(整理)还原糖滴定法

15.2.2.1铜还原——直接滴定法

15.2.2.2 姆松——华尔格法(高锰酸钾容量法)

15.2.2.3常量法——氰化盐碘量法

15.2.2.4夏费—索姆吉法——半微量法

15.2.2.1 铜还原——直接滴定法(Lane-Eynon’s method)［1，2］Top

15.2.2.1.1 方法原理

样品中的水溶性糖可以用80℃温水浸提，但对含淀粉和菊糖高的样品则须用800mL·L-1-850mL·L-1酒精浸提，其中还原糖可使费林(Fehling)试剂还原生成

Cu

2O沉淀，而本身被氧化和降解成糖酸。费林试剂是由CuSO

4

溶液、NaOH和

KNaC

4H

4

O

6

溶液组成。在碱性溶液中，酒石酸盐可与铜盐形成配离子而不致生成氢

氧化铜沉淀。其反应如下：

Cu2++ 2OH- + 2(C

4H

4

O

6

)2-→［Cu(C

4

H

3

O

6

)

2

］

4

-+2H

2

O

在煮沸条件下，用还原糖待测液滴定一定量的费林试剂时，铜的酒石酸配离子被还原糖还原，产生红色Cu

2

O沉淀，还原糖则被氧化和降解，其反应示意式如下：

上述反应是铜还原法测糖的基本原理。

滴定时是以亚甲基蓝为氧化还原指示剂，稍过量的还原糖可使蓝色的氧化型亚甲基蓝还原为

无色的还原型亚甲基蓝，即达滴定终点。

还原糖与费林试剂反应的完全程度与滴定时条件(如加热强度、温度、时间等)很有关系，故必须严格按照操作规程测定。指示剂也消耗一定量还原糖，所以每次滴定时须按规定加入相同数量的亚甲基蓝。本法适宜于含糖量高的样品(15—50mL糖液中含糖50mg)。

15.2.2.1.2 主要仪器高速组织捣碎机；电热恒温水浴锅；玻塞滴定管(附弯形尖管，见图15-

图15-1 弯形尖管规格及安装图

1.玻塞滴定管

2.橡皮圈

3.橡皮管

4.弯形尖管(管径为5mm)

15.2.2.1.3 试剂

(1) Soxhlet修正的费林(Fehling)溶液：应用前立刻配制，通过下列费林试剂A和B溶液等体积混合而制得。

①费林试剂A：溶解CuSO

4·5H

2

O 34.639g于水中，移入500mL容量瓶中，

用水定容。

②费林试剂B：溶解酒石酸钾钠(KNaC

4H

4

O

6

·4H

2

O)173g和NaOH 50g于少量

水中，洗入500mL容量瓶中，用水定容。

(2) 100g·L-1中性醋酸铅溶液：称100g醋酸铅［Pb(CH

3COO)

2

·3H

2

O］(化学

纯)溶于水中，过滤后稀释至1L。

(3) Ba(OH)

2饱和溶液：在100mL无CO

2

水中，加入固体Ba(OH)

2

·8H

2

O(化学

纯)约6g，用玻棒搅拌，将烧杯盖好过夜，次日滤去未溶物，溶液装在细口瓶中备用。为了防止与空气中CO

2

接触，应装设碱石灰管及虹吸管。

(4) Na 2SO 4饱和溶液：称Na 2SO 4·10H 2O(化学纯)165g ，溶于1L 水中。

(5) 50g·L -1硫酸锌溶液：称取ZnSO 4·7H 2O(化学纯)50g ，加水溶解，并用水稀释至1L 。

(6) 850mL·L -1及800mL·L -1乙醇(C 2H

5OH)溶液：取950mL·L -1乙醇(分析

纯)85mL ，加水稀释至95mL ，即为850mL·L -1乙醇溶液。取950mL·L -1乙醇80mL ，加水稀释至95mL ，即为800mL·L -1乙醇溶液。

(7) 固体草酸钠(Na 2C 2O 4)试剂(分析纯)。

(8) 10g·L -1亚甲基蓝水溶液：称亚甲基蓝 1.00g 溶于水中，加水稀释至100mL 。

(9) 2mg·mL -1葡萄糖标准溶液：称取干燥的葡萄糖(优级纯)0.2000g 用少量水溶解后，洗入100mL 容量瓶中用水定容。

15.2.2.1.4 操作步骤 (1) 待测液制备

①水提取法：清除新鲜水果、蔬菜样品外来污染的杂质，尽可能快地磨细或切碎，混匀，称取样品25.00g —50.00g(含糖约2.5g)，置高速组织捣碎机中，加适量水后捣碎(或置研钵中加少量纯石英砂共同研磨)，然后小心移入250mL 容量瓶中，加水至约150mL ；或风干已磨细的样品则可称取0.500—5.00g ，洗入250mL 容量瓶中，亦加水至约150mL 。然后加入粉状CaCO 3 0.5—1.5g 中和样品中的酸度(防止浸提过程中蔗糖水解)，摇动1min ，置于80℃水浴中保温浸提0.5h ，其间摇动数次以利糖分浸提完全。冷却，滴加100g·L -1中性醋酸铅溶液至产生白色絮状沉淀，充分摇动混合，静置15min ，再滴加几滴中性醋酸铅溶液于上部清液中检查是否沉淀完全。如果还有沉淀形成，再摇动，静置，直至不产生白色絮状沉淀为止(约2—5mL)，用水稀释定容。用干滤纸过滤。加入足量草酸钠固体到滤液中，使铅沉淀完全，再用干滤纸过滤，再用固体草酸钠少许加到滤液中，检查铅是否沉淀完全。无铅的滤液待用。

②乙醇提取法：称取剪碎、混匀的新鲜植株样品(含大量淀粉或菊糖的样品)25.00g或是干样称0.500—5.00g，放入400mL烧杯中，加入850mL·L-1乙醇150mL浸泡过夜(另测样品水分)。倒入高速组织捣碎机的杯中捣碎，再倒回原烧杯中，用800mL·L-1乙醇将杯壁上的样品洗净，一同倒入烧杯中，过滤入250mL 容量瓶中，再用800mL·L-1乙醇少量多次洗涤残渣，直至滤液无糖反应为止(注1)。最后以800mL·L-1乙醇定容。吸取乙醇浸出液25.00—50.00mL(吸取量视含糖量与方法而定)，放入瓷蒸发皿中，如溶液呈酸性，用固体CaCO

中和，在60—80℃

3

水，用橡皮头玻棒将干物质洗下，边搅边加水浴上蒸干乙醇，后加入少量无CO

2

饱和溶液2—10mL，至溶液呈淡黄色(碱性)，此时絮状蛋白质沉淀物入Ba(OH)

2

溶液以沉淀浮在液面。加入酚酞指示剂1滴，在不断搅动下加入50g·L-1ZnSO

4

过量的Ba2+，直到溶液呈微红色时为止。过滤入50mL容量瓶中，用少量水洗涤沉淀后定容，待测。

(2)还原糖测定。试液呈中性或接近于中性，其滴定步骤如下：

① 约测：准确吸取未混的费林试剂A和B各5mL或12.5mL(或吸取混合费林试剂10mL或25mL)，放入250mL三角瓶中，由滴定管加入待测糖液约15mL，置在石棉网上加热煮沸，趁沸继续滴加糖液(注2，滴加速度约为10—15s之内加入1mL，直至溶液蓝色即将消失，加入10g·L-1亚甲基蓝指示剂3滴，继续滴加糖液，直至蓝色褪尽为止(注3)，记下待测糖液的用量(mL)。

②精密滴定：准确吸取未混的费林试剂A和B各5mL或12.5mL(或吸取混合费林试剂10mL或25mL)，放入250mL三角瓶中，加入待测糖液，其用量比上述滴定量约少0.5—1.0mL，置在石棉网上加热，使之2min内沸腾，维持沸腾2min 后，加入亚甲基蓝指示剂3滴，再逐滴地加入待测糖液，直至蓝色褪尽。前后总沸时间为3min。准确记下待测糖液的消耗量(V

)，须在15—50mL范围内(含糖量

1

近50mg)，否则应增减称样量，重新制备待测液。

(3)费林试剂的标定

同上15.2.2.1.4(2)①,②操作条件，葡萄糖标准溶液也分“约测”及“准确

(测定三次取平均值)。

测定”二步进行。准确记下消耗标准糖液用量为V

15.2.2.1.5 结果计算

还原糖，%=标准糖溶液浓度(2mg·mL-1)×V

0×V/(m×V

1

)×100

式中： V

—滴定10mL费林试剂所消耗标准葡萄糖液的量(mL)；

V

1

—滴定10mL费林试剂所消耗待测糖液的量(mL)；

V—待测糖液的总体积(mL)；

m—样品质量(mg)；

15.2.2.1.6 注释

1.检验糖方法：于白色点滴板的孔穴中加1%α-萘酚乙醇溶液2滴和浓H2SO4 10滴，混匀，加入待检的淋洗液1滴，1min后如无红圈出现，证明糖已洗净。

2.还原糖与碱性酒石酸铜试剂反应速度较慢，必须在加热至沸的情况下进行滴定。为了防止烧伤及便于滴定操作，可于滴定管尖部加接一弯形尖管，弯形尖管规格及安装如图15—1所示。并戴上隔热手套操作。

3.无色的还原型亚甲基蓝极易被大气中的O2所氧化，恢复原来的蓝色，故整个滴定过程中三角瓶不能离开电炉，使瓶中的溶液始终保持沸腾状态，液面覆盖水蒸汽，不与空气接触。

15.2.2.2 姆松——华尔格法(Munson-Walker 法)［2］(高锰酸钾容量法)Top

15.2.2.2.1 方法原理

将样品试液与过量的费林氏试剂反应，过滤取得生成物Cu

2

O后，用直接称

量法测知Cu

2

O的质量；或用容量法测知生成物中铜的质量。然后从表15-2(哈蒙德，Hammond)表查得与铜量相当的糖量，再计算样品的含糖量。由于这种方法所得结果准确，重现性好，但花费时间较多。美国AOAC分析方法1985年版介绍此法测定糖和糖浆中的转化糖。

高锰酸钾容量法，其反应为：

Cu

2O+Fe

2

(SO

4

)

3

+H

2

SO

4

→2CuSO

4

+2FeSO

4

+H

2

O

10FeSO

4+2KMnO

4

+8H

2

SO

4

→5Fe

2

(SO

4

)

3

+2MnSO

4

+K

2

SO

4

+8H

2

O

由反应式可知，10摩尔铜相当于2摩尔的高锰酸钾，则每mL1/5 mol·L-1KMnO

4

溶液相当Cu量。

x为158∶63.57×5=158/5∶x， x=63.6mg。

所以，已知高锰酸钾滴定量，就可计算成铜的质量，由表15-2计算样品的含糖量。

15.2.2.2.2 试剂

(1)高锰酸钾标准溶液(约为0.03152mol·L-1)，称取KMnO

4

4.98g溶于水中，煮沸过滤，放冷，稀释至1L，此液1mL相当于10mgCu。

(2)硫酸高铁溶液：溶解硫酸高铁(无水)Fe

2(SO

4

)

3

55g或硫酸铁铵

FeNH

4(SO

4

)2·12H

2

O 135g于水中，稀释1000mL。

(3)Soxhle修正的费林溶液：(同15.2.2.3.1)

(4)邻菲啉亚铁指示剂：溶解邻菲啉水合物0.7425g于0.25mol L-1FeSO

4

溶液(FeSO

4·7H

2

O 6.95g·L-1)25mL中。

15.2.2.2.3 操作步骤

试液应呈中性或弱碱性，应除去还原性干扰成分，并脱去铅。

吸取费林溶液A，B各25mL，置于400mL玻璃烧杯中，加入样品试液50mL，若样品试液容积较少，则可加水将溶液总容积调整到100mL。将烧杯置于电炉石棉网上加热，盖上表面玻璃，使在4min内沸腾，并继续保持混腾2min(此操作必须严格遵守)。立即趁热利用抽滤法通过事先已做好石棉垫的古氏坩埚或玻璃

滤器(3、4号)过滤，用60℃热水沏底洗涤Cu

2

O沉淀和烧杯，直至不呈碱性为止。并将坩埚或玻璃滤器外壁洗净，然后把古氏坩埚或玻璃滤器移入原烧杯中，加入

Fe

2(SO

4

)

3

溶液50mL，剧烈搅拌至Cu

2

O完全溶解。加2mol·L-1H

2

SO

4

20mL，用玻

棒不断搅拌坩埚，用标准KMnO

4

溶液滴定，当近终点时，加邻菲罗啉亚铁指示剂1滴，达到终点时由棕色溶液变为绿色。由高锰酸钾标准溶液滴定量换算成铜，再查表15-2，计算相当的还原糖质量(mg)。

15.2.2.2.4 结果计算

还原糖(%)=[查表得还原糖mg数×分取倍数]/样品质

量

式中：分取倍数=样品试液的总体积/测定时吸取试液的体积

注：这里还原糖是指葡萄糖或果糖。

表15-2 哈蒙德(Hammond)表——计算单一的及与蔗糖共存的葡萄糖、果糖、转化糖和乳糖

*()**单位：mg