蔗汁中还原糖含量检测方案(其它)

甘蔗糖业 2008年第6期 Sugarcane and Canesugar 2008年12月 钟映萍等：还原糖测定仪与人工滴定法分析蔗汁还原糖含量的比较 还原糖测定仪与人工滴定法分析蔗汁还原糖含量的比较 钟映萍 曾练强 黄玉南 梁 磊 陈仲华 (广州甘蔗糖业研究所 广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室，广州 510316) 摘 要 用全自动还原糖测定仪法测定各甘蔗汁中还原糖含量，其测定结果标准偏差(RSD) 为0.3%~5%， 平均标准偏差为1.9%。该测定方法操作简便，结果重现性好，准确可靠，可作为甘蔗选育、甘蔗制糖领域质控参考分析方法。 关键词 蔗汁；还原糖；测定仪 0前言 还原糖含量在一定程度上反映制糖原料和产品的质量以及生产过程中工艺控制正常与否，如甘蔗的成熟情况、蔗糖的转化、蔗糖贮存性能等。按照国家标准，一级白砂糖要求还原糖分≤0.10%，因此，蔗汁中还原糖含量的测定是甘蔗制糖的一项重要指标内容。 还原糖的测定方法一般有物理法(相对密度法、重量法、折光法、旋光法、近红外光谱法等)、化学法(兰-艾农法Lane-Eynon、直接滴定法、高锰酸钾法、斐林试剂法、铁氰化钾法、萨氏法Somogyi、碘量法、缩合反应法、DNS比色法、硫酸-酚法、蒽酮法等)、色谱法(HPLC法、GC法、纸层析法、薄层色谱法等)、酶法、发酵法(测不可发酵糖)等.。上述测定方法常受蔗汁中其他非还原糖类物质干扰，大多需要经过去除蛋白、澄清等预处理过程，并且存在操作复杂，人为造成的误差较大等缺点。寻找快速、准确、操作方便的还原糖测定方法很有必要。本文采用全自动还原糖测定仪对甘蔗汁中还原糖进行测定并与斐林试剂人工滴定方法进行了对比，表明全自动还原糖测定仪操作简便，重现性好，可通过还原糖含量作为甘蔗选育和制糖工艺控制的指标。 1.1i试验原料 甘蔗，广州甘蔗糖业研究所提供。 1.2仪器 榨汁机； SGD-III型全自动还原糖测定仪(山东省科学院生物中心研制)。 1.3试剂 1.3.1药品 葡萄糖(中国药品生物制品检定所)；硫酸铜；次甲基蓝；酒石酸甲钠；氢氧化钠；亚铁氰化钾；双蒸水；试剂均为分析纯。 1.3.2斐林试剂的配制” 1.3.2.1斐林试剂甲液 称取35.0g硫酸铜，加入1%次甲基蓝溶液5mL，用蒸馏水溶解后定容至1000mL. 1.3.2.2斐林试剂乙液 称取117.0g酒石酸钾钠及126.4g氢氧化钠，用蒸馏水溶解后加加9.4g亚铁氰化钾，完全溶解后定容至1000mL。 1.3.3葡萄糖标准溶液的配制 1.3.3.11%葡萄糖标准溶液 精密称取葡萄糖(105℃干燥至恒重)0.50 g，加蒸馏水溶解，加加0.5mL盐酸，用蒸馏水溶解定容于500 mL容量瓶中，浓度为1mg/mL，备用。 1.3.3.20.45%葡萄糖标准溶液 吸取1%葡萄糖对照品溶液45 ml，加蒸馏水定容至100 mL。 1.4实验方法 1.4.1全自动还原糖测定仪测定方法 开机，设定参数，启动程序，仪器自动进入稳定程序及定标T1值(0.4%葡萄糖)，待打印出T1值后进行T2值(1%葡萄糖)的标定。定标完成后，自动进入测定程序，吸取500mL待测甘蔗汁，待进样指示灯亮时将待测液注入反应池，反应结束后仪器自动打印测定结果4-5。每个样品平行测定3次，取平均值即可。 1.4.2斐林人工滴定法 精确吸取斐林甲、乙液各5 mL，放入150 mL锥形瓶内，加蒸馏水10mL及1mL10%样品稀释液，再用糖液滴定管加加比预备滴定耗用量少0.5 mL左右的0.1%葡萄糖标准液，摇匀后加热，使其在1~2min内沸腾，沸腾30 s后匀速滴入0.1%葡萄糖标准液至蓝色消失即为终点，记下沸腾前后共耗用0.1%葡萄糖标准液的毫升数。 结果分析 2.1全自动还原糖测定仪测定结果线性关系考察 取干燥至恒重的无水葡萄糖2.0g，精密称定，置100 mL容量瓶中，加0.1mL盐酸，分别精密吸取上述葡萄糖溶液1、2、3、4、5、6mL于6 个10mL容量瓶中，加蒸馏水至刻度。用还原糖测定仪测定上述标准溶液中还原糖含量，每次进样0.5 mL。以测定值Y为纵坐标，还原糖含量x为横坐标，绘制标准曲线。 葡萄糖测定标准曲线如图1，图中纵坐标为测定值Y，横坐标为还原糖含量x。回归方程为Y=1.0064X+0.0028， R’=0.9999，可见葡萄糖含量在0~1.2%之间时，全自动还原糖测定仪测定结果具有良好的线性关系，可以满足测定要求。 图1 葡萄糖测定标准曲线 2.2斐林试剂人工滴定法测定不同浓度的标准葡萄糖样品 表1为斐林试剂人工滴定法测定不同浓度的标准葡萄糖样品耗用样品容积值，表1可见，同一浓度的葡萄糖样品，测定结果具有一定的稳定性和重现性。但是利用手工滴定法测定不同葡萄糖浓度的线性相关系数范围为0.9110~0.9332，线性相关性较不明显于还原糖测定仪的测定结果。 表1 斐林试剂人工滴定法测定不同浓度的标准葡萄糖样品测定值 (单位：v/mL) 标准葡萄糖(%) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.2 1 53.00 26.00 16.85 12.35 9.70 8.15 6.85 5.85 4.60 3.75 2 53.25 25.05 16.95 12.45 10.20 8.35 7.15 5.80 4.50 4.05 3 53.45 25.20 16.80 12.50 9.90 7.85 6.85 5.85 4.90 4.15 4 53.25 25.60 16.60 12.50 9.75 8.05 6.85 5.95 4.70 3.80 5 52.10 25.10 16.90 12.30 9.70 8.15 7.10 5.90 4.65 3.90 6 53.40 25.15 16.60 12.65 9.75 8.10 7.10 5.90 4.60 4.15 平均值X 53.08 25.35 16.78 12.46 9.83 8.11 6.98 5.88 4.66 3.97 标准差S 0.50 0.37 0.15 0.12 0.19 0.16 0.15 0.05 0.14 0.18 CV (%) 0.01 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 0.01 0.03 0.04 2.3全自动还原糖测定仪和斐林试剂人工滴定法测定蔗汁中还原糖含量结果对比 表2为全自动还原糖测定仪和斐林试剂人工滴定法测定蔗汁中还原糖含量结果。 表2 SGD—I11型全自动还原糖测定仪测定蔗汁中还原糖含量结果(%)对比 样 本 品种名 还原糖仪测定结果 人工滴定结果 d 1 2 3 STD CV% 1 2 3 STD CV% 1 95H402 0.625 0.647 0.629 0.012 1.849 0.827 0.876 0.812 0.033 3.993 -0.205 2 Q117 1.036 0.997 0.986 0.026 2.611 1.037 0.992 0.984 0.029 2.845 0.002 3 90110 1.406 1.402 1.4 0.003 0.218 1.475 1.523 1.456 0.035 2.326 -0.082 4 95H403 0.79 0.881 0.8 0.050 6.059 0.848 0.858 0.864 0.008 0.944 -0.033 5 95H401 1.338 1.324 1.322 0.009 0.656 1.457 1.429 1.403 0.027 1.889 -0.102 6 95H403 2.068 2.038 2.038 0.017 0.846 1.05 1.041 1.027 0.012 1.115 1.009 7 95H401 1.676 1.706 1.68 0.016 0.965 1.66 1.759 1.785 0.066 3.802 -0.047 8 Q165 1.033 1.047 1.03 0.009 0.875 1.067 1.047 1.038 0.015 1.413 -0.014 9 95H402 0.752 0.752 0.76 0.005 0.612 0.78 0.802 0.719 0.043 5.606 -0.012 10 ROC10 1.089 1.112 1.08 0.017 1.509 1.082 1.093 1.093 0.006 0.583 0.004 11 95H402 1.27 1.26 1.255 0.008 0.605 1.174 1.237 1.271 0.049 4.010 0.034 12 95H404 0.531 0.561 0.531 0.017 3.202 0.548 0.583 0.596 0.025 4.313 -0.035 13 95H400 1.798 1.798 1.816 0.010 0.576 1.775 1.863 1.833 0.045 2.453 -0.020 14 Q124 1.133 1.184 1.139 0.028 2.420 1.148 1.177 1.196 0.024 2.060 -0.022 15 Q141 1.299 1.289 1.291 0.005 0.409 1.307 1.292 1.314 0.011 0.862 -0.011 16 Q171 0.607 0.586 0.626 0.020 3.300 0.586 0.603 0.609 0.012 1.991 0.007 17 Q135 0.859 0.878 0.874 0.010 1.151 0.916 0.898 0.909 0.009 1.000 -0.037 18 ROC16 0.807 0.813 0.819 0.006 0.738 0.851 0.819 0.845 0.017 2.029 -0.025 19 95H401 1.904 1.872 1.924 0.026 相关系数： 0.9268656 平均差异：：-0.007 由结果可知，对于不同样品的测定结果具有可比性，针对同一样品，还原糖测定仪测量标准偏差(S)、变异系数(CV)均小于直接滴定法，说明还原糖测定仪法数据的稳定性好、重现性好，测定结果的精密度、准确度高。这是因为还原糖测定仪恒定了斐林试剂滴定法测定还原糖的温度、搅拌力度、蒸发量、滴定速度等手工滴定中很难控制的参数，同时滴定终点不受颜色等杂质的干扰。手工斐林试剂法测定还原糖时，其滴定 终点受颜色的影响，滴定终点难以判断，因此测定误差较大。还原糖滴定仪操作简单，测定快速准确，测试成本低. 3结果讨论 (1)线性关系考察。以测定值Y为纵坐标，还原糖含量x为横坐标，绘制标准曲线。得回归方程为Y=1.0064X+ 0.0028，R’= 0.9999， 具有 良好的线性关系。 (2)精密度实验。按全自动还原糖测仪法分别重复测定各甘蔗汁样品3次，其测定标准差为0.003~0.055，平均标准偏差为0.019，人工滴定对比试验测定标准差0.003~0.069，平均标准偏差为0.019，全自动还原糖测仪法精密度良好。 (3)目前还原糖测定方法很多，有比色法、斐林试剂滴定法等，还原糖测定仪为较新的方法。使用还原糖测定仪测定的重现性、精密度较好，其测定原理与斐林试剂滴定法相同，但操作更加简便，不需要加热滴定，亦克服了手工滴定人为造成的误差，故此方法可作为蔗汁中总还原糖含量的测定方法。 (4)全自动还原糖测定仪测定方法操作简便，结果重现性好，准确可靠，可作为甘蔗选育、甘蔗制糖领域质控参考分析方法。 ( 参考文献 ) ( [1]中国轻工总会甘蔗糖业质量监督检测中 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The results showed that the standard deviation was 0.3%~5%， and theaverage standard deviation was 1.9%. This method is simple， accurate and with good stability， which can be usedas a quality control method in sugarcane industry. Keywords Sugarcane Juice；Reducing Sugar； Determination Instrument (上接第29页)肥料)的综合利用，提高燃料乙醇项目整体经济效益。 (5)乙醇厂建设要统一规划，合理布置，讲究经济规模，实现全年均衡生产，切忌“小、土、群”应采用新技术、新工艺和高效节能的新设备。 (6)要重视与国内外高科技部门和企业的技 术经济合作。特别是要注重乙醇高混合配比(可达70%)和低成本含水乙醇(95%)在汽车上的应用及燃料乙醇对燃油系统防腐蚀等技术。这些技术对广西尤为重要，因为广西今后将成为全国的燃料乙醇生产基地，对燃料乙醇的自产自销应当尽早考虑。 (本篇责任编校：朱涤荃) -OChina Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http：//www.cnki.net