第九章碳水化合物的测定
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9.1 概 述
碳水化合物是由碳、氢、氧三种元素组成的一 大类化合物，在食品领域统称为糖类物质，是 食品的重要组成部分。它们提供的热量占饮食 摄入量的70%以上，是人体能量的主要来源， 并可转化为脂肪，参与人体生理代谢过程。
糖+蛋白质→糖蛋白；糖+脂肪→糖脂
碳水化合物存在于各种食品的原料中（特别是 植物性原料中），是食品工业的主要原料和辅 助材料。
直
①碱性酒石酸铜溶液中反应
②天蓝色↓→深蓝色络合物
接
滴 定 法
③还原糖被氧化成醛酸
COOK
COOK
CHO
CHO
(CHOH)4 + 6
CHO
Cu +6 H2O
COOH
CHO
(CHOH)4 + 6
+3Cu2O
CHO
CH2OH
COONa
CH2OH
COONa
终点指示剂：次甲基蓝
氧化型：蓝蓝色色 还原型：无色
☆ 糖的显色反应
糖的性质
单糖与浓盐酸或浓硫酸作用，脱去三分子水生成糠醛。
与某些物质反应显现颜色。
☆ 还原性 一些低分子糖具有还原性（蔗糖没有还原性，因为蔗
糖没有半缩醛羟基）
在食品生产和科学研究中，定性、定量测 定各种碳水化合物是必要的。
在许多食品包装标签中须要标明出糖、增稠剂 （食用胶）、淀粉的含量等；
在食品加工工艺中糖类对改变食品的形态、组 织结构、理化性质及色、香、味等感官指标起 着十分重要的作用；
在营养配餐中，需测定各种食品的成分，如碳 水化合物含量。食品中所含糖的种类和含量在 一定程度上标志其营养价值的高低；
蜂蜜掺假的检测中，需进行糖品种的测定；
营养学中“总糖”包括单糖、低聚糖和淀粉。而 食品生产中常规分析项目“总糖”不包括淀粉。
在各种食品中存在形式和含量不一。碳水 化合物包括单糖、双糖、多糖。其中单糖是糖 的基本组成单位。单糖有葡萄糖、果糖和半乳 糖；低聚糖有蔗糖、乳糖、麦芽糖等；多糖有 淀粉、纤维素等。 有效碳水化合物—人体能消化利用的单糖、双 糖、多糖中的淀粉。 无效碳水化合物（膳食纤维等）—多糖中的纤 维素、半纤维素、果胶等不能被人体消化利用。 但这些无效碳水化合物能促进肠道蠕动，有益 于人体健康。
9.2 食品中糖类物质的测相定对方密度法法
物理法
物理法
折光法 旋光法
化学法 色质谱法
酶法
-半乳糖脱氢酶 -淀粉酶
酶法
葡萄糖氧化酶
重量法
测定膳食纤维、果胶
化学法
直接滴定法
还原糖法 (改良的蓝—爱农法） 高锰酸钾法
萨氏法
碘量法（醛糖）
3,5-二硝基水杨酸法
苯酚—硫酸法(总糖)
比色法
蒽酮法(总糖)
食品原9料.4和单产糖品构和成低是聚非糖常复的杂测的定，其含有
的各种组分很有可能对单糖和低聚糖的测定造成 干扰，因此，测定时首先要对含脂样品进行脱脂 处理，然后采用80%热乙醇溶液对待测样品进行 萃取。如果食品原料或产品太酸，如低pH值的果 汁，则在萃取前有必要进行中和以防止蔗糖水解。 80%乙醇萃取物除了碳水化合物外，还有灰分、 色素、有机酸，还可能会含有游离氨基酸和小分 子多肽。由于单糖和低聚糖是中性的，而杂质则 带有电荷，因此可用离子交换色谱法去除。
本法又称快速法，它是在蓝一爱农容量法基础上发展起来 的，其特点是试剂用量少，操作和计算都比较简便、快速， 滴定终点明显。
滴加比预测时样品溶液消耗总体积少1mL的样品溶液
10mL 甲液 + 乙液
+ 水10mL
在2min内加热沸腾
继续滴加至溶液蓝色刚好褪去
记录样品溶液消耗的体积。
样品溶液测定
方法同上
注意事项
本方法测定的是一类具有还原性质的总糖，包括葡萄糖、 果糖、乳糖、麦芽糖等，只是结果用葡萄糖或其他转化糖的 方式表示，所以不能误解为还原糖=葡萄糖或其他糖。但如果 已知样品中只含有某一种糖，如乳制品中的乳糖，则可以认 为还原糖=某糖。
9.4.1 还原糖的测定
食品中还原性糖有葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖等。
测定方法：
直接滴定法 KMnO4法
萨氏法 蓝-爱农法
依据GB/T 5009.7-2008 食品中还原糖的测定 第一法：直接滴定法（碱性铜盐法） 第二法：高锰酸钾滴定法
葡萄糖化学分子结构式
依据GB/T 5009.7-2008 食品中还原糖的测定 第一法：直接滴定法（碱性铜盐法） 原理：将一定量的碱性酒石酸铜甲、乙液等量混合， 立即生成天蓝色的氢氧化铜沉淀；这种沉淀很快与 酒石酸钾反应，生成深蓝色的可溶性酒石酸钾钠铜 络合物。在加热条件下，以次甲基蓝作为指示剂， 用样液滴定，样液中的还原糖与酒石酸钾钠铜反应， 生成红色的氧化亚铜沉淀；这种沉淀与亚铁氰化钾 络合成可溶的无色络合物；二价铜全部被还原后， 稍过量的还原糖把次甲基蓝还原，溶液由兰色变为 无色，即为滴定终点；根据样液消耗量可计算出还 原糖含量。
半胱氨酸—咔唑法
色谱法
纸色谱 薄层色谱 GC（需要衍生） LC(HPLC-DRD/ELSD/PAD、IEC)
质谱法（MALDI-TOF/MS）
9.3 样品的制备
可溶性糖类的测定通 常采用水、乙醇来做 提取剂。
单糖和双糖的样品制备和提取方法示意图
弃掉
食品原料和产品构成是非常复杂的，其含有 的各种组分很有可能对单糖和低聚糖的测定造成 干扰，因此，测定时首先要对含脂样品进行脱脂 处理，然后采用80%热乙醇溶液对待测样品进行 萃取。如果食品原料或产品太酸，如低pH值的果 汁，则在萃取前有必要进行中和以防止蔗糖水解。 80%乙醇萃取物除了碳水化合物外，还有灰分、 色素、有机酸，还可能会含有游离氨基酸和小分 子多肽。由于单糖和低聚糖是中性的，而杂质则 带有电荷，因此可用离子交换色谱法去除。
试剂说明：
① 碱性酒石酸铜甲液：硫酸铜+次甲基蓝； ② 碱性酒石酸铜乙液：酒石酸钾钠 + NaOH + 亚
铁氰化钾； ③ 乙酸锌溶液 ④ 亚铁氰化钾溶液 澄清剂 ⑤ 葡萄糖标准溶液：准确称取经 98 ～ 100 ℃ 干
燥至恒重的无水葡萄糖，加水溶解后移入 1000mL容量瓶中，加入5mL盐酸(防止微生物 生长)。
测 样定品处方理 法
样品 + 提取液 + 5 mL乙酸锌 + 5 mL亚铁氰化钾
静置
过滤
弃初滤液Βιβλιοθήκη Baidu收集滤液备用
碱性酒石酸铜溶液的标定
10ml 甲液 + 乙液 + 水10ml
滴加少量葡萄糖标准溶液
在2min内加热沸腾 继续滴加葡萄糖标准溶液直至溶液蓝色刚好褪去
记录消耗葡萄糖标准溶液的总体积
样品溶液预测(0.1%)
碳水化合物是由碳、氢、氧三种元素组成的一 大类化合物，在食品领域统称为糖类物质，是 食品的重要组成部分。它们提供的热量占饮食 摄入量的70%以上，是人体能量的主要来源， 并可转化为脂肪，参与人体生理代谢过程。
糖+蛋白质→糖蛋白；糖+脂肪→糖脂
碳水化合物存在于各种食品的原料中（特别是 植物性原料中），是食品工业的主要原料和辅 助材料。
直
①碱性酒石酸铜溶液中反应
②天蓝色↓→深蓝色络合物
接
滴 定 法
③还原糖被氧化成醛酸
COOK
COOK
CHO
CHO
(CHOH)4 + 6
CHO
Cu +6 H2O
COOH
CHO
(CHOH)4 + 6
+3Cu2O
CHO
CH2OH
COONa
CH2OH
COONa
终点指示剂：次甲基蓝
氧化型：蓝蓝色色 还原型：无色
☆ 糖的显色反应
糖的性质
单糖与浓盐酸或浓硫酸作用，脱去三分子水生成糠醛。
与某些物质反应显现颜色。
☆ 还原性 一些低分子糖具有还原性（蔗糖没有还原性，因为蔗
糖没有半缩醛羟基）
在食品生产和科学研究中，定性、定量测 定各种碳水化合物是必要的。
在许多食品包装标签中须要标明出糖、增稠剂 （食用胶）、淀粉的含量等；
在食品加工工艺中糖类对改变食品的形态、组 织结构、理化性质及色、香、味等感官指标起 着十分重要的作用；
在营养配餐中，需测定各种食品的成分，如碳 水化合物含量。食品中所含糖的种类和含量在 一定程度上标志其营养价值的高低；
蜂蜜掺假的检测中，需进行糖品种的测定；
营养学中“总糖”包括单糖、低聚糖和淀粉。而 食品生产中常规分析项目“总糖”不包括淀粉。
在各种食品中存在形式和含量不一。碳水 化合物包括单糖、双糖、多糖。其中单糖是糖 的基本组成单位。单糖有葡萄糖、果糖和半乳 糖；低聚糖有蔗糖、乳糖、麦芽糖等；多糖有 淀粉、纤维素等。 有效碳水化合物—人体能消化利用的单糖、双 糖、多糖中的淀粉。 无效碳水化合物（膳食纤维等）—多糖中的纤 维素、半纤维素、果胶等不能被人体消化利用。 但这些无效碳水化合物能促进肠道蠕动，有益 于人体健康。
9.2 食品中糖类物质的测相定对方密度法法
物理法
物理法
折光法 旋光法
化学法 色质谱法
酶法
-半乳糖脱氢酶 -淀粉酶
酶法
葡萄糖氧化酶
重量法
测定膳食纤维、果胶
化学法
直接滴定法
还原糖法 (改良的蓝—爱农法） 高锰酸钾法
萨氏法
碘量法（醛糖）
3,5-二硝基水杨酸法
苯酚—硫酸法(总糖)
比色法
蒽酮法(总糖)
食品原9料.4和单产糖品构和成低是聚非糖常复的杂测的定，其含有
的各种组分很有可能对单糖和低聚糖的测定造成 干扰，因此，测定时首先要对含脂样品进行脱脂 处理，然后采用80%热乙醇溶液对待测样品进行 萃取。如果食品原料或产品太酸，如低pH值的果 汁，则在萃取前有必要进行中和以防止蔗糖水解。 80%乙醇萃取物除了碳水化合物外，还有灰分、 色素、有机酸，还可能会含有游离氨基酸和小分 子多肽。由于单糖和低聚糖是中性的，而杂质则 带有电荷，因此可用离子交换色谱法去除。
本法又称快速法，它是在蓝一爱农容量法基础上发展起来 的，其特点是试剂用量少，操作和计算都比较简便、快速， 滴定终点明显。
滴加比预测时样品溶液消耗总体积少1mL的样品溶液
10mL 甲液 + 乙液
+ 水10mL
在2min内加热沸腾
继续滴加至溶液蓝色刚好褪去
记录样品溶液消耗的体积。
样品溶液测定
方法同上
注意事项
本方法测定的是一类具有还原性质的总糖，包括葡萄糖、 果糖、乳糖、麦芽糖等，只是结果用葡萄糖或其他转化糖的 方式表示，所以不能误解为还原糖=葡萄糖或其他糖。但如果 已知样品中只含有某一种糖，如乳制品中的乳糖，则可以认 为还原糖=某糖。
9.4.1 还原糖的测定
食品中还原性糖有葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖等。
测定方法：
直接滴定法 KMnO4法
萨氏法 蓝-爱农法
依据GB/T 5009.7-2008 食品中还原糖的测定 第一法：直接滴定法（碱性铜盐法） 第二法：高锰酸钾滴定法
葡萄糖化学分子结构式
依据GB/T 5009.7-2008 食品中还原糖的测定 第一法：直接滴定法（碱性铜盐法） 原理：将一定量的碱性酒石酸铜甲、乙液等量混合， 立即生成天蓝色的氢氧化铜沉淀；这种沉淀很快与 酒石酸钾反应，生成深蓝色的可溶性酒石酸钾钠铜 络合物。在加热条件下，以次甲基蓝作为指示剂， 用样液滴定，样液中的还原糖与酒石酸钾钠铜反应， 生成红色的氧化亚铜沉淀；这种沉淀与亚铁氰化钾 络合成可溶的无色络合物；二价铜全部被还原后， 稍过量的还原糖把次甲基蓝还原，溶液由兰色变为 无色，即为滴定终点；根据样液消耗量可计算出还 原糖含量。
半胱氨酸—咔唑法
色谱法
纸色谱 薄层色谱 GC（需要衍生） LC(HPLC-DRD/ELSD/PAD、IEC)
质谱法（MALDI-TOF/MS）
9.3 样品的制备
可溶性糖类的测定通 常采用水、乙醇来做 提取剂。
单糖和双糖的样品制备和提取方法示意图
弃掉
食品原料和产品构成是非常复杂的，其含有 的各种组分很有可能对单糖和低聚糖的测定造成 干扰，因此，测定时首先要对含脂样品进行脱脂 处理，然后采用80%热乙醇溶液对待测样品进行 萃取。如果食品原料或产品太酸，如低pH值的果 汁，则在萃取前有必要进行中和以防止蔗糖水解。 80%乙醇萃取物除了碳水化合物外，还有灰分、 色素、有机酸，还可能会含有游离氨基酸和小分 子多肽。由于单糖和低聚糖是中性的，而杂质则 带有电荷，因此可用离子交换色谱法去除。
试剂说明：
① 碱性酒石酸铜甲液：硫酸铜+次甲基蓝； ② 碱性酒石酸铜乙液：酒石酸钾钠 + NaOH + 亚
铁氰化钾； ③ 乙酸锌溶液 ④ 亚铁氰化钾溶液 澄清剂 ⑤ 葡萄糖标准溶液：准确称取经 98 ～ 100 ℃ 干
燥至恒重的无水葡萄糖，加水溶解后移入 1000mL容量瓶中，加入5mL盐酸(防止微生物 生长)。
测 样定品处方理 法
样品 + 提取液 + 5 mL乙酸锌 + 5 mL亚铁氰化钾
静置
过滤
弃初滤液Βιβλιοθήκη Baidu收集滤液备用
碱性酒石酸铜溶液的标定
10ml 甲液 + 乙液 + 水10ml
滴加少量葡萄糖标准溶液
在2min内加热沸腾 继续滴加葡萄糖标准溶液直至溶液蓝色刚好褪去
记录消耗葡萄糖标准溶液的总体积
样品溶液预测(0.1%)