DE值測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵影響因素探討

吳敏蓮 梁潔潔 梁麗月

摘 要：目前，測(cè)定糖漿DE值常用的方法是GB/T 20885—2007的方法，此方法較為成熟，操作簡(jiǎn)單，但要得到準(zhǔn)確的DE值測(cè)定結(jié)果會(huì)受很多因素的影響。為確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，本文對(duì)影響DE值測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵因素展開(kāi)論述，以期為相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：DE值;原理;影響因素;準(zhǔn)確性

DE Value Principle Analysis and Discussion on Key Factors Affecting the Accuracy of Determination Results

WU Minlian， LIANG Jiejie， LIANG Liyue

（Guangzhou Inspection， Testing and Certification Group Co.， Ltd.， Guangzhou 510000， China）

Abstract： At present， the commonly used method for measuring the DE value of syrup is the method of

GB/T 20885—2007. This method is relatively mature and simple to operate. However， to obtain an accurate DE value measurement result is affected by many factors. In order to ensure the accuracy of the detection data， this paper discusses the key factors affecting the accuracy of the DE value measurement results， in order to provide reference for related work.

Keywords： DE value; principle; influencing factors; accuracy

DE值也稱為葡萄糖值，是指糖化液中還原糖全部以葡萄糖計(jì)所占干物質(zhì)的百分比。工業(yè)上用DE值表示淀粉的水解程度或糖化程度[1]。GB/T 20885—2007標(biāo)準(zhǔn)中，葡萄糖漿因DE值不同而分為低DE值、中DE值、高DE值葡萄糖漿。GB/T 20884標(biāo)準(zhǔn)中，麥芽糊精也因不同的DE值含量分為MD10、MD15、MD20 3種類型，DE值越高，表示淀粉水解程度越完整，糖漿的級(jí)別也越高。對(duì)于糖漿、麥芽糊精等來(lái)說(shuō)，DE值是非常重要的一個(gè)質(zhì)量指標(biāo)。GB/T 20885—2007中DE值的測(cè)定方法為費(fèi)林試劑法，方法雖然簡(jiǎn)單，但想得到準(zhǔn)確的DE值測(cè)定結(jié)果還是受很多因素的影響，而DE的檢測(cè)結(jié)果誤差有可能導(dǎo)致產(chǎn)品級(jí)別分類問(wèn)題，如MD10的麥芽糊精，DE值<11;MD15的麥芽糊精，11≤DE值<16;MD20的麥芽糊精，16≤DE值≤20。筆者在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，在DE值檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)受到的一些影響會(huì)導(dǎo)致DE值偏差較大，±2%的DE值足以影響對(duì)麥芽糊精或葡萄糖漿的分類判斷問(wèn)題。本文從檢測(cè)原理、稱樣量、檢測(cè)影響因素等方面對(duì)GB/T 20885—2007中DE值的測(cè)定逐一進(jìn)行解析，確保檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確有效。

1 材料與方法

1.1 試劑與溶液

除非另有說(shuō)明，所用試劑均為分析純，水為重蒸水或去離子水[2]。

次甲基藍(lán)指示液（10 g/L）：稱取0.5 g次甲基藍(lán)，定容到50 mL。

葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液（2 g/L）：稱取于（100±2）℃烘干至恒重的基準(zhǔn)無(wú)水葡萄糖0.5 g（精確至0.000 1 g），稀釋定容至250 mL，搖勻，備用。

費(fèi)林試劑甲液：稱取硫酸銅（CuSO4∶5H2O）34.64 g，用蒸餾水溶解后，定容至500 mL容量瓶中，搖勻，過(guò)濾即成。

費(fèi)林試劑乙液：稱取酒石酸鉀鈉（NaKC4H4O6∶4H2O）173 g溶于約250 mL蒸餾水中;另稱取氫氧化鈉50 g溶于約100 mL蒸餾水中。二者混合，移入并定容至500 mL容量瓶中，搖勻，過(guò)濾即成。注意：氫氧化鈉要在通風(fēng)櫥里溶解，加入水后計(jì)時(shí)攪拌溶解，待氫氧化鈉溶液降為室溫再和酒石酸鉀鈉溶液混合，兩者混合液也要降至室溫才定容。

1.2 儀器和設(shè)備

阿貝折射儀：海能儀器WYA-2WAJ單目;電陶爐：額定功率1 000 W，廈門(mén)蒂依電器有限公司;

50 mL滴定管。

1.3 DE值的檢測(cè)原理

費(fèi)林試劑法測(cè)量DE值的原理是還原糖可以將費(fèi)林試劑中的Cu2+還原為Cu1-，藍(lán)色剛好消失為終點(diǎn)，記錄消耗糖液的總體積，根據(jù)費(fèi)林乙液、費(fèi)林甲液各5 mL完全還原所需的還原糖量，可計(jì)算出樣品中的還原糖含量[3]。在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)生數(shù)次化學(xué)反應(yīng)：①當(dāng)費(fèi)林甲液加入到費(fèi)林乙液時(shí)，硫酸銅+氫氧化鈉→氫氧化銅+硫酸鈉，反應(yīng)方程式為CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4;②在堿性條件

下，氫氧化銅與酒石酸鉀鈉反應(yīng)生成深藍(lán)色的酒石酸鉀鈉銅絡(luò)合物，反應(yīng)方程式為COOK（CHOH）2COONa+Cu（OH）2=COOK（CHO）2CuCOONa+2H2O;③在加熱條件下，樣液中的還原糖與酒石酸鉀鈉銅反應(yīng)，酒石酸鉀鈉銅被還原糖還原，產(chǎn)生紅色的氧化亞銅沉淀，反應(yīng)方程式為2Cu（OH）2+COOK（CHO）2CuCOONa

+CHO（CHOH）4CH2OH+2H2O→2COOK（CHOH）2COONa+COOH（CHOH）4CH2OH+Cu2O[4]。

1.4 方法

（1）標(biāo)定。預(yù)滴定時(shí)，按先后順序吸取費(fèi)林乙液，費(fèi)林甲液各5.0 mL于150 mL錐形瓶中。加水

20 mL，加玻璃珠3～4粒，用50 mL滴定管預(yù)先加入24 mL的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，搖勻。置于電陶爐上加熱，調(diào)至合適的加熱功率檔次，確保瓶中液體在（120±15）s內(nèi)沸騰，并保持微沸。加2滴次甲基藍(lán)指示液，繼續(xù)以葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，直至藍(lán)色剛好消失為其終點(diǎn)。整個(gè)滴定操作應(yīng)在3 min內(nèi)完成。正式滴定時(shí)，先加入比預(yù)滴定少1 mL的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液。操作同預(yù)滴定，并做平行試驗(yàn)。記錄消耗葡萄糖溶液的總體積，取其算術(shù)平均數(shù)。計(jì)算公式為：

（1）

式中：RP為費(fèi)林乙液、費(fèi)林甲液各5 mL相當(dāng)于葡萄糖的質(zhì)量，g;m1為稱取基準(zhǔn)無(wú)水葡萄糖的質(zhì)量，g;V1為消耗葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的總體積，mL;250為配制葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的總體積，mL。

（2）樣液的制備。稱取一定量的樣品，精確至0.000 1 g（取樣量以每100 mL樣液中含有還原糖量125～200 mg為宜，否則誤差較大）。置于50 mL小燒杯中，加水溶解后全部移入250 mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻備用。

（3）樣品的檢測(cè)。樣品的預(yù)滴定和正式滴定操作與“標(biāo)定”相同。

（4）結(jié)果計(jì)算。DE值計(jì)算公式為：

X=×100%（2）

式中：X為DE值[樣品葡萄糖當(dāng)量值（樣品中還原糖占干物質(zhì)的百分?jǐn)?shù)）]，%;RP為費(fèi)林乙液、費(fèi)林甲液各5 mL相當(dāng)于葡萄糖的質(zhì)量，g;m2為稱取樣品的質(zhì)量，g;V2為消耗樣液的總體積，mL;250為樣液的定容體積，mL;DMC為樣品干物質(zhì)（固形物）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%。

2 結(jié)果與分析

2.1 主關(guān)鍵因素

2.1.1 檢測(cè)樣品的取樣量

檢測(cè)時(shí)，適當(dāng)?shù)臉悠啡恿糠浅ｊP(guān)鍵，250 mL樣液的還原糖含量為312.5～500.0 mg為宜。在實(shí)際檢測(cè)中，將樣品定容至250 mL，再根據(jù)樣品還原糖含量的多少確定取樣量。DE值等于樣品還原糖與樣品固形物之比。

樣品的固形物含量測(cè)定，如糖漿使用阿貝折射儀可直接讀取固形物含量;麥芽糊精等粉狀類樣品則測(cè)定其水分，用100%減去水分即為固形物含量。例如，樣品A的固形物含量為75.6%，預(yù)估的DE值為30%，則其還原糖含量為75.6%×30%≈23%，取1.36～2.17 g樣品定容至250 mL，這樣每100 mL樣液中含有還原糖量為125～200 mg。對(duì)于DE值較低的麥芽糊精，如MD10、MD15類型的麥芽糊精，若取樣量較少，則滴定體積過(guò)大，滴定時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致結(jié)果誤差偏大，其樣品取樣量范圍區(qū)間=

[312.5 mg/預(yù)估的DE值×樣品的干物質(zhì)%，500 mg/預(yù)估的DE值×樣品的干物質(zhì)%]。

2.1.2 加熱功率

DE值檢測(cè)時(shí)，不建議用明火電爐，明火電爐加熱功率較難控制，隨著加熱時(shí)間的增長(zhǎng)，加熱功率變大，導(dǎo)致溶液過(guò)快沸騰，不能很好地控制樣液在（120±15）s內(nèi)沸騰。筆者經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)測(cè)定發(fā)現(xiàn)，加熱功率對(duì)DE值的結(jié)果影響較大。GB/T 20885—2007標(biāo)準(zhǔn)有明確要求：控制瓶中液體在（120±15）s內(nèi)沸騰，并保持微沸。日常DE值檢測(cè)用的是額定功率

1 kW可調(diào)加熱檔次的電陶爐，該電爐有5檔加熱檔次可調(diào)，選取了幾個(gè)不同DE值的樣品進(jìn)行不同時(shí)間沸騰的試驗(yàn)，樣液不同沸騰時(shí)間對(duì)DE值測(cè)定結(jié)果的影響見(jiàn)表1。

通過(guò)表1中試驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，瓶?jī)?nèi)溶液加熱時(shí)間控制在（120±15）s沸騰，檢測(cè)結(jié)果接近標(biāo)準(zhǔn)值;沸騰時(shí)間超過(guò)120 s，檢測(cè)結(jié)果低于標(biāo)準(zhǔn)值;反之，略高于標(biāo)準(zhǔn)值。加熱功率小，加熱時(shí)間長(zhǎng)，樣液沸騰速度慢，攪拌不充分，消耗樣液的量增加;沸騰速度慢，還原糖與Cu2+反應(yīng)速度減慢，導(dǎo)致空氣容易進(jìn)入費(fèi)林試劑，指示劑被重新氧化，導(dǎo)致判斷終點(diǎn)推遲，樣液消耗量增加，因此所測(cè)DE值相應(yīng)偏小[5]。反之加熱過(guò)快，還原糖與Cu2+反應(yīng)加快，終點(diǎn)提前，樣液消耗少，DE值偏高，這與相關(guān)報(bào)道的結(jié)論也是符合的。所以在DE值測(cè)定時(shí)，應(yīng)固定用一個(gè)電爐，根據(jù)電爐的實(shí)際情況調(diào)整加熱功率，盡量保證樣品在（120±15）s內(nèi)沸騰，微沸的條件下滴定，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2.2 次關(guān)鍵因素

2.2.1 保持微沸狀態(tài)

滴定必須是微沸條件下進(jìn)行，微沸下可防止空氣進(jìn)入，避免亞甲基藍(lán)被重新氧化成氧化型。無(wú)色的指示劑又變回藍(lán)色，滴定體積增加，DE值結(jié)果偏低。滴定時(shí)隨意搖動(dòng)錐形瓶，或把錐形瓶從熱源上取下，都會(huì)影響滴定的結(jié)果[3]。

2.2.2 試劑加入順序

費(fèi)林試劑應(yīng)分別配制、貯存，嚴(yán)格按照先乙液再甲液的次序加入。用前再及時(shí)混合，否則酒石酸鉀鈉絡(luò)合物長(zhǎng)期在堿性條件下會(huì)慢慢解析出氧化亞銅沉淀，降低試劑的有效濃度，使測(cè)定結(jié)果出現(xiàn)偏差。

2.2.3 滴定速度

正式滴定時(shí)嚴(yán)格按2 s/滴的速度均勻滴定，確保平行樣的毫升數(shù)相差在0.5 mL內(nèi)。滴定速度快，樣液滴定用量多，DE值偏小，反之，DE值偏大。嚴(yán)格按2 s/滴的速度均勻滴定，才能使結(jié)果有良好的平行性。

3 結(jié)論與討論

GB/T 20885—2007費(fèi)林試劑法測(cè)定DE值雖操作簡(jiǎn)單，但需嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)操作，注意測(cè)定過(guò)程的細(xì)節(jié)因素，才能確保所測(cè)DE值的準(zhǔn)確性。檢測(cè)樣品取樣量和加熱功率是影響DE值測(cè)定的最關(guān)鍵影響因素。根據(jù)樣品的固形物含量、DE值類別，推算出取樣量范圍;選擇合適的加熱源，調(diào)節(jié)合適的加熱功率，盡量保證樣品在（120±15）s內(nèi)沸騰，微沸的條件下滴定，確保得到一個(gè)準(zhǔn)確的DE值測(cè)定結(jié)果。

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