摘要
測(cè)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測(cè)定方法(酶-直接法)
內(nèi)容
淀粉的國(guó)標(biāo)測(cè)定方法
測(cè)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測(cè)定方法(酶-直接法)
一、酶水解法
1.原理
樣品經(jīng)除去脂肪及可溶性糖類后,其中淀粉用淀粉酶水解成雙糖,再用鹽酸將雙糖水解成單糖,最后按還原糖測(cè)定,并折算成淀粉。
2.適用范圍
GB5009.9-85,適用于所有含淀粉的食物。
3.儀器
(1) 回流冷凝器
(2) 水浴鍋
4.試劑
除特殊說(shuō)明外,實(shí)驗(yàn)用水為蒸餾水,試劑為分析純。
(1) 乙醚
(2) 0.5 % 淀粉酶溶液:稱取淀粉酶(Sigma公司, E.C3.2.1.1)0.5 g,加100ml水溶解,加入數(shù)滴甲苯或三氯甲烷,防止長(zhǎng)霉,貯于冰箱中。(注:配成溶液的淀粉酶破壞很快,最好鄰用現(xiàn)配。)
(3) 碘溶液:稱取3.6 g碘化鉀溶于20 ml水中,加入1.3 g碘,溶解后加水稀釋至100 ml。
(4) 85 %乙醇。
(5) 其余試劑同《蔗糖測(cè)定方法》
5.操作方法
5.1 樣品處理
稱取2~5 g樣品,置于放有折疊濾紙的漏斗內(nèi),先用50 ml乙醚分5次洗除脂肪(注:如果脂肪含量少,此步驟可免),再用約100 ml85 %乙醇洗去可溶性糖類(注:此步驟目的是去除可溶性糖),將殘留物移入250 ml燒杯內(nèi),并用50ml水洗濾紙及漏斗,洗液并入燒杯內(nèi),將燒杯置沸水浴上加熱15 min,使淀粉糊化,放冷至60 ℃以下,加20ml淀粉酶溶液,再55~60 ℃保溫1h,并時(shí)時(shí)攪拌(注:溫度過(guò)高,淀粉酶的活性破壞)。然后取1滴此液加1滴碘溶液,應(yīng)不現(xiàn)蘭色,若顯蘭色,再加熱糊化并加20ml淀粉酶溶液,繼續(xù)保溫,直至加碘不顯蘭色為止。加熱至沸,冷后移入250ml容量瓶中,并加水至刻度,混勻,過(guò)濾。(注:此時(shí)淀粉已水解成雙糖,過(guò)濾可去除殘?jiān)屠w維素)棄去初濾液,取50 ml濾液,置于250ml錐形瓶中,加5 ml 6 mol/L鹽酸,裝上回流冷凝器,在沸水浴中回流1h,冷后加2滴甲基紅指示劑,用5mol/L氫氧化鈉溶液中和至中性,溶液轉(zhuǎn)入100 ml容量瓶中,洗滌錐形瓶,洗液并入100ml容量瓶中,加水至刻度,混勻備用。(淀粉在沸水浴條件下糊化是淀粉水解的第一步反應(yīng),然后在淀粉酶的作用下,分解成短鏈淀粉、糊精、麥芽糖等低聚合的糖,所以在淀粉酶解后需用酸進(jìn)一步水解得到葡萄糖。)
5.2 測(cè)定
按《還原糖的測(cè)定方法》操作。同時(shí)量取50 ml水及與樣品處理時(shí)相同量的淀粉酶溶液,按同一方法做試劑空白試驗(yàn)。
6.計(jì)算
X1=
(A1-A2)×0.9
×100 ……………(1)
m1×
V1
×
V3
×1000
V2
100
式中: X1--樣品中淀粉的含量,%;
A1--測(cè)定用樣品中還原糖的含量。Mg;
A2--試劑空白中還原糖的含量,mg;
0.9--還原糖(以葡萄糖計(jì))換算成淀粉的換算系數(shù);
m1--稱取樣品質(zhì)量,g;
V1--水解用樣品溶液體積,ml;
V2--樣品定容總體積,ml;
V3--測(cè)定用樣品處理液的體積,ml。
二、酸水解法
1.原理
樣品經(jīng)除去脂肪及可溶性糖類后,其中淀粉用酸水解成具有還原性的單糖,然后按還原糖測(cè)定,折算成淀粉。
2.適用范圍
本法適用于含淀粉的食物
3.儀器
(1) 水浴鍋。
(2) 高速組織搗碎機(jī):1200 rpm。
(3) 皂化裝置并附250 ml錐形瓶。
4.試劑
除特殊說(shuō)明外,實(shí)驗(yàn)用水為蒸餾水,試劑為分析純。
(1) 乙醚。
(2) 85%乙醇溶液。
(3) 6mol/L鹽酸溶液。
(4) 10mol/L氫氧化鈉溶液。
(5) 2.5mol/L氫氧化鈉溶液。
(6) 甲基紅指示液:0.2 %乙醇溶液。
(7) 精密pH試紙。
(8) 20 % 乙酸鉛溶液,
(9) 10 % 硫酸鈉溶液。
(10) 其余試劑同還原糖的測(cè)定。
5.操作方法
5.1樣品處理
5.1.1糧食、豆類、糕點(diǎn)、餅干等較干燥的樣品:稱取2.0~5.0 g磨碎過(guò)40目篩的樣品,置于放有慢速濾紙的漏斗中,用30ml乙醚分三次洗去樣品中脂肪,棄去乙醚。再用150 ml 85 %乙醇溶液分?jǐn)?shù)次洗滌殘?jiān)?,除去可溶性糖類物質(zhì)。并濾干乙醇溶液,以100ml水洗滌漏斗中殘?jiān)⑥D(zhuǎn)移至250ml錐形瓶中,加入30 ml 6 mol/L鹽酸,接好冷凝管,置沸水浴中回流2h?;亓魍戤吅螅⒓粗昧魉欣鋮s。待樣品水解冷卻后,加入2滴甲基紅指示劑,先以40 %氫氧化鈉溶液調(diào)至黃色,再以6mol/L鹽酸校正至水解液剛變紅色為宜。若水解液顏色較深,可用精密pH試紙測(cè)試,使樣品水解液的pH約為7。然后加20 ml 20%乙酸鉛溶液,搖勻,放置10 min。再加20 ml 10 %硫酸鈉溶液,以除去過(guò)量的鉛。搖勻后將全部溶液及殘?jiān)D(zhuǎn)入500ml容量瓶中,用水洗滌錐形瓶,洗液合并于容量瓶中,加水稀釋至刻度。過(guò)濾,棄去初濾液20 ml,濾液供測(cè)定用。
5.1.2蔬菜、水果、各種糧豆含水熟食制品:按1:1加水在組織搗碎機(jī)種搗成勻漿(蔬菜、水果需先洗凈、涼干,取可食部分)。稱取5~10g勻漿(液體樣品可直接量?。?50 ml錐形瓶中,加30 ml乙醚振搖提?。ǔ悠分兄荆?,用濾液過(guò)濾去除乙醚,再用30ml乙醚淋洗兩次,棄去乙醚。以下按5.1.1自"再用150 ml 85%乙醇溶液"起依法操作。
5.2 測(cè)定
按還原糖的測(cè)定步驟操作。
6.計(jì)算X2 =
(A3-A4)×0.9
× 100 ……………( 1 )
m2×
50
×
V2 ×1000
250
100
式中: X2--樣品中淀粉的含量,%;
A3--測(cè)定用樣品中還原糖的含量。mg;
A4--試劑空白中還原糖的含量,mg;
m2--稱取樣品質(zhì)量,g;
V2--測(cè)定用樣品處理液的體積,ml。
500--樣品液總體積,ml;
0.9--還原糖(以葡萄糖計(jì))換算成淀粉的換算系數(shù);
(注:酸水解能分解部分半纖維素,形成具有還原力的單糖,如木糖、阿拉伯糖等,可影響分析結(jié)果。為了比較正確地測(cè)定食物中淀粉含量,建議采用淀粉酶糖化淀粉,除去不可溶性的殘?jiān)?,再用酸水解使之成為葡萄糖,然后測(cè)定其含量,最后換算成淀粉。
三、可消化淀粉和抗性淀粉的測(cè)定方法(酶-直接法)
1.原理
樣品先在37℃下經(jīng)α-淀粉酶水解,使可消化淀粉轉(zhuǎn)化成葡萄糖,用80%乙醇提取,未水解的抗性淀粉部分經(jīng)沸水浴凝膠化后,在淀粉葡萄糖苷酶轉(zhuǎn)化成葡萄糖,用葡萄糖氧化酶法分別測(cè)定葡萄糖含量,再換算成可消化淀粉和抗性淀粉含量。
2.適用范圍
參考Englyst和Champ的方法。適用于所有含淀粉食物的測(cè)定。
3.儀器
(1) 恒溫水浴箱
(2) 溫箱
(3) 分光光度計(jì)
4.試劑
除特殊說(shuō)明外,實(shí)驗(yàn)用水為蒸餾水,試劑為分析純。
(1) 0.1mol/L乙酸緩沖液 (pH 5.0):稱取14.28 g 乙酸鈉 (CH3COONa·3H2O)溶于水中,加入2.7ml 冰乙酸,并調(diào)節(jié)pH 5.0, 用水定容至1 L。
(2) 酶溶液:分別稱取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轉(zhuǎn)換酶(invertase,Sigma公司)溶液于研缽中,用 0.1mol/L乙酸緩沖液研磨制成勻漿,并調(diào)節(jié)體積為100ml。3000rpm離心5min,取上清液。
(3) 淀粉葡萄糖苷酶溶液: 稱取2 g 淀粉葡萄糖苷酶(amyloglucosidase, Sigma 公司),加100 ml0.1 mol/L 乙酸緩沖液研磨成勻漿。3000 rpm離心5 min,取上清液。
(4) 80%乙醇:800ml 乙醇加水至1L。
(5) 4mol/L氫氧化鉀溶液:稱取224g氫氧化鉀,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,混勻。
(7) 其它試劑同《葡萄糖測(cè)定方法》。
5.操作步驟
5.1樣品處理:測(cè)定RS1時(shí),直接稱取樣品0.2g~1g;測(cè)定RS2時(shí),選用生的樣品,先研磨打碎后再稱取樣品0.2g~1g,。測(cè)定RS3時(shí),則先將樣品加水煮沸至少15min,使之凝膠化,然后取出放入4℃冰箱冷藏過(guò)夜,再混勻后稱取樣品0.2g~1g (需折合水分)。加入10 ml酶溶液,輕輕混勻。37℃ 溫箱或水浴中酶解16 h。加入40 ml 無(wú)水乙醇,使乙醇含量終濃度為80%,充分搖勻。靜置30min,3000 rpm 離心15min,上清液轉(zhuǎn)移至100ml 容量瓶中。用80%乙醇反復(fù)洗滌沉淀2 ~3次。合并上清液并用乙酸緩沖液定容,供測(cè)定可消化淀粉用。
5.2水解抗性淀粉:將經(jīng)反復(fù)洗滌的沉淀置于100℃干燥,然后用15ml水將沉淀轉(zhuǎn)移至錐形瓶中,沸水浴中加熱30min。冷卻至室溫。加入1倍體積的4 mol/L 氫氧化鉀溶液,使氫氧化鉀終濃度為2mol/L,室溫下混合30min。(注:在樣品凝膠化后,2mol/L氫氧化鉀的作用是進(jìn)一步破壞淀粉結(jié)構(gòu),如果氫氧化鉀的濃度過(guò)高或過(guò)低,不利于結(jié)構(gòu)破壞,操作中需注意。)加入約30ml2 mol/L 乙酸溶液,調(diào)節(jié)pH為5.0,再加入淀粉葡萄糖苷酶溶液5 ml,65℃~70℃水浴90min。冷卻后將水解液轉(zhuǎn)移至100ml容量瓶中,用乙酸緩沖液定容至刻度。過(guò)濾。
5.3測(cè)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別測(cè)定葡萄糖含量(從測(cè)定步驟開(kāi)始)。同時(shí)做葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線。
6.計(jì)算
根據(jù)葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線得出上清液中和抗性淀粉水解液中葡萄糖濃度,再根據(jù)稀釋定容體積和稱樣量分別計(jì)算出可消化淀粉和抗性淀粉含量。X=
(As-Ab)×V×F
× 0.1 × 0.9
0.5× m
式中: X--樣品中可消化淀粉/抗性淀粉含量,g/100g;
As-- 由標(biāo)準(zhǔn)回歸方程求出的樣品測(cè)定管中葡萄糖含量,mg;
Ab--由標(biāo)準(zhǔn)回歸方程求出的樣品空白管中葡萄糖含量,mg;
V--樣品定容體積,ml;
F--稀釋倍數(shù)
0.5--測(cè)定時(shí)吸取樣品提取液的體積,ml;
m--樣品質(zhì)量,g;
0.1--將mg/g轉(zhuǎn)換成g/100g的系數(shù)。
7.注意事項(xiàng)
7.1 Eglyst根據(jù)抗性淀粉的分類,對(duì)樣品處理采用不同的處理方法。讀者可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要選擇相應(yīng)的方法。
7.2Eglyst測(cè)定抗性淀粉時(shí),模擬胃腸道內(nèi)環(huán)境,根據(jù)α-淀粉酶水解時(shí)間長(zhǎng)短,將20min時(shí)已水解的淀粉稱為快消化淀粉,20min~120min水解的淀粉稱為慢消化淀粉,120min后仍沒(méi)有水解的淀粉稱為抗性淀粉。有的學(xué)者指出在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中,腸道對(duì)淀粉的消化能力可能超過(guò)6h,認(rèn)為120min的水解時(shí)間過(guò)于短暫,并建議水解時(shí)間應(yīng)延長(zhǎng)至16h。目前國(guó)際上檢測(cè)方法尚沒(méi)有完全統(tǒng)一,多采用的是Eglyst和Champ的方法,這里的方法是對(duì)二者的綜合并略加改進(jìn)。
7.3如果將樣品先用80%乙醇去除可溶性糖后,再加水煮沸,使之凝膠化,然后用氫氧化鉀破壞淀粉結(jié)構(gòu),進(jìn)而采用淀粉葡萄糖苷酶水解,所測(cè)定的結(jié)果即為總葡萄糖(total glucose)含量。結(jié)果乘以0.9即為總淀粉含量。
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