医学生物物理

《医学生物物理》

课程设计报告

报告题目：淀粉中还原糖和总糖含量的测定

适用专业：生物医学工程

姓名：

指导老师：

自动化学院

二0一二年六月

淀粉中还原糖和总糖含量的测定一、实验概述

1、还原糖和总糖的含义

还原糖是指含有自由醛基或酮基的糖类，单糖都是还原糖，双糖和多糖不一定是还原糖，如乳糖和麦芽糖是还原糖，蔗糖和淀粉是非还原糖。

总糖主要指具有还原性的葡萄糖，果糖，戊糖，乳糖和在测定条件下能水解为还原性的单糖的蔗糖（水解后为1分子葡萄糖和1分子果糖），麦芽糖（水解后为2分子葡萄糖）以及可能部分水解的淀粉（水解后为2分子葡萄糖）。

2、常见的还原糖和总糖测定方法

利用糖的溶解度不同，可将植物样品中的单糖、双糖和多糖分别提取出来，对没有还原性的双糖和多糖，可用酸水解法使其降解成有还原性的单糖进行测定，再分别求出样品中还原糖和总糖的含量（还原糖以葡萄糖含量计）。总糖和还原糖测定方法较多，如3，5—二硝基水杨酸法、碱性铜试剂法、蒽酮比色法、斐林氏法等。

3、本实验采用方法原理

还原糖在碱性条件下加热被氧化成糖酸及其它产物，3,5-二硝基水杨酸则被还原为棕

红色的3-氨基-5-硝基水杨酸。在一定范围内，还原糖的量与棕红色物质颜色的深浅成正比

关系，利用分光光度计，在540 nm波长下测定光密度值，查对标准曲线并计算，便可求

出样品中还原糖和总糖的含量。由于多糖水解为单糖时，每断裂一个糖苷键需加入一分子水，所以在计算多糖含量时应乘以0.9。

4、该实验意义

植物体内的还原糖，主要是葡萄糖、果糖和麦芽糖。它们在植物体内的分布，不仅反映植物体内碳水化合物的运转情况，而且也是呼吸作用的基质。还原糖还能形成其他物质如有机酸等。此外，水果蔬菜中糖量的多少，也是坚定其品质的重要指标。还原糖在有机体的代谢中起着重要的作用，其他碳水化合物，如淀粉蔗糖等，经水解也生成还原糖。通过本实验，掌握还原糖定量测定的基本原理，练习比色定糖法的基本操作，热悉分光光度计的使用方法，通过这个实验不仅让同学们学习了理论知识，也增强实践操作的能力。

二、实验内容

1、实验材料

1．实验材料淀粉

2．主要仪器（1）具塞玻璃刻度试管：20 mL×11 （2）滤纸（3）烧杯：100 mL×2 （4）三角瓶：100 mL×1 （5）容量瓶：100 mL×3 （6）刻度吸管：1mL×1；2 mL×2；10 mL

×1 （7）恒温水浴锅（8）煤气炉（9）漏斗（10）天平（11）分光光度计

2、实验试剂

（1）1mg/mL葡萄糖标准液

准确称取80 ℃烘至恒重的分析纯葡萄糖100 mg，置于小烧杯中，加少量蒸馏水溶解后，转移到100 mL容量瓶中，用蒸馏水定容至100 mL，混匀，4℃冰箱中保存备用。

（2）3,5-二硝基水杨酸（DNS）试剂

3,5－二硝基水杨酸（DNS）试剂：称取6.5 g DNS溶于少量热蒸馏水中，溶解后移入1000 mL容量瓶中，加入2 mol/L氢氧化钠溶液325 mL，再加入45 g丙三醇，摇匀，冷却后定容至1000 mL。

（3）碘-碘化钾溶液：称取5 g碘和10 g碘化钾，溶于100 mL蒸馏水中。

（4）酚酞指示剂：称取0.1 g酚酞，溶于250 mL 70%乙醇中。

（5）6 M HCl和6 M NaOH各100 mL。（分别取59.19 mL 37 %浓盐酸和24克NaOH定容至100mL）

3、实验详细步骤

1. 制作葡萄糖标准曲线

取7支20 mL具塞刻度试管编号，按表1分别加入浓度为1 mg/mL的葡萄糖标准液、蒸馏水和3,5-二硝基水杨酸（DNS）试剂，配成不同葡萄糖含量的反应液。

将各管摇匀，在沸水浴中准确加热5 min，取出，用冷水迅速冷却至室温，用蒸馏水定容至20 mL，加塞后颠倒混匀。调分光光度计波长至540 nm，用0号管调零点，等后面7~10号管准备好后，测出1～6号管的光密度值。以光密度值为纵坐标，葡萄糖含量（mg）为横坐标，在坐标纸上绘出标准曲线。

2. 样品中还原糖和总糖的测定

（1）还原糖的提取

准确称取3.00 g淀粉，放入100 mL烧杯中，先用少量蒸馏水调成糊状，然后加入50 mL蒸馏水，搅匀，置于50 ℃恒温水浴中保温20 min，不时搅拌，使还原糖浸出。过滤，将滤液全部收集在100 mL的容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度，即为还原糖提取液。

（2）总糖的水解和提取

准确称取1.00 g淀粉，放入100 mL三角瓶中，加15 mL蒸馏水及10 mL 6 M HCl，置沸水浴中加热水解30 min, 取出1～2滴置于白瓷板上，加1滴I-KI溶液检查水解是否完全。如已水解完全，则不呈现蓝色。水解毕。冷却至室温后加入1滴酚酞指示剂，以6 mol/L NaOH溶液中和至溶液呈微红色，并定容到100 mL，离心取上清液10 mL于100 mL容量瓶中，定容至刻度，混匀，即为稀释1000倍的总糖水解液，用于总糖测定。

（3）显色和比色

取4支20 mL具塞刻度试管，编号，按表2所示分别加入待测液和显色剂，将各管摇匀，在沸水浴中准确加热5 min，取出，冷水迅速冷却至室温，用蒸馏水定容至20 mL，加塞后颠倒混匀，在分光光度计上进行比色。调波长540 nm，用0号管调零点，测出7～10号管的光密度值。

三、实验结果与分析

1、实验结果

表1 葡萄糖标准曲线制作

管号1mg/mL葡萄糖标准液

（mL）

蒸馏水

（mL）

DNS（mL）

葡萄糖含量

（mg）

光密度值

（OD540nm）

002 1.500 10.2 1.8 1.50.20.042 20.4 1.6 1.50.40.079 30.6 1.4 1.50.60.147 40.8 1.2 1.50.80.178

5 1.0 1.0 1.5 1.00.230

6 1.20.8 1.5 1.20.265

y=0.02268x-0.0016

表2 样品还原糖测定

管号还原糖待测

液（mL）

总糖待测

液（mL）

蒸馏水

（mL）

DNS

（mL）

光密度值

（OD-

540nm）

查曲线葡萄

糖量（mg）

平均值

70.5 1.5 1.5 0.011 80.5 1.5 1.5 0.005

9 1 1 1.5 0.187

10

1

1

1.5

0.156

计算出7、8号管光密度值的平均值和9、10管光密度值的平均值，在标准曲线上分别查出相应的葡萄糖毫克数，按下式计算出样品中还原糖和总糖的百分含量(以葡萄糖计)。

还原糖（%）= 查曲线所得葡萄糖毫克数 ×

提取液总体积 测定时取用体积

×100

样品毫克数

还原糖百分含量=毫克数×提取液总体积\测定时取用体积÷样品的质量= 76.76% 总糖的百分含量=毫克数×稀释倍数÷样品质量×0.9= 69.087% 总结：本实验测得还原糖的含量为76.76%，总糖的含量为69.087%

2、结果分析

1、 在称取淀粉和葡萄糖固体粉末时存在一定的误差

2、在配置葡萄糖标准溶液时，使用移液管移动液体，由于存在视线误差，所以没有很准确的移动相应的液体量

3、 在使用酚酞溶液进行中和总糖溶液时，滴入的酚酞溶液较多，达3-4滴，对实验结果可能也会产生一定的影响。

4、 由于在分光光度计进行比色之前，我们要将试管上溶液移到比色皿中，大约占比色皿的2/3.但事实上由于随机误差，不能保证每个比色皿中溶液都一样多且均匀。

3、实验效果评价

本次的实验结果和实验理论值还是存在一定的误差，实验的方法原理没有问题，但是实验过程中由于操作不准确以及实验仪器存在的固有误差，使得实验结果存在误差，但是还是能不大精准的反映淀粉中还原糖和葡萄糖的含量，所以实验效果是良。

四、思考题

1.在样品的总糖提取时，为什么要用浓HCl 处理？而在其测定前，又为何要用NaOH

中

和

？

总糖测定是建立在还原糖的基础上的，经过ＨＣＬ处理是为了将所有的非还原糖水解还原成还原性糖，经过测定还原性糖含量确定总糖含量，用ＮａＯＨ中和是因为HCL 会消耗菲

总糖（%）=

查曲线所得水解后葡萄糖毫克数×稀释倍数

×0.9×100

样品毫克数

林试剂，所以必须要先中和来消除其影响。2.标准葡萄糖浓度梯度和样品含糖量的测定为什么应该同步进行？比色时设0号管有什么意义？时间会影响反应程度，也就是所产生的产物颜色会不同，而且溶液的吸光值只是在一定的时间内是比较稳定的的，所以为了排除干扰，要同时进行，这样可以减少误差。3.绘制标准曲线的目的是什么？标准曲线是测量信号随一系列不同浓度的标准物质变化而得的直线关系，是在定量分析时用来判断未知浓度的。该实验是用来通过葡萄糖标准曲线求还原性糖和总糖含量的。

五、实验感想

实验感想

这次生物物理学的课设是做一个淀粉还原糖和总糖的测定实验，我们依据它们的测试原理，对照着发给我们的实验操作步骤一步步操作。

我们先按实验要求配制了实验所需的各种试剂，1mg/mL葡萄糖标准液、3,5-二硝基水杨酸（DNS）试剂、碘-碘化钾溶液、酚酞指示剂和6 M HCl和6 M NaOH。然后开始往下做其他的步骤。在老师的指导下我们做得很顺利，但在做到样品中还原糖和总糖的测定这一步骤的总糖的水解和提取时，遇到了一点问题，实验要求是准确称取 1.00 g淀粉，放入100 mL三角瓶中，加15 mL蒸馏水及10 mL 6 M HCl，置沸水浴中加热水解30 min, 取出1～2滴置于白瓷板上，加1滴I-KI溶液检查水解是否完全。如已水解完全，则不呈现蓝色。水解毕。冷却至室温后加入1滴酚酞指示剂，以6 mol/L NaOH溶液中和至溶液呈微红色，并定容到100 mL，离心取上清液10 mL于100 mL容量瓶中，定容至刻度，混匀，即为稀释1000倍的总糖水解液，用于总糖测定。前面几点做的还是可以的，但到了加酚酞试剂这一步时出现了问题，我们加了1滴，没变红，再加还是没变红，我们都以为是自己的实验失败了，可看到其他组一样没变红后，我们又想着再试一试，我们继续1滴1滴地加，终于在加了n次之后终于变红了。后面的实验又变的很顺利了，老师教了我们分光光度计的使用之后，我们很好的完成了实验。

这个课设应该是大学做得所有课设中花费时间最少的，我们从早上8点开始做到下午

1点左右就完成了整个课设实验要求。实验虽然简单，但是每一步的操作都需特别精细，不管是在试剂的配制还是在后续实验操作，我们都必须小心仔细，看准实验要求，这需要我们有足够的耐心与细心，而这些都是平时做实验必须具备的。而且在遇到难题时不能轻言放弃，要对自己有信心，有时候再往前走一步，或许就能找到解决的方法。这次实验最大的收获就是学会了分光光度计的使用，这个仪器对我来说既陌生又熟悉，因为我在课本中学过很多有关它的内容，但连实物都没见过一次，这次我不仅见到了，还学会了如何操作。我觉得这样的课设很有必要，不仅让我重新复习了课本的知识，有学到了新的内容，

感觉收获很大。