食品检验员碳水化合物的检测
食品检验员在检测碳水化合物时,该指标是评价食品能量值、营养价值、加工特性及是否符合标签标示的重要依据。碳水化合物是人体主要的能量来源,包括糖类、淀粉、膳食纤维等。在食品检测中,通常将碳水化合物分为可溶性糖(如葡萄糖、蔗糖、乳糖)、淀粉和总膳食纤维进行分别测定。
由于碳水化合物种类繁多、结构复杂,目前尚无单一方法可直接测定“总碳水化合物”。国家标准中通常采用差减法计算:
总碳水化合物(g/100g) = 100 - (水分 + 灰分 + 蛋白质 + 脂肪)
此方法适用于营养标签标示,但无法区分糖、淀粉和纤维。对于具体成分,需采用专项检测方法。
一、可溶性糖的测定(以直接滴定法为例)
1. 原理(依据 GB 5009.8-2016)
可溶性糖(还原糖和非还原糖)的测定常用直接滴定法(斐林试剂法):
还原糖(如葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖)在碱性条件下能将斐林试剂中的二价铜离子(Cu²⁺) 还原为一价铜离子(Cu⁺),生成砖红色氧化亚铜沉淀。
以亚甲基蓝为指示剂,滴定至蓝色消失即为终点。
根据消耗的样品液量,计算还原糖含量。
非还原糖(如蔗糖)需经酸水解转化为葡萄糖和果糖后,再按还原糖测定。
2. 仪器与试剂
滴定装置:50 mL碱式滴定管
水浴锅:可调温
分析天平:精度0.1 mg
斐林试剂A液(硫酸铜溶液)
斐林试剂B液(酒石酸钾钠+氢氧化钠)
亚甲基蓝指示剂
盐酸溶液(1:1)
氢氧化钠溶液(40%)
葡萄糖标准溶液
3. 操作步骤
样品处理:称样,加水提取,澄清(常用乙酸锌-亚铁氰化钾溶液去蛋白)。
标定斐林试剂:用葡萄糖标准溶液标定斐林试剂的“糖当量”。
样品滴定:
取斐林试剂A、B液各5 mL,混合煮沸。
趁热用样品液滴定至蓝色褪去。
计算还原糖含量(以葡萄糖计)。
蔗糖测定:取另一份样品,加稀盐酸水解,中和后测定还原糖总量,减去原有还原糖,即为蔗糖含量。
二、淀粉的测定(酶解法)
1. 原理(依据 GB 5009.9-2016)
采用淀粉酶水解法:
先用α-淀粉酶将淀粉水解为糊精和低聚糖。
再用糖化酶(葡萄糖淀粉酶) 将糊精和低聚糖进一步水解为葡萄糖。
测定生成的葡萄糖含量,乘以换算系数 0.9(因葡萄糖分子量小于葡萄糖单元),即得淀粉含量。
2. 仪器与试剂
恒温水浴锅(60℃、95℃)
pH计
分析天平
α-淀粉酶(耐热)
糖化酶
无机酸(用于灭酶)
葡萄糖测定试剂(可用斐林法或酶法)
3. 操作步骤
去脂去蛋白:高脂样品先用乙醚脱脂;高蛋白样品可用蛋白质沉淀剂处理。
α-淀粉酶水解:调pH至6.0~6.5,加α-淀粉酶,60℃水解1小时。
灭酶:加热至95℃,保持10分钟使α-淀粉酶失活。
糖化酶水解:调pH至4.6,加糖化酶,60℃水解2小时。
测定葡萄糖:用斐林法或葡萄糖氧化酶法测定水解液中葡萄糖含量。
计算淀粉含量: 淀粉(%) = 葡萄糖含量 × 0.9
三、总碳水化合物的计算(营养标签法)
根据《GB 28050-2011 食品安全国家标准 预包装食品营养标签通则》,总碳水化合物按差减法计算:
总碳水化合物(g/100g) = 100 - (水分 + 灰分 + 蛋白质 + 脂肪)
注意:
若产品中添加了膳食纤维,应单独标示,并可从总碳水化合物中扣除(即“可利用碳水化合物”)。
若添加了糖醇、低聚糖等不完全消化的碳水化合物,也需根据法规进行标示。
四、注意事项
样品处理
固体样品需粉碎、混匀。
含脂高样品(如糕点)应先脱脂。
含蛋白高样品(如乳粉)应去蛋白,防止干扰。
提取完全
可溶性糖提取时,温度和时间要控制好,避免糖类分解。
淀粉酶解要彻底,确保完全水解为葡萄糖。
试剂有效性
斐林试剂需现配现用或妥善保存,防止氧化。
酶制剂需在有效期内,活性充足。
平行测定
建议做两份平行样,结果取平均值,相对偏差不得超过10%。
安全防护
使用酸、碱时戴手套、护目镜。
加热水解时防烫伤。
五、异常结果分析
碳水化合物偏高:
可能添加了大量糖或淀粉(如廉价填充物)。
标签虚标或计算错误。
碳水化合物偏低:
原料糖分不足或加工过程中损失。
水分、脂肪等其他成分测定不准,影响差减结果。
六、总结
食品检验员对碳水化合物的检测需根据检测目的选择合适方法。对于营养标签,采用差减法快速计算总碳水化合物;对于质量控制或掺假识别,则需分别测定可溶性糖和淀粉。
直接滴定法适用于糖含量较高的食品,如饮料、糖果、蜂蜜。
酶解法适用于淀粉含量高的食品,如粮食、糕点、婴幼儿米粉。
检验员应熟练掌握各类方法的原理和操作,确保数据准确。同时,需结合蛋白质、脂肪等其他成分的检测结果,综合判断食品的真实组成,为营养标示、质量控制和市场监管提供科学依据。