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如何测定碳水化合物总量和单糖含量?

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:按照结构分类,碳水化合物可分为单糖、低聚糖和多糖。因此,碳水化合物的测定是食品的主要分析项目之一。食品中还原糖、蔗糖、总糖、淀粉和果胶物质的测定多采用化学法,但仅仅是测定糖的总量,不能确定混合糖的组分及每种糖的含量。

如何测定碳水化合物总量和单糖含量?

食品中的糖类以多种形式存在,从代谢和供能的意义上并不等效,因此可将总碳水化合物分为两大类,即有效碳水化合物和无效碳水化合物。有效碳水化合物包括单糖、二糖、糊精、淀粉和糖原等可以被人体消化利用的糖类;无效碳水化合物包括果胶、半纤维素、纤维素以及其他不能被人体消化利用的多糖,但能促进肠道蠕动,改善消化系统功能,对维持人体健康有重要作用,因此是人体膳食中不可或缺的成分。

按照结构分类,碳水化合物可分为单糖、低聚糖和多糖。在食品加工中,糖类对食品的形态、组织结构、理化性质及其色、香、味等都有很大的影响,其含量是食品营养价值高低的重要标志。因此,碳水化合物的测定是食品的主要分析项目之一。

糖类测定的方法很多,单糖和低聚糖常采用物理法、化学法、色谱法和酶法等。物理法包括相对密度法、折光法和旋光法,通过物理法可以测定糖液浓度、番茄酱中固形物含量等。食品中还原糖、蔗糖、总糖、淀粉和果胶物质的测定多采用化学法,但仅仅是测定糖的总量,不能确定混合糖的组分及每种糖的含量。利用色谱法可以对混合糖中各种糖分进行分离分析。酶分析法也有一定的应用,如用酶-电极法和酶-比色法测定葡萄糖、半乳糖、乳糖和蔗糖含量,用酶水解法测定淀粉含量等。另外,核磁共振法、质谱法、毛细管电泳法、近红外质谱法、免疫分析法也已推出,但这些方法目前仍在不断完善中。

(一)蔗糖的测定(Roe比色法)

蔗糖是由葡萄糖和果糖组成的双糖,不具有还原性,不能用碱性铜盐试剂直接测定,但在一定条件下,蔗糖可水解为具有还原性的葡萄糖和果糖(转化糖),因此,可以用测定还原糖的方法测定蔗糖含量。对于纯度较高的蔗糖溶液,其相对密度、折光率、旋光度等物理常数与蔗糖浓度都有一定关系,故也可用物理检验法测定。

1.原理

食品中的蔗糖能与间苯二酚反应生成一种紫红色物质,在分光光度计500nm波长处测定其消光值,即可求出蔗糖含量。

2.试剂

间苯二酚溶液;1mg/mL蔗糖标准溶液;10mol/L盐酸;6mol/L盐酸;2mol/L氢氧化钠

3.仪器

722分光光度计。

4.检测步骤

(1)标准曲线制作 用蒸馏水将1mg/mL蔗糖标准液稀释成0.4mg/mL蔗糖溶液,然后分别吸取0,0.1,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0mL,加入各试管再用蒸馏水将各管溶液定容到1.0mL。各管中蔗糖含量分别为0,40,80,160,240,320,400μg/mL。分别在各管中加0.1mL 2mol/L氢氧化钠,混合后在100℃水浴中加热10min,立即在冷水中冷却。再加入间苯二酚溶液1mL,10mol/L盐酸3mL,摇匀后放入60℃水浴中保温10min。冷却后在500nm波长处测消光值,以蔗糖含量为横坐标、相对应的消光值为纵坐标绘制标准曲线。

(2)样品测定 取混匀磨碎的鲜样10g,用蒸馏水稀释后定容到100mL容量瓶中,混匀,过滤,取滤液1.0mL(蔗糖含量为40~240μg/mL),加0.1mL 2mol/L氢氧化钠溶液,以下操作同标准曲线。并在500nm处测其消光值,根据所测的消光值在标准曲线上查出样品中蔗糖含量。

(二)淀粉的测定(酶水解法)

1.原理

试样经去除脂肪及可溶性糖类后,淀粉用淀粉酶水解成小分子糖,再用盐酸水解成单糖,最后按还原糖测定,并折算成淀粉含量。

2.试剂

(1)碘;碘化钾;高峰氏淀粉酶(酶活力大于或等于1.6U/mg);无水乙醇石油醚沸点范围60~90℃;乙醚甲苯;三氯甲烷;盐酸;氢氧化钠;硫酸铜;亚甲蓝;酒石酸钾钠;亚铁氰化钾甲基红;葡萄糖。

(2)甲基红指示剂(2g/L)称取甲基红0.20g,用少量乙醇溶解后,并定容至100mL。

(3)盐酸溶液(1+1)量取50mL盐酸,与50mL水混合。

(4)氢氧化钠溶液(200g/L)称取20g氢氧化钠,加水溶解并定容至100mL。

(5)碱性酒石酸铜甲液 称取15g硫酸铜及0.50g亚甲蓝,溶于水并定容至1000mL。

(6)碱性酒石酸铜乙液 称取50g酒石酸钾钠、75g氢氧化钠,溶于水,再加入4g亚铁氰化钾,完全溶解后,用水定容至1000mL。贮存于橡胶塞玻璃瓶内。

(7)葡萄糖标准液 称取1g(精确至0.0001g)经过98~100℃干燥2h的葡萄糖,加水溶解后加入5mL盐酸,并以水定容至1000mL。此溶液每毫升相当于1.0mg葡萄糖。

(8)淀粉酶溶液(5g/L)称取淀粉酶0.5g,加100mL水溶液,临用现配。也可加入数滴甲苯或三氯甲烷防止长霉,贮于4℃冰箱中。

(9)碘溶液 称取3.6g碘化钾溶于20mL水中,加入1.3g碘,溶解后加水定容至100mL。

(10)85%乙醇 取85mL无水乙醇,加水定容至100mL,混匀。

3.仪器

水浴锅

4.操作方法

(1)试样处理

①易于粉碎的试样:磨碎过40目筛,称取2~5g(精确至0.001g)。置于放有折叠滤纸的漏斗内,先用50mL石油醚或乙醚分五次洗除脂肪,再用约150mL乙醇(85%)洗去可溶性糖类,滤干乙醇,将残留物移入250mL烧杯内,并用50mL水洗滤纸,洗液并入烧杯内,将烧杯置沸水浴上加热15min,使淀粉糊化,放冷至60℃以下,加入20mL淀粉酶溶液,在55~60℃保温1h,并不时搅拌。然后取一滴此液加一滴碘溶液,应不显现蓝色,若显蓝色,再加热糊化并加20mL淀粉酶溶液,继续保温,直至加碘不显蓝色为止。加热至沸,冷却移入250mL容量瓶并加水至刻度,混匀,过滤,弃去初滤液。取50mL滤液,置于250mL锥形瓶中加5mL盐酸(1+1),装上回流冷凝器,在沸水浴中回流1h,冷却后加两滴甲基红指示液,用氢氧化钠溶液(200g/L)中和至中性,溶液转入100mL容量瓶中,洗涤锥形瓶,洗液并入100mL容量瓶中,加水至刻度,混合备用。

②其他样品:加适量水在组织液捣碎机中捣成匀浆(蔬菜、水果需要先洗净、晾干、取可食部分),称取相当于原样质量2.5~5g(精确至0.001g)的匀浆,以下自“置于放有折叠滤纸的漏斗内”起同①操作。

(2)测定

①标定碱性酒石酸铜溶液:吸取5.0mL碱性酒石酸铜甲液及5.0mL碱性酒石酸铜乙液,于150mL锥形瓶中,加水10mL,加入玻璃珠两粒,从滴定管加约9mL葡萄糖,控制在2min内加热至沸,趁沸以2s/滴的速度继续加葡萄糖,直至溶液蓝色刚好褪去为终点,记录消耗葡萄糖标准溶液的总体积,同时做三份平行,取其平均值,计算每10mL(甲液、乙液各5mL)碱性酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的质量(mg)。

②试样溶液预测:吸取5.0mL碱性酒石酸铜甲液及5.0mL碱性酒石酸铜乙液,于150mL锥形瓶中,加水10mL,加入玻璃珠两粒,控制在2min内加热至沸,保持沸腾以先快后慢的速度,从滴定管中滴加试样溶液,并保持溶液沸腾状态,待溶液颜色变浅时,以每2s/滴的速度滴定,直至溶液蓝色刚好褪去为终点,记录样液消耗体积。当样液中还原糖浓度过高时,应适当稀释后再进行正式测定,使每次滴定消耗样液的体积控制在与标定碱性酒石酸铜溶液时所消耗的还原糖标准溶液的体积相近,约在10mL。

③试样溶液测定:吸取5.0mL碱性酒石酸铜甲液及5.0mL碱性酒石酸铜乙液,于150mL锥形瓶中,加水10mL,加入玻璃珠2粒,从滴定管滴加比预测体积少1mL的试样溶液至锥形瓶中,使在2min内加热至沸,保持沸腾继续以每2s/滴的速度滴定,直至蓝色刚好褪去为终点,记录样液消耗体积,同法平行操作三份,得出平均消耗体积。

同时量取50mL水及试样处理时相同量的淀粉酶溶液,按统一方法做试剂空白试验。

5.结果计算

试样中还原糖的含量(以葡萄糖计)按下式进行计算:

式中 X——试样中还原糖的含量(以葡萄糖计),g/100g;

m1——碱性酒石酸铜溶液(甲液、乙液各半)相当于葡萄糖的质量,mg;

m2——试样质量,g;

V——测定时平均消耗试样溶液体积,mL。

试样中淀粉的含量按下式进行计算:

式中 X——实验中淀粉的含量,g/100g;

m1——测定试样中葡萄糖的质量,mg;

m2——空白中葡萄糖的质量,mg;

0.9——以葡萄糖计换算成淀粉的换算系数;

m0——称取试样质量,g;

V——测定用试样处理液的体积,mL。

(三)果胶的测定(重量法)

1.原理

在一定的条件下,果胶物质与沉淀剂氯化钙作用生成果胶钙而沉淀析出。经洗涤、烘干,由所得残留物的质量即可计算出果胶物质的含量。

2.试剂

乙醇(99%、70%);乙醚;0.05mol/L盐酸溶液;0.1mol/L氢氧化钠溶液;1mol/L醋酸;2mol/L氯化钙溶液。

3.仪器设备

(1)布氏漏斗、真空泵。

(2)G2垂融坩埚或玻璃砂芯漏斗。

4.操作方法

(1)样品处理

①新鲜样品:称取试样30~50g,用小刀切成薄片,置于预先放有99%乙醇的500mL锥形瓶中,在水浴上沸腾回流15min后冷却。用布氏漏斗过滤,残渣移至研钵中,一边慢慢磨碎一边滴加70%的热乙醇,冷却后再过滤,反复操作至滤液不呈糖的反应(用苯酚-硫酸法检验)为止。残渣用99%乙醇洗涤脱水,再用乙醚洗涤以除去脂类和色素,漏斗中的残渣在空气中挥发去乙醚。

②干燥样品:研细并过0.25mm筛,称取5~10g样品于烧杯中,加入热的70%乙醇,充分搅拌以提取糖类,过滤。反复操作至滤液不呈糖的反应。残渣用99%乙醇洗涤,再用乙醚洗涤,最后挥发乙醚。

(2)提取果胶

①水溶性果胶提取:用150mL水将上述挥发至干的残渣移入250mL烧杯中,加热至沸并保持沸腾1h,随时补足蒸发的水分,冷却后移入250mL容量瓶中,加水定容,摇匀并过滤,弃去初滤液,收集滤液即得水溶性果胶提取液。

②总果胶的提取:用150mL加热至沸的0.05mol/L盐酸溶液把挥干的残渣移入250mL锥形瓶中,于沸水浴中加热回流1h,冷却后移入250mL容量瓶中,加甲基红指示剂2滴,用0.1mol/L氢氧化钠中和后用水定容,摇匀,过滤,收集滤液即得总果胶提取液。

(3)测定 吸取25mL提取液(能生成果胶酸钙25mg左右)于500mL烧杯中,加入0.1mol/L氢氧化钠溶液100mL,充分搅拌后放置30min,再加入1mol/L醋酸50mL,放置5min,边搅拌边缓缓加入2mol/L氯化钙溶液25mL,放置1h(陈化),加热煮沸5min,趁热用已在105℃烘箱中烘干至恒重的滤纸(或G2垂融坩埚)过滤,用热水洗涤至无氯离子(用10%硝酸溶液检验)为止。滤渣连同滤纸一同放入称量瓶中,置105℃烘箱中(G2垂融坩埚可直接放入)干燥至恒重。

5.结果计算

式中 ω——样品中果胶酸含量,%;

m1——滤纸或垂融坩埚质量,g;

m2——果胶酸钙和滤纸(或垂融坩埚)质量,g;

m——样品质量,g;

V1——测定时取果胶提取液的体积,mL;

V——果胶提取液总体积,mL;

0.9233——由果胶酸钙换算为果胶酸的系数。

6.说明

(1)此法适用于分析各类食品,方法稳定可靠,但操作较烦琐、费时。果胶酸钙沉淀中易夹杂其他胶态物质,使本法选择性较差。

(2)新鲜试样若直接研磨,由于果胶分解酶的作用,果胶会迅速分解,所以需将切片浸入乙醇中以钝化酶的活性。

(3)可溶性糖和脂类物质对测定有影响,测定前必须设法除去。

(4)检验糖分的苯酚-硫酸法的操作过程:取检液1mL置于试管中,加入5%苯酚水溶液1mL,再加入硫酸5mL,混匀,如溶液呈褐色,证明检液中含有糖分。

(5)采用热过滤和热水洗涤沉淀是为了降低溶液的黏度,加快过滤和洗涤速度,并增大杂质的溶解度,使其易被洗去。

(6)本法采用氯化钙溶液作为沉淀剂,加入氯化钙溶液时,应边搅拌边缓缓滴加,以减小饱和度,并避免溶液局部过浓。

(7)本法是用沉淀剂使果胶物质沉淀析出,而后测定质量的方法。沉淀剂有两类:一类是电解质,如氯化钠、氯化钙等;另一类是有机溶剂,如甲醇、乙醇、丙酮等。果胶物质沉淀的难易程度与其酯化程度有关,酯化度越大,溶解度越大,越难以沉淀。电解质适用于酯化度小和中等的果胶物质,如酯化度为0%~30%时,常用氯化钠溶液;酯化度为40%~70%时,常用氯化钙溶液作为沉淀剂。有机溶剂适用于酯化度较大的果胶物质,且酯化度越大,选用的有机溶剂浓度也应越大。

(四)膳食纤维

膳食纤维是不能被人体小肠消化吸收但具有健康意义的、植物中天然存在或通过提取、合成的、聚合度DP≥3的碳水化合物。包括纤维素、半纤维素、果胶及其他单体成分等。其中可溶性膳食纤维是能溶于水的膳食纤维部分,包括低聚糖和部分不能消化的多聚糖等。不溶性膳食纤维是不能溶于水的膳食纤维部分,包括木质素、纤维素、部分半纤维素等。总膳食纤维是可溶性膳食纤维与不溶性膳食纤维之和。

1.原理

干燥试样经热稳定α-淀粉酶、蛋白酶和葡萄糖苷酶酶解消化去除蛋白质和淀粉后,经乙醇沉淀、过滤,残渣用乙醇和丙酮洗涤,干燥称量,即为总膳食纤维残渣。另取试样同样酶解,直接抽滤并用热水洗涤,残渣干燥称量,即得不溶性膳食纤维残渣;滤液用4倍体积的乙醇沉淀、抽滤、干燥称量,得可溶性膳食纤维残渣。扣除各类膳食纤维残渣中相应的蛋白质、灰分和试剂空白含量,即可计算出试样中总的不溶性和可溶性膳食纤维含量。(www.xing528.com)

本方法测定的总膳食纤维为不能被α-淀粉酶、蛋白质和葡萄糖苷酶酶解的碳水化合物聚合物,包括不溶性膳食纤维和能被乙醇沉淀的高分子质量可溶性膳食纤维,如纤维素、半纤维素、木质素、果胶、部分回生淀粉,及其他非淀粉多糖和美拉德反应产物等;不包括低分子质量(聚合度3~12)的可溶性膳食纤维,如低聚果糖、低聚半乳糖、聚葡萄糖、抗性麦芽糊精以及抗性淀粉等。

2.试剂

95%乙醇;丙酮;石油醚(沸程30~60℃);氢氧化钠;重铬酸钾;三羟甲基氨基甲烷;2-(N-吗啉代)乙烷磺酸;冰乙酸;盐酸;硫酸;热稳定α-淀粉酶;蛋白酶液;淀粉葡萄糖苷酶液;硅藻土

3.溶液配制

(1)乙醇溶液(85%,体积分数)取895mL 95%乙醇,用水稀释并定容至1L,混匀。

(2)乙醇溶液(78%,体积分数)取821mL 95%乙醇,用水稀释并定容至1L,混匀。

(3)氢氧化钠溶液(6mol/L)称取24g氢氧化钠,用水溶解至100mL,混匀。

(4)氢氧化钠溶液(1mol/L)称取4g氢氧化钠,用水溶解至100mL,混匀。

(5)盐酸溶液(1mol/L)取8.33mL盐酸,用水稀释至100mL,混匀。

(6)盐酸溶液(2mol/L)取167mL盐酸,用水稀释至1L,混匀。

(7)MES-TRIS缓冲液(0.05mol/L)称取19.52g 2-(N-吗啉代)乙烷磺酸和12.2g三羟甲基氨基甲烷,用1.7L水溶解,根据室温用6mol/L氢氧化钠溶液调pH,20℃时调pH为8.3,24℃时调pH为8.2,28℃时调pH为8.1;20~28℃之间其他室温用插入法校正pH。加水稀释至2L。

(8)蛋白酶溶液 用0.05mol/L MES-TRIS缓冲液配成浓度为50mg/mL的蛋白酶溶液,使用前现配,于0~5℃暂存。

(9)酸洗硅藻土 取200g硅藻土于600mL的2mol/L盐酸溶液中,浸泡过夜,过滤,用水洗至滤液为中性,置于(525±5)℃马弗炉中灼烧灰分后备用。

(10)重铬酸钾洗液 称取100g重铬酸钾,用200mL水溶解,加入1800mL浓硫酸混合。

(11)乙酸溶液(3mol/L)取172mL乙酸,加入700mL水,混匀后用水定容至1L。

4.仪器设备

(1)高型无导流口烧杯(400mL或600mL)。

(2)坩埚 具粗面烧结玻璃板,孔径40~60μm。清洗后的坩埚在马弗炉中(525±5)℃灰化6h,炉温降至130℃以下取出,于重铬酸钾洗液中室温浸泡2h,用水冲洗干净,再用15mL丙酮冲洗后风干。用前加入约1.0g硅藻土,130℃烘干,取出坩埚,在干燥器中冷却约1h,称量,记录处理后坩埚质量mG,精确到0.1mg。

(3)真空抽滤装置;恒温振荡水浴箱;分析天平

(4)马弗炉、烘箱(130±3)℃、真空干燥箱(70±1)℃。

(5)筛 孔径0.3~0.5mm。

5.操作方法

(1)试样制备 试样处理根据水分含量、脂肪含量和糖含量进行适当的处理及干燥,并粉碎、混匀过筛。

①脂肪含量<10%的试样:若试样水分含量较低(<10%),取试样直接反复粉碎,至完全过筛。混匀,待用。

若试样水分含量较高(≥10%),试样混匀后,称取适量试样(mC,不少于50g),置于(70±1)℃真空干燥箱内干燥至恒重。将干燥后试样转至干燥器中,待试样温度降到室温后称量(mD)。根据干燥前后试样质量,计算试样质量损失因子(f)。干燥后试样反复粉碎至完全过筛,置于干燥器中待用。

②脂肪含量≥10%的试样:试样需经脱脂处理。称取适量试样(mC,不少于50g),置于漏斗中,按每克试样25mL的比例加入石油醚进行冲洗,连续3次。脱脂后将试样混匀再进行干燥、称量(mD),记录脱脂、干燥后试样质量损失因子(f)。试样反复粉碎至完全过筛,置于干燥器中待用。

③糖含量≥5%的试样:试样需经脱糖处理。称取适量试样(mC,不少于50g),置于漏斗中,按每克试样10mL的比例加入85%乙醇溶液进行冲洗,弃乙醇溶液,连续3次。脱糖后将试样置于40℃烘箱内干燥过夜,称量(mD),记录脱糖、干燥后试样质量损失因子(f)。干燥后试样反复粉碎至完全过筛,置于干燥器中待用。

(2)酶解 准确称取双份试样(m),约1g(精确至0.1mg),双份试样质量≤0.005g。将试样转置于400~600mL高脚烧杯中,加入0.05mol/L MES-TRIS缓冲液40mL,用磁力搅拌直至试样完全分散在缓冲液中。同时制备两个空白样液与试样液进行同步操作,用于校正试剂对测定的影响。

热稳定α-淀粉酶酶解:向试样液中分别加入50μL热稳定α-淀粉酶液缓慢搅拌,加盖铝箔,置于95~100℃恒温振荡水浴箱中持续振摇,当温度升至95℃开始计时,通常反应35min。将烧杯取出,冷却至60℃,打开铝箔盖,用刮勺轻轻地将附着于烧杯内壁的环状物以及烧杯底部的胶状物刮下,用10mL水冲洗烧杯壁和刮勺。

蛋白酶酶解:将试样液置于(60±1)℃水浴中,向每个烧杯加入100μL蛋白酶溶液,盖上铝箔,开始计时,持续振摇,反应30min。打开铝箔盖,边搅拌边加入5mL 3mol/L乙酸溶液,试样温度保持在(60±1)℃。用1mol/L氢氧化钠溶液或1mol/L盐酸溶液调节试样液pH至4.5±0.2。

淀粉葡萄糖苷酶酶解:边搅拌边加入100μL淀粉葡萄糖苷酶液,加上铝箔,继续于(60±1)℃水浴中持续振摇,反应30min。

(3)测定

①总膳食纤维测定:沉淀:向每份试样酶解液中,按乙醇与试样液体积比4∶1的比例加入预热至(60±1)℃的95%乙醇(预热后体积约为225mL),取出烧杯,盖上铝箔,于室温条件下沉淀1h。

抽滤:取已加入硅藻土并干燥称量的坩埚,用15mL78%乙醇润湿硅藻土并展平,接上真空抽滤装置,抽去乙醇使坩埚中硅藻土平铺于滤板上。将试样乙醇沉淀液转移入坩埚中抽滤,用刮勺和78%乙醇将高脚烧杯中所有残渣转至坩埚中。

洗涤:分别用78%乙醇15mL洗涤残渣2次,用95%乙醇15mL洗涤残渣2次,丙酮15mL洗涤残渣2次,抽滤去除洗涤液后,将坩埚连同残渣在105℃烘干过夜。将坩埚置干燥器中冷却1h,称量(mGR,包括处理后坩埚质量及残渣质量),精确至0.1mg。减去处理后坩埚质量,计算试样残渣质量(mR)。

蛋白质和灰分测定:取2份试样残渣中的1份按GB 5009.5测定氮含量,以6.25为换算系数,计算蛋白质质量(mP);另1份试样测定灰分,即在525℃灰化后,于干燥器中冷却,精确称量坩埚总质量(精确至0.1mg),减去处理后坩埚质量,计算灰分质量(mA)。

②不溶性膳食纤维测定:按(1)、(2)称取试样、酶解。

抽滤洗涤:取已处理的坩埚,用3mL水润湿硅藻土并展平,抽去水分使坩埚中的硅藻土平铺于滤板上。将试样酶解液全部转移至坩埚中抽滤,残渣用70℃热水10mL洗涤2次,收集并合并滤液,转移至另一600mL高脚烧杯中,备测可溶性膳食纤维。残渣按测定总膳食纤维中的方法洗涤、干燥、称量,记录残渣重量。

③可溶性膳食纤维测定:计算滤液体积:收集不溶性膳食纤维抽滤产生的滤液,至已预先称量的600mL高脚烧杯中,通过称量“烧杯+滤液”总质量,扣除烧杯质量的方法估算滤液体积。

沉淀:按滤液体积加入4倍量预热至60℃的95%乙醇,室温下沉淀1h。以下测定按总膳食纤维检测步骤进行。

6.结果计算

试剂空白质量按下式计算:

式中 mB——试剂空白质量,g;

mBR——双份试剂空白残渣质量均值,g;

mBP——试剂空白残渣中蛋白质质量,g;

mBA——试剂空白残渣中灰分质量,g。

试样中膳食纤维含量按下式计算:

式中 mR——试样残渣质量,g;

mGR——处理后坩埚质量及残渣质量,g;

mG——处理后坩埚质量,g;

X——试样中膳食纤维的含量,g/100g;

——双份试样残渣质量均值,g;

mP——试样残渣中蛋白质质量,g;

mA——试样残渣中灰分质量,g;

mB——试剂空白质量,g;

——双份试样取样质量均值,g;

f——试样制备时因干燥、脱脂、脱糖导致质量变化的校正因子;

mC——试样制备前质量,g;

mD——试样制备后质量,g。

如果试样没有经过干燥、脱脂、脱糖等处理,f=1。

目前,检测食品单糖的方法有化学法、高效液相色谱法和气相色谱法等。液相色谱法与现在使用的测定糖含量的菲林滴定法相比具有灵敏度好,检测速度快,适用范围广等特点,本节主要介绍利用高效液相色谱法对食品中单糖进行测定。

1.试剂

乙腈(色谱纯);乙酸锌溶液;亚铁氰化钾溶液:称取10.6g亚铁氰化钾,加水溶解并稀释至100mL;石油醚(沸程30~60℃);糖(纯度≥99%);单糖标准品。

2.仪器设备

(1)高效液相色谱仪(具有示差折光检测器)、色谱柱(氨基色谱柱:4.6mm×250mm,5μm)。

(2)磁力搅拌器、离心机

3.操作方法

(1)试样的制备

①块状或颗粒状样品:取有代表性的样品至少200g,用粉碎机粉碎,置于密闭的容器内。

②粉末状、糊状或液体样品:取有代表性的样品至少200g,充分混匀,置于密闭的容器内。

(2)样品处理

①脂肪含量小于10%的食品:称取均匀的食品样品0.5~10g(m1,精确至0.1mg),含糖量5%以下称取10g,含糖量5%~10%以下称取5g,含糖量10%~40%称取2g,含糖量40%以上称取0.5g,于150mL带有磁力搅拌子的烧杯中,加水约50g溶解,缓慢加入乙酸锌溶液和亚铁氰化钾溶液各5mL,再加水至溶液总质量约为100g(m2,精确至0.1mg),磁力搅拌30min,放置室温后,用干燥滤纸过滤,取约2mL滤液用0.45μm微孔滤膜或离心获取清液至样品瓶,待色谱仪测定。

②糖浆、蜂蜜类:称取1~2g均匀样品(m1,精确至0.1mg)于50mL容量瓶,加水至溶液总质量约为50g(m2,精确至0.1mg),充分摇匀,用0.45μm微孔滤膜或离心获取清液至样品瓶,待色谱仪测定。

③含二氧化碳的饮料:吸取去除了二氧化碳的样品50mL(m1),移入100mL容量瓶中,缓慢加入乙酸锌溶液和亚铁氰化钾各5mL,放置室温后,用水定容至刻度(m2),摇匀,静置30min,然后用干燥滤纸过滤,取约2mL滤液,用0.45μm微孔滤膜或离心获取清液至样品瓶,待色谱仪测定。

④脂肪含量大于10%的食品:称取均匀的样品5~10g(m1,精确至0.1mg),置于100mL具塞离心管中,加入50mL石油醚,振摇2min,1800r/min离心15min,去除石油醚,重复以上步骤至去除大部分脂肪。蒸发残留的石油醚,用玻璃棒将样品捣碎,将样品移至150mL带有磁力搅拌子的烧杯中,用50g水分两次冲洗离心管,洗液并入烧杯,以下步骤自加入乙酸锌溶液和亚铁氰化钾溶液依次进行操作。

(3)测定

①色谱参考条件:柱温:40℃;流动相:乙腈-水(85+15,体积比);流速:1.0mL/min;进样体积:20μL。

分别吸取20μL标准工作液注入高效液相色谱仪,在上述色谱条件下测定标准溶液的响应值(峰面积),以浓度为横坐标、峰面积为纵坐标,绘制标准曲线。

②样品中糖的测定:吸取20μL样液注入高效液相色谱仪,在上述色谱条件下测定试样的响应值(峰面积)。由标准曲线上查得样液中各单糖的含量,或利用回归方程式计算样液中各单糖的含量。

4.结果计算

样品中各单糖含量以质量分数X计,数值以%表示,按下式计算:

式中 ω——样品中糖含量,%;

c——样液中糖的含量,mg/g;

m2——水溶液总质量或总体积,g或mL;

m1——样品的质量或体积,g或mL。

平行测定结果用算术平均值表示,保留三位有效数字。

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