CN100383526C

CN100383526C - 食品中糖含量的测定方法及设备

Info

Publication number: CN100383526C
Application number: CNB2005100131244A
Authority: CN
Inventors: 陈锐宁
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-01-21
Filing date: 2005-01-21
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2025-01-21
Also published as: CN1648661A

Abstract

本发明公开了一种食品中糖含量的测定方法及设备，该测定方法利用大部分微生物可直接利用食品中单糖、二糖而不能直接利用淀粉或木糖醇、阿巴斯甜等代糖物质的原理，直接测定微生物厌氧发酵产生的二氧化碳的体积，来判断出所测定的食品中是否含有及含有多少糖尿病不可食用的糖类制品，辅助糖尿病治疗。本发明还涉及该方法所使用的特定反应容器及反应设备组合。

Description

食品中糖含量的测定方法及设备

技术领域

本发明涉及一种简易测定食品中糖分含量的新方法，具体地说涉及一种判断食品中有无糖尿病人不可食用的糖的方法，同时涉及一种简易测定食品中糖的设备。

背景技术

我国至少有4000万糖尿病患者，面对现在糖尿病患者逐年增加，市场上的糖尿病保健品和无糖、降糖食品也琳琅满目。

一些不法商家打起了“无糖食品”的主意。他们销售一些含糖的“无糖食品”，使不少患者深受其害。对于普通人来讲，有糖无糖只是是否增加脂肪的区别，但对于糖尿病患者只要摄入少量(10克)葡萄糖或蔗糖等易吸收的糖，由于没有相应的胰岛素控制，血糖会在几分至十几分钟内飚升至原来的2倍左右，给已处于非正常状态的胰岛加上了更重的负担，可使胰岛功能严重受损。对于老年人和1型糖尿病患者来说，带给他们的很有可能是致命的并发症。

通过大量测试表明，虽然市面上出现了许多无糖食品，但对于患有糖尿病的患者来说，他们其中的大部分人因为知道现在的无糖食品并不一定是真正不含有糖，或因食用假冒无糖食品引起过病情恶化，才不敢食用市场上的无糖食品的。

糖尿病患者迫切要想鉴别市场上的食品是否含糖，但现有的方法都难以做到。现有方法大多数为实验水平的测定方法，如化学试剂法、或物理仪器测定法：化学试剂法有菲林试剂等测试方法，物理上的旋光性等测定法，但上述化学、物理方法测定法，实验复杂、需要特定的实验条件、实验试剂和设备，并且测定的品种多为根据糖的某一性质(如糖的还原性)测定出某一种或某一类型糖，并不能一次性判断测出食品中是否含有糖尿病人不可食用的所有糖。无法有效、简便的应用于糖尿病人生活。

一些因吃过伪劣无糖食品亏的糖尿病人，利用现有条件测定食品中的糖含量，如利用血糖仪、尿糖试纸测定，但血糖仪一般针对人体中的葡萄糖浓度进行测定，人体血液中的含糖量很低，一般对质量分数在0.8％以上的葡萄糖溶液无法分辩；尿糖试纸是以葡萄糖的还原性为原理，利用不同浓度的葡萄糖与试剂反应速度不同，产生的砖红色沉淀量不同，通过颜色进行半定量判断。它的测试范围的确比前者广，因为大多单糖都有还原性，但对于蔗糖、麦芽糖等不具还原性的寡糖、多糖却没有反应，而对某些不能被我们吸收的代糖却又有反应。而食品厂上所出售的无糖食品中，由于木糖醇、阿巴斯甜等代用糖成本造价较高，商家多采用的甜味添加剂除葡萄糖外，多为廉价的蔗糖，有时还包含果糖、麦芽糖等糖制品，其食品中糖浓度也远远高于人体中的葡萄糖浓度，因此利用血糖仪、尿糖试纸均无法协助糖尿病人准确测定食品中的糖含量。

发明内容

本发明为一种利用生物法鉴定食品中的糖、测定糖含量的方法。利用微生物代谢(主要是糖代谢)产物量来测定食品中糖类的含量。

本发明所使用的测定方法使用的原料、设备简单，所用原料可从日常生活中获得，所用设备可将现有工具改造即可完成，应用本发明方法容易判断出食品中是否含有糖尿病人可食用糖及不可食用糖。

目前食品中所用糖多为白砂糖(即蔗糖)、麦芽糖、葡萄糖、果糖等，无糖食品中多使用的代用糖为阿巴斯甜、木糖醇、甘露糖醇、安塞蜜等，市场上的无糖食品一般普通食品(如饼干、酸奶等)；出售有糖的“无糖食品”的商家基于利益，不会去采用价格昂贵的上述糖类作为甜味剂，而只会使用一些常用的、价格相对低廉的白砂糖、葡萄糖等作为甜味剂，因此本发明即涉及了一种方法可简单易行的判断出食品中是否含有蔗糖、麦芽糖、葡萄糖、果糖等人体可直接利用的单糖或二糖。

微生物为直接以单糖作为能源的生物物质，其厌氧代谢过程必经如下步骤：

由于蔗糖、麦芽糖容易水解为葡萄糖、果糖，而微生物厌氧发酵均可直接利用葡萄糖、果糖，但不可直接利用阿巴斯甜、木糖醇、甘露糖醇、安塞蜜等代糖添加剂，由于该厌氧反应过程除产生CO₂气体外，并不产生其他气体，因此本发明即基于该原理，只需测出完全反应后气体体积是否增加，或测定CO₂的体积即可得知食品中是否含有糖，并确定含有糖的质量。

对于通常食品中所含有的淀粉，由于大部分微生物均直接利用葡萄糖参与代谢，无法直接利用淀粉，淀粉需经过水解、糖化为小分子单糖或双糖，进而转化为葡萄糖，才能为微生物所利用，因此食品中的淀粉并不能给本发明带来过大的误差，不影响实验效果的判定。

本发明主要涉及一种简易测定食品中是否含糖的方法，包含以下步骤：

1)将一定量的所测固体食品碾碎配成溶液A，取其上清液；

2)将一定量的不直接利用淀粉的菌种接入清水制成溶液B；

3)将上述溶液A、B同时或依次加入一密闭容器内；

4)将该容器液体置于一定温度环境内，令内部液体厌氧发酵；

5)测定该反应所产生的气体进行判断。

上述测定方法中的密闭容器优选为一体积可变化密闭容器；该体积可变化密闭容器优选包括一可移动活塞及体积刻度指示盘；

上述测定方法中的不直接利用淀粉的菌种为酵母菌种，优选为日常发面所用酵母菌；发酵条件优选为20-30℃或常温、时间为1-2天以内。

本发明还涉及一种通过测定微生物反应气体体积变化的反应容器，该容器适用于权利要求1-5之任一一项测定方法，其包括以下部分：

a)反应管，反应管内包含一可变体积反应腔(2)；

b)反应管一端通过活塞(4)密封；

c)反应腔另一端为一密封塞注液口(1)；

d)反应腔内具刻度盘(3)。

上述反应容器优选该反应容器内壁光滑、摩擦力小；上述反应容器可通过现有注射器或药物注射管改造而成。

本发明还涉及一种测定食品中糖分的设备组合，其包含以下部分：

(1)一反应容器；

(2)一包定量的酵母粉；

(3)定量取样容器；

(4)产气验证设备。

上述设备组合中(1)、(4)设备优选为测定微生物反应气体体积变化的的一体反应容器；酵母粉优选为0.02-0.04g/ml；定量取样设备优选为注射器类取样设备。

本发明还涉及上述反应容器或设备组合用于测定食品中糖含量的用途。

本发明由于基于微生物无氧代谢产生二氧化碳的原理进行，因此仅需测定该二氧化碳的产生量及可获知含糖量，并不局限于使用本发明设备测定二氧化碳量才能实现该方案，如利用二氧化碳于其他物质进行反应的量同样可换算得出食品中的含糖量。

本发明所涉及的可测定出的糖为普通食品的糖添加剂，主要为蔗糖(白砂糖)、葡萄糖、果糖、乳糖等可直接为转化为葡萄糖的单糖，或可直接转化为单糖的糖。

本发明所涉及的无糖食品中的甜味剂的主要为阿斯巴甜、安赛蜜、三氯蔗糖、甜叶菊糖，除此之外还有糖醇类：木糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、乳糖醇、麦芽糖醇等；

附图说明

图1反应设备示意图(笔芯体系)。

图2图1中活塞。

图3注射器体系。

图4糖尿病人不可食用的糖(葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖)以及可使用的代用糖(阿巴斯甜)以及淀粉经酵母代谢产生的CO₂含量对比。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

本发明采用两种具体实验仪器实现该方法：

实施例1用于注射器体系：

实验用品：

酵母菌、待测食品、试管(5ml)、注射器(5ml、10ml)、滴管、量筒、烧杯、橡皮塞、蒸馏水。

实验步骤：

1、取待测食品少许(＜10g)，如食物是固体，须配制成高浓度溶液vml。取上层清液1ml；

2、取洁净的注射器一支，排出气体；

3、吸取2～3ml蒸馏水，并吸入2～3ml的空气，通过倒转、振动、轻弹等方法使液面下没有气泡(尤其注意管壁及橡胶塞)。缓缓推动注射器，排空空气。然后继续推动注射器，排出蒸馏水。这样可使针头内充满蒸馏水而没有气泡；

4、使针头完全浸入待测溶液后，吸取待测溶液(以保证环境密闭)。注意：请将待测溶液一次性吸入注射器中，否则会影响待测溶液的浓度及注射器内所含的待测物的质量；

5、取一定量酵母菌溶于少量水中，保持酵母菌与水混合物在较浓的状态，并保证其均匀。立即用注射器吸取配好的混合液。并记录此时注射器内液体的总体积V₀；

6、迅速将注射器竖直插入橡皮塞中，以保持密闭，静置1～2天；

7、1～2天后，记录注射器内橡胶塞的高度，即为产生气体和原液体体积的总和V₁(液体体积变化量可忽略不计)；

8、垂直拿住注射器(针头向下)，记录液体体积V_liq(只记录靠近针头处的液体体积即可)，迅速拔下橡皮塞，待至注射器内的液体不再外流，并记录下此时的体积V_liq’；

9、产生气体的体积＝V₁-V₀+(V_liq-V_liq’)，再通过查表、计算即可得出含糖量。下列表中给出通过注射器体系换算出的食品中的含糖量：

食品名称	无糖燕麦	有糖燕麦
食品名称	无糖燕麦	有糖燕麦	产生气体体积	一个气泡	3.2ml
换算的含糖量(折合成葡萄糖)	忽略不计	3.8％	产生气体体积	一个气泡	3.2ml

实施例2用于笔芯体系

实验用品：

酵母菌、待测食物、蒸馏水、注射器(5ml)、小试管若干、诺和灵笔芯、滴管。

实验步骤：

1、同注射器部分实验步骤1；

2、取笔芯一支，并取下活塞；

3、取三支注射器，经注射器部分实验步骤3分别使针头内充满水、酵母菌与水的混合液和待测食物溶液，并分别命名为1、2、3；

4、向笔芯中注满蒸馏水，仔细观察管壁上是否附着有气泡，如果有，一定要将其赶出、排净；

5、将注射器1插入笔芯的橡皮塞中，并加蒸馏水直至水面高于笔芯管壁凸出；

6、保持活塞水平并将活塞盖上，然后用注射器1抽取笔芯内液体至活塞回到零刻度；

7、用注射器2、3分别吸取一定量的酵母菌与水的混合液及待测食品溶液；

8、使用注射器2、3分别向笔芯中注射预先计划的体积的液体。液体体积可由笔芯及注射器上的刻度读出；

9、将其放在避光处，控制温度，静置一天

一天之后，通过计算及对照已有的数据，就可以知道食品的含糖量了同一样品测定三次获得结果如下表：

标号	1	2	3
标号	1	2	3	测定气体量	1.39ml	1.52ml	1.44ml
含糖量	20g/L	20g/L	20g/L	测定气体量	1.39ml	1.52ml	1.44ml

Claims

1.一种简易测定食品中是否含人体可直接利用的单糖或二糖的方法，包括以下步骤：

1)将一定量的所测固体食品碾碎配成溶液A，取其上清液；

2)将一定量的不直接利用淀粉的菌种接入清水制成溶液B；

3)将上述溶液A、B同时或依次加入一密闭容器内；

4)将该容器液体置于一定温度环境内、令内部液体厌氧发酵；

5)测定该反应所产生的气体进行判断。

2.权利要求1所述方法，其特征在于所述密闭容器为一体积可变化密闭容器。

3.权利要求2所述方法，其中密闭容器包括一可移动活塞及体积刻度指示盘。

4.权利要求1所述方法，其中所用不直接利用淀粉的菌种为酵母菌种。

5.权利要求4所述方法，其中酵母菌种为日常发面所用酵母菌。

6.一种通过测定微生物反应器体体积变化的反应容器用于测定食品中是否含有人体可直接利用单糖或二糖的用途，该容器包括以下部分：

a)反应管，反应管内包含一可变体积反应腔(2)；

b)反应管一端通过活塞(4)密封；

c)反应腔另一端为一密封塞注液口(1)；

d)反应腔内具刻度盘(3)。

7.权利要求6所述用途，其中所述反应容器内壁光滑、摩擦力小。

8.权利要求6或7所述用途，其中所述反应容器通过现有注射器或药物注射管改造而成。

9.一种测定食品中人体可直接利用的单糖或二糖的设备组合，其包括以下部分：

(1)一反应容器；

(2)一包定量的酵母粉；

(3)定量取样容器；

(4)产气验证设备。

10.权利要求9所述设备组合，其中所述反应容器与产气验证设备为权利要求6-8中所涉及的任意一反应容器。

11.权利要求9-10之任意一项所述设备组合用于测定食品中是否含有人体可直接利用单糖或二糖的用途。