高粱中直鏈淀粉和支鏈淀粉檢測(cè)方法研究報(bào)告

1、檢測(cè)中心文件方法研究報(bào)告高粱中直鏈淀粉和支鏈淀粉檢測(cè)方法研究報(bào)告【簡(jiǎn)述】淀粉是一種天然高分子化合物，按照結(jié)構(gòu)可分為直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種。自然淀粉中支鏈淀粉比例較高，一般約占總淀粉的70%以上，糯高粱中支鏈淀粉含量尤其高，直鏈淀粉含量很低，且不同品種、生長(zhǎng)時(shí)期的高粱其支鏈淀粉和直鏈淀粉含量也有差異。直鏈淀粉是D-葡萄糖基以a-(1,4)糖苷鍵連接的多糖鏈，具有抗?jié)櫭浶?，水溶性較差，不溶于脂肪；支鏈淀粉又稱膠淀粉,分子相對(duì)較大,難溶于水。高粱是我公司主要的釀酒原料，高粱中直鏈淀粉和支鏈淀粉的含量對(duì)白酒的出酒率和白酒品質(zhì)都有重要的影響，因此建立高粱中直鏈淀粉和支鏈淀粉的檢測(cè)方法，對(duì)釀酒生產(chǎn)與白酒品

2、質(zhì)的提升均具有重要的指導(dǎo)意義。根據(jù)公司年度計(jì)劃的要求，檢測(cè)中心以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 7648-87水稻、玉米、谷子粒直鏈淀粉測(cè)定法為基礎(chǔ)建立高粱中直鏈淀粉和支鏈淀粉的檢測(cè)方法。1 實(shí)驗(yàn)原理淀粉與碘形成碘-淀粉復(fù)合物，并具有特殊的顏色反應(yīng)，支鏈淀粉與碘生成棕紅色復(fù)合物，直鏈淀粉與碘生成深藍(lán)色復(fù)合物。在淀粉總量不變的條件下，直鏈淀粉和支鏈淀粉的物質(zhì)波峰處對(duì)應(yīng)的兩個(gè)波長(zhǎng)1和2，樣品在這兩個(gè)波長(zhǎng)下均有吸收。由于吸光度值具有疊加性，測(cè)定樣品在某一波長(zhǎng)下的吸光度值時(shí)其結(jié)果為直鏈淀粉和支鏈淀粉在該波長(zhǎng)下吸光度值的總和。由直鏈淀粉和支鏈淀粉的性質(zhì)可知這兩種物質(zhì)與碘反應(yīng)時(shí)互不干擾，故可根據(jù)直鏈淀粉和支鏈淀粉顯色反應(yīng)后

3、在不同波長(zhǎng)下的吸光度值進(jìn)而將樣品中單一組分的吸光度值計(jì)算出來(lái)，再?gòu)慕⒌幕貧w曲線方程得到相應(yīng)的含量。2 儀器與試劑：2.1試劑實(shí)驗(yàn)中所用試劑均為分析純，水為GB/T 6682 規(guī)定的三級(jí)水。2.1.1 氫氧化鈉溶液：1moL/L。2.1.2鹽酸（1+1）。2.1.3 95%乙醇（分析純）。2.1.4 碘貯備溶液：稱取2g碘和20g碘化鉀用蒸餾水溶解至100mL。2.1.5 碘試劑：取10mL碘貯備液稀釋至100mL。2.1.6 馬鈴薯直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)品：純度為97.0%，由黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品研究所提供。2.1.7 高梁支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)品：純度為78.7%，由黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品研究所提供。2

4、.1.8 馬鈴薯直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液：1mg/mL，稱取干燥馬鈴薯直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)品（2.1.6）0.1031g（相當(dāng)于純品0.1000g）于燒杯中，加入1mL95%乙醇充分濕潤(rùn)，再加9mL 1moL/L氫氧化鈉溶液，于沸水中分散10min，冷卻后轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中并定容。2.1.9 高梁支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液：1mg/mL，稱取干燥高梁支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)品（2.1.7）0.1271g（相當(dāng)于純品0.1000g）于燒杯中，同2.1.8的配制方法進(jìn)行配制。2.2 儀器 2.2.1 粉碎機(jī)2.2.2 電子天平：FA20042.2.3 雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：TU-19012.2.4 篩子：80目2.2.5 索

5、氏提取器3 檢測(cè)波長(zhǎng)的選擇配制一系列濃度的直鏈淀粉和直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入碘試劑反應(yīng)10min，在紫外分光光度計(jì)中進(jìn)行全波段掃描，其中支鏈淀粉最大吸收峰在532nm處，直鏈淀粉最大吸收峰在641nm處，因此將支鏈淀粉和直鏈淀粉的檢測(cè)波長(zhǎng)分別定為532nm和641nm。4 空白溶液的確定和直鏈淀粉、支鏈淀粉疊加性探究4.1 空白溶液的選擇準(zhǔn)確吸取2.5mL高粱淀粉溶液到100mL容量瓶中，調(diào)節(jié)pH值為3.0，加入2.0mL碘試劑反應(yīng)10min后進(jìn)行測(cè)定。其中一組采用蒸餾水作為參比液，另外一組采用試劑空白溶液作為參比液，進(jìn)行紫外全波段掃描，得到以蒸餾水為參比的掃描圖譜和以試劑空白溶液的掃描圖譜如圖

6、1所示。再對(duì)試劑空白溶液進(jìn)行紫外全波段掃描，其掃描圖譜如圖2所示。從圖1得知用蒸餾水作為參比液測(cè)得的紫外數(shù)據(jù)與試劑空白參比測(cè)得的數(shù)據(jù)在約550nm以上一致，但在550nm以下開(kāi)始出現(xiàn)差異，其原因是碘開(kāi)始有紫外吸收，使得水參比實(shí)驗(yàn)組呈現(xiàn)出了碘的吸收特點(diǎn)。為保證結(jié)果的準(zhǔn)確性，故需采用試劑空白溶液作為參比液，來(lái)消除碘對(duì)碘-淀粉復(fù)合物的紫外干擾。圖1 同一淀粉溶液在不同參比下的紫外吸收光譜圖2 試劑空白溶液的紫外吸收光譜4.2直鏈淀粉、支鏈淀粉疊加性實(shí)驗(yàn)取3個(gè)100mL容量瓶，準(zhǔn)確吸取0.5mL直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液（2.1.8）于第一個(gè)容量瓶中，取3.5mL支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液（2.1.9）于第二個(gè)容量瓶中，

7、準(zhǔn)確吸取0.5mL直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液（2.1.8）和3.5mL支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液（2.1.9）于第三個(gè)容量瓶中，加入30mL水，調(diào)節(jié)pH值為3.0，加入2mL碘試劑并定容，反應(yīng)10min后進(jìn)行紫外全波段掃描。掃描圖譜如圖3，試驗(yàn)說(shuō)明支鏈淀粉、直鏈淀粉與碘發(fā)生顯色反應(yīng)時(shí)，兩物質(zhì)之間并無(wú)干擾，其紫外吸收具有疊加性。圖3 直鏈淀粉和支鏈淀粉紫外吸收光譜5 、值的確定以及標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立5.1 、值的確定按照表1配置兩組淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別進(jìn)行紫外全波段掃描和532nm處與641nm處吸光度值的測(cè)定。由測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得平均值為0.4507，平均值為0.4857。表1 不同濃度淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液在532nm處與64

8、1nm處吸光度值編號(hào)濃度，mg/LA532A641值編號(hào)濃度，mg/LA532A641值12.00.03060.06370.48041315.00.06410.0290.452423.00.04710.09610.49011418.00.07570.03360.443935.00.07850.16110.48731520.00.08650.03880.448648.00.12560.25720.48831622.00.09580.04310.4499510.00.16540.34060.48561725.00.10830.04840.4469612.00.19050.39370.4839183

9、0.00.13230.05970.4512715.00.23710.4880.48591935.00.15380.06980.4538818.00.28350.5850.48462038.00.16750.07520.4490920.00.32080.66390.48322140.00.17960.08140.45321022.00.3470.7140.48602243.00.18660.08430.45181125.00.39630.81320.48732345.00.19950.09090.45561230.00.46960.96610.48612450.00.22160.10010.45

10、17系列淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液的紫外全波段光譜如圖4、圖5：圖4 直鏈淀粉系列標(biāo)準(zhǔn)溶液紫外圖譜圖5 支鏈淀粉系列標(biāo)準(zhǔn)溶液紫外圖譜5.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制取7個(gè)100mL容量瓶，按照表2和表3分別配制直鏈淀粉和支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液，以濃度為橫坐標(biāo)，吸光度值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。5.2.1 直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線 表2：直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線序號(hào)加入直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液（2.1.8）的體積，mL濃度，mg/lA64110.22.00.0720.55.00.16231.010.00.335641.515.00.493652.020.00.668762.525.00.818873.030.00.9823擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線為： R值：0.

11、99995.2.2 支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線 表3：支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線序號(hào)加入支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液（2.1.9）的體積，mL濃度，mg/lA53213.030.00.114224.040.00.155335.050.00.193346.060.00.233457.070.00.271668.080.00.308479.090.00.3412擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線為： R值：0.99956 穩(wěn)定性試驗(yàn) 取1個(gè)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，顯色后在532nm波長(zhǎng)條件下，每間隔10min檢測(cè)吸光度，檢測(cè)結(jié)果表明在30min內(nèi)吸光度值基本穩(wěn)定。表4：穩(wěn)定性檢測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)間10min20min30min40min50min60min吸光度值0.6

12、5120.65100.65110.64800.64300.63897 樣品前處理與測(cè)定7.1 樣品的選取和制備 挑選干凈的高粱樣品，用粉碎機(jī)粉碎，過(guò)80目篩，混勻后測(cè)定樣品中的水分。7.2 脫脂稱取干燥后的樣品放入索氏提取器中，加入甲醇30mL，加熱回流脫脂4h，然后放入干燥箱中干燥，并測(cè)定樣品中的粗脂肪含量。7.3 樣品分散精確稱取0.1g脫脂后的干燥樣品于100mL容量瓶中，加入1mL95%乙醇，充分濕潤(rùn)樣品，再加入9mL 1mol/L氫氧化鈉溶液后于沸水浴中分散10min，迅速冷卻，用水定容。7.4 顯色與測(cè)定吸取分散后的樣液10mL于100mL容量瓶中，加水30mL，調(diào)節(jié)pH值為3.0

13、，再加入碘試劑2mL，用水定容至刻度。顯色10min后，于紫外分光光度計(jì)中測(cè)定532nm處和641nm處的吸光度值，同一樣品平行測(cè)定5次，取平均值。7.5 結(jié)果計(jì)算： 直鏈淀粉：X = 式中 X 直鏈淀粉占樣品干重的百分比，%； A641 樣品溶液在641nm處的吸光度值；A532 樣品溶液在532nm處的吸光度值； 由實(shí)驗(yàn)計(jì)算出的常數(shù)； 由實(shí)驗(yàn)計(jì)算出的常數(shù)；m 樣品的質(zhì)量，g；H 水分百分率；W 樣品粗脂肪含量。支鏈淀粉：X = 式中 X 支鏈淀粉占樣品干重的百分比，%； A641 樣品溶液在641nm處的吸光度值；A532 樣品溶液在532nm處的吸光度值； 由實(shí)驗(yàn)計(jì)算出的常數(shù)； 由實(shí)驗(yàn)計(jì)

14、算出的常數(shù)；m 樣品的質(zhì)量，g；H 水分百分率；W 樣品粗脂肪含量。8 精密度試驗(yàn)精密稱取0.1克左右高粱樣品（按7.1和7.2進(jìn)行樣品制備）至100mL容量瓶中按7.3進(jìn)行樣品分散，再按7.4和7.5進(jìn)行顯色測(cè)定與計(jì)算，連續(xù)測(cè)量6次，計(jì)算其直鏈淀粉和支鏈淀粉的含量以及RSD值，具體結(jié)果如下：表5：精密度試驗(yàn)結(jié)果編號(hào)直鏈淀粉含量，%支鏈淀粉含量，%1#6.3024 60.6490 2#6.3022 60.6491 3#6.3025 60.6488 4#6.3020 60.6482 5#6.3019 60.6485 6#6.3021 60.6489 RSD值，%0.0037 0.00056 9重

15、復(fù)性試驗(yàn)精密稱取0.1克左右高粱樣品（按7.1和7.2進(jìn)行樣品制備）至100mL容量瓶中按7.3進(jìn)行樣品分散，再按7.4和7.5進(jìn)行顯色測(cè)定與計(jì)算，同一樣品平行測(cè)定6次，測(cè)定樣品中的直鏈淀粉和支鏈淀粉含量，計(jì)算檢測(cè)結(jié)果的RSD值，具體結(jié)果如下：表6：重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果編號(hào)直鏈淀粉含量，%支鏈淀粉含量，%1#21.0961 61.4384 2#21.0958 61.4388 3#21.0906 61.4390 4#21.0955 61.4395 5#21.0923 61.4375 6#21.0970 61.4350 RSD值，%0.012 0.0027 10 準(zhǔn)確度試驗(yàn)10.1 直鏈淀粉精密稱取0.

16、1克高粱樣品（按7.1和7.2進(jìn)行樣品制備）至100mL容量瓶中按照7.3進(jìn)行樣品分散，按照表7添加直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液，再按照7.4和7.5進(jìn)行顯色測(cè)定，得到直鏈淀粉的含量，計(jì)算出檢測(cè)結(jié)果的回收率，具體加樣情況和計(jì)算結(jié)果如下： 表7：直鏈淀粉準(zhǔn)確度試驗(yàn)結(jié)果編號(hào)1#2#3#4#5#6#加樣濃度，mg/L2.05.010.015.020.025.0測(cè)定濃度，mg/L1.91454.939.921914.716519.888624.3860回收率 ，%95.7398.7799.2298.1199.4497.5410.2 支鏈淀粉精密稱取0.1克高粱樣品（按7.1和7.2進(jìn)行樣品制備）至100mL容量瓶

17、中按照7.3進(jìn)行樣品分散，按表8添加支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液，再按照7.4和7.5進(jìn)行顯色測(cè)定，得到支鏈淀粉的含量，具體加樣情況與回收率計(jì)算結(jié)果如下：表8：支鏈淀粉準(zhǔn)確度試驗(yàn)結(jié)果編號(hào)1#2#3#4#5#6#加樣濃度，mg/L10.020.025.030.040.050.0測(cè)定濃度，mg/L10.224520.534523.354826.335334.538545.3612回收率 ，%102.25102.6793.4287.7886.3590.7211 檢測(cè)總結(jié)11.1 直鏈淀粉和支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線：直鏈淀粉和支鏈淀粉分別在641nm和532nm處有最大的吸收峰，直鏈淀粉在230mg/L、支鏈淀粉在3090mg/L有很好的線性關(guān)系。11.2 精密度試驗(yàn)：同一顯色后的樣品溶液，分別在641nm和532nm處連續(xù)測(cè)定6次，6次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的RSD值分別為0.0037%和0.00056%，說(shuō)明儀器的精密度良好。11.3 穩(wěn)定性試驗(yàn)：在60min內(nèi)每間隔10min測(cè)定1次，結(jié)果顯示在30min內(nèi)穩(wěn)定性良好。11.4 重復(fù)性試驗(yàn)：同一樣品的直鏈淀粉和支鏈淀粉平行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的RSD值分別為0.012%和0.0027%，說(shuō)明重復(fù)性良好。11.5 準(zhǔn)確度試驗(yàn)：通過(guò)對(duì)同一高粱樣品添加