关于酶水解法测定玉米中淀粉含量方法的探讨

酶水解法测定玉米中淀粉含量方法的探讨

刘海明，王旭艳

承德避暑山庄企业集团有限责任公司质检部，河北、承德067500

摘要：测定玉米中淀粉含量的方法很多，我们按GB/T5514－2008[1]标准用酶水解法对玉米中的淀粉含量进行测定，由于测定结果偏低、偏差较大，我们对此标准中的关键环节的条件进行了实验调整。并对实验中存在的问题进行了分析和探讨，对玉米淀粉含量的准确测定起到重要的作用，希望给同行的朋友带来帮助。

关键词：玉米淀粉含量酶水解

前言：玉米淀粉是淀粉的主要品种，占世界淀粉总量80%，广泛用于食品、制糖、发酵、医药和化工等，玉米淀粉主要在玉米胚乳中，由单一的葡萄糖分子脱水聚合而成的，葡萄糖分子以a-1,4一糖苷键,a-1,3一糖苷键、a-1,6一糖苷键链接而成的天然物质，质量分数在70%～80%之间，淀粉含量的测定方法有酸水解法，酶水解法和旋光法等，我们主要探讨一下酶水解法，依据是GB/T5514－2008标准方法，为保证淀粉含量测定的准确性，对标准中的相关环节进行了实验，对标准方法中存在的问题和不足之处一一分析，提出了问题的解决办法，为进一步完善本标准提出了建议。供大家商榷。

正文：

1 实验原理：试样经除去脂肪及可溶性糖类后，其中淀粉经淀粉酶水解成小分子糖，再用盐酸水解成还原性单糖，最后按GB/T5009.7测定还原糖，并折算成淀粉含量。

2 实验试剂（除非另有说明，均使用分析纯试剂）：

2.1 淀粉酶溶液:称取耐高温a-淀粉酶0.5 g，加100 mL水溶解，临用现配

2.2 碘溶液:称取

3.6 g碘化钾溶于20 mL水中，加人1.3 g碘，溶解后加水稀释至100 mL。

2.3 甲基红指示液:称取0.1 g甲基红用95%乙醇溶液定容至100mL

2.4 6mol/L盐酸:取浓盐酸100mL加水至200mL,

2.5 200g/L氢氧化钠溶液。

2.6 水:应符合GB/T 6682中三级水的要求。

2.7 碱性酒石酸铜甲液：称取15g硫酸铜(CU S04?5H2O)及0.050g 亚甲基蓝，溶于水中并定容至1000 mL.保存于棕色瓶中。

2.8 碱性酒石酸铜乙液：称取50 g 酒石酸钾钠和75 g 氢氧化钠，溶于水中，再加入4g亚铁氰化钾，完全溶解后，用水定容至1000 mL，贮存于橡胶塞玻璃瓶内.

2.9 葡萄糖标准溶液（1mg/mL）：称取1 g(精确至0.0001 g) 经过98－100℃干燥2h 的葡萄糖，加水溶解后加入5mL盐酸，并以水定容至1000 mL. 此溶液每毫升相当于1.0mg葡萄糖。

3 材料与方法

3.1 材料

3.1.1玉米：本单位收购的玉米，产地：东北和承德，种类：粉质和胶质玉米。

3.1.2酶制剂：酶活力为14万U/mL耐高温a一淀粉酶

3.2 实验仪器设备

3.2.1 粉碎机:粉碎样品，使其完全通过孔径0.45 mm(40目)筛。

3.2.2 回流冷凝装置: 接受瓶为250 mL

3.2.3 天平:分度值0.001g

3.2.4 三角瓶:150mL

3.2.5 容量瓶:250mL

3.2.6 分样筛：孔径0.45 mm(40目)

3.3 实验方法

方法是GB/T5514－2008标准，步骤见标准。本文中所有实验标定碱性酒石酸铜溶液相当于还原糖m 1＝10.3 mg,试剂空白消耗葡萄糖液都是10.2mL 。按GB/T5009.7测定还原糖

公式：X=

1001000

9

.0)(50

21?????-V m m m ………………………（1） X 一试样中淀粉的含量(g/100 g);

m l 一碱性酒石酸铜溶液相当于还原糖(以葡萄糖计)的质量（mg ） m 一称取试样的质量（g ）

V 一测定时平均消耗试样溶液的体积（mL ）

m 2—试剂空白相当于还原糖(以葡萄糖计)的质量 (mg) 0.9— 还原糖(以葡萄糖计)换算成淀粉的换算系数 公式X=

1001000

25010

2

???m m [2] …………………………（2） X 一试样中还原糖的含量(g/100 g) m 一称取试样的质量（g ）

m 2一标定时体积与加入样品后消耗的还原糖标准溶液体积之差相当于还原糖的质量

(mg)

4 实验结果与分析

4.1选择合适的玉米称样量和加水量，对实验结果是很重要的。标准要求称样量2－5g 、加水量50mL ，按此方法开始时我们选择2.7 g 称样量进行实验，糊化效果不好。由于玉米含淀粉含量一般在60%以上，根据实验和定容时的稀释倍数最后我们选择称取2 g 玉米粉试样，加水量70 mL 能够达到较好的糊化效果。

4.2洗涤与不洗涤玉米粉对淀粉含量测定结果的影响实验

针对GB/T5514－2008标准中7.3.1项进行洗涤（去除脂肪、可溶性糖）和不洗涤直接测

4.3 玉米中还原糖含量的测定试验

通过实验可以看出不同玉米所含的还原糖是不一样的，基本在0.2－0.9%之间。

根据实验同一玉米样品洗涤与不洗涤淀粉相差1.6－2.9%；而玉米样品中的还原糖含量一般在0.2－0.9%，由此可以看出洗涤造成了淀粉的损失，致使测定结果偏低（标准中标注试样中脂肪含量很少时，可不用乙醚洗涤脂肪）。因此建议称取试样2份约2 g(精确至0.001g)分别于150 mL三角瓶中，一份测定淀粉含量，另一份测定玉米中可溶性糖含量。可溶性糖的测定是加100mL水浸泡半小时，用滤纸过滤定溶250mL，按GB/T5009.7测定其还原糖m0。计算淀粉含量时可以减去可溶糖折淀粉的量，即玉米淀粉含量为X－0.9 m0，可以省掉洗滤步骤，提高结果准确性。

4.4 液化酶用量和液化温度实验

标准要求液化温度为55－60℃，液化1小时，未注明是中温或高温淀粉酶，现在酒精行业所用的是耐高温淀粉酶。我们采用耐高温淀粉酶进行实验。通过资料查找耐高温a一淀粉酶液化时温度最佳是75－80℃（玉米液化液的温度）[3]。

称取2 g玉米粉，采用14万U/mL耐高温a一淀粉酶，加不同体积的液化酶进行液化实验（淀粉酶溶液:称取耐高温a-淀粉酶0.5 g，加100 mL水溶解，相当于700U/mL。临用现配）液化效果如下表。

通过实验可以看出，为保证1小时液化彻底，酶液的加入用量必须过量，液化温度调整至75－80℃，玉米粉称样量2g时加上述耐高温 a一淀粉酶溶液6 mL以上即能保证液化彻底。

4.5 液化好试样的过滤实验

标准7.3.5步骤中过滤用抽滤装置，我们用抽滤与脱脂棉过滤定容液化试样进行淀粉含量的比较，淀粉含量测定情况如下：（此实验加盐酸溶液选择15mL，水解一小时）

2、备注中脱脂棉过滤标注为“a”，抽滤标注为“b”

根据上述实验数据脱脂棉过滤和抽滤没有多大的区别，建议不采用抽滤，操作更方便。

4.6 水浴温度实验：（玉米样水分11.6%）

注：此实验加盐酸溶液选择15mL，水解一小时。

通过实验可以看出水浴的温度很关键,整个水浴锅内水全部沸腾水解才彻底，淀粉含量提高2%左右。

4.7 加酸量实验

按标准中7.3.6步骤进行不同加酸量和不同水解时间的实验，数据如下：

我们用水分10.8%的东北玉米3#样（1等）分别进行了加盐酸溶液5mL、10mL、15 mL水解

通过实验数据可以看出5 mL盐酸溶液的加入量是不足的，测定的淀粉含量均比较低；加入盐酸溶液10mL水解2小时和加入盐酸溶液15mL水解1小时的结果基本一致，且达到最高值。从化验用时间和节能上考虑选择加盐酸溶液15mL水解一小时即可。

按标准中7.3.6步骤对同一玉米样品，加酸化量15mL酸化水解一小时又进行重复性试验，数据如下：按公式（1）计算

通过对同一样品在沸水浴加酸化量15mL酸化水解一小时进行平行试验，相对偏差符合标准中规定的5%以内。

5 结论

5.1 酶水解法测定玉米中淀粉含量的糊化操作，应选择合适的称样量和加水量，这对玉米浆的糊化效果至关重要。

5.2 要根据不同的淀粉酶选择不同的用量和液化温度，加入量需进行实验验证使液化彻底。

5.3 酸化水解时温度很关键,必须保证水浴锅内水彻底沸腾。

5.4 根据实验可以看出GB/T5514-2008标准中5mL盐酸溶液的加入量是不足的；从化验用时间和节能上考虑选择加盐酸溶液15mL水解一小时即可。

5.5 本方法适合低脂肪的谷物的淀粉含量的测定。

参考文献：

[1]GB/T5514－2008粮食、油料检验淀粉的测定方法

[2]GB/T5009.7－2008食品中还原糖的测定

[3] 林剑郑舒文孙利芹。温度和PH值对耐高温a一淀粉酶活力的影响。中国食品添加剂2003(5)65-67