生物化學(xué)
直鏈淀粉與支鏈淀粉含量測(cè)定的方法與步驟
淀粉,這一天然高分子化合物,廣泛存在于植物的根、莖和種子之中。其結(jié)構(gòu)可劃分為直鏈淀粉與支鏈淀粉兩大類。直鏈淀粉,以D-葡萄糖基通過(guò)a-(1,4)糖苷鍵相連結(jié),形成多糖鏈,具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)。而支鏈淀粉,其分子中不僅包含a-(1,4)糖苷鍵連接的糖鏈,還存在著a-(1,6)糖苷鍵的分支。這兩種類型的淀粉在性質(zhì)上有所不同:直鏈淀粉展現(xiàn)出抗?jié)櫭浶裕渌苄郧芳眩蝗苡谥荆揖哂休^高的糊化溫度。然而,它的成膜性和強(qiáng)度相當(dāng)出色,盡管在粘附性和穩(wěn)定性方面稍遜于支鏈淀粉。相比之下,支鏈淀粉在水中的溶解度較低,但其水溶液能形成穩(wěn)定的膠體。當(dāng)支鏈淀粉經(jīng)過(guò)加熱糊化后,其分子鏈變得較為松散,從而賦予了它較高的粘度。值得一提的是,在淀粉糊冷卻過(guò)程中,支鏈淀粉的分支結(jié)構(gòu)會(huì)減弱分子鏈重新結(jié)合的緊密程度,進(jìn)而展現(xiàn)出出色的抗老化能力。
1、測(cè)定原理
基于雙波長(zhǎng)比色法,當(dāng)試樣溶液在兩個(gè)波長(zhǎng)處均具有吸收性時(shí),這兩個(gè)波長(zhǎng)的吸光度差值與溶液中待測(cè)物質(zhì)的濃度呈正比。通過(guò)分析待測(cè)樣品液中直鏈淀粉和支鏈淀粉與碘反應(yīng)生成的絡(luò)合物的吸收?qǐng)D譜,我們可以確定出測(cè)定波長(zhǎng)和參比波長(zhǎng)。值得注意的是,淀粉與碘會(huì)形成具有特定顏色反應(yīng)的螺旋狀碘-淀粉復(fù)合物。具體來(lái)說(shuō),直鏈淀粉與碘反應(yīng)生成純藍(lán)色的復(fù)合物,而支鏈淀粉與碘則依據(jù)其分支程度生成紫紅到紅棕色的復(fù)合物。因此,這兩種淀粉與碘的反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生獨(dú)特的光學(xué)特性,進(jìn)而展現(xiàn)出特定的吸收光譜和吸收峰值。
2、試樣制備
將新鮮樣品通過(guò)組織搗碎機(jī)進(jìn)行粉碎,隨后放入60°C的鼓風(fēng)干燥箱中烘干,直至其水分含量降至10%以下。之后,將烘干后的樣品過(guò)孔徑為0.25mm的試樣篩。接下來(lái),稱取1g篩過(guò)的樣品,置于索氏抽提器中,并加入35mL的石油醚進(jìn)行加熱回流脫脂,持續(xù)4小時(shí)。最后,再將處理過(guò)的樣品放入鼓風(fēng)干燥箱中進(jìn)一步烘干,以去除殘余的石油醚。
3、提取過(guò)程
將脫脂后的樣品準(zhǔn)確稱取0.1000克,放入50毫升的容量瓶?jī)?nèi)。隨后,向其中加入10毫升1摩爾/升的氫氧化鉀溶液,并在75攝氏度的水浴中加熱溶解20分鐘。待溶液冷卻后,用蒸餾水稀釋至刻度,充分搖勻并靜置15分鐘,之后進(jìn)行過(guò)濾操作。
4、標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
(1)選擇直鏈、支鏈淀粉的測(cè)定波長(zhǎng)與參比波長(zhǎng)
首先,將1.0 mL和5.0 mL的直鏈及支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液(濃度均為2 mg/mL)分別加入50 mL的容量瓶中。隨后,加入25 mL的蒸餾水,用0.1 mol/L的鹽酸溶液將pH值調(diào)至3.0。接著,加入0.5 mL的碘試劑,并用蒸餾水稀釋至刻度,搖勻后靜置25分鐘。在室溫下,使用雙光束分光光度計(jì)對(duì)直鏈和支鏈淀粉進(jìn)行可見(jiàn)光全波段掃描,從而得到它們的吸收曲線。根據(jù)吸收曲線,確定直鏈淀粉和支鏈淀粉的測(cè)定波長(zhǎng)λ1、λ2,以及參比波長(zhǎng)λ3、λ4。
(2)雙波長(zhǎng)直鏈、支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
對(duì)于直鏈淀粉,分別吸取0.3 mL、0.5 mL、0.7 mL、0.9 mL、1.1 mL和1.3 mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液,加入50 mL容量瓶中,并按照相同的方法進(jìn)行處理。靜置后,在λ1和λ3兩個(gè)波長(zhǎng)下,使用1cm的比色杯分別測(cè)定吸光度Aλ1和Aλ3,從而得到△A直= Aλ1-Aλ3。以△A直為縱坐標(biāo),直鏈淀粉的濃度為橫坐標(biāo),繪制雙波長(zhǎng)直鏈淀粉的標(biāo)準(zhǔn)曲線。同理,對(duì)于支鏈淀粉,分別吸取不同體積的標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照相同的方法處理并測(cè)定吸光度,繪制雙波長(zhǎng)支鏈淀粉的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
5、樣品測(cè)定
將提取好的5 mL濾液轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中,加入25 mL蒸餾水,用0.1 mol/L鹽酸溶液將pH值調(diào)至3.0。接著,加入0.5 mL碘試劑,并用蒸餾水稀釋至刻度,充分搖勻后靜置25分鐘。在室溫條件下,使用雙光束分光光度計(jì),分別在λ1、λ2、λ3、λ4四個(gè)波長(zhǎng)下測(cè)定樣品液的吸收值A(chǔ)λ1、Aλ2、Aλ3、Aλ4。通過(guò)計(jì)算△A樣直和△A樣支,與標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行比較,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品中直鏈和支鏈淀粉的定量分析。
6、結(jié)果計(jì)算
每100克試樣中直鏈淀粉和支鏈淀粉的含量,可以通過(guò)以下公式進(jìn)行計(jì)算:
直鏈淀粉含量(g/100g)X1 = C1 * 50 * 10 * (1 - W1 - W2) / m / 1000 * 100
支鏈淀粉含量(g/100g)X2 = C2 * 50 * 10 * (1 - W1 - W2) / m / 1000 * 100
其中,C1和C2分別代表從標(biāo)準(zhǔn)曲線中查得的樣品液中直鏈淀粉和支鏈淀粉的濃度,單位為毫克每毫升(mg/mL);m為測(cè)定時(shí)使用的脫脂樣品的質(zhì)量,單位為克(g);W1和W2則分別代表試樣中的水分含量和粗脂肪含量,單位為克每百克(g/100g)。通過(guò)這些數(shù)據(jù),我們可以精確地計(jì)算出樣品中直鏈淀粉和支鏈淀粉的含量。
