面粉中淀粉含量的测定（2005年10月3日）
作者：草君 转贴自：本站原创
面粉中淀粉含量的测定
【摘 要】本文从面粉中淀粉含量测定的材料与方法的角度出发，分别就其测定原理、仪器与设备、选用试剂以及测定方法与过程重点阐述了酶-酸水解法测定面粉中淀粉的含量。另外，对其他精确测定方法如酸水解法、酶-直接测定法和蒽酮法以及粗测方法的内容和特点作了比较和讨论。最后就面粉中淀粉含量的测定方法作了展望，随着仪器分析的发展，面粉中淀粉含量的测定方法无论是在精度还是在测定速度上必将迎来新的春天。
【关键词】淀粉含量 测定 酶-酸水解法
前 言
本学期开设的《工业发酵分析》课程给我印象特别深刻，不知是老师还是这门课程本身给我精神上的触动，或许二者兼而有之。作为工科的学生，接触到这类属于应用型且操作性很强的课程，我受到了很大的鼓舞。虽然任课教师李晓雯老师对这篇文章的写作要求已经比较严格了，而我自己则更从思想和行动上严格要求自己把这篇文章写好。我想，自己作为工科的学生，这个属于工科学生的课程学习和锻炼机会绝不能浪费。于是，通过几个晚上的资料查找、语言组织和修改，终于完成了如下的文章。恳请老师和同学多多批评、指正，毕竟自己是第一次写这样的关于应用性很强的文章。
材料与方法
一、 测定原理
面粉经除去蛋白质、脂肪及可溶性糖类后，其中淀粉用淀粉酶水解成双糖，再用盐酸将双糖水解成单糖，最后按还原糖测定，并折算成淀粉（酶-酸水解法）。
二、仪器与设备
分析天平1台、恒温水浴锅1台、电炉1台、碱式滴定管1支、容量瓶（250ml1和100ml各个）、250ml锥形瓶若干、大小烧杯若干、不同容量的移液管若干和洗耳球等。
三、选用试剂
除特殊说明外，实验用水为蒸馏水，试剂为分析纯。
1、干燥面粉。
2、乙醚、85 %乙醇、甲基红指示剂。
3、0.5 % 淀粉酶溶液：称取淀粉酶（Sigma公司， E.C3.2.1.1）0.5 g，加100 ml水溶解，加入数滴甲苯或三氯甲烷，防止长霉，贮于冰箱中。（注：配成溶液的淀粉酶破坏很快，最好现用现配）。
3、碘溶液：称取3.6 g碘化钾溶于20ml水中，加入1.3 g碘，溶解后加水稀释至100ml。
4、6mol/L盐酸、5mol/L氢氧化钠溶液、0.1mol/L氢氧化钠溶液。
5、斐林试剂：称取15g硫酸铜及0.05g次甲基蓝溶于水中，并稀释至1000ml得斐林甲；称取50g酒石酸甲钠及75g氢氧化钠，溶于水中再加4g亚铁氰化钾，完全溶解后，用水稀释至1000ml得斐林乙。
6、乙酸锌溶液：称取21.9g乙酸锌，加3ml乙酸，加水溶解并稀释至1000ml。
7、10.6%亚铁氰化钾溶液。
8、葡萄糖标准溶液：用分析天平精密称取1.000g经98～100℃干燥至恒重的纯葡萄糖，加水溶解后，加5ml盐酸，并以水稀释至1000ml，此液每毫升相当于1mg葡萄糖（C%=0.1%）。
四、测定方法与过程
1、样品溶液的制备
称取面粉2.5g左右置于烧杯中，加水50ml于烧杯内，将烧杯置沸水浴上加热15min，使淀粉糊化，放冷至60℃以下，加20ml淀粉酶溶液，再55～60 ℃保温1h，并时时搅拌（注：温度过高，淀粉酶的活性破坏）。然后取1滴此液加1滴碘溶液，应不现蓝色，若显蓝色，再加热糊化并加20ml淀粉酶溶液，继续保温，直至加碘不显蓝色为止。加热至沸，冷后移入250ml容量瓶中，并加水至刻度，（样品内如含较多蛋白质、脂肪、色素和胶体等可加乙酸锌溶液直至沉淀完全为止，再加入亚铁氰化钾溶液至不再产生沉淀为止），加水至刻度，摇匀，过滤（注：此时淀粉已水解成双糖，过滤可去除残渣及其他沉淀物质）。弃去初滤液，取50ml滤液，置于250ml锥形瓶中，加5ml的6mol/L盐酸，在60～70℃水浴中水解20min左右，冷后加2滴甲基红指示剂，再加5mol/L氢氧化钠溶液至无色，再加一滴盐酸进行回滴变红即可，并加0.1 mol/L氢氧化钠溶液至溶液无色即得中性溶液，溶液转入100ml容量瓶中，洗涤锥形瓶，洗液并入100ml容量瓶中，加水至刻度，混匀备用（淀粉在沸水浴条件下糊化是淀粉水解的第一步反应，然后在淀粉酶的作用下，分解成短链淀粉、糊精、麦芽糖等低聚合的糖，所以在淀粉酶解后需用酸进一步水解得到葡萄糖）。
2、斐林试剂的标定
吸取已配置好的斐林试剂甲、乙各5ml并加10ml水和洁净玻璃珠2颗于锥形瓶中并在石棉网上加热至沸腾，用标准的葡萄糖溶液进行预滴定，先快后慢滴定至溶液蓝色褪去，记录用量；正式滴定时，先加入比预滴定少0.5～1.0 ml的标准葡萄糖溶液，2min内煮沸，用葡萄糖溶液滴定到蓝色褪去（1 min内完成），记录消耗葡萄糖溶液的量，再做一个平行实验取两次记录量的平均值V1。
3、样品溶液的滴定
吸取已配置好的斐林试剂甲、乙各5ml并加10ml水和洁净玻璃珠2颗于锥形瓶中并在石棉网上加热至沸腾，用处理好的样品进行预滴定，先快后慢滴定至蓝色褪去，记录样液用量；正式滴定时，先加入比预滴定少0.5～1.0 ml的标准葡萄糖溶液，2min内煮沸，用葡萄糖溶液滴定到蓝色褪去（1min内完成），记录消耗样品溶液的量，再做一个平行实验取两次记录量的平均值V2。同时量取50ml水及与样品处理时相同量的淀粉酶溶液，按同一方法做试剂空白双试验取记录量的平均值V3。
4、面粉中淀粉含量（质量分数）计算
由实验中消耗的斐林试剂相等可得方程
（X1/N1）×V2=V1×C% =（X2/N2）×V3
那么样品中总的淀粉含量（以葡萄糖计）为X1×250g，空白样中总的淀粉含量（以葡萄糖计）为X2×250g，故面粉中淀粉含量（质量分数）为
X=[（X1×250g-X2×250g）/m] 0.9×100%
式中：
V1——斐林试剂标定所消耗的标准葡萄糖溶液，ml；
V2——样品滴定时消耗的样品溶液，ml；
V3——空白样滴定时消耗的空白溶液，ml；
X1——样品溶液中淀粉的含量（以还原糖葡萄糖计），%；
N1——样品溶液稀释倍数（本测定中N1=100ml/50ml=2）；
X2——空白样中淀粉的含量（以还原糖葡萄糖计），%；
N2——样品溶液稀释倍数（本测定中N2=100ml/50ml=2）；
C%——标准葡萄糖单位溶液中所含葡萄糖克数（本测定中C=0.1，即100 ml标准葡萄糖溶液中含葡萄糖0.1 g）；
X——面粉中淀粉的质量分数，%；
0.9——还原糖（以葡萄糖计）换算成淀粉的换算系数；
m——称取干燥面粉样品质量，g。
结果与讨论
面粉中淀粉含量的测定方法，精确方法主要有四种：一是酶-酸水解法，前面所阐述的测定方法即为酶水解法；二是酸水解法，其原理是样品经除去脂肪及可溶性糖类后，其中淀粉用酸水解成具有还原性的单糖，然后按还原糖测定，折算成淀粉含量；三是可消化淀粉和抗性淀粉的测定采用酶-直接法，其原理是样品先在37℃下经α-淀粉酶水解，使可消化淀粉转化成葡萄糖，用80%乙醇提取，未水解的抗性淀粉部分经沸水浴凝胶化后，在淀粉葡萄糖苷酶转化成葡萄糖，用葡萄糖氧化酶法分别测定葡萄糖含量，再换算成可消化淀粉和抗性淀粉含量；四是蒽酮法测定淀粉含量，其原理是淀粉水解成单糖后在浓硫酸作用下，可经脱水反应生成糠醛或羟甲基糠醛,生成的糠醛或羟甲基糠醛可与蒽酮反应生成蓝绿色糠醛衍生物，在一定范围内,颜色深浅与糖含量成正比，故可用于糖的定量从而换算成面粉中的淀粉含量。
酶-酸水解法适用于所有含淀粉食物中淀粉含量的测定，其优点是需要的仪器设备相对简单，且测定结果精确，缺点是测定速度较慢；酸水解法除了在样品制备时采用酸对淀粉进行水解这步不同之外，其他步骤同酶水解法，因此它同样适用于所用含淀粉食物中淀粉含量的测定，优点是需要的仪器设备相对简单，测定结果比较精确，缺点是该法有副反应发生，测定结果容易受干扰；酶-直接法其测定步骤是样品处理 水解抗性淀粉 制定葡萄糖标准曲线 比色测定葡萄糖含量并换算成淀粉含量，该法适用于所有含淀粉食物中淀粉含量的测定，其优点点是样品溶液制备后分析速度快且结果准确，缺点是所需仪器设备相对复杂如温箱、分光光度计等，且步骤烦琐和反应速度慢（前面三种方法中该法反应速度最慢）；蒽酮法几乎可测定所有的碳水化合物，不但可测定戊糖与已糖，且可测所有寡糖类和多糖类，包括淀粉、纤维素等（因为反应液中的浓硫酸可把多糖水解成单糖而发生反应），用蒽酮法测面粉中淀粉含量的步骤为葡萄糖标准曲线制作 淀粉水解 比色测定并换算成淀粉含量（糖类与蒽酮反应生成的有色物质在可见光区的吸收峰为630nm，故在此波长下进行比色），其优点是样液制备后分析速度快而准确，缺点是测定步骤烦琐，所需一起设备复杂。
另外，当我们对所测定的面粉中淀粉含量只需要一个粗略的估计时，也可采用粗测法，其过程为取面粉100克，加水和成面团，用纱布包起来，放在盛有清水的玻璃缸内，用手揉挤，白色面粉不断从纱布里挤出，直到不再挤出白浆为止。再用水冲洗。把玻璃杯内白色液体静置后沉淀，并过滤烘干，称其重量，可计算出面粉中大致的淀粉含量(可用淀粉遇碘变蓝原理鉴定淀粉)。
结 论
针对面粉中淀粉含量的测定问题，我采用酶-酸水解法，主要是考虑其所需仪器设备相对简单，且测定结果精确，适用于一些基础条件相对较差的实验室，这对于一些教学条件和科研条件较差的单位有着现实的意义。虽然酶-酸水解法现在仍在广泛应用，而由于酶解过程反应速度较慢，从而使酶解过程成为限制酶-酸水解法测定淀粉含量发展的一个瓶颈。但我想随着分析手段和分析仪器的改进（比如利用色谱仪分析淀粉的吸收峰来测定淀粉的含量），面粉中淀粉含量的测定无论是在精度上还是在测定速度上必将迎来新的春天。
【参考文献】
[1]天津轻工业学院、大连轻工业学院、无锡轻工大学、华南理工大学编著．工业发酵分析．北京：中国轻工业出版社．1980年9月；
[2]朱明华编．仪器分析．北京：高等教育出版社．2000年7月；
[3] 姚汝华主编．微生物工程工艺原理．广州．华南理工大学出版社；
[4] 中华人民共和国国家标准．GB/T 8613-1999．淀粉发酵工业用玉米；
[5] 中华人民共和国国家标准GB 12092-89 ．淀粉及其衍生物磷总含量测定方法；
[6] 中华人民共和国国家标准GB 5009.7．食品中还原糖的测定方法；
[7] 中华人民共和国国家标准 ．GB 5009．8—85．食品中蔗糖的测定方法；
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