硫酸毫升硫酸，加入数粒玻璃珠以防暴沸；，加入数粒玻璃珠以防暴沸；加热煮沸水蒸气发生瓶内的水。加热煮沸水蒸气发生瓶内的水。（3 3）蒸馏吸收）蒸馏吸收接收瓶内加入接收瓶内加入10ml(一般用一般用30ml) 2%硼酸溶液及混合指示液硼酸溶液及混合指示液1滴，并使冷凝管的下端插入液面下；滴，并使冷凝管的下端插入液面下；吸取吸取10.0ml样品消化稀释液由小玻杯流入反应室，并以样品消化稀释液由小玻杯流入反应室，并以10ml水洗涤水洗涤小玻杯使流入反应室内，塞紧小玻杯的棒状玻塞。小玻杯使流入反应室内，塞紧小玻杯的棒状玻塞。将将10ml 40%氢氧化钠氢氧化钠溶液倒入小玻杯，提起玻塞使其缓缓溶液倒入小玻杯，提起玻塞使其缓缓流入反应室，立即将玻塞盖紧，并加水于小玻杯以防漏气。流入反应室，立即将玻塞盖紧，并加水于小玻杯以防漏气。夹紧螺旋夹，开始蒸馏。夹紧螺旋夹，开始蒸馏。蒸馏蒸馏5min，移动接受瓶，使冷凝管下端离开液面，再蒸馏移动接受瓶，使冷凝管下端离开液面，再蒸馏1min。然后用少量水冲洗冷凝管下端外部。然后用少量水冲洗冷凝管下端外部。（4）滴定）滴定 取下接收瓶，以取下接收瓶，以0.05000mol/L（一般用一般用0.01000 mol/L）盐酸）盐酸标准溶液滴定至灰色或蓝紫色为终点。标准溶液滴定至灰色或蓝紫色为终点。 同时吸取同时吸取10.0ml试剂空白消化液作空白试验试剂空白消化液作空白试验5 结果计算结果计算 X样品中蛋白质的含量，样品中蛋白质的含量，%；V1样品消耗盐酸标准液的体积，样品消耗盐酸标准液的体积，ml；V2试剂空白消耗盐酸标准液的体积，试剂空白消耗盐酸标准液的体积，ml； N盐酸标准溶液的当量浓度；盐酸标准溶液的当量浓度；0.0141mol/L盐酸标准溶液盐酸标准溶液1ml相当于氮克数；相当于氮克数；m样品的质量样品的质量(体积体积)，g(ml)；F氮换算为蛋白质的系数。氮换算为蛋白质的系数。10010010014. 021FmNVVx优点优点 可用于所有食品的蛋白质分析中；可用于所有食品的蛋白质分析中； 操作相对比较简单；操作相对比较简单； 实验费用较低；实验费用较低； 结果准确，是一种测定蛋白质的经典力怯；结果准确，是一种测定蛋白质的经典力怯； 用改进方法用改进方法(微量凯氏定氮法微量凯氏定氮法)可测定样品中微量可测定样品中微量的蛋白质。的蛋白质。 缺点缺点 最终测定的是总有机氮，而不只是蛋白质氮；最终测定的是总有机氮，而不只是蛋白质氮； 实验时间长实验时间长(至少需要至少需要2h才能完成才能完成)； 精度差，精度低于双缩脲法；精度差，精度低于双缩脲法； 所用试剂有腐蚀性。所用试剂有腐蚀性。三、双缩脲法三、双缩脲法1原理原理 在碱性条件下，铜离子和多肽在碱性条件下，铜离子和多肽(至少有两个肽键，如双缩至少有两个肽键，如双缩脲、多肽和所有的蛋白质脲、多肽和所有的蛋白质)生成的复合物呈紫红色，吸收波生成的复合物呈紫红色，吸收波长为长为540nm，比色所得的吸光度值和样品中蛋白质的含量，比色所得的吸光度值和样品中蛋白质的含量成正比。成正比。 2测定方法测定方法 (1)5mL双缩脲试剂和双缩脲试剂和lmL蛋白质溶液蛋白质溶液(110mg蛋白质蛋白质mL)混匀。试剂包括硫酸铜、氢氧化钠和酒石酸钾钠以稳定混匀。试剂包括硫酸铜、氢氧化钠和酒石酸钾钠以稳定在碱性溶液中的铜离子；在碱性溶液中的铜离子； (2)混合液在室温下放置混合液在室温下放置15min或或30min，然后在，然后在540nm处处比色，读取吸光度值，并扣去空白；比色，读取吸光度值，并扣去空白； (3)如果反应液不澄清，在测定吸光度前可过滤或离心；如果反应液不澄清，在测定吸光度前可过滤或离心； (4)用牛血清白蛋白用牛血清白蛋白(BSA)建立蛋白质浓度与吸光度的标准建立蛋白质浓度与吸光度的标准曲线曲线。 双缩脲法双缩脲法优点优点 该方法比凯氏定氮法费用低，速度快该方法比凯氏定氮法费用低，速度快(可在不到可在不到30min的时间内完成的时间内完成)，是分析蛋白质最简单的方法；，是分析蛋白质最简单的方法； 比福林酚法、紫外吸收法或比浊法更少发生颜色偏离；比福林酚法、紫外吸收法或比浊法更少发生颜色偏离；几乎没有物质干扰食品中蛋白质的双缩脲反应；几乎没有物质干扰食品中蛋白质的双缩脲反应；不需要测定非多肽或非蛋白质来源的氮。不需要测定非多肽或非蛋白质来源的氮。缺点缺点 不如福林酚法灵敏，分析时至少需要不如福林酚法灵敏，分析时至少需要24mg蛋白质；蛋白质； 如果存在胆汁素，则吸光度会虚假增加；如果存在胆汁素，则吸光度会虚假增加； 高浓度的胺盐会干扰反应；高浓度的胺盐会干扰反应； 不同蛋白质其最终反应产物的颜色不同，如明胶的双不同蛋白质其最终反应产物的颜色不同，如明胶的双缩脲反应产生红紫色；缩脲反应产生红紫色； 如果有高浓度的脂或碳水化合物存在时，最终的反应如果有高浓度的脂或碳水化合物存在时，最终的反应溶液中可能会呈乳白色；溶液中可能会呈乳白色；此方法不是一个测量绝对值的方法，必须用已知浓度的此方法不是一个测量绝对值的方法，必须用已知浓度的蛋白质蛋白质(如如BSA)或经凯氏定氮法校正。或经凯氏定氮法校正。