淀粉糊化率的测定
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淀粉糊化率的测定
在不同的单元操作中,糊化度依次为:挤压(糊化度80%~95%以上),膨胀(糊化度为80%左右),蒸煮(糊化度为70%~80%)压缩(估计糊化度为60%~70%),加工成本的排列顺序则相反。所以,在谷物食品的工业生产中,糊化度的测量确定和控制是至关重要的。淀粉糊化后,其物理、化学特性会发生很大变化,如双折射现象消失、颗粒膨胀、透光率和粘度上升等,所以糊化度的测定方法也有多种,如双折射法、膨胀法、酶水解法和粘度测量法等。不同的测定方法,得到的糊化度值会有相当大的差异,这是由于测定基础和基准等不同,产生差异是必然的。当前比较认同的方法是酶法,其次是染料吸收法中的碘电流滴定法。酶法又分为淀粉糖化酶法、葡萄糖淀粉酶法及β-淀粉酶法等,其基本原理都是利用各种酶对糊化淀粉和原淀粉有选择性的分解,通过对生成物的测量得到准确的糊化度。
1 葡萄糖淀粉酶法
通常,糊化淀粉容易被淀粉酶消化,因此可用消化相对百分率来准确计算糊化度。
1.1 仪器与试剂
搅拌器,玻璃均质器,l~2ml移液管,恒温水浴,台式离心机。
99%乙醇,2mol/L醋酸缓冲液(pH4.8),10mol/L氢氧化钠,2mol/L醋酸, 2.63μ/ml葡萄糖淀粉酶液,0.025mol/L盐酸。
1.2 测定步骤
试样的调制:试样 20g(或20ml),加入200ml浓度为99%的乙醇,投入高速旋转的家用混合器中连续旋转1min,使之迅速脱水。生成的沉淀用3号玻璃过滤器抽滤,用约50ml浓度为99%的乙醇,接着用50ml乙醚脱水干燥后,放在氯化钙干燥器中,以水力抽滤泵减压干燥过夜,用研钵将其轻轻粉碎,仍保存在同样的干燥器中备用。
1.3 操作
将100mg上述的干燥试料放入磨砂配合的玻璃均质器中,加8ml蒸馏水,用振动式搅拌机搅拌至基本均匀为止。接着将均质器上下反复几次,使之成为均匀的悬浮液。再用振动式搅拌机均匀化,随即各取悬浮液2ml注入2只容量为20ml的试管中,分别用作被检液和完全糊化检液。向被检液试管加2mol/L醋酸缓冲液(pH4.8)1.6ml和水0.4ml,而向完全糊化检液试管添加10mol/L NaOH溶液0.2ml,在证实已于室温下完全溶解之后,加2 mol/L醋酸1.6ml(酸的添加量需预先通过试验决定,其量为使pH调至4.8时所用的醋酸量)。最后加水使容量为4ml。将这2只试管放在37℃的恒温槽中预保温数分钟后,添加酶液lml,每隔10~5min振荡1次,共反应60min。然后,将反应液0.5ml加入预先放10ml 0.025mol/L盐酸(起停止反应的作用)的锥底离心管中,上下振荡数次,在转速为 3 000 r/min的离心机中分离10min。取上层清液0.5ml,用蒸馏水稀释1倍,用Somogyi-Nelso n法(见后)或适当的方法定量还原糖,并从下式求出a化度:a化度(糊化度)=〔被检液
的光密度(或糖量)/完全a化检液的光密度(或糖量)〕×100%。
市售的玻璃均质器磨砂配合是硬性的配合,需用150或400目的金刚砂来调节配合。均质器的配合,以在干燥状态下磨砂配合棒能缓慢地自然落下者为好。
葡萄糖淀粉酶用的是内孢霉或黑曲霉的粗酶。酶活力以在pH4.8的醋酸缓冲液(0. 2mol/L)中,在37℃能将0.2%的可溶性淀粉生成1hg分子葡萄糖的酶量作为1个单位(U)。
碘呈色分析法
4.1 基本原理
直链淀粉分子的螺旋结构可以结合碘形成蓝色复合物,并且在575u m具有最大吸收,其吸附碘量为19%~20%。支链淀粉只能吸附<1%的碘,形成紫色复合物。天然淀粉颗粒中,分子间以氢键牢固地结合在一起,形成微晶束。淀粉在糊化过程中,因大量吸水膨胀,晶体结构被破坏,淀粉分子高度水化,很容易使碘分子进入淀粉结构内部而形成复合物。方便面在加工过程中,经过蒸煮工艺,淀粉受热、吸水而糊化,经迅速脱水而使其糊化状态固定下来。方便面样品经脱脂后,加入一定量的碘·碘化钾溶液,会形成蓝色复合物,而且,其它条件一定时,糊化度越高,吸附碘越多,蓝色越深。以碘碘化钾溶液为空白,用分光光度计测吸光度即为方便面的碘呈色度。可由碘呈色度来判断方便面的糊化度。
4.2 操作方法
将方便面均匀取样后粉碎,用索氏抽提器脱脂。脱脂粉在低于60℃下烘0.55h,然后研磨过100目筛(在工业生产中,可直接在蒸煮后取样、称量,在研钵中加入研磨,稀释一定体积后离心)。准确称取2000g样品,放人离心管中,加20mL蒸馏水,放入50℃的恒温水浴中,并不时振荡30min。取出后立即用离心机分离10min(5000r/min)。
用移液管取上清液1mL放人50mL容量瓶中,加蒸馏水20ml,再加入0.05mol/L碘·碘化钾1mL,用蒸馏水定容至50mL。用721型分光光度计在575n m波长下用1cm比色皿比色测定吸光度。
实验结果表明,碘呈色吸光度值与酶法测定的糊化度具有线性关系。可以利用碘吸光度值测定方便面的糊化度。但应用时,必须根据具体生产情况,绘制准确的标准曲线。碘呈色分光光度法操作简便、快捷、省时,适合于工业生产中对产品的质量监控,但必须指出,标准曲线的绘制,需要用酶水解法测定糊化度数据。
1、称取适量玉米样品,加水加热(模仿生产工艺)糊化后,加蛋白沉淀剂(参考还原糖)后定容至250mL,半小时后,过滤,此步可将未糊化的淀粉滤去。
2、取滤液100mL按淀粉的酸性水解法水解,测总糖(以葡萄糖计)。
3、直接取适量玉米样品按淀粉的酸性水解法水解,测总糖(以葡萄糖计)。
4、将2的结果除以3的结果即为糊化率。