不同脱脂方法对大米直链淀粉含量测定结果的影响
2021-08-04沈跃丽陶维春余九霞
沈跃丽 王 睿 高 艳 陶维春 余九霞
(淮安市粮油质量监测所,江苏淮安223001)
大米的主要成分是淀粉,淀粉分为直链淀粉和支链淀粉两大类。大米中直链淀粉和支链淀粉的比例直接影响大米蒸煮和食味品质。有研究表明,大米中直链淀粉的含量和米饭的硬度、弹性、黏性等密切相关,直链淀粉含量高的大米做出的米饭较硬,饭粒干燥且蓬松,黏性越低,弹性越高,色泽较暗,口感越差;直链淀粉含量低的大米做出的米饭水分充足,饭粒有较好的光泽度[1]。研究表明,品种不同的大米,其淀粉及组分含量也有所不同,特别是直链淀粉含量的差异很明显。
因GB/T 15683—2008《大米 直链淀粉含量的测定》中规定用甲醇回流抽提法稍复杂,也由于大米脂肪含量较低,且在大米品质调查、测报和监测时,样品量大且集中,有学者提出用甲醇浸提法脱脂来检测直链淀粉含量,因为此法步骤简单、可批量处理,工作效率高。但两种脱脂方法对直链淀粉含量测定结果的影响大小研究较少,为此,本所进行了这方面研究,取得了初步结论,供相关单位参考。
1 材料与方法
1.1 试剂
85%甲醇、95%乙醇、1.0 mol/L氢氧化钠溶液、0.09 mol/L氢氧化钠溶液、碘试剂、1.0 mol/L、乙酸溶液、超纯水(实验室制备)。
1.2 标准物质与样品
标准物质,直链淀粉(singma),支链淀粉(singma)。
样品:大米,60份。
1.3 设备
HYD-290/390医用冷藏冰箱,青岛海尔特种电器有限公司;AL204梅特勒电子天平,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;JGMJ8098飞穗稻谷·精米检测机,上海嘉定粮油仪器有限公司;JXFM110锤式旋风磨,上海嘉定粮油仪器有限公司;UV-1601紫外/可见分光光度计,北京瑞利分析仪器有限公司;WS2-133-65电热恒温水浴锅,上海医疗器械五厂。
1.4 方法
1.4.1 标准溶液的制备
直链淀粉标准分散液的制备。将直链淀粉的标准物质(Sigma)称取(100±0.5)mg于100 ml的锥形瓶中,小心加入1.0 mL的乙醇溶液,将粘在瓶壁上的直链淀粉冲下,加入1.0 mol/L氢氧化钠溶液9.0 mL,轻摇使直链淀粉完全分散开,在沸水浴中加热10 min以分散淀粉。取出冷却至室温,转移到100 mL的容量瓶,加蒸馏水定容并剧烈振摇混匀。
支链淀粉标准分散液的制备。同上述步骤,将支链淀粉的标准物质(Sigma)取代直链淀粉。
将配置的直链淀粉和支链淀粉标准分散液及0.09 mol/L氢氧化钠溶液配置成直链淀粉含量为0、10%、20%、25%、30%、35%六个系列标准溶液。
1.4.2 样品处理及样品溶液的制备
(1)称取大米样品10 g,用锤式旋风磨粉碎成粉末,并通过80~100目筛,用85%的甲醇以5~6滴/s抽提6 h脱脂,将脱脂后的直链淀粉放在盘子里在通风橱里铺开,放置2 d,以使残余的甲醇挥发并达到水分平衡。
(2)称取大米样品10 g,用锤式旋风磨粉碎成粉末,并通过80~100目筛,用85%的甲醇浸提24 h脱脂,将脱脂后的直链淀粉放在盘子里在通风橱里铺开,放置2 d,以使残余的甲醇挥发并达到水分平衡。
(3)将(1)、(2)处理后的样品,称取100 mg±0.5 mg于100 mL的锥形瓶中,再加入1.0 mL的乙醇溶液,将粘在瓶壁上的直链淀粉冲下,加入1.0 mol/L氢氧化钠溶液9.0 mL,轻摇使直链淀粉完全分散开,在沸水浴中加热10 min分散淀粉。取出冷却至室温,转移到100 mL的容量瓶,加蒸馏水定容并剧烈振摇混匀。
(4)准确移取5.0 mL系列标准溶液到预先加入约50 mL的100 ml容量瓶中,加入1.0 mL乙酸溶液,摇匀,再加入2.0 mL碘试剂,加水至刻度,摇匀,静置10 min。
(5)分光光度计在720 nm处测定系列标准溶液的吸光度。
1.4.3 空白液溶的制备
采用与测定样品时相同的操作步骤及试剂,用5.0 mL,0.09 ml/L氢氧化钠替代样品制备空白溶液。
2 结果与分析
2.1 标准曲线
以吸光度为纵坐标,直链淀粉含量为横坐标,取不同浓度标准溶液制作标准曲线,如图1。由图可知,直链淀粉含量的标准曲线回归方程为y=0.010x+0.050,相关系数R2=0.999,表明二者线性关系良好。
图1 直链淀粉含量标准曲线
2.2 测定结果
淀粉与碘结合形成蓝色的复合物所呈现出的信息是淀粉最具代表性和最典型的性质之一,常被用来分析淀粉分子的聚合度。淀粉与碘的结合能力,代表了直链淀粉的聚合度和直链淀粉的长度,在一定程度上反映了淀粉颗粒中直链淀粉的含量。表1通过研究60份大米样品进行不同的脱脂方法即GB/T 15683—2008《大米 直链淀粉含量的测定》中规定的甲醇回流抽提法脱脂(用85%的甲醇以5~6滴/s抽提6 h脱脂)与甲醇浸提法脱脂(用85 %的甲醇1500 mL浸提24 h)进行直链淀粉检测,检测结果如表1所示。
由表1可以发现,采用甲醇回流抽提法脱脂测得大米样品的直链淀粉含量均比甲醇浸提法脱脂测得的数值高,甲醇回流抽提法测得平均值为18.03%,甲醇浸提法测得平均值为13.72%,相差4.31%;同一个大米样品两种不同脱脂方法测得的值差在3 %~6 %的有47份样品,占样品总数的78%,见表2。
表1 不同脱脂方法测得直链淀粉含量结果 %
表2 两种脱脂方法测得的直链淀粉含量差值分布区间
2.3 分析
本研究分别采用甲醇抽提法脱脂与甲醇浸提法脱脂进行大米直链淀粉含量的测定,两种脱脂方法对大米直链淀粉含量的测定结果差异较大。甲醇抽提法脱脂测得的直链淀粉含量高,甲醇浸提法脱脂测得的直链淀粉含量低,原因是甲醇浸提法脱脂不能完全去除大米中脂类物质,导致脂类物质与碘争夺淀粉,使得直链淀粉和淀粉颗粒中的脂质形成复合物,从而使脂质在糊化过程阻碍这部分直链淀粉的溶出,使测得的直链淀粉含量比较低[2]。
由于甲醇浸提法脱脂测定大米直链淀粉含量具有步骤简单、可批量处理、工作效率高等优点,所以在实际工作中如确实需要采用甲醇浸提法脱脂来测大米直链淀粉含量,可对测得的结果进行修正,关于修正值的大小可做进一步研究确定。