大米直鏈淀粉含量測定條件影響研究

◎ 王正莉，周廣斌，張 祎

(江蘇省糧油質量監測中心，江蘇 南京 210031)

直鏈淀粉作為優質稻谷和大米的重要品質指標，是影響稻米食味品質的重要因素，直鏈淀粉含量低，則大米蒸煮后黏性大，米飯軟且有光澤，而直鏈淀粉含量高的大米蒸煮后飯粒干燥，蓬松色澤暗[1]。但直鏈淀粉檢驗流程步驟多，對結果影響因素多，本文就影響直鏈淀粉測定結果的因素進行研究，為檢測人員提供參考。

目前直鏈淀粉是按照《大米 直鏈淀粉含量的測定》進行檢測，將大米粉碎至細粉以破壞淀粉的胚乳結構，使其易于完全分散及糊化，并對粉碎試樣脫脂，脫脂后的試樣分散在氫氧化鈉溶液中，向一定量的試樣分散液中加入碘試劑，然后使用分光光度計在720 nm處測定顯色復合物的吸光度，與混合標準同等對比從而計算出直鏈淀粉的含量。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

選取2020年會檢稻谷3份樣品。馬鈴薯直鏈淀粉純品樣品，純度97.1%，為黑龍江省農業科學院農產品質量安全研究所生產，產品編號：MLS-2013-06；大米支鏈淀粉純品樣品，純度88.3%，為黑龍江省農業科學院農產品質量安全研究所生產，產品編號：SD-2013-06。

甲醇，默克公司生產；乙醇、氫氧化鈉、乙酸、碘及碘化鉀，均為國藥集團化學試劑有限公司生產。

1.2 儀器與設備

722N型紫外可見分光光度計；錘式旋風磨（100目內置篩片），浙江伯利恒儀器設備有限公司生產；030140水分磨，瑞典波通儀器公司生產；碾磨機，IKA公司生產。

1.3 方法

1.3.1 樣品預處理

去雜分取小樣試樣50 g，經規定篩層除去篩下物后再撿出所有雜質。經礱谷后碾米、磨粉備用。

1.3.2 脫脂

稱取試樣1 g左右裝入濾紙筒用甲醇和石油醚不同方法進行脫脂，連接抽提瓶；水浴鍋加水、通電，水溫調至87 ℃左右；以每分鐘冷凝管滴入抽提筒液滴85～95滴為宜，進行抽提回流，4 h后取出在通風櫥揮干。

1.3.3 水分平衡

將脫脂揮干甲醇的試樣從濾紙筒中倒出，攤薄在洗凈烘干的玻璃表面皿上，保持室內清潔無灰塵、無震動；保持室內溫度18 ℃，相對濕度70%RH以下平衡48 h。

1.3.4 水浴糊化

稱取經水分平衡后試樣100 mg于50 mL燒杯中，吸取1 mL 95%乙醇，9 mL 1 mol·L-1氫氧化鈉；水浴糊化，冷卻定容。

1.3.5 測定

按直鏈淀粉含量測定方法配制系列標準溶液直鏈淀粉含量分別為0%、10%、20%、25%、30%和35%，移取5.0 mL系列標準溶液，分別加入1 mL乙酸溶液，再加入2.0 mL碘試劑，加水至50 mL刻度搖勻，靜置10 min，在分光光度計720 nm處測定吸光度。樣品溶液按標準溶液測定步驟加液后測定。

2 結果與分析

2.1 實驗標準曲線

標準曲線以吸光度為縱坐標，直鏈淀粉含量為橫坐標。直鏈淀粉含量以大米干基質量分數表示，曲線方程為y=0.011 7x+0.016 2，相關系數R2=0.996 8。直鏈淀粉標準曲線見圖1。

圖1 直鏈淀粉標準曲線圖

2.2 粉碎細度

分別采用水分磨、IKA碾磨機、錘式旋風磨0.8篩片、0.5篩片對3份樣品進行粉碎，按國標GB/T 15683—2008大米直鏈淀粉含量的測定方法進行直鏈淀粉的測定，測定結果見表1。

表1 不同粉碎儀器直鏈淀粉含量結果表

從表1實驗結果看，不同粉碎儀器粉碎試樣由于細度不同，直鏈淀粉含量測定結果差異較大，且由于取樣量為0.1 g，不同細度樣品取樣均勻性難以保證，因此從測定結果分析無明顯的變化趨勢，在實驗過程中建議按國標方法采用旋風磨0.5篩片，確保樣品通過80～100目篩。較粗的樣品易在分散過程中受熱在外表形成糊粉膜包裹，致使樣品不完全糊化分散使米粉完全糊化，從而影響測定結果。

2.3 脫脂及脫脂方法

對用旋風磨0.5篩片磨粉的1號、2號、3號樣品分別采用甲醇和石油醚進行脫脂，測定其直鏈淀粉含量，測定結果見表2。從測定結果可看出，與乙醚脫脂比較，甲醇脫脂更完全，能脫去脂肪酸、溶血卵磷脂、單甘油酯、三甘油酯和植物甾醇酯等物質[2]，因此直鏈淀粉測定值較乙醚脫脂高。

表2 不同脫脂方法直鏈淀粉含量表

2.4 稱樣量

鑒于檢測稱樣量較少，從樣品均勻度及稱取誤差上考慮，筆者嘗試加大稱樣量（0.500 0 g）加入45 mL堿液，最終定容至500 mL在做后續檢測，發現檢測值明顯偏低，應是樣品量和堿液的增加并不利于樣品的完全分散糊化，因而不建議采用增加樣品量的方式檢測。

2.5 糊化時間及溫度

根據GB/T 15683—2008大米直鏈淀粉含量的測定方法中分散糊化為沸水浴中10 min，筆者分別采用同等條件5 min、10 min、15 min進行分散糊化，使用水浴鍋加熱至沸，總體上加熱時間長短并無明顯影響。3個不同樣品測定結果見圖2。

圖2 分散糊化時間的影響圖

2.6 顯色時間

加入碘-碘化鉀顯色后，從10 min起，每10 min檢測一次吸光度，吸光度會出現飄移，測定結果見圖3。

圖3 顯色放置時間與吸光度圖

2.7 討論

在排除實驗中各類使用設備、器具本身的誤差和人員操作方面的問題后，依然有不少問題需要注意，諸如粉碎、脫脂及平衡水分、各步驟的操作時間等。

2.7.1 細度足夠，混合均勻

大米粉碎應至破壞淀粉的胚乳結構，其在堿液中分散才能快速和完全[3]，因而采用錘式旋風磨粉碎大米樣品是必要的，且考慮樣品交叉污染和粉碎代表性等問題，建議粉碎樣品50 g左右，粉碎前先用少量大米過磨并清理干凈，粉碎樣品后清理磨膛并歸集米粉，過篩后如有篩上物建議使用研缽碾碎，歸集在樣品瓶充分混勻備用。

2.7.2 實驗一致性

標準方法采用標準樣品參比計算，因而標準樣品與被測樣品在各個步驟均應一致。

（1）脫脂、平衡水分時間步驟一致，消除水分、脂肪對檢測結果的影響。實驗結論表明需采用甲醇脫脂并在同一條件下進行平衡水分，確保實驗結果的準確性。

（2）分散糊化時間一致。試樣糊化就是分散淀粉，直鏈淀粉含量測定關鍵是試樣分散是否完全。從本次實驗可看出試樣分散的溫度時間對糊化均產生影響，采用恒溫水浴鍋進行糊化需保證不能漏氣，防止溫度下降，水浴溫度保持沸騰10 min，可觀察取出后試樣糊化液為清澈呈淡黃色，確保試樣糊化完全。

（3）顯色時間和比色皿一致。消除比色皿差異和儀器穩定時間、顯色液感光時間的差異。

3 其他因素

燒杯及玻棒較其他容器分散效果好，因其底面積大，受熱更均勻，且發現不能完全分散糊化的結塊及顆粒，可以人為分散；顯色和吸光度測定采用50 mL具塞比色管，相應溶液、試劑減半具有方便混勻，節約步驟時間的優點，且未見對結果有影響；市購直鏈和支鏈淀粉標準品標注了其純品含量百分率，稱量前需先按純品0.100 0±0.000 5 g折算稱取。

應用大米直鏈淀粉含量法測定大米直鏈淀粉含量，應做到實驗環境滿足儀器運行條件，操作人員掌握技術要領，才能確保GB/T 15683—2008大米直鏈淀粉含量測定方法的準確應用。

雖然筆者對相關步驟及問題做了相應分析解釋，但在稻米直鏈淀粉檢測中依然還存在諸多不確定性，想要將該項檢測做準、做好還有不少問題需要探討，如脫脂與否、脫脂試劑、對米粉樣品脫脂還是在分散后再行脫脂、不同處理方式與分光光度計使用波長等都值得進一步研究。

4 結論

大米直鏈淀粉含量測定受很多因素影響，從本實驗結果可看出，樣品粉碎不同細度影響較大，脫脂方法不同，直鏈淀粉含量測定結果也不相同；另外，糊化時間和溫度對測定有一定影響，但結果差別不大，測定過程中顯色時間對結果影響較大，因此在實驗中應注意樣品粉碎細度、脫脂方法、糊化時間和溫度及顯色時間的標準操作，確保實驗的準確性。