淀粉的测定方法 |
| 发布时间：2005-09-13 |
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测定食物中淀粉的方法有酶水解法、酸水解法、可消化淀粉和抗性淀粉的测定方法（酶-直接法）
一、酶水解法
1.原理
样品经除去脂肪及可溶性糖类后，其中淀粉用淀粉酶水解成双糖，再用盐酸将双糖水解成单糖，最后按还原糖测定，并折算成淀粉。
2.适用范围
GB5009.9-85，适用于所有含淀粉的食物。
3.仪器
（1） 回流冷凝器
（2） 水浴锅
4.试剂
除特殊说明外，实验用水为蒸馏水，试剂为分析纯。
（1） 乙醚
（2） 0.5 % 淀粉酶溶液：称取淀粉酶（Sigma公司， E.C3.2.1.1）0.5 g，加100 ml水溶解，加入数滴甲苯或三氯甲烷，防止长霉，贮于冰箱中。（注：配成溶液的淀粉酶破坏很快，最好邻用现配。）
（3） 碘溶液：称取3.6 g碘化钾溶于20 ml水中，加入1.3 g碘，溶解后加水稀释至100 ml。
（4） 85 %乙醇。
（5） 其余试剂同《蔗糖测定方法》
5.操作方法
5.1 样品处理
称取2～5 g样品，置于放有折叠滤纸的漏斗内，先用50 ml乙醚分5次洗除脂肪（注：如果脂肪含量少，此步骤可免），再用约100 ml 85 %乙醇洗去可溶性糖类（注：此步骤目的是去除可溶性糖），将残留物移入250 ml烧杯内，并用50 ml水洗滤纸及漏斗，洗液并入烧杯内，将烧杯置沸水浴上加热15 min，使淀粉糊化，放冷至60 ℃以下，加20 ml淀粉酶溶液，再55～60 ℃保温1 h，并时时搅拌（注：温度过高，淀粉酶的活性破坏）。然后取1滴此液加1滴碘溶液，应不现兰色，若显兰色，再加热糊化并加20 ml淀粉酶溶液，继续保温，直至加碘不显兰色为止。加热至沸，冷后移入250 ml容量瓶中，并加水至刻度，混匀，过滤。（注：此时淀粉已水解成双糖，过滤可去除残渣和纤维素）弃去初滤液，取50 ml滤液，置于250 ml锥形瓶中，加5 ml 6 mol/L盐酸，装上回流冷凝器，在沸水浴中回流1 h，冷后加2滴甲基红指示剂，用5mol/L氢氧化钠溶液中和至中性，溶液转入100 ml容量瓶中，洗涤锥形瓶，洗液并入100 ml容量瓶中，加水至刻度，混匀备用。（淀粉在沸水浴条件下糊化是淀粉水解的第一步反应，然后在淀粉酶的作用下，分解成短链淀粉、糊精、麦芽糖等低聚合的糖，所以在淀粉酶解后需用酸进一步水解得到葡萄糖。）
5.2 测定
按《还原糖的测定方法》操作。同时量取50 ml水及与样品处理时相同量的淀粉酶溶液，按同一方法做试剂空白试验。
6.计算
(略)
式中： X1--样品中淀粉的含量，%；
A1--测定用样品中还原糖的含量。Mg；
A2--试剂空白中还原糖的含量，mg；
0.9--还原糖（以葡萄糖计）换算成淀粉的换算系数；
m1--称取样品质量，g；
V1--水解用样品溶液体积，ml；
V2--样品定容总体积，ml；
V3--测定用样品处理液的体积，ml。
二、酸水解法
1.原理
样品经除去脂肪及可溶性糖类后，其中淀粉用酸水解成具有还原性的单糖，然后按还原糖测定，折算成淀粉。
2.适用范围
本法适用于含淀粉的食物
3.仪器
（1） 水浴锅。
（2） 高速组织捣碎机：1200 rpm。
（3） 皂化装置并附250 ml锥形瓶。
4.试剂
除特殊说明外，实验用水为蒸馏水，试剂为分析纯。
（1） 乙醚。
（2） 85%乙醇溶液。
（3） 6mol/L盐酸溶液。
（4） 10mol/L氢氧化钠溶液。
（5） 2.5mol/L氢氧化钠溶液。
（6） 甲基红指示液：0.2 %乙醇溶液。
（7） 精密pH试纸。
（8） 20 % 乙酸铅溶液，
（9） 10 % 硫酸钠溶液。
（10） 其余试剂同还原糖的测定。
5.操作方法
5.1样品处理
5.1.1粮食、豆类、糕点、饼干等较干燥的样品：称取2.0～5.0 g磨碎过40目筛的样品，置于放有慢速滤纸的漏斗中，用30 ml乙醚分三次洗去样品中脂肪，弃去乙醚。再用150 ml 85 %乙醇溶液分数次洗涤残渣，除去可溶性糖类物质。并滤干乙醇溶液，以100 ml水洗涤漏斗中残渣并转移至250ml锥形瓶中，加入30 ml 6 mol/L盐酸，接好冷凝管，置沸水浴中回流2 h。回流完毕后，立即置流水中冷却。待样品水解冷却后，加入2滴甲基红指示剂，先以40 %氢氧化钠溶液调至黄色，再以6 mol/L盐酸校正至水解液刚变红色为宜。若水解液颜色较深，可用精密pH试纸测试，使样品水解液的pH约为7。然后加20 ml 20 %乙酸铅溶液，摇匀，放置10 min。再加20 ml 10 %硫酸钠溶液，以除去过量的铅。摇匀后将全部溶液及残渣转入500 ml容量瓶中，用水洗涤锥形瓶，洗液合并于容量瓶中，加水稀释至刻度。过滤，弃去初滤液20 ml，滤液供测定用。
5.1.2蔬菜、水果、各种粮豆含水熟食制品：按1：1加水在组织捣碎机种捣成匀浆（蔬菜、水果需先洗净、凉干，取可食部分）。称取5～10 g匀浆（液体样品可直接量取），于250 ml锥形瓶中，加30 ml乙醚振摇提取（除去样品中脂肪），用滤液过滤去除乙醚，再用30 ml乙醚淋洗两次，弃去乙醚。以下按5.1.1自"再用150 ml 85%乙醇溶液"起依法操作。
5.2 测定
按还原糖的测定步骤操作。
6.计算
(略)
式中： X2--样品中淀粉的含量，%；
A3--测定用样品中还原糖的含量。mg；
A4--试剂空白中还原糖的含量，mg；
m2--称取样品质量，g；
V2--测定用样品处理液的体积，ml。
500--样品液总体积，ml；
0.9--还原糖（以葡萄糖计）换算成淀粉的换算系数；
（注：酸水解能分解部分半纤维素，形成具有还原力的单糖，如木糖、阿拉伯糖等，可影响分析结果。为了比较正确地测定食物中淀粉含量，建议采用淀粉酶糖化淀粉， 除去不可溶性的残渣后，再用酸水解使之成为葡萄糖，然后测定其含量，最后换算成淀粉。
三、可消化淀粉和抗性淀粉的测定方法（酶-直接法）
1.原理
样品先在37℃下经α-淀粉酶水解，使可消化淀粉转化成葡萄糖，用80%乙醇提取，未水解的抗性淀粉部分经沸水浴凝胶化后，在淀粉葡萄糖苷酶转化成葡萄糖，用葡萄糖氧化酶法分别测定葡萄糖含量，再换算成可消化淀粉和抗性淀粉含量。
2.适用范围
参考Englyst和Champ的方法。适用于所有含淀粉食物的测定。
3.仪器
（1） 恒温水浴箱
（2） 温箱
（3） 分光光度计
4.试剂
除特殊说明外，实验用水为蒸馏水，试剂为分析纯。
（1） 0.1mol/L乙酸缓冲液 （pH 5.0）：称取14.28 g 乙酸钠 （CH3COONa·3H2O）溶于水中，加入2.7 ml 冰乙酸，并调节pH 5.0， 用水定容至1 L。
（2） 酶溶液：分别称取4gα-淀粉酶溶液（α-amylase，Sigma 公司）、1g淀粉葡萄糖苷酶溶液（amyloglucosidase，Sigma 公司）和0.3g转换酶（invertase，Sigma 公司）溶液于研钵中，用 0.1mol/L 乙酸缓冲液研磨制成匀浆，并调节体积为100ml。3000rpm离心5min，取上清液。
（3） 淀粉葡萄糖苷酶溶液： 称取2 g 淀粉葡萄糖苷酶（amyloglucosidase, Sigma 公司），加100 ml 0.1 mol/L 乙酸缓冲液研磨成匀浆。3000 rpm离心5 min，取上清液。
（4） 80%乙醇：800ml 乙醇加水至1L。
（5） 4mol/L氢氧化钾溶液：称取224g氢氧化钾，用水溶解并加至1L。
（6） 2 mol/L乙酸溶液：量取冰乙酸118ml，加水至1L，混匀。
（7） 其它试剂同《葡萄糖测定方法》。
5.操作步骤
5.1样品处理：测定RS1时，直接称取样品0.2g～1g；测定RS2时，选用生的样品，先研磨打碎后再称取样品0.2g～1g，。测定RS3时，则先将样品加水煮沸至少15 min，使之凝胶化，然后取出放入4℃冰箱冷藏过夜，再混匀后称取样品0.2g～1g （需折合水分）。加入10 ml 酶溶液，轻轻混匀。37℃ 温箱或水浴中酶解16 h。加入40 ml 无水乙醇，使乙醇含量终浓度为80%，充分摇匀。静置30 min，3000 rpm 离心15min，上清液转移至100ml 容量瓶中。用80%乙醇反复洗涤沉淀2 ～ 3次。合并上清液并用乙酸缓冲液定容，供测定可消化淀粉用。
5.2水解抗性淀粉：将经反复洗涤的沉淀置于100℃干燥，然后用15ml水将沉淀转移至锥形瓶中，沸水浴中加热30 min。冷却至室温。加入1倍体积的4 mol/L 氢氧化钾溶液，使氢氧化钾终浓度为2mol/L，室温下混合30 min。（注：在样品凝胶化后，2mol/L氢氧化钾的作用是进一步破坏淀粉结构，如果氢氧化钾的浓度过高或过低，不利于结构破坏，操作中需注意。）加入约30ml 2 mol/L 乙酸溶液，调节pH为5.0，再加入淀粉葡萄糖苷酶溶液5 ml，65℃～70℃水浴90 min。冷却后将水解液转移至100ml容量瓶中，用乙酸缓冲液定容至刻度。过滤。
5.3测定：吸取0.5ml 上清液（5.1）和抗性淀粉水解液（5.2），按照葡萄糖氧化酶法分别测定葡萄糖含量（从测定步骤开始）。同时做葡萄糖标准曲线。
6.计算
根据葡萄糖标准曲线得出上清液中和抗性淀粉水解液中葡萄糖浓度，再根据稀释定容体积和称样量分别计算出可消化淀粉和抗性淀粉含量。
(As-Ab)×V×F
X=----------------×0.1×0.9
0.5×m
式中: X--样品中可消化淀粉/抗性淀粉含量，g/100g;
As-- 由标准回归方程求出的样品测定管中葡萄糖含量，mg；
Ab--由标准回归方程求出的样品空白管中葡萄糖含量，mg；
V--样品定容体积，ml；
F--稀释倍数
0.5--测定时吸取样品提取液的体积，ml；
m--样品质量，g；
0.1--将mg/g转换成g/100g的系数。
7.注意事项
7.1 Eglyst根据抗性淀粉的分类，对样品处理采用不同的处理方法。读者可根据实验需要选择相应的方法。
7.2 Eglyst测定抗性淀粉时，模拟胃肠道内环境，根据α-淀粉酶水解时间长短，将20min时已水解的淀粉称为快消化淀粉，20min～120 min 水解的淀粉称为慢消化淀粉，120min后仍没有水解的淀粉称为抗性淀粉。有的学者指出在体内实验中，肠道对淀粉的消化能力可能超过6h, 认为120min的水解时间过于短暂，并建议水解时间应延长至16h。目前国际上检测方法尚没有完全统一，多采用的是Eglyst和Champ的方法，这里的方法是对二者的综合并略加改进。
7.3如果将样品先用80%乙醇去除可溶性糖后，再加水煮沸，使之凝胶化，然后用氢氧化钾破坏淀粉结构，进而采用淀粉葡萄糖苷酶水解，所测定的结果即为总葡萄糖 （total glucose）含量。结果乘以0.9即为总淀粉含量。 |
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