马铃薯含糖量测定方法比较研究

安徽农业科学 ,Journal of Anhui Agri. Sci. 2008 ,36 (21) :8994 - 8996 责任编辑 陈红红 责任校对 张敏
马铃薯含糖量测定方法比较研究
李永丽 , 孙传伯 , 刘士清 3 (云南师范大学能源与环境科学学院 ,云南 昆明 650092)
(1)
式中 ,ρ为测定的含糖量所占被测物质干重mg ; N 为稀释倍数 (待测液总体积/ 显色
测定时所用体积) ,ml ; W 为样品质量 ,g ; TS 为 Total Solid (即
被测物质的干重率 , % ;1 000 为 1 000 mg ,3 种途径的结果均
method 酸水解法 酸水解法 酶解法 酶解法 酸水解法
含糖量 ∥% Sugar content
73. 46 89. 70 75. 33 64. 63 71. 00
实际干物质为 1 g 的马铃薯 ,通过途径Ⅰ处理得到的总含 糖量可采用该公式计算 ρ: (总含糖量) = 1 g(干物质) ×η(淀 粉制取率) ×ρ(淀粉含糖量) + 1 g(干物质) ×(1 - η) (皮渣 的比重) ×ρ(皮渣含糖量) 。从表 1 中可看出 ,采用途径Ⅰ,干 物质为 1 g 的马铃薯的含糖量在 73 %～90 %之间 ;采用途径 Ⅱ,干物质为 1 g 的马铃薯的含糖量为 64. 63 % ;采用途径 Ⅲ, 干物质为 1 g 的马铃薯的含糖量为 71. 00 %。
Table 1 Sugar content of samples under different treatments
途径 Approach 途径Ⅰ
途径Ⅱ 途径 Ⅲ
样品名称
Sample name
马铃薯渣 马铃薯淀粉 马铃薯淀粉 煮熟的马铃薯淀粉 马铃薯淀粉
水解处理方法
Hydrolysis treatment
36 卷 21 期 李永丽等 马铃薯含糖量测定方法比较研究
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酶解法测定的值为低聚糖含量值[7] 。 1. 2. 7 含糖量测定途径。测定马铃薯含糖量的 3 种不同途 径为 : 途径Ⅰ
途径Ⅱ
途径 Ⅲ
1. 3 计算公式
ρ= [ ( Y ×N) / ( W ×TS ×1 000) ] ×100 %
2 结果与分析
2. 1 葡萄糖标准曲线 由图 1 可知 ,葡萄糖含量与吸光值
呈一定的线性关系 ,其回归方程为 Y = 0. 892 X + 0. 064[ Y 为
标准 液 的 糖 浓 度 (mg/ ml ) , X 为 吸 光 值 ] , 相 关 系 数 R =
0. 992 4 ,经方差分析得 , F = 395. 202 , P = 0. 000 1 ,这说明该式
具有极显著性 ,可有效地作为标准曲线方程应用于计算分析
样品测定结果 。
途径和水解处理方法分为 5 组不同的处理方式 ,即马铃薯渣 酸水解法 、煮熟的马铃薯酸水解法 、马铃薯直接酸水解法 、淀 粉酸水解法和淀粉酶解法 ,通过该 5 种方法测定含糖量 ,得 出结果如表 1 所示。
表 1 不同样品在各处理下的含糖量
best scheme. [ Conclusion] The way I was the best scheme ,and it had great utility value to industry and agriculture. Key words Potato ; Sugar content ; Enzymatic hydrolysis ; Acid hydrolysis
摘要 [ 目的] 探求间接、准确测定马铃薯含糖量的方法、途径和路线 ,以最大限度的利用马铃薯资源。[ 方法] 采用 3 条途径、2 种水解 处理方法测定马铃薯样品中的含糖量 ,分析比较马铃薯渣酸水解、马铃薯淀粉酸水解、马铃薯淀粉酶解、煮熟的马铃薯酶解和马铃薯直 接酸水解 5 组方案所测定的含糖量 ,确定最佳测定方案。[ 结果] 经途径Ⅰ测得的含糖量最高 ,远高于途径Ⅱ和途径 Ⅲ的测定值 ,其中以马 铃薯淀粉经酸水解路线测定含糖量最高 ,达 89. 70 % ;最佳处理方案为马铃薯渣和马铃薯淀粉分别经酸水解后 ,采用 DNS 试剂法测定含 糖量。[ 结论] 通过对马铃薯含糖量的测定 ,确定途径Ⅰ为最佳方案 ,此方案具有相当可观的工农业利用价值。 关键词 马铃薯 ;含糖量 ;酶解 ;酸水解 中图分类号 S132 文献标识码 A 文章编号 0517 - 6611(2008) 21 - 08994 - 03
potato starch acid bydrolysis ;the treatment of combination of potato residue acid hydrolysis and potato starch acid hydrolysis by using DNS method was the
在马铃薯开发利用的工业过程中 ,主要是通过在制取淀 粉之后进行酸水解或酶解获得糖 ,该过程产生的大量马铃薯 皮渣被废弃 ,十分浪费。为此 ,笔者采用不同处理途径和方 法对马铃薯含糖量进行系统比较 ,以期发现一种理想的利用 途径与方法 ,为马铃薯资源得到更充分的利用提供科学 依据 。 1 材料与方法 1. 1 材料 供试材料为马铃薯 ;供试试剂为葡萄糖、酒石酸 钾、3 ,5 - 二硝基水杨酸、重蒸酚、无水亚硫酸钠、氢氧化钠、6 mol/ L HCl 溶液、1 mol/ L HCl 溶液、1 mol/ L NaOH 溶液、I22KI 溶液、α2淀粉酶(2 000 U/ g) 、糖化酶 (100 000 U/ g) 等 ;供试仪 器为 721 型分光光度计、分析天平 (AE240s 型电子分析天 平) 、恒温水浴锅、蒸馏装置、电热干燥箱、马弗炉等。 1. 2 方法 1. 2. 1 材料预处理。将新鲜市售的马铃薯用粉碎机打成浆 状 ,待测。 1. 2. 2 试剂配制。(1) 1 mg/ ml 葡萄糖标准液。取适量葡萄 糖于 80 ℃烘干至恒重后 ,准确称量 0. 100 00 g 置于烧杯中 , 加少量蒸馏水溶解后定量转移至 100 ml 容量瓶中 ,以蒸馏水 定容。(2) DNS 显色液。①将 104 g NaOH 溶于 1 300 ml 蒸馏 水中 ,加入 30 g 3 ,52二硝基水杨酸 ; ②分别将 910 g 酒石酸、25
Comparative Study on the Testing Method of the Sugar Content in Potato LI Yong2li et al (School of Energy and Environment Science ,Yunnan Normal University ,Kunming ,Yunnan 650092) Abstract [Objective ] The indirect and accurate determination method of the sugar content in potato ,the study aimed to obtain a maximum utilization of
potato resources. [Method] Three kinds of different ways and two methods ,including potato residue acid hydrolysis ,potato starch acid hydrolysis ,potato
starch enzymatic hydrolysis ,cooked potatoes enzymatic hydrolysis and Potato direct acid hydrolysis were used for confirming the best scheme. [ Result ] It was measued thatⅠway got the highest sugar content and much higher than theⅡand Ⅲway ; sugar content reached as high as 89. 70 % by the method of
采用(1) 式获得干物质中的重量百分率。
η= [ ( W淀 ×TS淀) / ( W马 ×TS马) ] ×100 %
(2)
式中 ,η为淀粉制取率 , % ; W淀为淀粉量 ,g , TS淀为淀粉
干重率 , % ; W马为制取淀粉所用马铃薯量 ,g ; TS马为马铃薯
干重率 , %。
1. 4 数据处理 数据采用 SPSS 统计软件包进行分析处理。
马铃薯 ( Solannum tuberosum) 别名土豆 、洋芋 、洋山芋等 , 茄科属 ,一年生草本植物。马铃薯块茎中碳水化合物主要有 淀粉[1]和还原糖 ,分别占干物质的 60 %～80 %和 0. 25 %～ 3. 0 % ,其块茎中的主要干物质成分为淀粉[2] 。马铃薯淀粉 及含糖量的测定[3 ] 是一般发酵工业 、传统酿造与质量技术的 重要检验手段。因此 ,马铃薯含糖量的测定及其方法研究具 有实际应用价值 。
基金项目 云南省自然科学基金 (2007E049M) 资助 。 作者简介 李永丽 (1984 - ) ,女 ,云南昆明人 ,硕士 ,研究方向 :生物质
能与环境工程 。 3 通讯作者 。 收稿日期 2008202219
g 重蒸粉和 25 g 无水亚硫酸钠溶于 2 500 ml 蒸馏水中 ;待溶 解完全后 ,将 ①和 ②两种溶液混合 ,补蒸馏水 1 200 ml ,使总 体积为 5 000 ml ,静置 1 周后待用。 1. 2. 3 DNS 试剂法葡萄糖标准曲线[4] 。精密吸取 0 ml ,0. 1 ml ,0. 2 ml ,0. 3 ml ,0. 4 ml ,0. 5 ml ,0. 6 ml ,0. 7 ml 1 mg/ ml 的葡 萄糖标准液 ,分别置于 15 mm ×150 mm 的洁净干燥试管中 , 补蒸馏水至 3. 0 ml ,加入 0. 5 ml DNS 显色液 ,沸水浴 12 min 后 ,立即用流动冷水冷却 ,补蒸馏水 2. 5 ml , 使总体积为 6 ml 。采用 721 型分光光度计 ,在 510 nm 处测定吸光值 ,同时 得葡萄糖标准曲线 。 1. 2. 4 DNS 法测定含糖量。准确称取马铃薯样品 1. 000 00 g ,分别置于 15 mm ×150 mm 的洁净干燥试管中 ,补蒸馏水至 3. 0 ml ,加入 0. 5 ml DNS 显色液 ,沸水浴 12 min 后 ,立即用流 动冷水冷却 ,补蒸馏水 2. 5 ml , 使总体积为 6 ml ,同时进行 3 次平行。及时于 510 nm 下测定吸光值 ,结合葡萄糖标准曲线 计算含糖量[5] 。 1. 2. 5 2 种水解处理方法。(1) 酸水解。取淀粉 0. 500 0 g , 马铃薯渣 2. 000 0 g ,分别置于 250 ml 锥形瓶中 ,分别加入 6 mol/ L HCl 溶液 10 ml 和蒸馏水 14 ml ,沸水浴回流 30 min (回 流过程中用 I22KI 溶液检验水解情况) 。水解完全后取出 ,分 别加入 1 mol/ L NaOH 溶液 60 ml 中和样液至微碱性 ,冷却后 定容至 100 ml ,过滤 ,滤液以 DNS 法测定含糖量 ,同时进行 3 次平行。(2) 酶水解。取淀粉 10. 000 0 g ,以少量蒸馏水浸湿 , 再以沸水糊化 ,待温度下降至 60～65 ℃时 ,加入α2淀粉酶约 0. 2 g[5] ,60 ℃水浴 2 h 后 ,调 pH 值至 4. 2～4. 5 ,再加入 0. 2 g 糖化酶[6] ,60 ℃水浴 2 h。蒸馏水定容至 1 000 ml ,准确吸取 10 ml ,再定容至 200 ml ,同时进行 3 次平行。以 DNS 法测定 含糖量 。 1. 2. 6 酶解法残留低聚糖的测定。从 1. 2. 5 (2) 酶解法最终 稀释定溶液中取 32. 0 ml 于 50 ml 容量瓶中 ,加入 1 mol/ L HCl 溶液 2. 0 ml ,80 ℃水浴 30 min 后 ,加入 1 mol/ L NaOH 溶液 2. 0 ml ,冷却后定容。以 DNS 法测定糖含量。该处得到的值减去