浅析影响食品饮料中糖分检测的因素

摘要： 糖类是食品饮料中的重要组成部分。糖类物质是食品工业的主要原料和辅助材料。食品饮料中的糖分的高低不仅影响产品的口感、风味，而且会影响到产品的保质期。因此，食品生产企业必须严格控制食品饮料中的糖分的高低并且能够有效地检测出它的含量。本文从食品饮料中糖分的检测方法出发，主要论述了食品饮料中微量糖分检测的技术要领及其检验中的关键步骤，以实用性强，检测结果准确可靠为宗旨。特别是对于加工低糖、“无糖”食品及干型、半干型葡萄酒、黄酒、果酒的企业来说，提供一种检测技术以指导企业的生产。

Abstract： Sugar is an important part of food and drink. Sugar is the main raw material and auxiliary material of food industry. The level of sugar in food and drink not only affects the taste and flavor， but also affects the shelf life of products. So food production enterprises must strictly control the level of sugar in food and drink and effectively detect the content of it. Starting from the detection method of sugar in food and drink， this article mainly discusses the technology essentials of trace detection of sugar in the food and drink and the key step in the detection， with strong practicability and accurate and reliable result for the purpose. Especially it can provide a detection technology to guide the production of enterprises processing low sugar， "sugar free" foods and dry type， half dry type wine， rice wine and fruit wine.

关键词： 食品饮料;糖分检测;影响因素

Key words： food and drink;sugar detection;influencing factors

0 引言

在食品生产中，糖类对改变食品的形态、组织结构物化性质以及色、香、味等感官指标起重要作用。食品中糖类含量在一定程度上标志着营养价值的高低，是某些食品的主要质量指标。但是，在另外一些食品饮料中，比如干型、半干型葡萄酒、果酒、黄酒及低糖和“无糖”食品中糖分的指标成为限量指标。[1]生产企业如何控制好这一限量指标是企业的产品能否有效占领市场的前提。因此，糖类的测定，在食品加工业中具有十分重要的意义。

1 单糖和低聚糖常用测定方法

根据糖分的还原性来测定糖类的方法叫还原法。可测定葡萄糖、果糖、麦芽糖和乳糖等。

1.1 还原糖法（费林试剂法）

常用的试剂是费林氏试液，这是硫酸铜的碱性溶液。1964年《国际食糖分析方法统一委员会》把兰―埃浓法（Laneand Eynons Method）和姆送―华尔格法（Munson and Walkers Method）定为还原糖的标准分析法。

1.2 缩合反应法

单糖与强酸加热产生糠醛或糠醛衍生物，然后通过显色剂缩合成有色络合物，再进行比色定量。

1.3 碘量法

常温下，碘在氢氧化钠碱性溶液内产生次碘酸钠，次碘酸钠把醛糖氧化为醛糖酸钠。加入盐酸或硫酸，呈酸性，释放出多余的碘，用硫代硫酸钠标准溶液滴定余量的碘，根据消耗硫代硫酸钠的体积可计算出每毫升碘液相当于醛糖的毫升数。此法可配合直接滴定法，可用于葡萄糖和果糖共存时果糖的测定。先用碘的碱性溶液把葡萄糖氧化，过量的碘用硫代硫酸钠标准溶液滴定除去，然后用直接滴定法测定果糖的含量。

1.4 色谱法

色谱法：是一种物理的分析方法，利用混合物中各组分物理化学性质的差别（如吸附力、分子亲合力、分子性状和大小、分配系数等）使各组分以不同速度移动而达到分离（层析法）。

2 可溶性糖类的提取

食品中的可溶性糖通常是指葡萄糖、果糖、乳糖等游离单糖及蔗糖、麦芽糖等低聚糖。测定可溶性糖时，需选择适当的溶剂提取样品，并对提取液进行纯化，排除干扰物质，然后才能测定。一般选择用水做提取剂，在40～50℃的温度条件下提取可溶性糖。水提取液中除了糖类外，还可能含有色素、蛋白质、可溶性果胶、可溶性淀粉、有机酸等干扰物质，特别是乳与乳制品、水果及其制品、大豆及其制品中干扰成分较多。水果及其制品中含有许多有机酸，为防止蔗糖及低聚糖在加热时被部分水解，提取液应调为中性。另外，也可以用乙醇水溶液作提取剂，提取液不用除蛋白质，因为蛋白质不会溶解出来。

3 直接滴定法测定食品饮料中糖分的原理

样品经除去蛋白质后，在加热的条件下，利用还原糖的还原性，使费林溶液中的二价铜离子变为一价铜的红色沉淀物，以次甲基蓝为指剂，达到终点时，稍过量的还原糖或转化糖将蓝色的次甲基蓝指示剂还原为无色，从而判定反应的终点。根据样品消耗的体积就可求出总糖（转化糖）或还原糖的含量。

硫酸铜与氢氧化钠的反应，先生成天蓝色的氢氧化铜沉淀：

CuSO4+2Na（OH）Na2SO4+Cu（OH）2

氢氧化铜沉淀与酒石酸钾钠的反应： 酒石酸钾钠铜具有氧化性，在加热条件下能将还原糖氧化成醛酸，本身还原成氧化亚铜沉淀。

酒石酸钾钠在碱性溶液中，可使氢氧化铜溶解而成为复杂的混合物。这种混合物呈鲜明的天蓝色。当它与还原性物质与葡萄糖或果糖溶液共热时，氧化铜既被还原为氧化亚铜紫红色沉淀，不溶解于碱性的费林氏液中。当氧化亚铜开始沉淀时，沉淀物通常因为微粒的大小而成黄色或绿色，粒子加大则变为红色。有时因某种非糖物质的存在，沉淀物仍保持黄色。氢氧化铜在碱性的酒石酸钾钠溶液中是不稳定的，它会逐渐将酒石酸钾氧化，而生成氧化亚铜沉淀。所以费林氏甲乙两种溶液应分开保存，临时用时才按一定的比例混合。

从上面的反应式中可知，1mol葡萄糖可以将6molCu2+还原为Cu+。实际上两者之间的反应并非那么简单。试验结果表明，1mol葡萄糖只能还原5mol多点的Cu2+，且随着反应条件而变化。

4 影响糖类含量测定过程中的因素分析

4.1 测定方法的选择

4.1.1 根据所检样品中含糖的高低及糖分的存在形式，选择合适的测定方法。如果待检样品中的含糖量较高，例如糕点中的总糖含量一般都在20%以上，这时的测定方法就可以直接运用中式糕点中总糖的检验就能满足生产工艺的要求。如果样品中的含糖量比较低，例如干型、半干型葡萄酒、黄酒中的总糖含量一般比较低，若用常规法测定其中的含糖量，其所得的检验结果不但不十分准确，有时甚至测不出数据。这时的检验过程就可以将加减法联合并用，并用微量滴定管滴定，从而得出比较满意的结果。

4.1.2 根据样品的特性、所含糖的存在形式及其所含杂质对测定糖分的影响，从而选择不同的测定方法，如还原滴定法、比色法以及色谱法等。

4.2 沉淀剂的选择

选择适当的沉淀剂脱除样品中的可能影响糖分测定的杂质。如样品的色泽过深会影响滴定分析过程中终点的判定。沉淀剂选择不当还会带走或吸附样品中的还原糖（果糖），导致结果偏低[2]。沉淀剂的加入不应对滴定分析过程产生负面影响。

4.3 费林试剂的标定

费林试剂中的甲乙液应分别贮存，用时才混合，否则酒石酸钾钠铜络合物长时间在碱性条件下会慢慢分解析出氧化亚铜沉淀，使试剂有效浓度降低。所以每隔一段时间就应对费林甲乙混合液进行标定，以确定其对应的滴定度[3]。

4.4 滴定终点的判定

观测滴定终点时，为了消除氧化亚铜沉淀的干扰因素，可将一定量的亚铁氰化钾添加到碱性酒石酸酮乙液中，使其与Cu2O发生反应生成可溶性络合物，阻止红色沉淀析出，以确保滴定终点清晰可见。以下是亚铁氰化钾与Cu2O的反应式：

Cu2O+K4Fe（CN）6+H2O==K2Cu2Fe（CN）6+2KOH

4.5 滴定操作的条件

4.5.1 滴定操作必须在沸腾条件下进行，其原因一是可以加快还原糖与Cu2+的反应速度;二是次甲基蓝变色反应是可逆的，保持反应液沸腾可防止空气进入，避免次甲基蓝和氧化亚铜被氧化而增加耗糖量。

4.5.2 滴定法测定样品中的糖含量时，其滴定操作条件要求很严格，整个滴定工作须控制在3min内完成，其中两分钟内加热至沸，然后每2秒1滴的速度滴定至终点[4]。另外，标准溶液的标定、样品溶液的预测以及测定的操作条件应保持一致，以减少因滴定操作带来的误差，提高测定精度，在滴定时，不能随意摇动锥形瓶，更不能把锥形瓶从热源上取下来，以防止空气进入反应溶液中。

4.5.3 样品溶液必须进行预测，减少操作过程中的误差，提高测定的准确度。

5 结论

通过食品饮料中微量糖分检测技术要领的研究过程，可以得到以下几个结论：

①根据所检样品中含糖的高低及糖分的存在形式选择合适的测定方法进行分析。

②选择适当的沉淀剂脱除样品中的可能影响糖分测定的杂质。

③费林试剂的甲、乙液应分开贮存，并且每隔一段时间就应对费林甲、乙混合液进行标定，以确定其对应的滴定度。

④用滴定法测定样品中的含糖量时必须严格遵守操作规定，以提高测定的准确性。

⑤对于食品饮料中微量糖分的检测，简单机械地套用滴定法进行检验，其分析结果不但不十分准确，有时甚至测不出其中的数据。

⑥运用滴定法测定食品饮料中的微量糖分时，需要将加入的费林甲、乙液的体积加以等量地缩减。

⑦为了提高微量糖分时测定的准确性，还可以将微量滴定管运用到滴定分析中，这样检测的结果更准确、可靠。

参考文献：

[1]张建德.食品卫生管理与检验基础[M].上海：上海科学普及出版社，1991.

[2]赵魏.影响食品中还原糖测定的因素[J].辽宁化工，2001（10）.

[3]高建民.浅谈还原糖的测定[J].啤酒科技，2001（03）.

[4]管敦仪.啤酒工业手册[M].北京：中国轻工业出版社，1986.