蠟質玉米淀粉中直鏈淀粉和支鏈淀粉的含量測定對比研究

張 瑜，舒 文，鄭小變，劉 慧，蔣友偉，厲夫奎

(華仁藥業(日照)有限公司，山東 日照 267800)

蠟質玉米淀粉又稱糯性玉米淀粉，蠟質玉米淀粉由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成，其中支鏈淀粉含量占總淀粉的95%以上[1]。與其他淀粉相比，蠟質玉米淀粉具有很好的膨脹力和透明度，并且糊化液具有穩定性好、易消化、不易老化等優勢，廣泛應用于醫藥、食品等行業中[2-3]。

目前測定直鏈淀粉和支鏈淀粉的方法有很多種[4]，而碘比色法(包括單波長、雙波長和多波長等)是比較準確的測定方法[5]。Zhu等[6]比較了雙波長比色法與其他各種方法測定兩類淀粉含量的準確性，結果認為雙波長比色法的測定結果比較準確，且具有應用價值。雙波長比色法的原理是若試樣溶液在兩個波長處均有吸收，則兩個波長的吸光度差值與溶液中待測物質的濃度成正比[7]。雙波長分光光度法測定直鏈淀粉和支鏈淀粉的研究主要集中在稻谷、馬鈴薯等作物上[8-9]。雙波長分光光度法在測定不同來源的樣品時，在樣品處理、測定波長及準確度等方面上有所不同。雙波長分光光度法可分別檢測蠟質玉米淀粉中直鏈淀粉和支鏈淀粉的含量。本文對兩種淀粉的含量測定進行研究比較，選取較準確的方法來評價蠟質玉米淀粉的質量，這對蠟質玉米淀粉的應用具有實際指導意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

蠟質玉米淀粉，來源于德州大成食品有限公司。

1.2 實驗儀器

UV-2100型紫外可見分光光度計；XS205DU型電子天平；101-0EBS型電熱鼓風干燥箱；FE-20型PH計；DZKW-0-2型電熱恒溫水浴鍋。

1.3 試驗試劑

直鏈淀粉、支鏈淀粉標準樣品(均購于Sigma公司)；鹽酸、氫氧化鉀、碘化鉀、碘等試劑均為分析純。

2 試驗方法

2.1 試劑配制

2.1.1 碘試劑

稱取2.0 g碘化鉀，溶于少量純化水。再加0.2 g碘，待全部溶解后純化水稀釋定容至100 mL，每天用前現用現配，避光保存。

2.1.2 淀粉標準工作液的制備

稱取直鏈淀粉標準品0.1g(精確至0.1 mg)于100 mL燒杯中，加1 mol/L氫氧化鉀溶液10 mL，將燒杯置于(85±1)℃水浴鍋中，對溶液進行充分攪拌至淀粉全部溶解，溶液冷卻后，用純化水定容至50 mL容量瓶，搖勻并靜置，即為2 mg/mL的標準工作液。

支鏈淀粉標準工作液的制備同直鏈淀粉。

2.1.3 淀粉掃描液的制備

分別取直鏈和支鏈淀粉標準工作液1.0、5.0 mL各置于100 mL燒杯中，加純化水25 mL，以0.1 mol/L鹽酸溶液調pH值至3.0，加0.5 mL碘試劑，并用純化水定容至50 mL。

2.1.4 線性標準液的制備

分別取直鏈淀粉標準工作液0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1.1、1.3 mL于100 mL燒杯中，加純化水25 mL，以0.1 mol/L鹽酸溶液調pH值至3.0，加0.5 mL碘試劑，用純化水定容至50 mL，即制成直鏈淀粉線性標準液。

另分別取支鏈淀粉標準工作液2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0 mL，制備方法同直鏈淀粉，即制成支鏈淀粉線性標準液。

2.2 樣品處理及供試品溶液的制備

精密稱取經干燥至恒重的玉米淀粉樣品約0.1 g，加1 mol/L氫氧化鉀10 mL，將燒杯置于(85±1)℃水浴中充分攪拌，至樣品全部溶解，冷卻后用純化水定容至50 mL容量瓶中。精密量取5 mL于100 mL燒杯中，加25 mL純化水，以0.1 mol/L鹽酸溶液調pH值至3.0，加0.5 mL碘試劑，用純化水定容至50 mL。

2.3 樣品中直鏈淀粉和支鏈淀粉含量的計算

根據直鏈淀粉和支鏈淀粉的線性回歸方程，分別計算出供試品溶液中直鏈淀粉濃度Y直和支鏈淀粉濃度Y支。根據以下公式計算樣品中直鏈淀粉和支鏈淀粉的含量。

Y直—直鏈淀粉濃度(mg/mL)；

Y支—直鏈淀粉濃度(mg/mL)；

W—干燥后玉米淀粉的質量(mg)。

3 結果與分析

3.1 測定波長和參比波長的確定

以純化水為空白作基線掃描，利用紫外可見分光光度計分別對直鏈淀粉和支鏈淀粉掃描液進行光譜掃描，得到吸收光譜(圖1)。根據作圖法，確定直鏈淀粉和支鏈淀粉的測定波長分別為616 nm和536 nm，直鏈淀粉和支鏈淀粉的參比波長分別為431 nm和755 nm。

圖1 吸收光譜

3.2 直鏈淀粉標準曲線的繪制

以純化水為空白，采用測定波長為616nm、參比波長431nm，分別測定吸光度A616和A431。以直鏈淀粉濃度為橫坐標，△A直=|A616-A431|為縱坐標，繪制標準曲線(圖2)。經線性回歸處理，得到標準曲線方程為y=22.005x+0.0961，線性相關系數R2=0.9997，線性范圍為4～50 mg/L。

圖2 直鏈淀粉標準曲線

3.3 支鏈淀粉標準曲線的繪制

以純化水為空白，采用測定波長為536nm、參比波長755nm下分別測定吸光度A536和A755。以支鏈淀粉的濃度為橫坐標，△A支=|A536-A755|為縱坐標，繪制標準曲線(圖3)。經線性回歸處理，得到標準曲線方程為y=3.4854x+0.0285，線性相關系數R2=0.9979，線性范圍為80～200 mg/L。

圖3 支鏈淀粉標準曲線

3.4 精密度試驗

照2.1.5中供試品配制方法，對同一批次玉米淀粉樣品重復測定6次，計算直鏈淀粉和支鏈淀粉含量。測定結果見表1。結果表明，直鏈淀粉的相對標準偏差為0.4%，支鏈淀粉的相對標準偏差為0.7%。

表1 精密度試驗結果

3.5 準確度試驗

表2 準確度試驗結果

在已知直鏈淀粉和支鏈淀粉含量的供試品溶液中，精密加入一定量的直鏈淀粉和支鏈淀粉標準品，按照試驗方法測定樣品的加標回收率。測定結果見表2。結果表明，直鏈淀粉和支鏈淀粉的平均回收率均在99.0%以上，相對標準偏差分別為1.5%和2.8%。

3.6 穩定性試驗

取新配制的供試樣品溶液，每隔10min分別測定并計算直鏈淀粉和支鏈淀粉的吸光度差值△A直和△A支，結果見表3。結果表明，直鏈淀粉在60min內基本穩定，但支鏈淀粉在10～60min內吸光度不穩定，呈現先升高后下降趨勢，并在20～30min內達到最大值。

表3 穩定性試驗結果

4 結論

本文建立了采用雙波長分光光度法測定蠟質玉米淀粉中直鏈淀粉和支鏈淀粉含量的方法。通過等吸收點作圖法確定直鏈淀粉和支鏈淀粉的測定波長和參比波長，并根據直鏈淀粉和支鏈淀粉的線性回歸方程計算其含量。通過對直鏈淀粉和支鏈淀粉的測定研究對比，表明直鏈淀粉和支鏈淀粉均具有良好的精密度和準確度，但直鏈淀粉在60min內較支鏈淀粉穩定，這可能是由于蠟質玉米淀粉中支鏈淀粉與碘的復合物穩定性較差的原因[10]。蠟質玉米淀粉中含有較多的支鏈淀粉，所以依據雙波長比色法測定支鏈淀粉含量，可能會由于放置時間長短的不同出現偏差，導致結果不準確。所以建議在蠟質玉米淀粉的質量研究中，采用雙波長分光光度法直接測定直鏈淀粉含量，以更接近于樣品的真實質量情況。

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