第八章 碳水化合物的测定
碳水化合物在植物界分布很广，种类很多，谷类食物和水果、蔬菜的主要组分就是carb，（合理膳食组成中，碳水化合物应占其总热能的50—70%。但不大于70%，其中食糖的热能不能超过15%）
一、表示方法：食品中carb含量通常以总碳水化合物或无氮抽出物来表示：
无氮抽出物：是指不包括粗纤维在内的总碳水化合物，主要是指淀粉、糖原和糊等。
总碳水化合物（%）=100-（水分%+粗蛋白质%+粗灰分%+粗脂肪%）
无氮抽出物（%）=总carb-粗纤维%=100-（水分+粗蛋白质+粗灰分+粗脂肪+粗纤维%
总碳水化合物：有效碳水化合物：单糖、低聚糖、糊精、淀粉、糖原
无效碳水化合物：（膳食纤维）指人们的消化系统或消化系统中的酶不能消化分解、吸收的物质。主要指果胶、半纤维素、纤维素、木质素。但能促进肠道蠕动，改善消化系统机能，对维持人体健康有重要作用，人们膳食中不可缺少,防治肠道疾病。
常见单糖：D——葡萄糖和D——果糖是指用水解法不能加以分解的Carb.
低聚糖：蔗糖、乳糖、麦芽糖和棉子糖
多糖：淀粉、纤维、果胶
二、糖类的提取与澄清：
糖类：可溶性的游离态单糖和低聚糖总称糖类，葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖等
1、常见提取剂；(提取糖类时，一般须先将样品磨碎浸渍成溶液，再用石油醚提取除去其中的脂类和叶绿素。)
a.水作提取剂：温度40--50 ℃，可提可溶性淀粉及糊精。为了防止糖类被酶水解，加入HgCL2。
b.乙醇水溶液：糖类在乙醇溶液中具有一定的溶解度，可避免糖类被酶水解。
2、澄清剂：
①澄清剂作用：是沉淀一些干扰物质，防止干扰物质影响糖类的测定。干扰物质存在将影响分析结果，常见干扰物质有pro.Aa多糖及色素等。糖及糖制品，水果制品通常用水作提取剂。
②澄清剂的要求（1）能较完全除去干扰物质（2）不会吸附或沉淀被测糖类（3）不会改变糖类的（比旋光度等）理化性质（4）过剩的澄清剂应不干扰后面的分析操作或易于除掉。
③澄清剂种类：
（1）中性醋酸铅pb(CH3COO)2.3H2O: ①它能除去pro、丹宁、有机酸、果胶等杂质，还能聚集其他胶体②不会使还原糖从溶液中沉淀出来。也不会生成可溶性的铅糖。温表③但脱色力差，不能用于深色糖液的澄清③它适用于浅色的糖及糖浆制品，果蔬制品、焙烤制品等。
（2）碱性醋酸铅： ①它能除去pro、色素、有机酸，又能凝聚胶休②生成体积大的沉淀可带走还原糖（果糖）③改变糖的旋光度③只用以处理深色的蔗糖溶液。
（3）醋酸锌溶液和亚铁氰化钾溶液①澄清效果良好②除蛋白质能力强生成氰亚铁酸锌沉淀，可带走或吸附pro，发生共同沉淀作用。 ③适于色泽较浅，富含pro的提取液如乳制品、豆制品等。
（4）硫酸铜（CuSO4）：10mL CuSO4与4mlNaOH ，在碱性条件下，Cu2+可使蛋白质沉淀。适于富含蛋白质的样品的澄清牛乳。
（5）氢氧化铝（AL（OH）3）：能凝聚胶体，但对非胶态杂质的澄清效果不好，用于浅色糖溶液的澄清。或作为附加澄清剂。
（6）活性碳：能除去植物生样品中的色素澄清剂的种类很多，性能也各不相同，应适当选择，但避免使用过量澄清剂，使用过量，会引起误差。适于颜色较深的提取液，但能吸附糖类。
三、单糖和低聚糖的测定：
1、还原糖法（菲林试剂法）
还原糖法：根据糖分的还原性来测定糖类的方法叫还原糖法。可测定葡萄糖、果糖、麦芽糖和乳糖等还原糖。
常用试剂是费林氏试液，这是硫酸铜的碱性溶液。1964年《国际食糖分析方法统一委员会》把兰—埃农法（Laneand Eynons Method)和姆松—华尔格法(Munson and walkers Method)定为还原糖的标准分析法。
（1）兰—埃农法（莱因—埃农氏法）
1、试剂：费林氏试液甲：溶解69.82克分析纯CUSO4·5H2O于煮沸水中，稀1000ml
费林氏试液乙：溶解346克分析纯洒石酸钾钠及100克分析纯NaOH于蒸馏水中，稀释1000ml
2、原理：利用还原糖的还原性将菲林试剂中的CU 2+还原为CU2O， CU2O 再于亚铁氰化钾反应生成可溶性化合物，稍微过量的糖将次甲基兰还原为无色化合物，因此可用次甲基兰作为终点指示剂，（无色次甲基兰隐色体很容易被O2所氧化，所以要沸腾排除O2 ）整个过程在沸腾条件下进行，溶液由蓝色变为无色即为滴定终点。
3、操作步骤：
（1）粗滴定：吸取费林氏试液甲、乙各5ml——300ml锥形瓶——加入样品液15ml——石棉网上加热至沸——滴加样品液（速度10—15秒钟1ml）蓝色即将消失——加入亚甲兰1%指示剂3—5滴——继续滴加样品液直至蓝色褪尽。（对于熟练人员，测定误差为+1%满足常规分析）
（2）精密滴定：准确吸取费林氏试液甲、乙各5ml——锥形瓶——加入样品液（14---14.5ml)——加热沸腾（2分钟内沸腾再维持2分钟）——加入亚甲蓝指示剂3滴——
（6）活性碳：能除去植物生样品中的色素澄清剂的种类很多，性能也各不相同，应适当选择，但避免使用过量澄清剂，使用过量，会引起误差。适于颜色较深的提取液，但能吸附糖类。
三、单糖和低聚糖的测定：
1、还原糖法（菲林试剂法）
还原糖法：根据糖分的还原性来测定糖类的方法叫还原糖法。可测定葡萄糖、果糖、麦芽糖和乳糖等还原糖。
常用试剂是费林氏试液，这是硫酸铜的碱性溶液。1964年《国际食糖分析方法统一委员会》把兰—埃农法（Laneand Eynons Method)和姆松—华尔格法(Munson and walkers Method)定为还原糖的标准分析法。
（1）兰—埃农法（莱因—埃农氏法）
1、试剂：费林氏试液甲：溶解69.82克分析纯CUSO4·5H2O于煮沸水中，稀1000ml
费林氏试液乙：溶解346克分析纯洒石酸钾钠及100克分析纯NaOH于蒸馏水中，稀释1000ml
2、原理：利用还原糖的还原性将菲林试剂中的CU 2+还原为CU2O， CU2O 再于亚铁氰化钾反应生成可溶性化合物，稍微过量的糖将次甲基兰还原为无色化合物，因此可用次甲基兰作为终点指示剂，（无色次甲基兰隐色体很容易被O2所氧化，所以要沸腾排除O2 ）整个过程在沸腾条件下进行，溶液由蓝色变为无色即为滴定终点。
3、操作步骤：
（1）粗滴定：吸取费林氏试液甲、乙各5ml——300ml锥形瓶——加入样品液15ml——石棉网上加热至沸——滴加样品液（速度10—15秒钟1ml）蓝色即将消失——加入亚甲兰1%指示剂3—5滴——继续滴加样品液直至蓝色褪尽。（对于熟练人员，测定误差为+1%满足常规分析）
（2）精密滴定：准确吸取费林氏试液甲、乙各5ml——锥形瓶——加入样品液（14---14.5ml)——加热沸腾（2分钟内沸腾再维持2分钟）——加入亚甲蓝指示剂3滴——
再逐滴加入样品试液直至蓝色褪尽为止。（整个滴定必须控制在3分钟内完成）
（3）计算；
还原糖（%）=f*v*Kf/u*W *100
f——还原糖因数，即与10ml费林氏试液相当的还原糖毫克数，可从表中查到
V——样品试液总体积（ml）
U——样品试液滴定量（ml）
W——样品重量（毫克）
Kf=实际滴定量/从表中查得的滴定量
V1-----标准葡萄糖溶液的滴定量
费林氏试液用标准还原糖液加以标定。
在测定加糖乳制品时，若蔗糖与乳糖的含量比超过3：1时，应在滴定量中加入表中查到的校正值进行计算。
（2）姆松—华尔格法
将样品试液与过量的费林氏试液反应。过滤取得生成物CU2O后，用直接称量法测知CU2O的重量。或用容量法测知生成物中铜的重量。然后从指定检索表中查得与CU量相当的糖量。计算样品的含糖量。这种方法分析结果准确。重现性好。
（3）萨氏法：样品与铜试剂加热，使产生Cu2O溶解于酸，然后用碘化物—硫代硫酸盐滴定法测定铜量。在酸性条件下KI被KIO3碘酸钾氧化析出I2 （游离碘） 2 Cu++I2——2Cu+++2I -；用标准Na2S2O3滴定过剩的碘，根据消耗体积可知铜量。在酸性条件下，氧化亚铜将游离碘还原成碘化物。
２、缩合反应法：单糖与强酸加热产生糠醛或糠醛衍生物，然后通过显色剂 缩合成有色络合物，再进行比色定量。
（１）酚—硫酸法：用硫酸使糖降解，用酚显色，不同糖得到不同的色泽，制成标准 曲线用，紫外分光光度计进行比色。
（２）蒽酮法：蒽酮的硫酸溶液与碳水化合物反应产生蓝绿色。比色法
（３） 半光氨酸—咔唑法：比色法定量，适于葡萄糖和果糖共存时的果糖测定。
3、碘量法：常温下，碘在NaOH碱性溶液内产生次碘酸钠，次碘酸钠把醛糖氧化为醛糖酸钠。加入HCL或H2SO4，呈酸性，释放出多余的碘，用Na2S2O3溶液滴定余量碘，根据消耗Na2S2O3体积可算出每毫升碘液相当于醛糖的毫克数。
4、色谱法：
色谱法：是一种物理的分析方法，利用混合物中各组分物理化学性质的差别（如吸附力、分子亲合力、分子形状和大小、分配系数等）使各组分以不同速度移动而达到分离。（层析法）
纸上层析法：主要利用糖类各组分分配系数不同，在滤纸上移动速度不同而彼此分离
5、其他方法（1）物理方法：利用物理性质（比重、折射率、比旋光度等）测糖浓度。（2）水解作用：用酸水解多糖、蔗糖成单糖进行定量（3）酶法：利用酶专一性催化葡萄糖，促使葡萄糖氧化成葡萄糖酸，产生过氧化氢，再在过氧化物酶的作用下，利用H2O2，使一种无色染料隐色体—邻联甲苯胺形成一种有色化合物。测量生成色泽度确定葡萄糖含量（比色法）（4）发酵法：测乳糖，乳糖是一种不发酵糖。发酵除去其他糖（葡萄糖、果糖、蔗糖等）后，用还原糖法测乳糖。
