Question

怎样测定果实中的可溶性糖、还原糖和蔗糖？

Answer 1

答：果实中含有葡萄糖、果糖和蔗糖，这三者糖总称为可溶性（水溶性）糖。葡萄糖、果糖为六碳糖，称单糖，它们含有醛基和酮基，容易被氧化，又称为还原糖。蔗糖是十二碳糖，叫做双糖，不易被氧化，又称为非还原糖。测定前要先加酸使之水解，生成一个葡萄糖和一个果糖，再测定溶液中可溶性糖的含量。由于在未水解的溶液中还有还原糖，故应以二者之差来计算蔗糖含量。
所有的水果果实都含有葡萄糖和果糖，大部分也含有蔗糖，少数果实，如葡萄不含蔗糖。3种糖以果糖最甜，蔗糖次之，葡萄糖较差，甜度之比为100∶66∶45。
苹果的分析结果通常为：可溶性糖为9%～14%（一般为11%～12%），还原糖7%～10%（一般为9%～10%），蔗糖为0.7%～5%（一般为2%～3%）。梨的可溶性糖为7%～14%，（一般为8%～10%），还原糖6%～9%，蔗糖为0.6%～5%。仁果类（苹果、梨）的果糖含量较高，而核果类（桃、李、杏）中葡萄糖稍高于果糖。
（1）方法原理
铁氰化钾在碱性溶液中可氧化还原糖，用糖的浸出液滴定已知浓度一定量的铁氰化钾溶液时，铁氰化钾即被还原成亚铁氰化钾，还原糖被氧化成糖酸。溶液中有铁氰化钾存在时，溶液呈现指示剂的颜色。当铁氰化钾全部还原为亚铁氰化钾时，再多滴一滴糖液，指示剂就被还原成土黄色的三酚甲烷化合物，根据所消耗的糖液体积，计算糖的含量。
（2）试剂配制
①1%铁氰化钾溶液：准确称取105℃烘干100克分析纯的K3Fe（CN）6于300毫升烧杯中，加去离子水溶解，转移于1升容量瓶中，稀释至刻度，摇匀，过滤后贮于棕色瓶中备用。
②2.50摩尔/升氢氧化钠（NaOH）溶液：在小烧杯中，称取NaOH（分析纯）105克，溶于水中，冷却后用水稀释至1升（A液）。摇匀后从A液中吸取5毫升，加水至100毫升（B液）。吸取B液10～15毫升，用0.1摩尔/升标准酸标定其浓度。B液浓度乘以20即为A液浓度。要求A液恰为20.50摩尔/升。
③中性醋酸铅溶液：称取300克醋酸铅［Pb（CH3COO）2·3H2O］和50克氧化铅（PbO）加水50毫升，在沸水浴上加热至白色或紫红色（约需2～3小时），然后边搅拌边加水950毫升，将此混合液倒入瓶中，盖好，放温暖处，直至溶液澄清。过滤后保存在密封的棕色瓶中备用。
④饱和硫酸钠（Na2SO4·10H2O）溶液：称取165克 Na2SO4·10H2O溶解于1升水中。
⑤次甲基蓝指示剂：1.0克次甲基蓝溶于100毫升水中。
⑥甲基红指示剂：0.2克甲基红溶于100毫升60%乙醇中。
⑦8%氢氧化钠溶液：8克氢氧化钠溶于水稀释至100毫升。
⑧稀氢氧化钠溶液：8%氢氧化钠溶液10毫升稀释至100毫升。
⑨浓盐酸（HCl）：比重1.19，分析纯。
（3）仪器设备
万分之一的天平。百分之一的天平、恒温水浴锅、高速组织捣碎机等。
样品的采集：在果园里按照不同处理取树冠外围中部有代表性的无病虫果实若干（不得少于10个），带回实验室，把取来的果实样品洗净擦干或用湿毛巾擦净果皮。分析苹果、梨、葡萄时，需带果皮。剥皮容易的桃样品则应去皮，柑橘要去掉外果皮和里面的白色网纹。西瓜、甜瓜则只取可食部分。葡萄、苹果、桃、李、杏、柑橘和西瓜的种子均弃去，苹果和梨还应去掉鳞片。
取样时，对苹果、梨、桃、西瓜、甜瓜等新鲜水果，取每个果实中部纵横各一片，用不锈钢刀切碎。柑橘取每个果实对角线的两瓣；浆果（葡萄）取每个果穗的上下左右各方面果实数粒。有时葡萄用汁液进行分析。
（4）测定方法
①糖液的提取：用400毫升烧杯，在受皿天平上称取切碎的样品150克，加150毫升去离子水，在高速组织捣碎机上搅拌3分钟。用小烧杯在工业天平上称取浆状物50克（相当于样品25克）用水洗至250毫升容量瓶中，使瓶内液体约为150毫升，用8%氢氧化钠溶液中和溶液中的有机酸，每加1～2滴，摇匀溶液，并用红石蕊试纸少许投入瓶中，当红石蕊试纸在溶液中明显变蓝为止。
将瓶放入80℃的水浴中30分钟，每隔5分钟摇动一次，同时注意调节水浴温度。从水浴中取出瓶，趁热逐滴加入中性醋酸铅，以沉淀其中的蛋白质和色素等，每加数滴，充分摇动瓶子，然后静止片刻，观察上层溶液是否清亮，如已清亮就不加醋酸铅，以防过量，反而使溶液变得混浊无法滤出清夜（据经验，25克元帅系苹果约需中性醋酸铅1.6～1.8毫升，酸多的苹果，如国光，用量稍多些；25克梨则需1.5～3.5毫升）放置数分钟，再加入醋酸铅用量3～4倍的饱和硫酸钠溶液，使多余的铅生成硫酸铅沉淀，将容量瓶放冷，加水至250毫升，摇匀，用滤纸过虑到250毫升的三角瓶中，这一糖液即可用来还原糖的测定。
②还原糖的测定：进行正式测定前，应先预测一次。在100毫升三角瓶中，用三个滴定管分别加入1%铁氰化钾溶液20毫升，2.50摩尔/升氢氧化钠溶液5毫升及糖液3毫升，将三角瓶放在有石棉铁丝网的300瓦小电炉上电热煮沸1分钟，加一滴次甲基蓝指示剂，随即变加热边用上述糖液继续滴定，滴定速度要慢，使溶液保持微沸，在接近终点时，每加一滴糖液，都要充分摇动。溶液颜色的变化：绿—红—蓝紫—紫—土黄，从紫色突变土黄即达到终点。消耗的总糖量（包括先加入的3毫升）在4～6毫升之间时，结果最精确。如果消耗糖液超过8毫升，表示糖的浓度过淡，可取10毫升铁氰化钾溶液及2.50摩尔/升氢氧化钠溶液2.5毫升与糖液重新滴定。如果煮沸1分钟，加次甲基蓝指示剂后溶液立即变蓝，说明糖液太浓，需要稀释一倍后再滴定。
正式滴定：从上述预测，即可大致得到与20毫升铁氰化钾溶液作用时糖的消耗量，正式滴定时，在20毫升铁氰化钾和5毫升氢氧化钠溶液中，先加入比上述糖用量少0.5毫升的糖液（例如，预测时消耗为5.00毫升，则先加入4.5毫升）煮沸1分钟，加指示剂1滴，边加热边逐滴滴入糖液，每加一滴都要充分摇动，直到终点为止。
③可溶性糖的测定：在还原糖的滴定中，溶液里虽然有蔗糖，但是它不能被铁氰化钾所氧化，所以只能滴定出还原糖的含量。如欲滴定蔗糖，则另取糖液加酸水解，转化成等量的葡萄糖和果糖后，再照上法滴定。
测定步骤：吸取糖的滤液50毫升，放入1容量瓶中，另取100毫升容量瓶，加50毫升水，插入温度计，以观察温度变化，将它们一并放入预先加热到70℃的水浴中，当瓶内温度升至60℃时，取出容量瓶，用滴定管准确加入3毫升盐酸（比重1.19），将容量瓶再放入水浴中（注意经常摇动），待瓶内温度升至70℃时，在68～70℃下保持准确8分钟，取出容量瓶迅速冷却，加甲基红指示剂2滴，用8%氢氧化钠溶液中和快到中性时，可改用稀氢氧化钠溶液直到溶液由红变为橙色。如果发现溶液变为黄色，并变混浊，说明加碱过多，要用稀盐酸调回至橙红色。水解好的糖液加水至100毫升，照还原糖的测定与20毫升铁氰化钾溶液进行标定。
铁氰化钾液浓度的确定：准确称取在110℃烘过2小时的分析纯葡萄糖0.2000克溶于水，稀释至100毫升。用此溶液与100毫升铁氰化钾液滴定，方法同上，记下糖液用量。
（5）结果计算
10毫升铁氰化钾溶液相当于葡萄糖的克数（G）为：
G＝M×V/100
还原糖（%）＝2G×V1×100/W×V2
可溶性糖（%）＝2G×V1×2×100/W×V3
蔗糖（%）＝［可溶性糖（%）-还原糖（%）］×95%
式中：M——葡萄糖的重量（克）：
V——滴定10毫升铁氰化钾溶液所用的标准葡萄糖溶液的体积（毫升）；
V1——糖浸出液定容体积（毫升）；
V2——还原糖测定中20毫升铁氰化钾溶液消耗的待测糖溶液的体积（毫升）；
V3——可溶性糖测定中20毫升铁氰化钾溶液消耗的水解后待测糖溶液的体积（毫升）；
W——样品的鲜重（克）；
2——在可溶性糖的测定中吸出50毫升滤液，水解后定容至100毫升即将原来糖液稀释了一倍。