蠟質(zhì)玉米淀粉中直鏈淀粉和支鏈淀粉的含量測(cè)定對(duì)比研究

張 瑜，舒 文，鄭小變，劉 慧，蔣友偉，厲夫奎

(華仁藥業(yè)(日照)有限公司，山東 日照 267800)

蠟質(zhì)玉米淀粉又稱糯性玉米淀粉，蠟質(zhì)玉米淀粉由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成，其中支鏈淀粉含量占總淀粉的95%以上[1]。與其他淀粉相比，蠟質(zhì)玉米淀粉具有很好的膨脹力和透明度，并且糊化液具有穩(wěn)定性好、易消化、不易老化等優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品等行業(yè)中[2-3]。

目前測(cè)定直鏈淀粉和支鏈淀粉的方法有很多種[4]，而碘比色法(包括單波長(zhǎng)、雙波長(zhǎng)和多波長(zhǎng)等)是比較準(zhǔn)確的測(cè)定方法[5]。Zhu等[6]比較了雙波長(zhǎng)比色法與其他各種方法測(cè)定兩類淀粉含量的準(zhǔn)確性，結(jié)果認(rèn)為雙波長(zhǎng)比色法的測(cè)定結(jié)果比較準(zhǔn)確，且具有應(yīng)用價(jià)值。雙波長(zhǎng)比色法的原理是若試樣溶液在兩個(gè)波長(zhǎng)處均有吸收，則兩個(gè)波長(zhǎng)的吸光度差值與溶液中待測(cè)物質(zhì)的濃度成正比[7]。雙波長(zhǎng)分光光度法測(cè)定直鏈淀粉和支鏈淀粉的研究主要集中在稻谷、馬鈴薯等作物上[8-9]。雙波長(zhǎng)分光光度法在測(cè)定不同來(lái)源的樣品時(shí)，在樣品處理、測(cè)定波長(zhǎng)及準(zhǔn)確度等方面上有所不同。雙波長(zhǎng)分光光度法可分別檢測(cè)蠟質(zhì)玉米淀粉中直鏈淀粉和支鏈淀粉的含量。本文對(duì)兩種淀粉的含量測(cè)定進(jìn)行研究比較，選取較準(zhǔn)確的方法來(lái)評(píng)價(jià)蠟質(zhì)玉米淀粉的質(zhì)量，這對(duì)蠟質(zhì)玉米淀粉的應(yīng)用具有實(shí)際指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

蠟質(zhì)玉米淀粉，來(lái)源于德州大成食品有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

UV-2100型紫外可見分光光度計(jì)；XS205DU型電子天平；101-0EBS型電熱鼓風(fēng)干燥箱；FE-20型PH計(jì)；DZKW-0-2型電熱恒溫水浴鍋。

1.3 試驗(yàn)試劑

直鏈淀粉、支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)樣品(均購(gòu)于Sigma公司)；鹽酸、氫氧化鉀、碘化鉀、碘等試劑均為分析純。

2 試驗(yàn)方法

2.1 試劑配制

2.1.1 碘試劑

稱取2.0 g碘化鉀，溶于少量純化水。再加0.2 g碘，待全部溶解后純化水稀釋定容至100 mL，每天用前現(xiàn)用現(xiàn)配，避光保存。

2.1.2 淀粉標(biāo)準(zhǔn)工作液的制備

稱取直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)品0.1g(精確至0.1 mg)于100 mL燒杯中，加1 mol/L氫氧化鉀溶液10 mL，將燒杯置于(85±1)℃水浴鍋中，對(duì)溶液進(jìn)行充分?jǐn)嚢柚恋矸廴咳芙猓芤豪鋮s后，用純化水定容至50 mL容量瓶，搖勻并靜置，即為2 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)工作液。

支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)工作液的制備同直鏈淀粉。

2.1.3 淀粉掃描液的制備

分別取直鏈和支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)工作液1.0、5.0 mL各置于100 mL燒杯中，加純化水25 mL，以0.1 mol/L鹽酸溶液調(diào)pH值至3.0，加0.5 mL碘試劑，并用純化水定容至50 mL。

2.1.4 線性標(biāo)準(zhǔn)液的制備

分別取直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)工作液0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1.1、1.3 mL于100 mL燒杯中，加純化水25 mL，以0.1 mol/L鹽酸溶液調(diào)pH值至3.0，加0.5 mL碘試劑，用純化水定容至50 mL，即制成直鏈淀粉線性標(biāo)準(zhǔn)液。

另分別取支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)工作液2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0 mL，制備方法同直鏈淀粉，即制成支鏈淀粉線性標(biāo)準(zhǔn)液。

2.2 樣品處理及供試品溶液的制備

精密稱取經(jīng)干燥至恒重的玉米淀粉樣品約0.1 g，加1 mol/L氫氧化鉀10 mL，將燒杯置于(85±1)℃水浴中充分?jǐn)嚢瑁翗悠啡咳芙?，冷卻后用純化水定容至50 mL容量瓶中。精密量取5 mL于100 mL燒杯中，加25 mL純化水，以0.1 mol/L鹽酸溶液調(diào)pH值至3.0，加0.5 mL碘試劑，用純化水定容至50 mL。

2.3 樣品中直鏈淀粉和支鏈淀粉含量的計(jì)算

根據(jù)直鏈淀粉和支鏈淀粉的線性回歸方程，分別計(jì)算出供試品溶液中直鏈淀粉濃度Y直和支鏈淀粉濃度Y支。根據(jù)以下公式計(jì)算樣品中直鏈淀粉和支鏈淀粉的含量。

Y直—直鏈淀粉濃度(mg/mL)；

Y支—直鏈淀粉濃度(mg/mL)；

W—干燥后玉米淀粉的質(zhì)量(mg)。

3 結(jié)果與分析

3.1 測(cè)定波長(zhǎng)和參比波長(zhǎng)的確定

以純化水為空白作基線掃描，利用紫外可見分光光度計(jì)分別對(duì)直鏈淀粉和支鏈淀粉掃描液進(jìn)行光譜掃描，得到吸收光譜(圖1)。根據(jù)作圖法，確定直鏈淀粉和支鏈淀粉的測(cè)定波長(zhǎng)分別為616 nm和536 nm，直鏈淀粉和支鏈淀粉的參比波長(zhǎng)分別為431 nm和755 nm。

圖1 吸收光譜

3.2 直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

以純化水為空白，采用測(cè)定波長(zhǎng)為616nm、參比波長(zhǎng)431nm，分別測(cè)定吸光度A616和A431。以直鏈淀粉濃度為橫坐標(biāo)，△A直=|A616-A431|為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖2)。經(jīng)線性回歸處理，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=22.005x+0.0961，線性相關(guān)系數(shù)R2=0.9997，線性范圍為4～50 mg/L。

圖2 直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線

3.3 支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

以純化水為空白，采用測(cè)定波長(zhǎng)為536nm、參比波長(zhǎng)755nm下分別測(cè)定吸光度A536和A755。以支鏈淀粉的濃度為橫坐標(biāo)，△A支=|A536-A755|為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖3)。經(jīng)線性回歸處理，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=3.4854x+0.0285，線性相關(guān)系數(shù)R2=0.9979，線性范圍為80～200 mg/L。

圖3 支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線

3.4 精密度試驗(yàn)

照2.1.5中供試品配制方法，對(duì)同一批次玉米淀粉樣品重復(fù)測(cè)定6次，計(jì)算直鏈淀粉和支鏈淀粉含量。測(cè)定結(jié)果見表1。結(jié)果表明，直鏈淀粉的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.4%，支鏈淀粉的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.7%。

表1 精密度試驗(yàn)結(jié)果

3.5 準(zhǔn)確度試驗(yàn)

表2 準(zhǔn)確度試驗(yàn)結(jié)果

在已知直鏈淀粉和支鏈淀粉含量的供試品溶液中，精密加入一定量的直鏈淀粉和支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)品，按照試驗(yàn)方法測(cè)定樣品的加標(biāo)回收率。測(cè)定結(jié)果見表2。結(jié)果表明，直鏈淀粉和支鏈淀粉的平均回收率均在99.0%以上，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1.5%和2.8%。

3.6 穩(wěn)定性試驗(yàn)

取新配制的供試樣品溶液，每隔10min分別測(cè)定并計(jì)算直鏈淀粉和支鏈淀粉的吸光度差值△A直和△A支，結(jié)果見表3。結(jié)果表明，直鏈淀粉在60min內(nèi)基本穩(wěn)定，但支鏈淀粉在10～60min內(nèi)吸光度不穩(wěn)定，呈現(xiàn)先升高后下降趨勢(shì)，并在20～30min內(nèi)達(dá)到最大值。

表3 穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果

4 結(jié)論

本文建立了采用雙波長(zhǎng)分光光度法測(cè)定蠟質(zhì)玉米淀粉中直鏈淀粉和支鏈淀粉含量的方法。通過(guò)等吸收點(diǎn)作圖法確定直鏈淀粉和支鏈淀粉的測(cè)定波長(zhǎng)和參比波長(zhǎng)，并根據(jù)直鏈淀粉和支鏈淀粉的線性回歸方程計(jì)算其含量。通過(guò)對(duì)直鏈淀粉和支鏈淀粉的測(cè)定研究對(duì)比，表明直鏈淀粉和支鏈淀粉均具有良好的精密度和準(zhǔn)確度，但直鏈淀粉在60min內(nèi)較支鏈淀粉穩(wěn)定，這可能是由于蠟質(zhì)玉米淀粉中支鏈淀粉與碘的復(fù)合物穩(wěn)定性較差的原因[10]。蠟質(zhì)玉米淀粉中含有較多的支鏈淀粉，所以依據(jù)雙波長(zhǎng)比色法測(cè)定支鏈淀粉含量，可能會(huì)由于放置時(shí)間長(zhǎng)短的不同出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確。所以建議在蠟質(zhì)玉米淀粉的質(zhì)量研究中，采用雙波長(zhǎng)分光光度法直接測(cè)定直鏈淀粉含量，以更接近于樣品的真實(shí)質(zhì)量情況。

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