蜡质玉米淀粉中直/支链淀粉的含量测定对比研究

文/刘慧

采用双波长分光光度法测定蜡质玉米淀粉中直链淀粉和支链淀粉含量 // 根据直链淀粉和支链淀粉与碘形成复合物的吸收光谱的差别，分别测定其含量。通过对两种淀粉测定的比较，支链淀粉的稳定性较差，建议采用双波长分光光度法直接测定直链淀粉含量。

蜡质玉米淀粉又称糯性玉米淀粉，蜡质玉米淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成，其中支链淀粉含量占总淀粉的95%以上。与其他淀粉相比，蜡质玉米淀粉具有很好的膨胀力和透明度，并且糊化液具有稳定性好、易消化、不易老化等优势，广泛应用于医药、食品等行业中。

目前测定直链淀粉和支链淀粉的方法有很多种，而碘比色法（包括单波长、双波长和多波长等）是比较准确的测定方法。通过比较双波长比色法与其他几种方法测定两类淀粉含量的准确性，结果认为双波长比色法的测定结果比较准确，且具有应用价值。双波长比色法的原理是若试样溶液在两个波长处均有吸收，则两个波长的吸光度差值与溶液中待测物质的浓度成正比。双波长分光光度法测定直链淀粉和支链淀粉的研究主要集中在稻谷、马铃薯等作物。双波长分光光度法在测定不同来源的样品时，在样品处理、测定波长及准确度等方面有所不同。双波长分光光度法可分别检测蜡质玉米淀粉中直链淀粉和支链淀粉的含量。本文对两种淀粉的含量测定进行研究比较，选取较准确的方法来评价蜡质玉米淀粉的质量，这对蜡质玉米淀粉的应用具有实际指导意义。

实验部分

材料与仪器

1.实验材料

蜡质玉米淀粉，来源于德州大成食品有限公司。

2.实验仪器

UV-2100型紫外可见分光光度计；

XS205DU型电子天平；

101-0EBS型电热鼓风干燥箱；

FE-20型PH计；

DZKW-0-2型电热恒温水浴锅。

3.实验试剂

直链淀粉、支链淀粉标准样品（均购于Sigma公司）；盐酸、氢氧化钾、碘化钾、碘等试剂均为分析纯。

实验方法

1.试剂配制

碘试剂：称取2.0 g碘化钾，溶于少量纯化水。再加0.2 g碘，待全部溶解后纯化水稀释定容至100 ml，每天用前现用现配，避光保存。

淀粉标准工作液的制备：称取直链淀粉标准品0.1 g(精确至0.1 mg)于100 mL烧杯中，加1 mol/L氢氧化钾溶液10 mL，将烧杯置于（85±1）℃水浴锅中，对溶液进行充分搅拌至淀粉全部溶解，溶液冷却后，用纯化水定容至50 mL容量瓶，摇匀并静置，即为2 mg/mL的标准工作液。

支链淀粉标准工作液的制备同直链淀粉。

2.淀粉扫描液的制备

分别取直链和支链淀粉标准工作液1.0、5.0 mL各置于100 mL烧杯中，加纯化水25 mL，以0.1 mol/L盐酸溶液调pH至3.0，加0.5 mL碘试剂，并用纯化水定容至50 mL。

3.线性标准液的制备

分别取直链淀粉标准工作液0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1.1、1.3 mL于100 mL烧杯中，加纯化水25 mL，以0.1mol/L盐酸溶液调pH至3.0，加0.5 mL碘试剂，用纯化水定容至50 mL，即制成直链淀粉线性标准液。

另分别取支链淀粉标准工作液2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0 ml，制备方法同直链淀粉，即制成支链淀粉线性标准液。

4.样品处理及供试品溶液的制备

精密称取经干燥至恒重的玉米淀粉样品约0.1 g，加1 mol/L氢氧化钾10 mL，将烧杯置于（85±1）℃水浴中充分搅拌，至样品全部溶解，冷却后用纯化水定容至50 mL容量瓶中。精密量取5 mL于100 mL烧杯中，加25 mL纯化水，以0.1 mol/L盐酸溶液调pH至3.0，加0.5 mL碘试剂，用纯化水定容至50 mL。

5.样品中直链淀粉和支链淀粉含量的计算

根据直链淀粉和支链淀粉的线性回归方程，分别计算出供试品溶液中直链淀粉浓度Y直和支链淀粉浓度Y支。根据以下公式计算样品中直链淀粉和支链淀粉的含量。

直链淀粉含量%=

支链淀粉含量%=

Y直—直链淀粉浓度（mg/mL）

Y支—直链淀粉浓度（mg/mL）

W—干燥后玉米淀粉的质量（mg）

结果与分析

测定波长和参比波长的确定

图1 直链淀粉和支链淀粉的扫描光谱图。

图2 直链淀粉的标准曲线。

图3 支链淀粉的标准曲线。

以纯化水为空白作基线扫描，利用紫外可见分光光度计分别对直链淀粉和支链淀粉扫描液进行光谱扫描，得到吸收光谱。根据作图法，确定直链淀粉和支链淀粉的测定波长分别为616 nm和536 nm，直链淀粉和支链淀粉的参比波长分别为431 nm和755 nm。

直链淀粉标准曲线的绘制

以纯化水为空白，采用测定波长为616 nm、参比波长431 nm，分别测定吸光度A616和A431。以直链淀粉浓度为横坐标，△A直=|A616-A431|为纵坐标，绘制标准曲线。经线性回归处理，得到标准曲线方程为y=22.005x+0.0961，线性相关系数R2=0.9997，线性范围为4-50 mg/L。

支链淀粉标准曲线的绘制

以纯化水为空白，采用测定波长为536 nm、参比波长755 nm下分别测定吸光度A536和A755。以支链淀粉的浓度为横坐标，△A支=|A536-A755|为纵坐标，绘制标准曲线。经线性回归处理，得到标准曲线方程为y=3.4854x+0.0285，线性相关系数R2=0.9979，线性范围为80-200 mg/L。

精密度实验

照供试品配制方法，对同一批次玉米淀粉样品重复测定6次，计算直链淀粉和支链淀粉含量，如表1所示。结果表明，直链淀粉的相对标准偏差为0.4%，支链淀粉的相对标准偏差为0.7%。

准确度实验

在已知直链淀粉和支链淀粉含量的供试品溶液中，精密加入一定量的直链淀粉和支链淀粉标准品，按照试验方法测定样品的加标回收率。测定结果见表2。结果表明，直链淀粉和支链淀粉的平均回收率均在99.0%以上，相对标准偏差分别为1.5%和2.8%。

稳定性实验

取新配制的供试样品溶液，每隔10 min分别测定并计算直链淀粉和支链淀粉的吸光度差值△A直和△A支，结果见表3。结果表明，直链淀粉在60 min内基本稳定，但支链淀粉在10-60 min内吸光度不稳定，呈现先升高后下降趋势，并在20-30 min内达到最大值。

表1 精密度实验结果。

表2 准确度实验结果。

表3 稳定性实验结果。

结论

本文建立了采用双波长分光光度法测定蜡质玉米淀粉中直链淀粉和支链淀粉含量的方法。通过等吸收点作图法确定直链淀粉和支链淀粉的测定波长和参比波长，并根据直链淀粉和支链淀粉的线性回归方程计算其含量。通过对直链淀粉和支链淀粉的测定研究对比，表明直链淀粉和支链淀粉均具有良好的精密度和准确度，但直链淀粉在60 min内较支链淀粉稳定，这可能是由于蜡质玉米淀粉中支链淀粉与碘的复合物稳定性较差的原因。蜡质玉米淀粉中含有较多的支链淀粉，所以依据双波长比色法测定支链淀粉含量，可能会由于放置时间长短的不同出现偏差，导致结果不准确。所以建议在蜡质玉米淀粉的质量研究中，采用双波长分光光度法直接测定直链淀粉含量，以更接近于样品的真实质量情况。 ■