剖析分光光度法测定大米中直链淀粉含量
2012-12-15尹凤芝
尹凤芝
（农业部乳品质量监督检验测试中心（哈尔滨），黑龙江 哈尔滨150078）
直链淀粉含量是评 价大 米品质的一个重要指标，与蒸煮品质、食味品质的好坏有着密切关系。大米直链淀粉含量适当的口感较好。大米直链淀粉含量还与米饭的粘性、光泽等食味鉴定值、淀粉糊化特性值关系密切.含量越高米饭越硬、口感越差。 其含量受开花后5～l0天的气温影响较大。有研究表明，此期气温较低，成熟后籽粒直链淀粉含量较高，反之，气温较高，直链淀粉含量较低 .但不随稻谷收获后贮藏时间长短的变化而变化 ，也不随品种籽粒大小或粒形的变化而变化，稻谷在收获后可尽早测定.也可稍后较空闲时测定。
一 、原理
将大米粉碎至细粉以破坏淀粉的胚乳结构，使其易于完全分散及糊化，并对粉碎试样脱脂，脱脂后的试样分散在氢氧化钠溶液中，向一定量的试样分散液中加入碘试剂，然后使用分光光度计于720nm 处测定显色复合物的吸光度。
考虑到支链淀粉对试样中碘-直链淀粉复合物的影响，利用马铃薯直链淀粉和支链淀粉的混合标样制作校正曲线，从校正曲线中读出样品的直链淀粉含量。
二 、试验方法
1 试剂
除非另有说明，仅使用确认为分析纯的试剂，所用的水为蒸馏水或除去矿物质的水或同等纯度的水。
1.1 85%甲醇溶液
1.2 95%乙醇溶液
1.3 氢氧化钠溶液
1.3.1 1.0mol/L氢氧化钠溶液
1.3.2 0.09 mol/L氢氧化钠溶液
1.4 1mol/L乙酸溶液
1.5 碘试剂
用具盖称量瓶称取2.000g±0.005g碘化钾，加适量的水以形成饱和溶液，加入
0.200 g±0.001g碘，碘全部溶解后将溶液定量移至100mL容量瓶中，加蒸馏水至刻度，摇匀，现配现用，避光保存。
1.6 马铃薯直链淀粉（市面有售 找正规生产商）标准溶液：不含支链淀粉，浓度为1mg/mL
称取100mg±0.5mg经脱脂及水分平衡后的直链淀粉于100mL锥形瓶中，小心加入1.0mL乙醇（1.2），将粘在瓶壁上的直链淀粉冲下，加入9.0mL氢氧化钠溶液（1.3.1），轻摇使直链淀粉完全分散开。随后将混合物在（2.6）沸水浴中加热10min以分散马铃薯直链淀粉。分散后取出冷却到室温，转移至100mL容量瓶中，加水至刻度，剧烈摇匀。1mL此标准分散液含1mg直链淀粉。
1.7 支链淀粉（市面有售 找正规生产商）标准溶液：浓度为1mg/mL
用支链淀粉代替直链淀粉，按照1.6，制备支链淀粉标准溶液，1mL支链淀粉标准溶液含1mg支链淀粉。
2 仪器和用品
2.1 粉碎机
可将大米粉碎并通过150μm～180μm (80目～100目）筛，推荐使用配置0.5mm筛的旋风磨。
2.2 筛子：150μm～180μm (80目～100目）筛。
2.3 分光光度计
具有1 cm比色皿，可在720 nm处测量吸光度。
2.4 抽提器
能采用甲醇回流抽提样品，速度为5滴/s～6滴/s。
2.5 容量瓶：100mL
2.6 水浴锅
2.7 锥形瓶：100mL
2.8 分析天平：分度值0.0001g
3.操作步骤：
3.1 空白溶液的制备
采用与测定样品时相同的操作步骤及试剂，但使用5.0mL0.09mol/L氢氧化钠溶液(1.3.2)替代 样品制备空白溶液。
3.2 校正曲线的绘制
3.2.1 系列标准溶液的制备
按照表1混合配制直链淀粉（1.6）和支链淀粉标准分散液（1.7）及0.09mol/L氢氧化钠溶液（1.3.2）的混合液。
表1 系列标准溶液
3.2.2 显色和吸光度测定
准确移取5.0mL系列标准溶液（3.2.1）到预先加入大约50mL水的100 容量瓶(2.5)中，加1.0mL乙酸溶液（1.4），摇匀，再加人2.0mL.碘试剂（1.5），加水至刻度，摇匀，静置10min。
分光光度计（2.3）用空白溶液（3.1）调零，在720nm处测定系列标准溶液的吸光度。
3.2.3 绘制校正曲线
以吸光度为纵坐标，直链淀粉含量为横坐标，绘制校正曲线。直链淀粉含量以大米干基质量分数表是示。（如图一）
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由校正曲线可以看出：该曲线的线性较好。
3.3 试样的制备
图1
取至少10g精米，用旋风磨（2.1）粉碎成粉末，并通过规定的筛网（2.2）。用甲醇（1.1）对样品进行脱脂，以5滴/s～6滴/s的速度回流抽提4h～6h。脱脂后将试样在盘子或表面皿上铺成一薄层，放置2d，以挥发残余甲醇，并平衡水分。
3.4 样品溶液的制备
称取100mg±0.5mg试样(3.3)于100mL锥形瓶(2.7)中，小心加入1mL乙醇溶液（1.2）到试样中，将粘在瓶壁上的试样冲下。移取9.0mL氢氧化钠溶液（1.3.1）到锥形瓶中，并轻轻摇匀，随后将混合物在沸水浴（2.6）中加热10min以分散淀粉。取出冷却至室温，转移到100mL容 量瓶（2.5）中，加蒸馏水定容并剧烈振摇混匀。
3.5 样品溶液的测定
准确移取5.0mL样品溶液（3.4）加入到预先加入大约50mL水的100mL容量瓶（2.5）中，从加入乙酸溶液（1.4）开始，按照（3.2.2）步骤操作。
用空白溶液（3.1）调零，在720nm处测定样品溶液的吸光度值。
每一样品溶液应做两份平行测定。
三 、方法的注意事项、验证及改进
4.1 注意事项
4.1.1 该方法实际上取决于直链淀粉一碘的亲和力，在720nm测定的目的是使支链淀粉的干扰作用减少到最小。
4.1.2 脂类物质会和碘争夺直链淀粉形成复合物，研究证明对米粉脱脂可以有效降低脂类物质的影响，样品脱脂后可获得较高的直链淀粉结果。
4.1.3 挥发甲醇时使用通常的安全防护措施，如在通风橱中进行操作。
4.1.4 脱脂后的试样在盘子或表面皿上铺成一薄层，放置2d，不得低于2d，否则溶剂和水挥发不尽，易得到较低的直链淀粉结果。
4.1.5 配制碘试剂时，一定要加适量的水形成碘化钾饱和溶液，然后加入碘，碘全部溶解后将溶液定量移至100mL容量瓶中，如果先加入较多的水再加入碘，那么碘很难全部溶解。
4.2 验证与改进：
4.2.1 操作条件的选择与比较
表2 试样用不同溶剂脱脂和不脱脂对照试验
由表2可以看出，试样直接进行测定，由于油脂的干扰，使测定的吸光度明显偏低；用石油醚作溶剂脱脂的测定结果比用甲醇作溶剂偏低。因此选用用甲醇作脱脂溶剂。
4.2.2 脱脂时间的选择
表3 不同脱脂时间对照试验
由表3可以看出，大米经索氏抽提4h或6h脱脂处理就可以消除油脂的干扰，不需24h脱脂处理。因此试验选用4h～6h脱脂处理即可。
4.2.3 分散试样时碱用量的选择：用不同量的碱液分散样品进行试验，结果见表4。
表4 碱用量不同对试样分散的影响
从表4可以看出用9.0mL与用15.0mL1.0mol/L NaOH溶液结果基本一致。因此试验在分散样品时采用9.0ml 1.0mol/L NaOH溶液。
4.2.4 显色时碘试剂用量的选择：
取1mg/mL马铃薯直链淀粉标准溶液4mL，1mg/mL支链淀粉标准溶液32mL，加入0.09mol/L的氢氧化钠溶液4mL混匀，各取5mL上述溶液于预先装有约50mL水的100mL容量瓶中，加入不同的碘试剂，进行试验，结果见表5。
表5 碘试剂用量对结果的影响
由表5可以看出碘试剂加入量由1.5mL～2.5mL增加时，吸光度变化不大，因此显色时采用2.0mL碘试剂比较合理。
4.2.5 通过试验证明本方法适用于直链淀粉含量高于5%(质量分数）的大米。直链淀粉含量低于5%(质量分数）的大米，样品的重现性差。例如糯米的直连淀粉含量≤2%，本方法不适用。
4.2.6 通过试验本方法也可以用于糙米、玉米、小米和其他谷物的测定。
4.2.7 在本方法中删去了标样的制备过程，标样制备比较繁琐，又因为各个实验室的条件不同，制得的标准物质纯度不同，纯度不准确对结果的影响很大，建议直接购买直链淀粉和支链淀粉标样，以减小误差。
试验方法通过以上改良，相信一般的实验室都很容易达到检测条件，为该指标的普及起到良好的推进作用。
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