那是因為氫氧化銅在受熱的過程中分解,然后氧化得到氧化亞銅在溶液的襯托下顯示出來的顏色。
糖的測定方法
一般有四種方法:
1、 直接滴定法:
原理為 糖還原天藍色的氫氧化銅為紅色的氧化亞銅。缺點:水樣中的還原性物質能對糖的測定造成影響。
2、 高錳酸鉀滴定法:
所用原理同直接滴定法。缺點:水樣中的還原性物質能對糖的測定造成影響,過程較為復雜,誤差大。
3、硫酸苯酚法:
糖在濃硫酸作用下,脫水形成的糠醛和羥甲基糠醛能與苯酚縮合成一種橙紅色化合物,在10-100mg范圍內其顏色深淺與糖的含量成正比,且在485nm波長下有最大吸收峰,故可用比色法在此波長下測定。苯酚法可用于甲基化的糖、戊糖和多聚糖的測定,方法簡單,靈敏度高,實驗時基本不受蛋白質存在的影響,并且產生的顏色穩定160min以上。
缺點:如果水樣呈橙紅色(大部分水樣為黃色),會對比色法造成較大的干擾。
4、蒽酮法:
糖在濃硫酸作用下,可經脫水反應生成糠醛和羥甲基糠醛,生成的糠醛或羥甲基糠醛可與蒽酮反應生成藍綠色糠醛衍生物,在一定范圍內,顏色的深淺與糖的含量成正比,故可用于糖的測定。
缺點:,不同的糖類與蒽酮試劑的顯色深度不同,果糖顯色最深,葡萄糖次之,半乳糖、甘露糖較淺,五碳糖顯色更淺。
綜合比較;采用蒽酮法能將最為準確地測定尾水中糖的含量。
(一) 直接滴定法
Ⅰ、原理
一定量的堿性酒石酸銅甲、乙液等量混合,立即生成天藍色的氫氧化銅沉淀,這種沉淀很快與酒石酸鈉反應,生成深藍色的可溶性酒石酸鉀鈉銅絡合物。在加熱條件下,以次甲基藍作為指示劑,用標液滴定,樣液中的還原糖與酒石酸鉀鈉銅反應,生成紅色的氧化亞銅沉淀,待二價銅全部被還原后,稍過量的還原糖把次甲基藍還原,溶液由藍色變為無色,即為滴定終點。根據樣液消耗量可計算出還原糖含量。
樣品經除去蛋白質后,在加熱條件下,以次甲基藍做指示劑,滴定標定過的堿性酒石酸銅溶液(用還原糖標準溶液標定堿性酒石酸銅溶液),根據樣品溶液消耗體積計算還原糖量。
Ⅱ、儀器和試劑
1.儀器
酸式滴定管,可調電爐(帶石棉板),250ml容量瓶。
2.試劑
鹽酸;
2. 堿性酒石酸銅甲液:稱取15g硫酸銅(CuSO4·5H2O)及0.05g次甲基藍,溶于水中并稀釋至1000mL。
3. 堿性酒石酸銅乙液:稱取50g酒石酸鉀鈉與75g氫氧化鈉,溶于水中,再加入4g亞鐵氰化鉀,完全溶解后,用水稀釋至1000 ml,貯存于橡膠塞玻璃瓶內。
4. 乙酸鋅溶液:稱取21.9 g乙酸鋅,加3ml冰乙酸,加水溶解并稀釋至100ml。
5. 亞鐵氰化鉀溶液:稱取10.6g亞鐵氰化鉀,用水溶解并稀釋至100ml。
6. 葡萄糖標準溶液:準確稱取1.0000g經過96℃±2℃干燥2h的純葡萄糖,加水溶解后加入5ml鹽酸,并以水稀釋至1000L。此溶液相當于1mg/ml葡萄糖(注:加鹽酸的目的是防腐,標準溶液也可用飽和苯甲酸溶液配制)。
7. 果糖標準溶液:按⑹操作,配制每毫升標準溶液相當于1mg的果糖。
8. 乳糖標準溶液:按⑹操作,配制每毫升標準溶液相當于1mg的乳糖。
9. 轉化糖標準溶液:準確稱取1.0526g純蔗糖,用100ml水溶解,置于具塞三角瓶中加5ml鹽酸(1+1),在68℃~70℃水浴中加熱15min,放置至室溫定容至1000ml,每ml標準溶液相當于1.0mg轉化糖。
Ⅲ、實驗步驟
1.樣品處理
⑴ 乳類、乳制品及含蛋白質的食品:稱取約2.50~5.00g固體樣品(吸取25~50ml液體樣品),置于250 ml容量瓶中,加50 ml水,搖勻。邊搖邊慢慢加入5ml乙酸鋅溶液及5ml亞鐵氫化鉀溶液,加水至刻度,混勻。靜置30 min,用干燥濾紙過濾,棄去初濾液,濾液備用。(注意:乙酸鋅可去除蛋白質、鞣質、樹脂等,使它們形成沉淀,經過濾除去。如果鈣離子過多時,易與葡萄糖、果糖生成絡合物,使滴定速度緩慢;從而結果偏低,可向樣品中加入草酸粉,與鈣結合,形成沉淀并過濾。)
⑵ 酒精性飲料:吸取100ml樣品,置于蒸發皿中,用1 mol/L氫氧化鈉溶液中和至中性,在水浴上蒸發至原體積1/4后,移入250ml容量瓶中,加水至刻度。
⑶ 含多量淀粉的食品:稱取10.00~20.00g樣品,置于250ml容量瓶中,加200ml水,在45℃水浴中加熱1h,并時時振搖(注意:此步驟是使還原糖溶于水中,切忌溫度過高,因為淀粉在高溫條件下可糊化、水解,影響檢測結果。)。冷后加水至刻度,混勻,靜置,沉淀。吸取200ml上清液于另一250ml容量瓶中,慢慢加入5ml乙酸鋅溶液及5ml亞鐵氫化鉀溶液,加水至刻度,混勻,沉淀,靜置30 min,用干燥濾紙過濾,棄去初濾液,濾液備用。
⑷ 汽水等含有二氧化碳的飲料:吸取100ml樣品置于蒸發皿中,在水浴上除去二氧化碳后,移入250ml容量瓶中,并用水洗滌蒸發皿,洗液并入容量瓶中,再加水至刻度,混勻后備用。(注意:樣品中稀釋的還原糖最終濃度應接近于葡萄糖標準液的濃度。)
2. 標定堿性酒石酸銅溶液:吸取5.0ml堿性酒石酸銅甲液及5.0ml乙液,置于150ml錐形瓶中(注意:甲液與乙液混合可生成氧化亞銅沉淀,應將甲液加入乙液,使開始生成的氧化亞銅沉淀重溶),加水10 ml,加入玻璃珠2粒,從滴定管滴加約9 ml葡萄糖標準溶液或其他還原糖標準溶液,直至溶液蘭色剛好褪去為終點,記錄消耗的葡萄糖標準溶液或其他還原糖標準溶液總體積,平行操作三份,取其平均值,計算每10 ml(甲、乙液各5 ml)堿性酒石酸銅溶液相當于葡萄糖的質量或其他還原糖的質量(mg)。(注意:還原的次甲基藍易被空氣中的氧氧化,恢復成原來的藍色,所以滴定過程中必須保持溶液成沸騰狀態,并且避免滴定時間過長。)
3. 樣品溶液預測:吸取5.0 ml堿性酒石酸銅甲液及5.0 ml乙液,置于150 ml錐形瓶中,加水10 ml,加入玻璃珠2粒,控制在2 min內加熱至沸,趁沸以先快后慢的速度,從滴定管中滴加樣品溶液,并保持溶液沸騰狀態,待溶液顏色變淺時,以每兩秒1滴的速度滴定,直至溶液藍色褪去,出現亮黃色為終點。如果樣品液顏色較深,滴定終點則為蘭色褪去出現明亮顏色(如亮紅),記錄消耗樣液的總體積。(注意:如果滴定液的顏色變淺后復又變深,說明滴定過量,需重新滴定。) 當試樣溶液中還原糖濃度過高時應適當稀釋,再進行正式測定,使每次滴定消耗試樣溶液的體積控制在與標定堿性酒石酸酮溶液時所消耗的還原糖標準溶液的體積相近,約在10ml左右。當濃度過低時則采取直接加入10ml樣品溶液,免去加水10ml,再用還原糖標準溶液滴定至終點,記錄消耗的體積與標定時消耗的還原糖標準溶液體積之差相當于10ml試樣溶液中所含還原糖的量。
4. 樣品溶液測定:吸取5.0 ml堿性酒石酸銅甲液及5.0 ml乙液,置于150 ml錐形瓶中,加水10 ml,加入玻璃珠2粒,在2 min內加熱至沸,快速從滴定管中滴加比預測體積少1 ml的樣品溶液,然后趁沸繼續以每兩秒1滴的速度滴定直至終點。記錄消耗樣液的總體積,同法平行操作兩至三份,得出平均消耗體積。
5. 計算
樣品中還原糖的含量(以某種還原糖計)按下式計算。
X=〔A/(m×V/250×1000)〕×100
式中:X--樣品中還原糖的含量(以某種還原糖計),單位 g/100g;
A—堿性酒石酸銅溶液(甲、乙液各半)相當于某種還原糖的質量,單位 mg;
m--樣品質量,單位 g;
V--測定時平均消耗樣品溶液的體積,單位 ml;
計算結果保留小數點后一位。
注意:
滴定結束,錐形瓶離開熱源后,由于空氣中氧的氧化,使溶液又重新變藍,此時不應再滴定。
(二)高錳酸鉀滴定法
原理 將樣液與一定量過量的堿性酒石酸銅溶液反應,還原糖將二價銅還原為氧化亞銅,經過濾,得到氧化亞銅沉淀,加入過量的酸性硫酸鐵溶液將其氧化溶解,而三價鐵鹽被定量地還原為亞鐵鹽,用高錳酸鉀標準溶液滴定所生成的亞鐵鹽,根據高錳酸鉀溶液消耗量可計算出氧化亞銅的量,再從檢索表中查出氧化亞銅量相當的還原糖量,即可計算出樣品中還原糖含量。
(三)硫酸苯酚法
Ⅰ、原理
糖在濃硫酸作用下,脫水形成的糠醛和羥甲基糠醛能與苯酚縮合成一種橙紅色化合物,在10-100mg范圍內其顏色深淺與糖的含量成正比,且在485nm波長下有最大吸收峰,故可用比色法在此波長下測定。苯酚法可用于甲基化的糖、戊糖和多聚糖的測定,方法簡單,靈敏度高,實驗時基本不受蛋白質存在的影響,并且產生的顏色穩定160min以上。
多糖在硫酸的作用下先水解成單糖,并迅速脫水生成糖醛衍生物,然后與苯酚生成橙黃色化合物。再以比色法測定。
Ⅱ、試劑
1. 濃硫酸:分析純,95.5%
2. 80%苯酚:80克苯酚(分析純重蒸餾試劑)加20克水使之溶解,可置冰箱中避光長期儲存。
3. 6%苯酚:臨用前以80%苯酚配制。(每次測定均需現配)
4. 標準葡聚糖(Dextran,瑞典Pharmacia),或分析純葡萄糖。
5. 15%三氯乙酸(15%TCA):15克TCA加85克水使之溶解,可置冰箱中長期儲存。
6. 5%三氯乙酸(5%TCA):25克TCA加475克水使之溶解,可置冰箱中長期儲存。
7. 6mol/L 氫氧化鈉:120克分析純氫氧化鈉溶于500ml水。
8. 6mol/L 鹽酸
Ⅲ、操作。
1.制作標準曲線:準確稱取標準葡聚糖(或葡萄糖)20mg于500ml容量瓶中,加水至刻度,分別吸取0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6及1.8ml,各以蒸餾水補至2.0ml,然后加入6%苯酚1.0ml及濃硫酸5.0ml,搖勻冷卻,室溫放置20分鐘以后于490nm測光密度,以2.0ml水按同樣顯色操作為空白,橫坐標為多糖微克數,縱坐標為光密度值,得標準曲線。
2.樣品含量測定:
①取樣品1克(濕樣)加1ml 15%TCA溶液研磨,再加少許5%TCA溶液研磨,倒上清液于10毫升離心管中,再加少許5%TCA溶液研磨,倒上清液,重復3次。最后一次將殘渣一起到入離心管。注意:總的溶液不要超出10毫升。(既不要超出離心管的容量)。
②離心,轉速3000轉/分鐘,共三次。第一次15分鐘,取上清液。后兩次各5分鐘取上清液到25毫升錐形比色管中。最后濾液保持18毫升左右。(測肝胰腺樣品時,每次取上清液時應過濾。因為其含量大容易夾帶殘渣。)
③水浴,在向比色管中加入2毫升6mol/L 鹽酸之后搖勻,在96℃水浴鍋中水浴2小時。
④定容取樣。水浴后,用流水冷卻后加入2毫升6mol/L 氫氧化鈉搖勻。定容至25毫升的容量瓶中。吸取0.2 ml的樣品液,以蒸餾補至2.0ml,然后加入6%苯酚1.0ml及濃硫酸5.0ml,搖勻冷卻室溫放置20分鐘以后于490nm測光密度。每次測定取雙樣對照。以標準曲線計算多糖含量。
Ⅳ、注意
(1)此法簡單、快速、靈敏、重復性好,對每種糖僅制作一條標準曲線,顏色持久。
(2)制作標準線宜用相應的標準多糖,如用葡萄糖,應以校正系數0.9校正μg數。
(3)對雜多糖,分析結果可根據各單糖的組成比及主要組分單糖的標準曲線的校正系數加以校正計算。
(4)測定時根據光密度值確定取樣的量。光密度值最好在0.1——0.3之間。比如:小于0.1之下可以考慮取樣品時取2克,仍取0.2ml樣品液,如大于0.3可以減半取0.1ml的樣品液測定。
(四)蒽酮法
Ⅰ、實驗原理
糖在濃硫酸作用下,可經脫水反應生成糠醛和羥甲基糠醛,生成的糠醛或羥甲基糠醛可與蒽酮反應生成藍綠色糠醛衍生物,在一定范圍內,顏色的深淺與糖的含量成正比,故可用于糖的測定。
該法的特點是幾乎可以測定所有的碳水化合物,不但可以測定戊糖和己糖,而且可以測所有的寡糖類和多糖類,其中包括淀粉、纖維素等(因反應液中的濃硫酸可以把多糖水解成單糖而發生反應。所以,用蒽酮法測出的碳水化合物含量,實際上是溶液中全部可溶性碳水化合物總量。在沒有必要細致劃分各種碳水化合物的情況下,用蒽酮法可以一次測出總量。此外,不同的糖類與蒽酮試劑的顯色深度不同,果糖顯色最深,葡萄糖次之,半乳糖、甘露糖較淺,五碳糖顯色更淺。故測定糖的混合物時,常因不同糖類的比例不同造成誤差,但測定單一糖類時,則可避免此種誤差。
Ⅱ、試劑:
蒽酮試劑,0.20 g蒽酮溶入100 mL 95%濃硫酸中,冰箱保存;
Ⅲ、方法:
樣品2.0 mL加5.0 mL蒽酮試劑,混勻,然后水浴煮沸10 min,取出冷卻至室溫,在620 nm處測定其吸光度,根據標準曲線計算水樣中糖的濃度。(標線以葡萄糖為標樣)