糖類 蛋白質(zhì)測定,&,1 碳水化合物的測定,8.1 概述 一、食品中碳水化合物的種類與營養(yǎng)功能 單糖、雙糖、低聚糖、多聚糖 二、食品中碳水化合物含量 三、測定碳水化合物的意義 營養(yǎng)功能評價 加工工藝評價 四、碳水化合物的測定方法 物理法、化學(xué)法、酶法、色譜法,1.2 可溶性糖類的測定,一、可溶性糖類分析的預(yù)處理 1. 提取液的制備 提取劑：水、乙醇 提取方法： 含脂肪的食品：預(yù)先脫脂 液體樣品：預(yù)先濃縮 固體樣品：7080%乙醇溶液提取 2. 提液的澄清 常用澄清劑要求： 能較為完全地除去干擾物質(zhì)、不影響糖分測定、易于除去。,種類： 中性醞醋酸鉛 乙酸鋅、亞鐵氰化鉀 硫酸銅、氫氧化鈉 澄清劑用量 澄清劑的去除,二、還原糖的測定,還原糖是指具有還原性的糖類，如：葡萄糖（分子中含有 游離醛基；果糖含有游離酮基，乳糖、麥芽糖含有游離的潛醛基。 蔗糖、低聚糖及多糖等可通過水解生成相應(yīng)的還原性單糖進(jìn)行測定。 還原糖的測定方法主要有：直接滴定法、高錳酸鉀法、薩氏（Somogyi-Nelson）法、碘量法等 （一）直接滴定法 1 原理 樣品中的還原糖與堿性酒石酸銅溶液反應(yīng)生成紅色氧化亞銅沉淀，過量的還原糖將次甲基藍(lán)由藍(lán)色還原為無色，根據(jù)樣液消耗量可計算出還原糖的含量。,2、試劑 堿性酒石酸銅溶液： 甲液：硫酸銅、次甲基藍(lán)溶于水并稀釋； 乙液：酒石酸鉀鈉、氫氧化鈉、亞鐵氰化鉀溶于水，并稀釋。 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液：0.1% 3、測定方法 （1） 樣品處理 稱樣7080%乙醇提取加入澄清劑（乙酸鋅、亞鐵氰化鉀）定容靜置過濾，收集濾液備用。 （2） 堿性酒石酸銅溶液的標(biāo)定 確定試劑的葡萄糖相當(dāng)量（mg葡萄糖/10mL）,準(zhǔn)確吸取甲液5mL、乙液5mL加入錐形瓶； 加水10mL，玻璃珠； （從滴管中）加入9mL葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液； 煮沸30s 趁熱滴定至終點(diǎn) 計算滴定度(mg/10mL) F =cV （3） 樣品溶液預(yù)測（初步確定樣品溶液所需測定體積） 準(zhǔn)確吸取甲液5mL、乙液5mL加入錐形瓶； 加水10mL，玻璃珠； 煮沸30s 保持沸騰（從滴管中）滴加樣品溶液，滴定至終點(diǎn) 計錄樣品消耗體積Vi。,（4） 樣品溶液滴定 準(zhǔn)確吸取甲液5mL、乙液5mL加入錐形瓶； 加水10mL，玻璃珠； （從滴管中）加入樣品溶液Vi1mL； 煮沸30s 趁熱繼續(xù)滴加樣品溶液，滴定至終點(diǎn) 計錄樣品消耗體積V。 5 結(jié)果計算,（二）高錳酸鉀法（費(fèi)林氏法） 1 原理 樣品中的還原糖與過量的堿性酒石酸銅溶液（Cu 2+ ）反應(yīng)生成紅色氧化亞銅沉淀（Cu + ），經(jīng)過濾，用硫酸鐵溶液溶解氧化亞銅（Fe3+Fe 2+ ），再經(jīng)高錳酸鉀滴定，計算氧化亞銅含量，再經(jīng)查檢索表后計算樣品中還原糖含量。 Cu 2+ + 還原糖 Cu + Cu2O + Fe2 (SO4) 3 +H2SO4= 2CuSO4+ 2Fe SO4 +H2O 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5Fe2 (SO4) 3 + K2SO4+ 2MnSO4 +8H2O,2 試劑 堿性酒石酸銅溶液： 甲液：硫酸銅溶于水并稀釋； 乙液：酒石酸鉀鈉、氫氧化鈉溶于水，并稀釋。 硫酸鐵溶液 0.01mol/L高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液（用草酸標(biāo)定） 3 儀器 古氏坩堝或垂融坩堝、真空泵 4 測定方法 （1）樣品處理 稱樣7080%乙醇提取加入澄清劑（硫酸銅、氫氧化鈉）定容靜置過濾，收集濾液備用。,（2）測定 50mL樣品液加入燒杯中 加費(fèi)林試劑甲液、乙液各25mL 加熱，煮沸2min 趁熱抽濾 熱水洗滌 加硫酸鐵溶解 高錳酸鉀滴定至終點(diǎn)，記錄高錳酸鉀消耗量 （3）計算,（三）其它方法 1 薩氏滴定法 2 薩氏比色法 3 碘量法 4 愛農(nóng)法 5 3,5-二硝基水楊酸法,三、蔗糖的測定,（一）測定原理 樣品脫脂后，以水或乙醇提取，提取液經(jīng)澄清處理，以鹽酸水解，蔗糖轉(zhuǎn)化為還原糖，然后按還原糖測定方法分別測定水解前后樣品液中還原糖含量，差值乘以系數(shù)即為蔗糖含量。 （二）試劑 0.1%轉(zhuǎn)化糖標(biāo)準(zhǔn)液：純蔗糖1.9000g溶解定容，取50mL鹽酸水解（70，15min）中和，定容。 （三）樣品測定 1. 樣品處理 2.處理液2份（其中一份水解） 3. 按還原糖法測定。,四、計算 1 直接滴定法 2 高錳酸鉀法,四、總糖的測定,食品中的總糖通常是指具有還原性的糖(葡萄糖、果糖、乳糖、麥芽糖等)和在測定條件下能水解為還原性單糖的蔗糖的總量。 在營養(yǎng)學(xué)上，總糖是指能彼人體消化、吸收利用的糖類物質(zhì)的總和，包括淀粉。由于在測定條件下，淀粉水解程度較弱，本節(jié)所講的總糖不包括淀粉。 （一）直接滴定法 同蔗糖測定 測定結(jié)果可以以轉(zhuǎn)化糖或葡萄糖計。,（二）蒽酮法 1 原理 碳水化合物對強(qiáng)酸和高溫特別敏感，在酸存在的條件下連續(xù)加熱會產(chǎn)生多種呋喃衍生物 。這些產(chǎn)物會與其自身或其他產(chǎn)物結(jié)合生成褐色和黑色物質(zhì)，也可以與其他酚類化合物如苯酚、間苯二酚、-萘酚等尤其是雜環(huán)氮結(jié)合，生成有色產(chǎn)物，從而可非常方便地進(jìn)行碳水化合物的分析測定。,2 試劑 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)系列（0mg/kg100mg.kg） 3 測定方法 4 作標(biāo)準(zhǔn)曲線，計算總糖含量,1.3 淀粉的測定 淀粉是重要的營養(yǎng)素之一，是人類能量的主要來源。是食品工業(yè)的重要原料。 淀粉由葡萄糖單位構(gòu)成的聚合體，按聚合形式不同，可形成兩種不同的淀粉分子直鏈淀粉和文鏈淀粉。 直鏈淀粉是由葡萄糖殘基以-1,4糖苷鍵結(jié)合構(gòu)成的，分子呈直鏈狀； 支鏈淀粉是由葡萄糖殘基以-1,4糖苷鍵結(jié)合構(gòu)成直鏈主干，而支鏈通過第六碳原子以-1,6糖苷鍵與主鏈相連，形成“樹枝”狀支叉結(jié)構(gòu)。 糧食的糯性與非糯性由淀粉的組成和性質(zhì)決定。,一、淀粉的主要性質(zhì)： 水溶性：直鏈淀粉不溶于冷水，可溶于熱水，支鏈淀粉常壓下不溶于水，在加熱并加壓時可溶解于水。 醇溶性：不溶于濃度在30以上的乙醇溶液。 水解性：在酸或酶的作用下可以水解為葡萄糖。 旋光性：淀粉水溶液具有右旋性， 為(+)201.5205。 淀粉的糊化：淀粉粒在適當(dāng)?shù)臏囟认拢?5以上），在水中突然溶脹、分裂，形成均勻的糊狀液。“-化” 淀粉的老化：淀粉溶液在低溫下靜置一段時間后，溶液變混濁，甚至沉淀。“-化” 淀粉的吸附特性：吸附有機(jī)溶劑、吸附碘等。,二、食品中的淀粉來源及含量 來自原料 作為添加劑加入。 填充劑、穩(wěn)定劑、增稠劑、品質(zhì)改良劑等,淀粉與碘復(fù)合體顏色反應(yīng),幾種主要糧食中的淀粉含量 各種糧食淀粉中直鏈淀粉含量,*以干物質(zhì)計,三、淀粉的測定方法 酸水解法、酶水解法、沉淀法、碘結(jié)合法（直鏈淀粉的測定） （一）酸水解法 1. 原理 樣品經(jīng)乙醚除去脂肪，乙醇除去可溶性糖類后，用酸水解淀粉為葡萄糖，按還原糖測定方法測定還原糖含過，再折算為淀粉含量。 2適用范圍及特點(diǎn) 此法適用于淀粉含量較高，而半纖維素和多縮戊糖等其他多糖含量較少的樣品。 方法操作簡單、應(yīng)用廣泛，但選擇性和準(zhǔn)確性不及酶法。,3 測定方法 （1）樣品處理 固體樣品粉碎稱樣脫脂去可溶性糖轉(zhuǎn)移 蔬菜等樣品搗碎稱樣脫脂去可溶性糖轉(zhuǎn)移 （2）水解 樣品懸浮液水浴回流水解2h 冷卻加甲基紅調(diào)pH至6.2以上（黃色） 調(diào)pH至4.2以下（紅色） 調(diào)pH至7 沉淀雜質(zhì)（蛋白質(zhì)、果膠等） 脫鉛定容過濾，收集濾液 空白試驗(yàn) （3）測定 按還原糖測定方法進(jìn)行。,4 結(jié)果計算 （1）高錳酸鉀法 （2）直接滴定法,（二）酶水解法,1原理 樣品經(jīng)除去脂肪和可溶性糖類后，在淀粉酶的作用下，使淀粉水解為麥芽糖和低分子糊精，再用鹽酸進(jìn)一步水解為葡萄糖，然后按還原糖測定法測定其還原糖含量，并折算成淀粉含量。 2. 適用范圍及特點(diǎn) 本方法不受半纖維素、多縮戊糖、果膠質(zhì)等多糖的干擾，適合于這類多糖含量高的樣品，分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠，但操作復(fù)雜費(fèi)時。 3. 試劑 碘試劑、淀粉酶,4 測定方法 （1）樣品處理 稱樣脫脂去可溶性糖定容，過濾 （2）酶水解 濾液糊化冷卻加酶水解驗(yàn)證水解程度加熱殺酶冷卻轉(zhuǎn)移定容過濾 （3）酸水解 濾液水浴回流水解1h 冷卻加甲基紅調(diào)pH值轉(zhuǎn)移定容 （4）測定 按還原糖測定方法進(jìn)行。 5 結(jié)果計算,（三）旋光法,1 原理 淀粉具有旋光性，在一定條件下旋光度的大小與淀粉的濃度成正比。用氯化鈣溶液提取淀粉，用氯化錫沉淀提取液中的蛋白質(zhì)，測定旋光度，通過計算得淀粉含量。 2 應(yīng)用范圍及特點(diǎn) 本法適用于淀粉含量較高，而可溶性糖類含量很少的谷類樣品，如面粉、米粉等。方法操作簡便、快速。,2 測定方法 樣品粉碎稱樣加水加氯化鈣提取煮沸15min 冷卻轉(zhuǎn)移加氯化錫沉淀雜質(zhì)定容（以氯化鈣溶液） 過濾測旋光度 3 結(jié)果計算 （四）肉制品中淀粉的測定 （五）直鏈淀粉的測定,1. 4 纖維的測定,纖維是植物性食品的主要成分之一，廣泛存在于各種植物體內(nèi)，其含量隨食品種類的不同而異，尤其在谷類、豆類、水果、蔬菜中含量較高。 “粗纖維”用來表示食品中不能被稀酸、稀堿所溶解，不能為人體所消化利用的物質(zhì)，包括食品中部分纖維素、半纖維素、木質(zhì)素及少量含氮物質(zhì)，不代表食品中纖維的全部內(nèi)容。 “膳食纖維”是指食品中不能被人體消化酶所消化的多糖類和木質(zhì)素的總和。它包括纖維素、半纖維素、戊聚糖、本質(zhì)素、果膠、樹膠等。 “膳食纖維”比“粗纖維”更能客觀、準(zhǔn)確地反映食物的可利用率。,一、粗纖維的測定（重量法）,1 原理 樣品在熱的稀硫酸作用下，水解除去樣品中的糖類雜質(zhì)干擾，經(jīng)熱的氫氧化鉀處理，除去蛋白質(zhì)、脂肪干擾。再用乙醇印乙醚處理以除去單寧、色素及殘余的脂肪，所得的殘渣即為粗纖維，如其中合有無機(jī)物質(zhì)，可經(jīng)灰化后扣除。 2 適用范圍與特點(diǎn) 適用于各類食品，是應(yīng)用最廣泛的經(jīng)典分析法。 方法操作簡便、迅速,3 測定方法 （1）樣品酸解 稱樣2030g（5.0g干樣） 錐形瓶 加1.25%硫酸200ml（預(yù)先煮沸）錐形瓶 加熱回流30min（保持微沸） （2）過濾，沸水洗滌 （3）堿解 濾渣+1.25%氫氧化鉀200ml（預(yù)先煮沸） 錐形瓶 加熱回流30min（保持微沸） （4）過濾，沸水洗滌 （5）乙醇洗滌、乙醚洗滌 （6）烘干（105）至恒重 （7）灼燒（550）至恒重,4 結(jié)果計算,二、中性洗滌纖維（NDF）的測定,1 原理 樣品經(jīng)熱的中性洗滌劑浸煮，水洗去除蛋白質(zhì)、游離淀粉、礦物質(zhì)，加入淀粉酶水解結(jié)合態(tài)淀粉，再經(jīng)水、丙酮洗滌去除脂肪、色素等，殘渣經(jīng)烘干即為中性洗滌纖維。 2 適用范圍 適用于谷物及其制品、飼料、果蔬等樣品， 對于蛋白質(zhì)、淀粉含量高的樣品，易形成大量泡沫。粘度大，過濾困難，使此法應(yīng)用受到限制。所測結(jié)果包括食品中全部的纖維系、半纖維素、木質(zhì)素，最接近于食品中膳食纖維的真實(shí)含量，但不包括水溶性非消化性多糖，這是此法的最大缺點(diǎn)。,3 測定方法 （1）樣品處理 樣品粉碎稱樣（脫脂） 錐形瓶 （2）中性洗滌劑洗滌 中性洗滌劑錐形瓶 十氫鈉錐形瓶 50mg無水亞硫酸鈉錐形瓶 煮沸1 h（保持微沸） （3）過濾，沸水洗滌 （4）加入淀粉酶，抽濾 （5）加入淀粉酶，水解1h （6）抽濾，丙酮洗滌 （7）烘干，稱量 （8）結(jié)果計算,三、酸性洗滌纖維（ADF）的測定,1 原理 樣品經(jīng)磨碎烘干，用十六烷基三甲基溴化銨的硫酸溶液回流煮沸，除去細(xì)胞內(nèi)容物，經(jīng)過濾、洗滌、烘干，殘渣即為酸性洗滌纖維。 2 測定方法 （1）樣品磨碎（16目）干燥 （2）稱樣 （3）加入酸性洗滌劑，加熱回流2h。 （4）過濾 （5）水洗 （6）丙酮洗滌 （7）烘干，稱量。 （8）結(jié)果計算,四、膳食纖維的測定,1 甲醇回流，去除低分子糖類、色素、脂肪、蠟質(zhì)等 2 酶解，乙醇分離去除淀粉水解物 3 熱水抽提水溶性多糖，乙醇沉淀離心分離硫酸酸解堿液中和測定已糖、戊糖、糠醛酸等，得水溶性非消化性多糖 4 殘渣酸解乙醇沉淀離心分離水解液中和測定已糖、戊糖、糠醛酸等，得水不溶性非消化性多糖 5 殘渣高濃度低溫酸解中和抽濾分離水解液中和測定已糖、戊糖、糠醛酸等，得纖維素 6 殘渣乙醇洗滌干燥灼燒得木質(zhì)素含量。 7 計算 多糖含量（%）=已糖0.9+戊糖0.88+糠醛酸0.81 膳食纖維（%）=水溶性非消化性多糖水不溶性非消化性多糖纖維素木質(zhì)素,2 蛋白質(zhì)含量的測定,2.1 概述 蛋白質(zhì)是一類存在于所有細(xì)胞中含量豐富的成分，除了儲備蛋白質(zhì)外，幾乎所有的蛋白質(zhì)對生物功能和細(xì)胞結(jié)構(gòu)都非常重要。 食品中的蛋白質(zhì)種類非常復(fù)雜，其中很多已經(jīng)被純化和定性。蛋白質(zhì)分子質(zhì)量的變化范圍通常為50001000000u，它們包括氫、碳、氮、氧和硫等元素，20種常見-氨基酸是蛋白質(zhì)的主要構(gòu)成。 蛋白質(zhì)可以按照它的成分、結(jié)構(gòu)、生物功能或者溶解特性來分類。如水解簡單蛋白質(zhì)只得到氨基酸，但結(jié)合類蛋白質(zhì)還含有非氨基酸成分。 蛋白質(zhì)有非常獨(dú)特的構(gòu)型，它可被各種變性因素，如熱、酸、堿、8molL尿素、6mol/L鹽酸胍、有機(jī)溶劑和去垢劑所改變，其溶解性及功能性也可被變性劑所改變。,氮是存在于蛋白質(zhì)中的特征元素，不同食品中蛋白質(zhì)的含量相關(guān)很大。 由于一些食品的組分具有相似的物化性質(zhì)而使得對蛋白質(zhì)的分析變得非常復(fù)雜。 非蛋白氮可能來自于游離氨基酸、小肽核酸、磷脂、氨基糖、嘌呤以及某些維生素、生物堿、尿酸、脲和氨基離子，因此，食品中的總有機(jī)氮主要來自于蛋白質(zhì)，小部分來自于非蛋白質(zhì)組分的有機(jī)氮。 食品中其他主要成分包括脂類和碳水化合物可能會干擾食品蛋白質(zhì)的分析。 目前已建立和完善了大量測定蛋白質(zhì)的方法。這些方法的基本原理包括利用蛋白質(zhì)的氮、肽鍵、芳香族氨基酸和紫外吸收性質(zhì)以及游離基、光散射性質(zhì)和染色結(jié)合能力。,蛋白質(zhì)分析的重要性 (1)生物活性測定 一些蛋白質(zhì)包括酶或酶抑制因子和食品科學(xué)與營養(yǎng)有關(guān)，例如肉類嫩化中的蛋白酶、水果成熟中的果膠酶以及豆類中的胰蛋白酶抑制因子都是蛋白質(zhì)。 (2)功能性質(zhì)調(diào)查 不同種類食品中的蛋白質(zhì)都有其獨(dú)特的食品功能性質(zhì)，例如小麥面粉中的麥醇溶蛋白和麥谷蛋白具有成面團(tuán)性，牛乳中的酪蛋白在干酪制作中具有凝結(jié)作用，而雞蛋卵清蛋白具有起泡能力。 (3)營養(yǎng)標(biāo)簽 總蛋白質(zhì)含量； 氨基酸組成； 混合物中的特定蛋白質(zhì)的含量； 蛋白質(zhì)分離純化過程中的蛋白質(zhì)含量； 非蛋白氮； 蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值(消化率、蛋白質(zhì)功效比或氮平衡)。,食品中蛋白質(zhì)的含量,測定蛋白質(zhì)的方法可分為兩大類： 一類是利用蛋白質(zhì)的共性，即含氮量、肽鍵和折射率等測定蛋白質(zhì)含量； 另一類是利用蛋白質(zhì)中特定氨基酸殘基、酸性和堿性基因以及芳香基團(tuán)等測定蛋白質(zhì)含量。 常用的方法為凱氏定氮法（粗蛋白質(zhì)測定） 此外，雙縮脲法、染料結(jié)合法、酚試劑法、NIR法等也常用于蛋白質(zhì)含量測定，因其方法簡便快速，多用于生產(chǎn)單位質(zhì)量控制分析。 氮基酸總量測定通常采用酸堿滴定法，目前HPLC、氮基酸分析儀也已得到廣泛使用。,2.2 蛋白質(zhì)的測定 一、常量凱氏定氮法 1 原理 樣品中的蛋白質(zhì)和其他有機(jī)成分在催化劑存在下，被硫酸消化，總有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成硫酸銨，在堿性條件下轉(zhuǎn)化為氨，通過水蒸汽將氨蒸餾至硼酸溶液中形成硼酸銨，用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定，測出樣品轉(zhuǎn)化后的氮含量。由于非蛋白組分中也含有氮，所以此方法的分析結(jié)果為樣品中的粗蛋白含量。,2NH2 (CH2) 2COOH13H2SO4(NH4)2SO4+6CO212SO216H2O 2NaOH (NH4)2SO42NH3+ Na2SO4 +2H2O 2NH3+ H3BO3 (NH4)2B4O7 + 5 H2O (NH4)2B4O7 + 5 H2O + 2HCl2NH4Cl + 4H3BO3,2 主要儀器,3 測定方法 （1）消化 （2）蒸餾 （3）滴定 4 結(jié)果計算,二、微量凱氏定氮法 1 測定原理同凱氏定氮法 2 主要儀器,3 測定方法 （1）樣品處理 精密稱樣（約相當(dāng)?shù)?040mg） 100ml定氮瓶 固體樣品0.22.0g 半固體樣品25g 液體樣品吸取1020ml 加入催化劑、硫酸 0.2g硫酸銅，3g硫酸鉀、20ml(一般用5ml)硫酸， 硒催化劑1g、5ml硫酸 小心加熱，至無泡沫產(chǎn)生 大火消化，至液體呈藍(lán)綠色澄清透明，再繼續(xù)加熱0.5h。 取下放冷，小心加20ml水。轉(zhuǎn)移至100ml容量瓶中，加水定容。 取與處理樣品相同量的硫酸銅、硫酸鉀、硫酸按同一方法做試劑空白試驗(yàn)。,（2）按裝定氮裝置 水蒸氣發(fā)生瓶內(nèi)裝水至約2/3處，加甲基紅指示液數(shù)滴及數(shù)毫升硫酸，加入數(shù)粒玻璃珠以防暴沸； 加熱煮沸水蒸氣發(fā)生瓶內(nèi)的水。 （3）蒸餾吸收 接收瓶內(nèi)加入10ml(一般用30ml) 2%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； 吸取10.0ml樣品消化稀釋液由小玻杯流入反應(yīng)室，并以10ml水洗滌小玻杯使流入反應(yīng)室內(nèi)，塞緊小玻杯的棒狀玻塞。 將10ml 40%氫氧化鈉溶液倒入小玻杯，提起玻塞使其緩緩流入反應(yīng)室，立即將玻塞蓋緊，并加水于小玻杯以防漏氣。 夾緊螺旋夾，開始蒸餾。 蒸餾5min，移動接受瓶，使冷凝管下端離開液面，再蒸餾1min。然后用少量水沖洗冷凝管下端外部。,（4）滴定 取下接收瓶，以0.05000mol/L（一般用0.01000 mol/L）鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至灰色或藍(lán)紫色為終點(diǎn)。 同時吸取10.0ml試劑空白消化液作空白試驗(yàn) 5 結(jié)果計算 X樣品中蛋白質(zhì)的含量，%； V1樣品消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液的體積，ml； V2試劑空白消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液的體積，ml； N鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶