直接滴定法测总糖含量时检测标准的统一性研究
2024-12-31余精中
摘 要:现行的食品检测标准中,用直接滴定法(通常称斐林试剂法)测定食品中总糖含量时,不同食品指定的检测方法标准各不相同,不同标准中滴定用的斐林试剂配方也不尽相同;这些形式各样的检验标准,虽然看起来颇为复杂,实则检测基本原理一样,实验步骤也大同小异。鉴于此,本文试图研究用统一的方法来进行各类食品中总糖含量的测定。试验结果表明,采用本文的方法可以很好地测定各类食品中的总糖含量,结果准确可靠(除含量偏低样品外,相对偏差<1%),为统一直接滴定法测总糖含量的标准提供了强有力的支撑。
关键词:直接滴定法;总糖;食品检测;方法标准统一
Study on the Unity of Detection Standards for Total Sugar Content by Direct Titration
YU Jingzhong
(Guangxi Zhuang Autonomous Region Product Quality Inspection and Research Institute, Nanning 530299, China)
Abstract: In the current food testing standards, the direct titration method (commonly known as the Fehling reagent method) is used to determine the total sugar content in food. Different foods have different designated testing method standard numbers, and the Fehling reagent formula used for titration in different standards is also different. These various forms of testing standards may seem quite complex, but in fact, their basic principles of detection are the same, and the experimental steps are also similar. In view of this, this article attempts to study the determination of total sugar content in various foods using a unified method. The experimental results show that the method proposed in this article can effectively determine the total sugar content in various foods, and the results are accurate and reliable (except for samples with low content, the relative deviation is lower than 1%), which provides strong support for the standardization of direct titration method for measuring total sugar content.
Keywords: direct titration; total sugar; food testing; method standards unity
“总糖”是食品检验中一个常规分析项目,一般指具有还原性的糖(如葡萄糖、果糖、乳糖和麦芽糖等)和在测定条件下能水解成为还原糖的低聚糖(如蔗糖等)的总和,不包括淀粉。现行的食品标准中,总糖的测定主要是斐林试剂滴定法,包括斐林试剂法和将斐林试剂法稍作改进后的碱性酒石酸铜甲、乙液滴定法(也称亚铁氰化钾法)。其原理都是在加热沸腾的条件下,还原糖与二价铜离子发生反应,生成砖红色的Cu2O沉淀。达到终点时,稍过量的还原糖将次甲基蓝还原为无色的隐色体而显出氧化亚铜的颜色。
然而,不同产品(如糕点[1-3]、馅料[4]、蜜饯[5]、冷冻饮品[6]、酒类[7-8]、肉制品[9]等)指定的总糖检测标准各不相同;不同标准中滴定用的斐林试剂配方不尽相同,斐林溶液和碱性酒石酸铜溶液的用量也不统一。上述总糖的检验标准虽然形式各样,但检测基本原理一样,实验步骤也大同小异。鉴于此,本文试图研究用统一的方法来进行这些产品的总糖测定。
1 材料与方法
1.1 样品
蛋糕、月饼、馅料、芒果干、雪糕(或老冰棍)、葡萄酒、果酒、牛肉干(或猪肉脯)等均购自超市。
1.2 试剂配制
实验中所用的葡萄糖为优级纯,其余试剂均为分析纯。①碱性酒石酸铜甲液和乙液、乙酸锌溶液和亚铁氰化钾溶液按照《食品安全国家标准 食品中还原糖的测定》(GB 5009.7—2016)方法配制。②准确称取1.000 0 g(精确至0.000 1 g)在98~100 ℃烘箱内烘3 h并在干燥器中冷却的葡萄糖,用蒸馏水溶解后加5 mL盐酸,用纯水定容至1 L得到葡萄糖标准溶液(1.000 mg·mL-1)。③盐酸和蒸馏水等体积混合得到盐酸溶液(1+1)。④氢氧化钠溶液(200 g·L-1)、酚酞指示剂(10 g·L-1)或甲基红指示剂(1 g·L-1)。
1.3 仪器设备
电子天平(梅特勒MS204S,感量为0.1 mg);恒温数显水浴锅(常州国华);鼓风干燥箱(赛默飞OMS180);可调式电炉(天津泰斯特)。
1.4 实验方法
1.4.1 样品前处理
(1)糕点类(包括月饼)、蜜饯(果脯)、食品馅料和肉制品。根据样品含糖量的高低,称取2.5~10.0 g经粉碎或捣碎的样品,加50~100 mL水浸泡30 min以上,必要时放置于45~55 ℃水浴,不时摇动或搅拌,使样品中的糖分充分溶解出来。然后转移至250 mL容量瓶,加入5 mL乙酸锌、5 mL亚铁氰化钾溶液,稍微摇动后加水至刻度,充分摇匀,再静置30 min。然后用滤纸过滤,取滤液25 mL于另一个事先备好的100 mL容量瓶中,加5 mL盐酸(1+1),置于67~70 ℃水浴锅中水浴15 min,及时取出,冷却后加1滴酚酞,用氢氧化钠溶液调至微红色,于室温下定容至100 mL,摇匀待测。
(2)冷冻饮品。先取整个样品(如冰淇淋、雪泥、雪糕或冰棍等)让其解冻,解冻完成后混匀,后续步骤从称样开始同1.4.1(1)。
(3)露酒、果酒(葡萄酒)和黄酒。先将酒样摇匀,根据酒样的糖度,用移液管吸取1~25 mL酒样于100 mL容量瓶中,加5 mL盐酸(1+1),置于67~70 ℃水浴锅中水浴15 min,及时取出,冷却至室温。酒样颜色较浅时,加1滴酚酞,用氢氧化钠溶液调至微红色;酒样颜色较深时,加1滴甲基红做指示剂,用氢氧化钠调至溶液刚转为黄色。最后于室温下定容至100 mL,摇匀待测。
1.4.2 样品测定
碱性酒石酸铜甲、乙液的标定及样品的测定,均按GB 5009.7—2016中的方法和步骤进行。碱性酒石酸铜甲液和乙液的移取体积都是5 mL。
1.4.3 计算公式
试样(酒类除外)中总糖的含量(以葡萄糖计)按式(1)计算,酒类中总糖含量(以葡萄糖计)按式(2)计算。
(1)
(2)
式中:X为试样中总糖含量,g/100 g或%;m为称取的试样质量,g;V为滴定时消耗试样溶液的体积,mL;A为碱性酒石酸铜甲、乙液各5 mL相当于葡萄糖的质量,mg;V1为酒样的取样体积,mL。
2 结果与分析
2.1 标准方法信息汇总
为验证本实验开发的方法准确性,各样品检测结果均与采用标准方法得到的结果进行对比,标准方法所用试剂及适用范围总结见表1。
2.2 糕点类总糖测定结果
由表2可以看出,本研究采用碱性酒石酸铜溶液代替标准中的斐林试剂测得的总糖含量与按食品标准方法测得的总糖含量基本一致,偏差小于1%且都在误差范围内。
2.3 食品馅料类总糖测定结果
由表3可以看出,本方法所用的滴定试剂对食品馅料类总糖的测定也具有很好的适用性。
2.4 蜜饯(果脯)类、冷冻饮品类总糖测定结果
本方法和GB/T 10782—2021(7.4)、GB/T 31321—2014(4)都是用碱性酒石酸铜作为滴定试剂来测定总糖含量,从表4可以看出,两者的测定结果基本没有区别。
2.5 酒类总糖测定结果与比较
由表5可以看出,除了总糖含量偏低的干型黄酒,本方法与食品标准方法测得的结果偏差很小(<0.5%)。
2.6 肉制品类总糖测定结果与比较
本方法与GB/T 9695.31—2008(第二法)测定总糖的实验过程和所用试剂基本完全相同,所得结果偏差低于2%(见表6)。
2.7 低糖样品的测定
从以上数据可以发现,对于一些总糖含量很低的样品(比如酒类总糖含量小于1 g·L-1,除酒类外其他样品总糖含量小于1 g/100 g时),用本试验前面所用的方法和食品标准里面的方法都很难测得准确的结果。这是因为消耗的滴定液体积过大(滴定体积远超过20 mL,有的超过50 mL还达不到终点),导致滴定的时长无法控制,所以很难测得准确的实验结果。
采用两种改进后的测定方法解决这一问题:反滴定法[10-11]和笔者自创的加标滴定法。使用这两种改进后的滴定方法时,实验原理、样品的前处理、碱性酒石酸铜溶液的标定等都不变,仅改变试样的测定过程。
2.7.1 反滴定法
(1)预滴。吸取待测样液10 mL于150 mL锥形瓶中,加入碱性酒石酸铜甲、乙液各5 mL,放入4~6颗玻璃珠,置于铺有石棉网的电炉上加热,控制在2 min内煮沸,用事先装好葡萄糖标液的滴定管滴定至终点,记录消耗葡萄糖标液的体积。
(2)正式滴定。吸取待测样液10 mL于150 mL锥形瓶中,加入碱性酒石酸铜甲、乙液各5 mL,预先加入比预滴定体积少0.5~1.0 mL的葡萄糖标准溶液,其余步骤与预滴相同。
(3)试样(酒类除外)中总糖的含量(以葡萄糖计)按式(3)计算,酒类中总糖含量(以葡萄糖计)按式(4)计算。
(3)
(4)
式中:F为葡萄糖标准品的消耗量,mg;其他公式代号含义与前述一致。由于葡萄糖标准溶液的浓度为1.000 mg·mL-1,因此F在数值上等于葡萄糖标液的滴定体积。
2.7.2 加标滴定法
吸取碱性酒石酸铜甲、乙液各5 mL于150 mL锥形瓶中,预先加入一定体积葡萄糖标液,放入4~6颗玻璃珠,置于铺有石棉网的电炉上加热,控制在2 min内煮沸,用滴定管装好待测样液滴定至溶液的蓝色刚好褪去为终点,记录消耗待测样液的体积。通常,预先加入的葡萄糖标液比标定碱性酒石酸铜甲、乙液所消耗的葡萄糖标液的体积小0.5~2.0 mL,具体可根据实验需要调整。
试样(酒类除外)中总糖含量(以葡萄糖计)按式(5)计算,酒类中总糖含量(以葡萄糖计)按式(6)计算,公式代号含义与前述一致。
(5)
(6)
2.7.3 实际样品检测
从表7数据可知,对于总糖含量极低的样品(<1%),两种方法的检测结果接近,均具有实际应用价值。
3 结论
采用本方法可以很好地测定各类食品中总糖的含量,结果准确可靠,为统一直接滴定法测总糖含量的标准提供了强有力的支撑。
参考文献
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[6]国家质量监督检验检疫总局,国家标准化管理委员会.冷冻饮品检验方法:GB/T 31321—2014[S].北京:中国标准出版社,2014.
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