饮料中糖含量的测定
测定总糖通常以还原糖的测定方法为基础，将食品中的非还原性双糖，经酸水解成还原性单糖，再按还原糖的测定法测定，测出以转化糖的总糖量。
若需要单纯测定食品中的蔗糖量，可分别测定样品水解前的还原糖量及水接后的还原糖量，两者的差再乘以校正系数0.95就是蔗糖量，即1g转化糖量相当于0.95g蔗糖量。 1.原理
样品除去蛋白质后，加入稀盐酸，在加热条件下使蔗糖水解转化为还原糖，再以直接滴定法或高锰酸钾法测定。还原糖测定原理是根据还原糖可以还原碱性酒石酸铜，生成氧化亚铜这一特性来决定的。碱性酒石酸铜溶液时有甲乙液混合而成。试剂甲为硫酸铜溶液，试剂乙为氢氧化钠与酒石酸钾钠的混合液。甲乙两中溶液的混合液与还原糖作用，在加热滴定时产生红色氧化亚铜，滴定终点可以借助次甲基兰做指示剂。次甲基兰在碱性溶液中（加热至沸腾）可被还原成无色。 2.仪器 ！）恒温水浴箱
2）其他仪器同还原糖的测定 3试剂
1）6mol/L盐酸溶液
2）甲基红指示剂：称取0.1g甲基红溶于100Ml60%(体积分数)乙醇
中。
3）200g/L氢氧化钠溶液 4）水解后的蔗糖标准溶液配制：
(A)称取105度烘干至恒重的纯蔗糖1.0000g，用蒸馏水溶解，转移入500毫升容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。此标准液1毫升相当于纯蔗糖2mg.
（B）吸取蔗糖标准液50毫升置于100毫升容量瓶中，加6mol/L5毫升在68---70度水浴中加热15min,冷去后加2滴甲基红指示剂，用200g/L的氢氧化钠中和至中性，加水至刻度，摇匀，此标准液1毫升相当于蔗糖1mg.
5）碱性酒石酸铜甲液：称取15g硫酸铜及0.05g次甲基蓝，溶于水中并稀释至1000毫升
6）碱性酒石酸铜乙液：称取50g酒石酸钾钠及75g氢氧化钠，溶于水中，再加入4g亚铁，完全溶解后，用水稀释至1000毫升，贮存于橡胶塞玻璃瓶中。
7）乙酸锌溶液：称取乙酸锌结晶21.9g，加3毫升冰醋酸，加水溶解至100毫升
8）106g/L亚铁溶液 4测定方法
（1） 样品处理 (对于无蛋白质的饮料此处理步骤可以省略) 吸取果汁饮料样品10毫升于250毫升容量瓶中，加少量水摇匀，摇匀后加入5毫升乙酸锌溶液，混匀后放置2min,再加入5毫升亚铁氰
化钾溶液，震摇，加水定容并摇匀后静置30min，用干滤纸过滤，弃去初滤液，过滤液备用. （2） 标定碱性酒石酸铜溶液：
取经过水解的蔗糖标准液，按直接滴定法标定酒石酸铜溶液，具体步骤如下：
吸取5.00毫升碱性酒石酸铜甲液及5.00毫升碱性酒石酸铜乙液，置于250毫升锥形瓶中。加水10毫升，加入玻璃珠3粒，从滴定管加约9毫升水解后标准溶液，使其在2min中内加热至沸。趁沸以0.5滴/s的速度继续滴加糖液，直至溶液蓝色刚好退去为终点，记录消耗转化糖液的体积。平行操作3次，得出平均消耗转化糖液的体积。
计算每10毫升（甲、乙各5毫升）碱性酒石酸铜溶液相当于转化糖的质量（mg）,即 m2=V*( m1/0.95)
式中m1——1毫升蔗糖标准水解液相当于蔗糖的质量（mg） V——标定时消耗蔗糖标准水解液的体积（mL）
0.95——蔗糖换算为转化糖的系数
m2——10 mL碱性酒石酸铜溶液相当于转化糖的质量（mg）
（3）样品中总糖量的测定
吸取50毫升样品处理液置于100毫升容量瓶中，加6mol/L盐酸5毫升，在68---70度水浴中加热15min,冷却后加2滴甲基红指示剂，用
200g/L氢氧化钠中和至中性，加水至刻度，混匀，按还原糖法中直接滴定法或高锰酸钾法进行测定。 还原糖滴定方法如下
（A） 样品溶液的与滴定：吸取碱性酒石酸铜甲、乙液各5毫升，置
于150毫升三角瓶中，加水10毫升，玻璃珠2粒，控制在2min内加热至沸，趁沸以先快后慢的速度，从滴定管中滴加样液，趁沸以0.5滴/s的速度继续滴定至蓝色刚好退去为终点，记录消耗样液的体积。
（B） 样品溶液的滴定：吸取碱性酒石酸铜甲、乙液各5毫升，置于
150毫升三角瓶中，加水10毫升，玻璃珠2粒，从滴定管中加入比喻测定体积少1毫升的样液，使其在2min内加热至沸，趁沸以0.5滴/s的速度继续滴定至蓝色刚好退去为终点，记录消耗样液的体积。同法平行操作3次，得出平均消耗样液的体积。
（4） 计算结果
样品中总糖（转化糖）的质量分数的计算公式为
w(总糖)= m2/【m*(50/V1)*（V2/100）×1000】*100% 式中w(总糖)——总糖的质量分数
m2——直接滴定法中10毫升碱性酒石酸铜相当于转化糖的质量（mg）
m——样品质量（g）
V1——样品处理液的总体积（mL） V2——测定总糖量取用水解液的体积（mL） 5.说明
1）乙酸锌及亚铁作为蛋白质沉淀剂
2）碱性酒石酸铜甲、乙液应该分别配置，分别贮存，不能事先混合贮存。
样品中转化糖的质量分数不宜过高及过低，需要根据预测加以调节，以0.1%为宜。
3）滴定至终点。指示剂被还原糖还原，蓝色消失，呈淡黄色，稍放置，接触空气中的氧，指示剂被氧化，会重新变成蓝色，此时不应再滴定。
4)在碱性酒石酸铜乙液中加入亚铁，是为了使生成的Cu2O红色沉淀与之形成可溶性的无色络合物，使终点便于观察。
5）次甲基蓝是一种氧化剂。但是在测定条件下其氧化能力比Cu2+弱，故还原糖先与Cu2+反应，待Cu2+完全反应后，稍过量的还原糖才会与压甲基蓝发生反应，溶液蓝色消失，知识达到终点。
6）分析结果的准确性及重现性取决于水解的条件，要求样品在水解过程中，只有蔗糖被水解而其他化合物不被水解。
循环伏安法测定饮料中葡萄糖的含量
实验目的
1．加深理解循环伏安法的测定原理。
2.学会使用MEC—16多功能微机电化学分析仪。
3.掌握循环伏安法在实践中的应用技术。 实验原理
1.循环伏安法是以快速线型扫描的形式，施加以等腰三角形脉冲电压（三角
波）于电解池两电极，得到的电流—电压曲线，如果前半部分电位向阴极方向扫描，电活性物质在电极上还原，产生还原波，那么后半部分电位向阳极方向扫描时，还原产物又会重新在电极上氧化，产生氧化波。因此一次三角波扫描，完成一个还原和氧化过程的循环。
2.循环伏安法是一种特殊的氧化还原分析方法。其特殊性主要表现在实验的工作环境是在三电极电解池里进行。w为工作电极（即绿色的夹子接铜电极或光滑铂电极、金盘电极），s为参比电极（即黄色的夹子接饱和甘汞电极），a为辅助电极（即红色的夹子接铂丝电极）当加一快速变化的电压信号于电解池上，工作电极电位达到起始电位时，将扫描方向反向，所得到的电流—电位（I-E）曲线，称为循环伏安曲线。循环伏安曲线显示一对峰，称为氧化还原峰。在一定的操作条件下，氧化还原峰电流与氧化还原组分的浓度成正比，可利用其进行定量分析。
3．葡萄糖在碱性溶液中存在如下电极氧化还原机理：
CH2OH(CHOH)4CHO+2OH-⇋CH2OH(CHOH)4COO-+H2O+e-
当限定扫描起始电位-1.2V,终止电位1.0V后，在适当的电位扫描速度条件下，从负向正扫描时电极表面的还原态葡萄糖失去电子被氧化为葡萄糖酸根，产生氧化波。其峰电流为 ipa,峰电位Epa ，当从正到负反向扫描时，电极表面的葡萄糖酸根被还原为葡萄糖，产生还原波。其峰电流ipc 峰电位 Epc，峰电流与葡萄糖溶液浓度成正比，据此绘制标准曲线，进行未知试样葡萄糖含量的测定。
4．饮料中有山梨酸、苯甲酸会干扰葡萄糖的还原峰电流，因此在定量测定时，选择葡萄糖的氧化峰电流作为定量分析的基础。
仪器与试剂 1．仪器
MEC—16多功能微机电化学化学分析仪（江苏点分析仪器厂）
三电极工作体系，饱和Hg/Hg2CI2电极或Ag/AgCl电极为参比电极，Pt电极为对电极， Cu电极或铂电极为工作电极。电子天平，电热鼓风干燥箱。
2. 试剂试样
NaOH(分析纯固体)，葡萄糖C6H12O6·H2O分析纯。Al2O3打磨粉，金相砂纸，饮料。
3.试液的配制
0.1mol/L NaOH的配制
称取NaOH 固体4.2g,用少量纯水冲洗除去表面的Na2CO3后，用纯水稀释到1000mL。
0.10mol/L准确浓度葡萄糖（0.1mol/L NaOH为溶剂）
准确称取葡萄糖C6H12O6·H2O固体0.48g—0.5g于100mL烧杯中，用0.10mol的NaOH溶液溶解后，于250mL容量瓶稀释定容。
系列标准葡萄糖试液的配制
用吸量管准确移取0.05mL、0.15mL 、0.25mL 、1.00mL、1.50 mL、2.50mL 4.00 mL 5.00 mL 7.50mL 10.00mL再按照一定的比例，用0.10mol的NaOH溶液将其稀释成0.10、 0.50、1.0、2.0 3.0、 5.0、8.0、10.、15.、20. mmol·L-1的待测溶液。
实验步骤 1.试样预处理
准确吸取2-3mL饮料（可根据初步试验确定取样量）置于50mL烧杯中在水浴上加热蒸发除去二氧化碳，用0.1mol/L NaOH中和至中性。在水浴上加热蒸发近干，用0.1mol/L NaOH溶液溶解转移到250mL容量瓶准确定容。
2．电极的处理
一个全新的电极，电极的表面是粗糙的，不光滑的，并且还有许多杂质附着在上面。而电化学实验的灵敏度极高，任何杂质的存在都会影响实验结果，所以在实验前必须对电极表面进行处理。处理步骤为：砂纸打磨、AI2O3打磨粉→清洗（纯水）→晾干。
3．仪器调试和空白测试
取0.1mol/LnaOH电解池体积的2/3，连好电极。启动PC机，打开MCE—16主机电源 ，USB工作灯亮后，运行MCE—16可执行程序，屏幕进入主菜单。在主菜单中选择“设置”中的“参数设置”，弹出对话框在分析方法中选择“循环伏安法”在参数设置中设置起始电位-1.2V,电位扫描上限1.0V,电位扫描下限-1.2V,起始电位扫描正向，电位扫描速度0.02V/S,扫描半圈数为2,采样间隔0.006V,扫描前静置时间5s,灵敏度可设置1.0e-006或1.0×10-3按确认键，回到主菜单。并将电极插入页面下，选择“控制”中的运行仪器开始底液扫描。扫描结束后，选择“数据”平滑处理，屏幕显示数据处理后的空白扫描图。即底液循环伏安曲线图。存储空白本底曲线，供以下测试本底扣除。
4．萄糖的标准曲线绘制
实验按照从低浓度到高浓度的顺序进行对标准葡萄糖溶液循环伏安测量，（如上底液测试）每次扫描结束得出循环伏安的曲线后，点击“峰值判断”中“循环峰”这时在循环伏安图右上角出现阳极峰电流,峰电位，阴极峰电流、阴极峰电位的具体数据，列表记录阳极极峰电流和对应的葡萄糖浓度，以浓度为横坐标，电流为纵坐标，得出形如图3的标准曲线。
表1 标准葡萄糖溶液的阳极峰电流 C/mmolL-1 0.10 0.50 1.0 2.0 3.0 5.0 8.0 10.0 15.0 20.0 ipa/mA
图 2
不同浓度葡萄糖溶液i-c标准曲线
拟合直线，找出线型范围，斜率a、截距b，相关系数r。检验相关系数,f99%,f
≤r≤1
5．市售饮料葡萄糖的测定
取制备好的饮料试样与电解池，在与上述相同条件下，通过循环伏安法进行实验测定。判峰，记录峰电流 。将实验得到的峰电流，从图3中的标准曲线中找出稀释后饮料的浓度，记录结果，平行测定5-10次进行结果分析。即求平均值、精密度（样本标准偏差及相对偏差）。最后将该平均浓度乘以100，即是该种饮料的葡萄糖浓度。试比较各种饮料含糖量的高低，并与包装上的标示进行比较。
数据记录及处理
表1 标准葡萄糖溶液的阳极峰电流 C/mmolL-1 0.10 0.50 1.0 2.0 3.0 5.0 8.0 10.0 15.0 20.0 ipa/mA 表2葡萄糖含量测定数据记录及结果处理 测定次数n 1 2 3 4 5 6 峰电流ipa/mA CC6H12O6/mmolL-1 -1CCC6H12O6/mmolL 标准偏差S 相对标准偏差 Sr 葡萄糖含量 CC6H12O6100 /mmolL-1 注意事项
1.电极处理必须干净，否则产生误差。
2.必要时进行本底扣除，或测试时通氮气除氧消除氧气的干扰。 3.实验前接好三电极。
问题与讨论
1.循环伏安法定量分析的理论依据是什么？
2.本实验使用的工作电极与线型扫描伏安法使用的工作电极有什么不同？使用金属电极注意什么？
3.本测定可能主要误差来源有哪些？ 参考文献：
[1]刘德丽等. 循环伏安法测定血浆中的葡萄糖 [J]. 化学分析计量 ，2009(3)期
[2]周正宇等. 血液中葡萄糖含量的伏安法测定 [J]. 分析化学，1995 (12 ) （邬学清编）
