摘要: 根据斐林滴定反应的原理 ,研制出一种还原糖自动测定仪 ,用自动控制方法 ,稳定影响生化反应的各种条件 ,大限度地消除了人为因素的影响。 该仪器测定速度快 ,测定周期3min左右 ,结果准确 ,精确度在 2% 以内 , CV < 2% ,操作简单方便 ,测定成本低 ,不受样品色度、浊度的影响 ,可以取代传统的斐林氏手工测定法 ,对多种类型样品进行还原糖快速而准确的测定。

        还原糖测定的方法很多 [1 ] ,仅仪器测定就有色谱法、比色法、层析法、旋光法等。 由于

这些方法对样品颜色、浊度、组成成分等都有一定要求 ,因此实际操作中一般不被采用。目

前工业生产中普遍采用的是还原糖斐林氏测定法[ 2]。 该方法为手工操作 ,过程简单 ,按操

作要求可以进行准确的测定。但该方法受很多因素的干扰 [3 ]。如加样量、反应温度及时间、

碱性大小、指示剂浓度、加水体积、摇动次数和力度、滴定速度等都影响测定结果。 在实际

测定过程中 ,操作人员很难控制好这些条件 ,测定误差较大 ,给生产过程控制和产品质量

检验带来很多麻烦。 为提高其测定的精确度 ,人们做了大量的改进[4 ] ,但只局限于配方的

调整和方法步骤的改变。 本研究根据斐林试剂反应的原理 ,研制出一种自动还原糖测定

仪 ,用自动控制方法 ,稳定影响生化反应的各种条件 ,大限度地消除了人为因素的影响。

可适合于食品、饮料、发酵液、糖化液等多种类型样品的测定 ,为还原糖的分析建立了一种

新的、可靠的测定方法。 有关根据斐林滴定原理设计的还原糖自动测定仪 ,目前国内外还

未见报道。

1 原理、材料及方法

1. 1 原理

斐林试剂是一种氧化剂 ,由甲、乙液组成。测定时一定量的甲乙液混合 ,首先形成氢氧化铜 ,然后形成酒石酸钾铜络合物;次甲基蓝作为滴定终点指示剂 ,在氧化溶液中呈蓝色 ,被还原后呈无色。用标准还原糖滴定时 ,还原糖首先使铜还原 ,至铜被还原完毕 ,糖才使次甲基蓝还原成无色 ,即为滴定终点。在滴定过程中 ,溶液颜色逐渐变化: 蓝色→深蓝色→浅蓝色→紫红色→淡紫红色 ,在终点时突然变化至无色透明。用 570nm的光电转换装置 ,检测滴定过程中透光率的变化 。根据电压变化曲线由仪器控制系统自动记录、采样、确定滴定终点。 根据终点时消耗标准还原糖的量 ,由控制系统自动计算出样品中的还原糖含量 ,并显示和打印结果。

1. 2 仪器结构

仪器由一次仪表和二次仪表两部分组成 。一次仪表包括反应池、搅拌器、加热器、温度传感器、液体流动系统和光电转换系统 ,其作用是完成生化反应以及将生化信号转化为电信号。二次仪表指中央控制、处理系统及其附属装置。其作用是控制一次仪表按规定的程序运转以及将一次仪表产生的电信号转化为数字信息 ,并进行数据处理、结果显示和打印。

1. 3 材料

1. 3. 1 斐林甲液

称取硫酸铜 35g,取 1% 次甲基蓝溶液 5mL共溶后定容 1000mL。

1. 3. 2 斐林乙液

称取氢氧化钠 126. 4g ,酒石酸钾钠 117g ,与水共溶后定溶至 1000mL。1. 3. 3 100g /L标准葡萄糖溶液精确称取 100g分析纯葡萄糖 ( 105℃干燥 2h ,恒重 ) ,加水溶解 ,并加 10mL分析纯盐酸 ,定容 1000mL备用。

1. 3. 4 0. 1% 标准葡萄糖溶液

吸取上述 10% 标准葡萄糖溶液 10mL,加水稀释定容至 1000mL。

1. 4 测定方法

1. 4. 1 开机

按动开 /关键 ,仪器自动清洗一次 ,开机完成。

1. 4. 2 定标

按定标键 , A、 B液自动加入反应池 ,加热开始。进样指示灯显示后用微量进样器注入1. 0%的标准葡萄糖液 100μL。加热至一定温度后 ,滴定开始。至滴定终点时 ,仪器自动采样 ,显示和打印测定结果。然后仪器自动清洗 ,进入第二次定标。在进样灯亮时 ,加入蒸溜水 100μL,其后过程同上。 结果显示后 ,定标完成。

1. 4. 3 样品测定

( 1)将待测样品稀释于 1. 0%葡萄糖左右。

( 2)按分析键 ,在仪器进样灯亮时 ,用微量进样器注入 100μL样品稀释液。

( 3)反应完成后 ,仪器显示并打印结果。

( 4)将显示结果乘以稀释倍数即为样品的百分含量。

2 结果与分析

2. 1 准确度与精密度

配制 1. 0% 的葡萄糖标准液 ,用微量进样器取 100μL注入反应池 ,连续 10次测定。

2. 2 线性范围

用微量进样器取不同体积的 1. 0% 葡萄糖标准液进行测定。

2. 3 回收试验

在被测样品中加入已知含量的葡萄糖溶液 ,作回收实验。结果表明 ,不同的样品中回收率良好 , 95%的置信范围为 99. 63± 1. 124,可用于多种类型样品的测定。

2. 4 对照实验

在济宁菱花集团谷氨酸一厂对发酵液和糖化液进行了测定 ,并用常规斐林氏法进行了比较。

3 讨 论

由以上结果可以看出 ,还原糖测定仪与手工斐林试剂测定法相比有以下几个方面的优点:

1. 测定速度快。中手工测定法测定时间至少 15min,而仪器测定周期小于 4min。

2. 操作简单。 只需按动分析键 ,用微量注射器将样品注入反应池即可完成测定。

3. 结果准确、可靠。 其精确度和精密度都高于手工测定法 ,特别是对 1% 以下样品测

定更具有优势。

4. 测定成本低。 仪器测定的化学反应是在微量反应池中进行 ,每次测定消耗更少的

试剂 ,耗电量也小于国标法。

5. 该仪器抗干扰性强 ,基本不受样品浊度、色度的影响 ,更适合工业生产实际需要

参考文献:

[ 1] 中国光学学会光谱专业委员会译. AOAC分析方法手册 [ M ], 1986.

[ 2] 刘宇等. 测糖新法 斐林氏—— 间接磺量法 [J]. 山东食品发酵 , 1994, ( 1): 13.

[ 3] 胡嗣明. 酒精生产分析检验 [M ]. 北京: 轻工业出版社 , 1983.

[ 4] 古文浩等. 蜂蜜还原糖、转化糖测定方法的改进 [J]. 软饮料工业 , 1994, ( 1): 34.