糖溶液的折射率 糖溶液的折射率和糖溶液的濃度成比例，根據此原理，應用透射系統，得到折射率，通常測定果汁或其他食品中蔗糖的含量。 普通溶液

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1 糖溶液的折射率 糖溶液的折射率和糖溶液的濃度成比例，根據此原理，應用透射系統，得到折射率，通常測定果汁或其他食品中蔗糖的含量。 普通溶液
還原糖測定

2 糖溶液的折射率 糖度計 阿貝折射儀( Abbe refractometer) 糖溶液 小折射角 鏡片 還原糖測定 光線 大折射角 刻度表

3 樣品溶液 糖度計測定市售果汁之含醣量通常是10Brix 取10克之果汁溶液(內含約1克的糖量)進行實驗(取樣操作，天平操作)
即10g/100mL=1g/10mL 取10克之果汁溶液(內含約1克的糖量)進行實驗(取樣操作，天平操作) 糖溶液 鏡片 刻度表 小折射角 大折射角 光線 還原糖測定

4 Reducing sugar A reducing sugar is any sugar that, in basic solution, forms some aldehyde or ketone. This allows the sugar to act as a reducing agent, for example in the Maillard reaction. Reducing sugars include glucose, fructose, glyceraldehydes, lactose, arabinose and maltose. All monosaccharides which contain ketone groups are known as ketoses, and those which contain aldehyde groups are known as aldoses. Significantly, sucrose and trehalose are not reducing sugars. 還原糖測定

5 碳水化合物之定量反應 化學法-Somogyi法
分析原理: 將一定量樣品溶液與過量的鹼性硫酸銅溶液共同加熱，樣品液中的還原糖定量地將Cu2+還原為紅色的氧化亞銅(Cu2O)沉澱，生成的氧化亞銅在酸性條件下溶解為Cu+離子 。並能定量地還原由碘酸鉀和碘化鉀在酸性溶液中產生的一定量游離碘形成碘化物，而Cu+被氧化為Cu2+ 。反應中剩餘的碘以標準硫代硫酸鈉溶液滴定，即可得知碘被消耗的量，再由Somogyi法醣類醣量之比對可得知還原醣量。 還原糖測定

6 碳水化合物之定量反應 化學法-Somogyi法
2Cu(OH)2 + R-CHO  Cu2O 十 2H2O十 R-COOH 還原醣 氧化亞銅 (加鹼、銅及加熱) KIO3 + 5KI + 3H2S04  3I2 + 3H20 + 3K2SO4 (碘I2之產生) (與測過氧化價類似) Cu2O + H2SO4  2 Cu+ +SO42-+H2O 2 Cu+ + I2  2 Cu I- 2Na2S203 + I2(剩餘量)  Na2S4O6 + 2NaI 還原糖測定

7 藥品與材料 果汁樣品 中性醋酸鉛飽和溶液[Pb(CH3COO)2‧H2O]：
加中性醋酸鉛至100mL水，攪拌直至有結晶析出。 草酸鉀(K2C2O4‧H2O)或草酸鈉(Na2C2O4‧H2O) 1％澱粉指示劑：稱取1g可溶性澱粉，加少量水攪勻，緩緩倒於入20mL沸水，加20gNaCl，攪拌透明液。 使用馬鈴薯澱粉(可溶性澱粉因發色不佳) 1N H2SO4溶液(標定硫代硫酸鈉溶液) 2.5%KI溶液(標定硫代硫酸鈉溶液) 溶解2.5克的KI於水中，稀釋到100mL，棕色瓶貯存。 還原糖測定

8 5.Somogyi試藥(A、B、C、D液) A液： B液： C液：
取90克酒石酸鉀鈉(KNaC4H4O6‧4H2O)與225g磷酸三鈉(Na3PO4‧12H2O)溶於約600mL水 取30克硫酸銅(CuSO45H2O)溶於約100mL水 取3.5克碘酸鉀(KIO3)溶於少量水 將上述之2以邊攪拌邊加入的方式，每次以少量加到1中(加2時會有白色物質出現，待溶解後再加2)，至全溶後再加入3溶液混合後，加水至1000mL後，即為A液 B液： 取90克草酸鉀及40克碘化鉀(KI)溶於至1000mL C液： 2N硫酸溶液(濃硫酸為36N) 還原糖測定

9 D液(硫代硫酸鈉溶液0.05mol/L)： 取硫代硫酸鈉(Sodium Thiosulfate, Na2S2O3‧5H2O，分子量248.19) 12.5g及無水碳酸鈉（ Sodium carbonate ）0.05g溶於新煮沸且放冷後蒸餾水1000mL中，放置一天，然後按照下列方法測定其力價。 還原糖測定

10 硫代硫酸鈉溶液製備或保存時應注意下列幾點：
煮沸以驅除水中溶解的二氧化碳和防止微生物的作用。 如有二氧化碳存在，並與水反應生成碳酸，會使硫代硫酸鈉起分解作用，如下式： Na2S2O3＋H2CO3←NaHCO3＋NaHSO3＋S↓ 一分子Na2S2O3只與一原子的碘作用，而一分子NaHSO3會與兩原子的 碘作用如下式： NaHSO3＋I2＋H2O←NaHSO4＋2HI 日光能促進Na2S2O3溶液的分解作用，所以Na2S2O3溶液應該保存在清潔的有色瓶中，盡可能避免和空氣接觸。 製成的Na2S2O3溶液，它的濃度隨放置時間稍有改變，在最初 10 ～ 14 天中，濃度常常有些增加，過此以後濃度就會慢慢減小。若在配製溶液時加入Na2CO3，使其在溶液中的濃度約為0.01～0.02％，就可以防止溶液的分解。 還原糖測定

11 0.1N硫代硫酸鈉標準液之標定 精確秤取180 ℃ 烘乾2小時之碘酸鉀（Potassium iodate, KIO3）1.5g溶於蒸餾水
稀釋至500mL標線 量取此碘酸鉀溶液50.0mL 置於500mL有蓋燒瓶 加入2g和10mL之（HCl+水， 10 ＋1）濃鹽酸稀釋液 立刻加蓋 放置於冷暗處靜置10分鐘後 使用0.1N硫代硫酸鈉標準液滴定 直至呈淡黃色時 加入5mL澱粉指示液 繼續滴定至澱粉之藍色消失時為終點。 還原糖測定

12 原理 當加於K2Cr2O 7中的KI及HCl（或H2SO4）之量為過量時，析出的碘與重鉻酸鉀的量相當。滴定時Na2S2O3溶液的消耗量與析出的碘之量相當。反應式如下： K2Cr2O 7＋6KI＋7H2SO4←Cr2(SO4)3+4K2SO4＋7H2O+3I2 K2Cr2O 7＋14HCl＋6KI←3I2＋3KCl＋2CrCl3＋7H2O 硫代硫酸鈉是強還原劑，能與碘作用生成四硫磺酸鈉的反應： 2NaS2O3＋I2→Na2S4O6＋2NaI 因此，在滴定終了時硫代硫酸鈉的耗用量與重鉻酸鉀的量相當。 還原糖測定

13 0.1N硫代硫酸鈉標準液之標定 用重鉻酸鉀溶液測定硫代硫酸鈉溶液的規度，所起化學反應可分為兩個步驟：
第一步：在酸性介質中，I-離子被K2Cr2O 7氧化而使碘I2定量地游離： K2Cr2O 7＋14HCl＋6KI←3I2＋3KCl＋2CrCl3＋7H2O 所加的酸也參加碘的析出反應。所取酸的量應該是過量的，因為I-離子的氧化反應速度，依賴於溶液中H+離子的濃度。 重鉻酸鉀的毫克當量：從反應式中可以知道，1克分子K2Cr2O 7（氧化劑）游離出6克分子的碘，6克分子的碘相當於6個克原子的氫。 還原糖測定

14 K2Cr2O 7的克當量等於六分之一克分子量： 
重鉻酸鉀的毫克當量等於 克。 計算式如下：49.04/1000mL＝ 克。 第二步：析出的碘用Na2S2O3的溶液滴定，反應式如下： 2Na2S2O3 ＋ I2 → 2NaI＋Na2S4O6 還原糖測定

15 重鉻酸鉀(Potassium Dichromate) 10％KI c(HCl)=6mol/L
硫代硫酸鈉標準溶液[c(Na2S2O3 )=0.1mol/L]：硫代硫酸鈉濃度濃度 (mol/L) (Sodium Thiosulfate, Na2S2O3‧5H2O，分子量248.19) 取硫代硫酸鈉25g及無水碳酸鈉（ Sodium carbonate ）0.1g溶於新煮沸且放冷後蒸餾水1000mL中，放置一天，然後按照下列方法測定其力價。 1％澱粉指示劑：稱取1g可溶性澱粉，加少量水攪勻，緩緩倒於入20mL沸水，加20gNaCl，攪拌透明液。 還原糖測定

16 操作 將重鉻酸鉀放在120～125℃的烘箱內烘1小時 冷卻後稱取0.1克，置於300毫升的定碘瓶中 加水50毫升
加10％KI溶液20毫升及6NHCl溶液5毫升 充分搖勻，蓋住瓶塞，暗處靜置5分鐘，使碘充分析出 加水100毫升稀釋搖勻 以Na2S2O3溶液滴定（開始滴定時不用指示劑）， 滴至溶液顯現淡黃色（這時表示只有少量碘留下） 加入澱粉溶液0.5毫升， 繼續用同一Na2S2O3溶液滴定到藍色消失，而變為三價鉻離子Cr3+的綠色時為止（在這實驗中滴定最後所得的溶液並不是無色的，因為三價鉻離子使溶液染有淡綠色）。 記錄Na2S2O3溶液用量後，再多加一滴Na2S2O3溶液，檢查是否已經到達終點，如果這時顏色不再改變，表示滴定已經完成。 還原糖測定

17 計算 計算公式 c(Na2S2O3 )：硫代硫酸鈉濃度濃度 (mol/L) V：未確定濃度的硫代硫酸鈉滴定體積(mL) m：校準劑重鉻酸鉀的準確質量數值(g) M：重鉻酸鉀的莫耳質量數值(g/mol)[c(1/6 K2Cr2O7)=49.031]。 計算舉例：基準物重鉻酸鉀的稱出量為0.1克，用未確定濃度的硫代硫酸鈉溶液滴定時耗用20.4毫升，依公式可計算出Na2S2O3溶液的規度； 因此，硫代硫酸鈉的等於0.1 (mol/L) 。 還原糖測定

18 果汁之前處理 稱取相當於糖含量1.0-1.5克之樣品(果汁10Brix，就取10克)於250mL三角瓶中
用直火加熱至沸騰後1分鐘(不可焦化) 加中性醋酸鉛飽和溶液於三角瓶中，至不再生成沉澱為止(約2mL)，搖動均勻 冷卻後以水定容至250mL，混勻 濾紙過濾得澄清液(只要過濾約50mL即可)加草酸鈉或草酸鉀(結晶)微量於澄清液中，除去多餘之鉛離子 濾紙過濾得澄清液(檢液) 還原糖測定

19 刻度吸管取澄清濾液5mL(空白加5 mL水)於150mL三角瓶中 加Somogyi A液10mL
加熱(注意火焰)，2min內沸騰，繼續沸騰3min(嚴格遵守±15sec) 立即流水冷卻(避免搖動三角瓶) 加B液10mL 加C液10mL 搖動使沉澱完全溶解 以D液滴定至綠色時，加1%澱粉0.5mL後呈深藍色，繼續滴定終點為澄清的天藍色 還原糖測定

20 還原糖測定

21 計算 還原醣 (%)=Sx(B-N)xFxD/(Wx10) W：樣品重量(克) S：0.05N硫代硫酸鈉1mL所相當之某還原醣之量
葡萄糖：1.449mg 果糖：1.44mg 木糖：1.347mg B：空白試驗之D液滴定數(mL) N：樣品溶液之D液滴定數(mL) F： 0.05N硫代硫酸鈉之力價 D：稀釋倍數250/5=50 還原糖測定

22 表 還原糖的加熱時間和係數 (本表和乙級提供之糖係數不同，待查)
表 還原糖的加熱時間和係數 (本表和乙級提供之糖係數不同，待查) 糖的種類 係數(mg/mL) 阿拉伯糖 0.143 半乳糖 0.175 木糖 0.127 轉化糖 0.135 葡萄糖 麥芽糖 0.250 果糖 乳糖 0.216 甘露糖 還原糖測定

23 Somogyi法之優缺點 本法為微量法，檢出量為5mg~25mg 靈敏度高，再現性好，結果準確可靠
樣品用量少，可用於生物材料或經過層析處理後的微量樣品的測定。 終點判斷容易，有色樣溶液不受限制 還原糖測定

24 說明 樣品含蛋白質高者中性Pb(CH3COO)2，飽和液需加得多些，以完全除去蛋白質。
加結晶Na2C2O4或K2C2O4於澄清液中，不得過量，否則影響下一步驟溶液的澄清。 Somogyi試劑是一種鹼性銅鹽溶液，與Bertrand法不同之處在於以Na3PO4取代NaOH，使試劑鹼性較弱。因此不必配成A、B液，配成之混合溶液也可保存較長時間。另外，試劑鹼度低時，還原糖的還原當量高，可提高測定的靈敏度，因此此法可測定微量還原糖。但試劑鹼度低時，還原糖的氧化速度慢，反應時間長，因此鹼氷也不宜過低。 Somogyi試劑中有的會添加Na2SO4，其作用是降低氷應液中的溶液的溶解度，避免生成的Cu2O再被氧化。 Somogyi變法中試液正確沸騰3分鐘後，不得搖動，需平行移動，以流水冷卻，以防止Cu+ 被氧化成Cu+2。 在加熱和冷卻時要防止生成的Cu2O由於空氣的對流再次被氧化，用玻璃球或鋁鉑紙蓋上，可以阻碍的Cu2O氧化。 還原糖測定

25 KI不加在試劑中，而在臨滴定前再加入，如加入過早，KI會使反應生成的Cu2O沉澱溶解，增加Cu2O與氧接觸會，易使其再被氧化。
澱粉指示劑不宜加入過早，否則會形成大量澱粉吸附物，逹到滴定終點時仍不易褪色，造成誤差。 各種還原糖係數是由實驗測定的，實驗條件不同，其數值也不同。因此，要嚴格控制操作條件，保証測定樣品的條件與測定還原糖係數時的條件完全相同。平行實驗滴定值的差不得超過0.05mL。 0.05N Na2S2O3之滴定數最好在2~15mL之間，滴定數太多或太少則需重新取樣或稀釋，再依Somogyi變法定量之。 滴定接近終點必須減速，顏色變化極快。 碘量法可能發生的誤差來源有二：一是因為碘具有揮發性，引起碘的損失，其次，I-在酸性溶液中受空氣中氧的作用，而析出碘： 2H+＋2I-＋H2O2 →H2O＋I2 還原糖測定

26 完成Somogyi 法的下列反應式。說明其原理
1. Cu(OH)2＋RCHO→ 2. KIO3＋5KI＋3H2SO4→ 3. Cu2O＋I2→ 4. 2Na2S2O3＋I2→ 在澱粉、蔗糖、葡萄糖混合 品中， 如何區分並加以定量 (20%) 還原糖測定

27 1.說明用高錳酸鉀滴定法測定還原糖的原理並寫出化學回應式
除去蛋白質後，其中還原糖與過量的鹼性酒石酸銅溶液反應，使二價銅還原為氧化亞銅。經過濾取得氧化亞銅，用硫酸鐵溶液將其氧化溶解，而三價鐵鹽被還原為亞鐵鹽，再用高錳酸鉀標準液滴定所產生的亞鐵鹽。根據高錳酸鉀標準溶液消耗量計算得氧化亞銅量，從檢索表中查得與氧化亞銅量相當的還原糖量，再算樣品中的還原糖含量。 CuSO4+2NaOH Cu(OH) 2+Na2SO4 Cu2O+Fe2 (SO4)3+H2SO H2O+2CuSO4 +2FeSO4 2KMnO4+10FeSO4 + 8H2SO K 2SO4 + 2MnSO4 +5Fe2(SO4)3 還原糖測定

28 碳水化合物之定量 化學法-Bertrand法(高錳酸鉀滴定法)
分析原理: 還原醣(單醣)在含有硫酸銅的鹼性溶液中加熱，會將銅離子(Cu2+)還原成氧化亞銅而沈澱，而此沈澱以酸性硫酸鐵處理後。氧化亞銅又氧化為硫酸銅。而三價的鐵(Fe3+)鹽與氧化亞銅量成比例地被還原為二價之鐵(Fe2+)鹽，低價之亞鐵鹽可利用高錳酸鉀(Potassium Permanganate, KMnO4)標準液滴定，從滴定值換算出被還原醣還原的銅量，再由銅量求出試樣中的還原醣量。化學反應式如下: 還原糖測定

29 碳水化合物之定量反應 化學法-Bertrand法
2Cu(OH)2 + R-CHO  Cu2O十2H2O十R-COOH 還原醣 氧化亞銅 (加鹼、銅及加熱) Cu2O + Fe2(S04)3 + H2S FeSO4 + 2CuSO4 + H2O 三價鐵鹽(硫酸鐵) 二價鐵鹽(硫酸亞鐵) (以鐵鹽當氧化還原之中間介質) 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2S Fe2(S04)3 + 2MnSO4 + K2S04 + 8H2O (以高錳酸鉀做氧化滴定，滴定終點為紅棕色) 總反應式 5Cu2O + 2KMnO4 + 13H2S04 = 10CuSO4 + 2MnSO4 + K2S H2O 還原糖測定

30 2Cu（OH）2＋R–CHO → Cu2O＋H2O＋R–COOH 10Cu（OH）2＋5R–CHO → 5Cu2O＋5H2O＋5R–COOH
Cu2O＋Fe2（SO4）3＋H2SO4 →2CuSO4＋2FeSO4＋H2O 5Cu2O＋5Fe2（SO4）3＋5H2SO4 →10CuSO4＋10FeSO4＋5H2O 10 FeSO4＋2KMnO4＋8H2SO4 →5 Fe2（SO4）3＋2MnSO4＋K2SO4＋8H2O 5Cu2O + 2KMnO4 + 13H2S04 = 10CuSO4 + 2MnSO4 + K2S H2O 還原糖測定

31 果汁中還原醣之定量(Bertrand法)
藥品 A液：稱取40g 硫酸銅（CuSO4·5H2O），加適量水溶解，再加水稀釋至1000mL B液：稱取200g酒石酸鉀鈉(K,Na-tartarate；Rochelle salt)與150g氫氧化鈉，加適量水溶解，並稀釋至1000mL，，貯存於塑膠瓶中。 C液：硫酸鐵溶液：稱取50g硫酸鐵，加入200mL水溶解後，慢慢加入200ml濃硫酸，冷卻後加水稀釋至1L(淡紅色有不澄清) ，。 硫酸鐵溶液檢驗方法是量取此液20ml,滴入1～2滴0.1N高錳酸鉀溶液,如不褪色則無亞鐵存在。否則應將全部溶液用高錳酸鉀溶液滴定至出現淡玫瑰色為止。 此溶液配製法有兩種，一種要加濃硫酸，一種則不加。加酸的試劑溶解氧化亞銅的速度較快，但在酸性條件下，一部分生成物FeSO4可被空氣中的氧所氧化，使分析結果偏低。另一種的硫酸鉄溶液，其中未加酸，直到用高錳酸鉀標準溶液滴定之前，才把酸加到反應液中，可避免生成物的氧化。 D液：高錳酸鉀溶液(約0.1573N)：取4.98克KMnO4溶於蒸餾水中，煮沸過濾(玻璃濾器)，放冷，再以蒸餾水定容至1000mL，棕色瓶保存，1mL相當於10mg Cu。 還原糖測定

32 碳水化合物之定量反應 化學法-Bertrand法
A液:20mL + B液20mL 三角瓶中(藍色溶液) 含0.1克(即1mL之10brix)以下糖溶液 於火焰上加熱煮沸3分鐘(不可焦化) 流水冷卻，不可搖動(防止紅色氧化亞銅沉澱再度氧化) 將上清液倒入白瓷漏斗(Witt過濾器之Allihn管內；或用3或4號玻璃過濾器)進行緩慢的抽氣過濾 (注意操作) 以60℃溫水洗滌三角瓶3次每次約20mL都倒入白瓷漏斗中(注意三角瓶口之紅色沉澱務必洗入) 還原糖測定

33 以廣用試紙測白磁漏斗下端濾液至不呈鹼性(抽氣瓶內溶液為藍色)
將白磁漏斗裝至新三角瓶，丟棄藍色A +B液 緩緩倒入C液20 mL至白瓷漏斗，溶解其紅色粉末 緩慢的抽氣過濾 空白試驗取1mL果汁 加40mL水 加C液20mL 以吸管吸取三角瓶中的C液，溶解白磁漏斗上黑色沉澱物直到大部分黑色粉末溶解 D液:高錳酸鉀溶液滴定 滴定至微紅棕色 30秒不腿色(a mL) 滴定至微紅棕色 30秒不腿色(b mL；約2-4滴) 還原糖測定

34 還原糖測定

35 還原糖測定

36 還原糖測定

37 還原糖測定

38 還原糖測定

39 還原糖測定

40 計算 C(mg)=(a-b)mL x d(mg/mL) 由Bertrand法醣定量表查出相當於C mg銅的醣量(S)
d：1毫升0.1N高錳酸鉀溶液所相當的銅量(10mg)；(乙級檢定之配法銅量為10.17mg) 由Bertrand法醣定量表查出相當於C mg銅的醣量(S) 還原醣(%)=SxD.F./(樣品溶液x10) D.F. ：樣品溶液稀釋倍數(為1) 還原糖測定

41 1mL高錳酸鉀標準溶液所相當於醣的銅量（d）
秤取250mg 草酸銨【（NH4）2C2O4‧H2O）】置於250mL三角瓶中，加適量蒸餾水，再加入1～2mL濃H2SO4溶液，置於水浴中加熱至60～80℃，趁熱以高錳酸鉀溶液滴定至微紅色，是為滴定終點（滴定量VmL） 5( NH4)2C2O4＋2KMnO4＋8H2SO4 → 10CO2＋5（NH4）2SO4＋2MnSO4＋K2SO4＋8 H2O；由上述之反應方程式得知 2KMnO4 ≡ 5（NH4）2C2O4 ≡ 10Fe2SO4 ≡ 5Cu2O ≡ 10Cu ∴（NH4）2C2O4 ≡ 2Cu 又（NH4）2C2O4‧H2O之分子量為142.1；Cu＝63.5；因此250 mg草酸銨相當於銅量 mg，則1mL高錳酸鉀（KMnO4）標準溶液等於 mg/VmL的銅量。 草酸銨= g = mg KMnO4 = 21.8 mL 1 mL KMnO4(D)= mg Cu 還原糖測定

42 內查法從醣定量表查銅的醣量(S)例 設查出銅量=60.2mg(轉化醣) 查表銅量59.3醣量為30 61.1醣量為31
X-30 = 還原糖測定

43 高錳酸鉀法 優點 缺點 適用於各類食品中還原糖的測定 有色樣品溶液也不受限制 此方法的準確度，再現性優於其他的直接滴定法 操作複雜、費時
計算測定結果時，需使用特製的高錳酸鉀法糖類檢索表 還原糖測定