楊有仙,趙 燕,李建科,*,黃新球
(1.南昌大學(xué) 生物質(zhì)轉(zhuǎn)化教育部工程研究中心,江西 南昌 330047;2.南昌大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室,江西 南昌 330047)
直鏈淀粉含量測定方法研究進展
楊有仙1,2,趙 燕1,2,李建科1,2,*,黃新球2
(1.南昌大學(xué) 生物質(zhì)轉(zhuǎn)化教育部工程研究中心,江西 南昌 330047;2.南昌大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室,江西 南昌 330047)
基于直鏈淀粉含量對糧食品質(zhì)和淀粉的合理加工、利用具有重要意義,對直鏈淀粉含量測定方法進行系統(tǒng)、全面的研究很有必要。本文對直鏈淀粉含量測定的現(xiàn)行標準方法、常用方法及近年來報道的新方法進行系統(tǒng)的介紹和評述,便于在選擇測定方法時提供參考。
直鏈淀粉含量;測定方法;標準方法;
天然淀粉(native starch)由直鏈淀粉(amylose,Am)和支鏈淀粉(amylopection,Ap)兩大主要成分組成,直鏈淀粉和支鏈淀粉的分子結(jié)構(gòu)、相對分子質(zhì)量和理化特性等有很大差異。直鏈淀粉是D-葡萄糖殘基以α-l,4-糖苷鍵連接形成的長鏈葡聚糖,通常由200~900個葡萄糖殘基組成,相對分子質(zhì)量為3.2×104~1.6×105,甚至更大,直鏈淀粉鏈上有一個還原性端基和一個非還原性端基[1]。直鏈淀粉通過分子內(nèi)氫鍵的相互作用,使分子鏈卷曲成螺旋形的構(gòu)象存在,每一圈螺旋有6個葡萄糖單元,螺旋形構(gòu)象又在分子鏈上各極性基因的相互作用下再發(fā)生彎曲與折疊[2]。張革新等[3]用分子力學(xué)以及分子動力學(xué)方法得到的直鏈淀粉優(yōu)化模型是一條螺旋長鏈,證明文獻報道的螺旋形結(jié)構(gòu)與實際相符合。
支鏈淀粉由線型直鏈淀粉短鏈組成,且具有高度分支結(jié)構(gòu),約20個葡萄糖單元一個分支,分支處由α-l, 6-糖苷鍵連接形成樹枝狀。支鏈淀粉分子比直鏈淀粉分子大很多,其相對分子質(zhì)量約在幾百萬到幾億之間,分子中有多個非還原性末端,但只有一個還原性末端。從不同農(nóng)作物中得到的淀粉,其直鏈淀粉和支鏈淀粉的組成含量、比例及其分子質(zhì)量、分子結(jié)構(gòu)等并不相同。
直鏈淀粉含量是影響糧食感官品質(zhì)和加工特性的一個重要因素,其含量的高低,可作為評價糧食品質(zhì)的一個重要指標。此外,淀粉的糊化、凝膠化、黏稠度、溶解度、膨脹能力、消化性和抗性等性質(zhì)也與直鏈淀粉含量密切相關(guān)[4]。所以,直鏈淀粉含量對糧食的合理加工,淀粉的合理利用,農(nóng)業(yè)選種、育種均具有重要意義。
直鏈淀粉用途廣泛,涉及食品、醫(yī)療保健、材料、紡織、造紙、包裝、環(huán)保等多個領(lǐng)域,如直鏈淀粉可用作食品添加劑、增厚劑、固定劑和包衣劑,
還可用于制作對氧和油脂具有良好隔絕性的產(chǎn)品保護層等[5],當然直鏈淀粉易引起回生,但是可以通過對直鏈淀粉進行化學(xué)改性的方式來減緩和抑制回生進程,提高其利用價值。用高直鏈淀粉制作的食品對糖尿病和結(jié)腸癌具有預(yù)防和輔助治療效果,它還具有防止膽結(jié)石形成及降低膽固醇的作用,在肥胖食品中也具有很重要的應(yīng)用價值[6]。高直鏈淀粉是制造生物可降解塑料的最佳原料[7],因為其具有原料來源廣泛、價格低廉、性能優(yōu)越和易生物降解等優(yōu)點,對于解決目前日益嚴重的白色污染和石油資源匱乏是一條很有效的途徑[8]??傊?,由于直鏈淀粉具有特殊的分子結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì),還有獨特的營養(yǎng)功能、消化特性和加工性能,將會具有更加廣泛的應(yīng)用前景。
基于直鏈淀粉具有優(yōu)越的性能和廣泛的應(yīng)用前景,且其含量在評價糧食品質(zhì)和農(nóng)業(yè)選種、育種時具有實際意義,因此對直鏈淀粉含量測定方法進行系統(tǒng)、全面的研究很有必要。
目前,除了傳統(tǒng)的碘比色法和碘親和力滴定法測定直鏈淀粉含量,近年來報道較多的新方法有色譜分析法、近紅外光譜分析法、自動分析檢測法、伴刀豆球蛋白法等,各種方法各有其優(yōu)缺點和適用性。本文對直鏈淀粉含量測定的現(xiàn)行標準方法、常用方法、近年來報道的新方法進行介紹和評述,旨為人們在選擇測定方法時提供參考,便于針對不同類型的淀粉、不同的用途、不同的要求,選擇一種準確、有效、簡便的方法。
2.1 標準方法
直鏈淀粉含量測定的主要方法是由Wi11iams等[9]提出的碘比色法,原理是根據(jù)碘與直鏈淀粉作用產(chǎn)生藍色,與支鏈淀粉作用產(chǎn)生紅紫色,而淀粉則隨兩種組分含量的不同而呈現(xiàn)不同程度的藍紫色,用比色法可測出樣品中兩種組分的含量,其操作過程比較復(fù)雜,費時。后來Juliano等[10]對該方法進行了改進,使測定時間簡化到幾個小時,目前國內(nèi)外普遍采用這種方法作為標準方法。這種方法的優(yōu)點是技術(shù)成熟,易操作,對儀器設(shè)備要求不高,因此被廣泛采用。此法在實驗室測定樣品數(shù)目相對較少的情況下還是可行的,但因為技術(shù)性強、操作復(fù)雜、耗費時間,無法實施有效、快捷的準確檢測,對大批量樣品檢測相當困難。以下對現(xiàn)行的標準方法進行介紹和比較。
2.1.1 國家標準
國家標準GB/T 15683——2008《大米直鏈淀粉含量的測定》[11]等同采用ISO 6647-1—2007《稻米直鏈淀粉含量測定 第1部分 推薦方法》(英文版),該標準代替了GB/T 15683—1995《稻米直鏈淀粉含量的測定》。GB/T 15683—2008規(guī)定了非熟化大米直鏈淀粉含量的測定方法——基準方法,適用于直鏈淀粉含量高于5%(質(zhì)量分數(shù))的大米。此法操作步驟繁瑣,需要測試人員具備良好的實驗技能和熟練的操作技巧。
2.1.2 國際標準
國際標準ISO 6647-2—2007《稻米直鏈淀粉含量測定 第2部分 常規(guī)方法》[12]是ISO 6647-1—2007《稻米直鏈淀粉含量測定 第1部分 推薦方法》的簡化法。與ISO 6647-1—2007相比,主要有以下不同:待測樣品不用進行脫脂處理,省去了較長的靜置時間,標準曲線繪制采用已知直鏈淀粉含量的未脫脂標準樣品。此法可縮短檢測時間,簡便檢測過程。
2.1.3 農(nóng)業(yè)部標準
農(nóng)業(yè)部標準NY/T 83—1988《米質(zhì)測定方法》[13]中有兩種測定直鏈淀粉含量的方法:1)按國標法NY/T 55—1987《水稻、玉米、谷子籽粒直鏈淀粉測定法》[14]進行測定;2)改進簡化法:該方法也要經(jīng)過與NY/T 55—1987相同的樣品分散步驟,但省略了石油醚脫脂的操作,并在標準曲線繪制中采用與待測樣品保存在同樣條件下的已知直鏈淀粉含量的未脫脂標準樣品。
表1 4種標準方法具體步驟比較Table 1 A comparison of four standard methods
表1列出了4種直鏈淀粉含量測定標準方法的主要區(qū)別。各種方法間的區(qū)別主要表現(xiàn)在脫脂處理、脫脂后靜置時間和使用的標準樣品等方面。當試樣與標樣的脫脂處理情況一致時,所得結(jié)果與實際值的誤差在標準允許誤差范圍內(nèi)。如ISO 6647-2—2007和NY/T 83—1988改進簡化法省去了脫脂處理步驟,而采用未脫脂標準樣品繪制標準曲線,使得檢測結(jié)果得到補償,有一定的可行性,可達到與進行脫脂處理方法同樣準確、可靠的精度。應(yīng)該注意的是:上述標準方法主要是針對于稻米中的直鏈淀粉含量測定而言的,對于其他種類淀粉的測定延伸范圍并不明確,因此,如果待測定的淀粉種類改變后標準方法并不可取。另外,國標法根據(jù)直、支鏈淀粉標準品不同的混合比例來計算樣品中直鏈淀粉
的含量,但當樣品與標準品比例不相符合時,就會產(chǎn)生測量誤差。再者,國標法所配的標準系列溶液是在平均淀粉含量為90%的大米干基基礎(chǔ)上計算所得,而一般情況下對所測的樣品平均淀粉含量并不明確,因此按這個假設(shè)來計算,必定會產(chǎn)生測量誤差。而且ISO 6647-2—2007和NY/T 83—1988改進簡化法的標準系列是已知直鏈淀粉含量的未脫脂標準樣品,其所給出的直鏈淀粉含量本身就存在誤差,因此所測得的樣品直鏈淀粉含量也只能是一個粗略值,不適宜精確測定[15]。
2.2 常用方法
前面介紹的幾種標準方法由于在使用中有一定的限制,前處理較麻煩、操作步驟較繁鎖、技術(shù)性較強等原因,因此在實際應(yīng)用中有較大的局限性。目前,應(yīng)用較為廣泛的是碘親和力滴定法和雙波長法,近年來有很多文獻報道將其用于小麥[16-17]、薯類[18]、板栗[19-20]、高粱[21]、葛根[22]和豆類[23]等不同農(nóng)作物中直鏈淀粉含量的測定。
2.2.1 碘親和力滴定法
碘親和力滴定法原理:當?shù)矸廴芤河玫膺M行電位滴定時,在碘與淀粉形成絡(luò)合物期間沒有電學(xué)性質(zhì)(電流、電壓)變化,但一旦有游離碘存在即產(chǎn)生電位(或電流),并可看到電位(或電流)的變化,因而可從電位(或電流)滴定曲線求出形成絡(luò)合物的碘量,計算相當于碘結(jié)合量的淀粉量。具體測定方法有電位滴定法和電流滴定法,這兩種方法都要先用純直鏈淀粉和支鏈淀粉,繪制出電位(或電流)滴定曲線,然后用樣品滴定,最后根據(jù)滴定數(shù)值求出樣品中直鏈淀粉和支鏈淀粉的含量。碘親和力會隨著淀粉的來源不同而不同,每一種淀粉都有其特定的碘親和力值,其值的大小主要取決于淀粉中直鏈淀粉的含量,直鏈淀粉含量越高,碘親和力值也越大,所以常用碘親和力來確定淀粉中直鏈淀粉的含量[24]及作為評定直鏈淀粉純度的一項指標[25]。
曹忙選[16]用電位滴定法制作出標準工作曲線,再根據(jù)淀粉樣品滴定終點消耗的碘酸鉀(KIO3)的體積直接查出直鏈淀粉的百分含量,結(jié)果表明該方法簡便、快速、準確,適合對大批量樣品(如育種、品種普查等)的測定。
陳俊芳等[19]對碘比色法和電位滴定法進行了比較,認為電位滴定法的標準工作曲線是由多個函數(shù)擬合的方法繪制成的,與比色法相比,更加科學(xué)合理、精確可靠,而且其直線回歸方程相關(guān)系數(shù)更加接近 l,測得的結(jié)果更穩(wěn)定、重復(fù)性更高,是測定直鏈淀粉含量的一種科學(xué)、合理、有效的方法。
2.2.2 雙波長法
因為支鏈淀粉也會與碘形成絡(luò)合物,這種絡(luò)合物會和直鏈淀粉-碘復(fù)合物吸收相同波長的光,從而導(dǎo)致所測定的直鏈淀粉含量比真實值要高。另外,單波長法只能測定谷物中直鏈淀粉含量,而糧食的食味品質(zhì)還與支鏈淀粉的含量及直鏈淀粉和支鏈淀粉的比例有關(guān)。運用雙波長法可以同時獲得直鏈淀粉、支鏈淀粉和總淀粉含量3個指標,省時又省力,工作效率高,適用于大批量分析[26]。
雙波長比色法原理:如果溶液中某溶質(zhì)在兩個波長處均有吸收,則兩個波長的吸光度差值與溶質(zhì)濃度成正比。用與待測樣品相應(yīng)的標準品配制的直鏈淀粉和支鏈淀粉的標準溶液分別與碘反應(yīng),然后在同一個坐標系里進行掃描(400~960nm)或作吸收曲線,作圖確定直鏈淀粉的測定波長和參比波長λ2、λ1,支鏈淀粉的測定波長和參比波長λ4、λ3。再將待測樣品與碘顯色,在選定的波長處作4次比色,然后利用直鏈淀粉和支鏈淀粉標準曲線即可分別求出樣品中兩類淀粉的含量。因測定的是試樣在兩波長處的吸光度差值,扣除了兩類淀粉吸收背景的相互影響,故可提高測定的靈敏度和選擇性。
戴雙等[27]通過單波長法和雙波長法對小麥直、支鏈淀粉含量測定進行了比較,結(jié)果表明,雙波長法可以有效地排除其他物質(zhì)的干擾,測定結(jié)果優(yōu)于單波長法。范明順等[21]采用雙波長法得到的直鏈淀粉的回收率為95.0%~101.7%,支鏈淀粉的回收率為98.8%~103.2%,表明雙波長法測定的結(jié)果重現(xiàn)性較好,相對標準偏差小于1%。
2.3 新方法
雖然國內(nèi)外在直鏈淀粉含量測定方面制定了標準方法,但是因為標準方法技術(shù)性強、操作復(fù)雜、耗費時間,無法實施有效、快捷的準確檢測。因此對于大批量樣品檢測,如何提高其分析檢測速度也就越來越受關(guān)注。近年發(fā)展起來的直鏈淀粉含量測定新方法有:近紅外光譜分析法、自動分析檢測法、色譜分析法和伴刀豆球蛋白法。
2.3.1 近紅外光譜分析法
傳統(tǒng)方法在檢測直鏈淀粉含量時,待測樣本需要進行出糙、精白、粉碎等一系列破壞性的前處理,經(jīng)過處理后的樣品不能繼續(xù)種植,而且操作步驟繁瑣,測試速度慢,不適于對樣品進行批量分析、篩選育種早代材料。近紅外光譜分析法(NIRS)是近年來興起來的一種新的定量分析技術(shù),具有樣品用量少、方便、快速、高效、準確,不消耗化學(xué)試劑,不污染環(huán)境,不破壞樣品,可以一次掃描進行多項檢測等優(yōu)點。其原理是利用有機化合物在近紅外區(qū)具有特征吸收,利用這一性質(zhì)進行樣品中有機化學(xué)成分的快速定量分析。
陸艷婷等[28]用近紅外光譜分析法對大批量的粳稻稻谷、糙米、精米、糙米粉和精米粉等樣品進行了分析,其所得結(jié)果既能滿足粳稻品種低代選擇小樣本、無損傷測定的需要,也能滿足高代大批量樣本的測定,且近
紅外分析結(jié)果與化學(xué)法測定值有高度的相關(guān)性。Fertig等[29]研究了用近紅外光譜技術(shù)測定直鏈淀粉含量的效果,所得樣品直鏈淀粉含量與供應(yīng)商所提供的數(shù)據(jù)有較好的相關(guān)性,且其快速、微量、無損性檢測很適合大批量育種分析,具有常規(guī)化學(xué)分析方法無可比擬的優(yōu)越性。彭建等[30]用化學(xué)法和近紅外儀器法對小麥籽粒直鏈淀粉含量進行預(yù)測,說明兩種方法測試淀粉和直鏈淀粉含量的結(jié)果均無顯著差異,近紅外品質(zhì)分析儀測定的結(jié)果是準確可靠的。
近紅外光譜分析法作為一種快速非破壞性的直鏈淀粉含量的檢測技術(shù),在農(nóng)作物品質(zhì)育種實踐和糧食加工企業(yè)的品質(zhì)監(jiān)控上,將具有廣闊的應(yīng)用前景。但是近紅外光譜分析儀器價格較為昂貴,不能得到廣泛應(yīng)用。另外,近紅外光譜分析結(jié)果的準確性與定標模型建立的質(zhì)量和模型的合理使用有很大關(guān)系,為最大限度地涵蓋待測未知樣品成分的范圍,需要盡可能多地收集樣品,需要耗費較大的人力物力,且不能用于直鏈淀粉含量的精確測定和特殊材料(直鏈淀粉含量很低或很高的材料)的評價,不適合作為樣品和所測項目經(jīng)常變化的分散性樣品檢測的手段[31]。
2.3.2 自動分析檢測法
自動分析檢測法測定直鏈淀粉含量的原理與傳統(tǒng)的碘比色法原理是一樣的,主要采用以碘比色法原理為基礎(chǔ)的各種自動分析儀代替了人工進行檢測和計算[32]。該法為農(nóng)作物品質(zhì)鑒定及遺傳分析提供一種精確、智能化、自動化的微量分析方法。如FUTURA全自動連續(xù)流動分析儀配有自動進樣器,可一次性進行多達240個樣本的連續(xù)分析,檢測結(jié)果由分析軟件自動計算,1個樣本的檢測時間僅需要90s[33]。將其用于直鏈淀粉含量的檢測,簡化了國標法等繁瑣的操作過程,降低了檢測人員操作技術(shù)對測試結(jié)果的影響程度,提高了工作效率,降低了分析人員的工作強度,省去了分光光度計下的比色和數(shù)據(jù)計算過程,減少了試劑和試樣的消耗量,實現(xiàn)了顯色、比色和數(shù)據(jù)處理同時進行,同時避免了微量測試時定容比色難于操作和不能進行平行測試的缺點,可減少操作誤差,提高測試準確度,是一種快速、準確,重現(xiàn)性好的測定稻米直鏈淀粉含量的較理想方法。用于大批量樣本和樣本量非常少的珍稀樣本測定,更顯示了常規(guī)法無法比擬的優(yōu)越性,為直鏈淀粉含量測定研究提供了便利技術(shù)。
劉衛(wèi)國等[34]采用國標法和流動分析法測定了稻米中直鏈淀粉的含量,通過兩種方法的重復(fù)性比較表明:兩種方法測定結(jié)果的平均標準偏差為0.1077,變異系數(shù)為0.61% ,測得的直鏈淀粉含量無顯著性差異,均能得到準確的結(jié)果。且流動分析法的平均標準偏差和平均變異系數(shù)分別為0.0821和0.49%,國標法的分別為0.1119和0.64%。說明用流動分析儀測定直鏈淀粉含量可完全滿足國標要求,而且連續(xù)流動分析法與國標法相比具有更好的重復(fù)性。
倪小英等[35]用SKALAR化學(xué)自動分析儀測定稻米中的直鏈淀粉,該法每分析一個樣品只需要5min,回收率為98.75%~104.70%,所測標樣及樣品的相對標準偏差達到0.4%~3.2%,表明此法分析速度快、準確度高、重復(fù)性好。另外操作簡單,可減少人為因素造成的誤差,批量檢測時,可大幅度減少試劑和試樣的消耗量也是其顯著優(yōu)點。由此可見,自動分析檢測法不僅可以極大地提高工作效率,降低分析人員的工作強度,減少人為誤差,而且分析結(jié)果和傳統(tǒng)方法的分析結(jié)果無差異,適合于大批量直鏈淀粉含量的分析檢測。然而該分析儀的價格比較昂貴,而且須經(jīng)常更換塑膠藥管等零配件,因此該方法得到推廣應(yīng)用還需要一定的時間。
2.3.3 伴刀豆球蛋白法
目前常用的測定直鏈淀粉含量的方法都是利用直鏈淀粉與碘可以形成絡(luò)合物的性質(zhì),由于支鏈淀粉也可以與碘形成絡(luò)合物,因此在非比色法測定中會降低游離碘的濃度;在比色法測定中,這種絡(luò)合物會和直鏈淀粉-碘復(fù)合物吸收相同波長的光,從而導(dǎo)致測得的直鏈淀粉含量偏高,需要進行校正。另外,直鏈淀粉-碘絡(luò)合物的最大吸收波長隨聚合度的增加而增加,因此不適合于測定不同植物來源的淀粉樣品。
而伴刀豆球蛋白法不存在不確定性問題,測定結(jié)果準確性高,可適應(yīng)于不同植物來源的淀粉樣品,不需要使用直鏈淀粉、支鏈淀粉校準曲線,同時還可測出總淀粉含量,另外它也可直接用于谷物面粉中直鏈淀粉含量的測定,而不需要預(yù)先的淀粉純化過程。
伴刀豆球蛋白法的原理是根據(jù)伴刀豆球蛋白(Con A)能夠與多個非還原性末端基團上的α-D-吡喃葡萄糖基或α-D-吡喃甘露糖基單位特異性結(jié)合,由于多分支的支鏈淀粉鏈中有大量非還原性端基的α-D-葡萄糖殘基,因此Con A可在指定的pH值、溫度和離子強度下,與淀粉中的支鏈淀粉成分特定的結(jié)合并生成沉淀,但是不能結(jié)合以線性為主的直鏈淀粉成分[36]。離心去除沉淀,取單位體積上清液,把其中的直鏈淀粉用酶水解為D-葡萄糖,然后用葡萄糖氧化酶/過氧化物酶試劑(GOPOD)進行測定,根據(jù)Con A沉淀樣品的上清液和與總淀粉樣品中的GOPOD在波長510nm處的吸光度之比判斷直鏈淀粉在總淀粉中的含量[37]?;诖朔?,愛爾蘭Megazyme公司已經(jīng)有商品化的試劑盒出售,使直鏈淀粉含量檢測更方便、快捷、準確。
2.3.4 排阻色譜分析法
排阻色譜法(SEC)又稱尺寸排阻色譜或凝膠滲透色譜
法。其原理比較特殊,類似于分子篩,待分離組分在進入凝膠色譜后,會依據(jù)分子質(zhì)量的不同,進入或者不進入固定相凝膠的孔隙中,不能進入凝膠孔隙的分子會很快隨流動相洗脫,而能夠進入凝膠孔隙的分子則需要更長時間的沖洗才能夠流出固定相,從而實現(xiàn)了根據(jù)分子質(zhì)量差異對各組分的分離。近幾年,凝膠滲透色譜越來越多用于對直鏈淀粉和支鏈淀粉的純度鑒定,其在直鏈淀粉和支鏈淀粉的定量分析中近年來也有應(yīng)用[38]。
天然淀粉主要由直鏈淀粉、中間級分和支鏈淀粉組成,其中直鏈淀粉的相對分子質(zhì)量最小,一般在幾萬到幾百萬之間,支鏈淀粉的相對分子質(zhì)量最大,約在幾百萬到幾億之間,中間級分是介于直鏈淀粉和支鏈淀粉之間的多糖成分[39]。將淀粉樣品通過凝膠排阻色譜,得到的排阻色譜圖可能具有1~3個峰,代表直鏈淀粉、中間級分和支鏈淀粉,根據(jù)分子排阻色譜圖可計算出淀粉樣品中直鏈淀粉的含量。Gerard 等[40]利用SEC進行了直鏈淀粉含量測定。其基本操作過程:先將淀粉樣品溶于二甲基亞砜(DMSO)充分分散,再通過5μm微孔過濾器過濾后,上TSK HW75 S凝膠(Toso Haas,德國)柱。然后進行洗脫,每隔18min收集洗脫液。洗脫液采用淀粉葡萄糖酶法測定總碳水化合物含量,并測定其與碘形成的絡(luò)合物的最大吸收波長(λmax)。得到的淀粉樣品排阻色譜圖有3個峰,第一個峰是支鏈淀粉,第二個峰是中間級分,第三個峰是直鏈淀粉。通過對比峰面積可計算出直鏈淀粉的百分含量。Grant等[41]用高效排阻色譜法對直鏈淀粉含量進行了研究,得到的色譜圖具有兩個峰,為直鏈淀粉和支鏈淀粉,根據(jù)峰面積可得到直鏈淀粉的百分含量。Charoenkul等[42]采用用熒光標記和高效排阻色譜法對木薯直鏈淀粉含量和支鏈淀粉鏈長同時進行了研究,通過折射率(RI)反應(yīng)檢測顯示得到的色譜圖表明:直鏈淀粉和支鏈淀粉組分峰完全分離,重復(fù)性分析的標準偏差小于0.6%,分析重現(xiàn)性較好。
該法可同時進行直鏈淀粉和支鏈淀粉含量、分子質(zhì)量的檢測,工作效率高,結(jié)果準確可靠,而且因其不需要其他腐蝕性溶液來溶解淀粉,安全性較高。
在以上介紹的方法中,大多數(shù)都和直、支鏈淀粉標準品有密切關(guān)系,而事實上在測定過程中,標準品的來源不同測定結(jié)果是有很大差別的。如測定馬鈴薯淀粉中直鏈淀粉含量,就要用馬鈴薯直鏈淀粉標準品,如用玉米的就會有很大偏差。因此,在進行直鏈淀粉含量測定時,要考慮待測淀粉的來源以及標準品的來源、提取方式和純度,選擇與待測樣品相應(yīng)的標準品。此外,幾種標準方法主要還是針對于稻米淀粉而言的,對于其余來源的淀粉,目前還沒有統(tǒng)一的標準,有待于進一步研究完善。然而,幾種新方法因操作復(fù)雜,儀器、試劑價格高而難于推廣應(yīng)用。當然,每種方法都不是完美無缺的,都有其優(yōu)缺點和適用性,因此,在選擇直鏈淀粉含量的測定方法時應(yīng)注意以下幾個方面:1)淀粉的來源和用途;2)測定所要求的靈敏度和精確度;3)試樣中存在的干擾因素;4)所需要的投入,包括儀器、材料、藥品和時間等。綜合考慮各方面因素,針對不同類型的淀粉、不同的用途、不同的要求,選擇一種準確、有效、簡便的方法。
相信隨著現(xiàn)代分析檢測技術(shù)的進一步發(fā)展,將會有更多的分析方法和新型技術(shù)應(yīng)用到直鏈淀粉含量的測定研究中,為廣大工作者提供更為快速、準確、高效和適用性廣的測定方法。
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Research Progress in Determination Methods for Amylose Content
YANG You-xian1,2,ZHAO Yan1,2,LI Jian-ke1,2,*,HUANG Xin-qiu2
(1. Engineering Research Center of Biomass Conversion, Ministry of Education, Nanchang University, Nanchang 330047, China;2. State Key Laboratory of Food Science and Technology, Nanchang University, Nanchang 330047, China)
Based on the significance of amylose content to the quality of grain as well as the processing and utilization of starch, systematic and comprehensive studying of the methodology for the content determinination in amylose is necessary. This article systematically introduces standard methods, commonly used methods and newly emerging methods reported in recent years. This may provide useful
for the choice of an appropriate method for the determination of amylose content according to the actual requirements.
amylose content;determination method;standard method
TS232
A
1002-6630(2010)23-0417-06
2010-09-23
江西省科技廳項目(2007BN11800)
楊有仙(1987—),女,碩士研究生,研究方向為可降解塑料的開發(fā)與利用。E-mail:yangyouxian47@163.com
*通信作者:李建科(1962—),男,教授,博士,研究方向為食品科學(xué)、化學(xué)工程與生物質(zhì)轉(zhuǎn)化。E-mail:jianke_li@yahoo.com