直鏈淀粉含量測(cè)定方法研究進(jìn)展

楊有仙，趙 燕，李建科,*，黃新球

(1.南昌大學(xué) 生物質(zhì)轉(zhuǎn)化教育部工程研究中心，江西 南昌 330047；2.南昌大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330047)

直鏈淀粉含量測(cè)定方法研究進(jìn)展

楊有仙1,2，趙 燕1,2，李建科1,2,*，黃新球2

(1.南昌大學(xué) 生物質(zhì)轉(zhuǎn)化教育部工程研究中心，江西 南昌 330047；2.南昌大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330047)

基于直鏈淀粉含量對(duì)糧食品質(zhì)和淀粉的合理加工、利用具有重要意義，對(duì)直鏈淀粉含量測(cè)定方法進(jìn)行系統(tǒng)、全面的研究很有必要。本文對(duì)直鏈淀粉含量測(cè)定的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)方法、常用方法及近年來(lái)報(bào)道的新方法進(jìn)行系統(tǒng)的介紹和評(píng)述，便于在選擇測(cè)定方法時(shí)提供參考。

直鏈淀粉含量；測(cè)定方法；標(biāo)準(zhǔn)方法；

天然淀粉(native starch)由直鏈淀粉(amylose，Am)和支鏈淀粉(amylopection，Ap)兩大主要成分組成，直鏈淀粉和支鏈淀粉的分子結(jié)構(gòu)、相對(duì)分子質(zhì)量和理化特性等有很大差異。直鏈淀粉是D-葡萄糖殘基以α-l,4-糖苷鍵連接形成的長(zhǎng)鏈葡聚糖，通常由200～900個(gè)葡萄糖殘基組成，相對(duì)分子質(zhì)量為3.2×104～1.6×105，甚至更大，直鏈淀粉鏈上有一個(gè)還原性端基和一個(gè)非還原性端基[1]。直鏈淀粉通過(guò)分子內(nèi)氫鍵的相互作用，使分子鏈卷曲成螺旋形的構(gòu)象存在，每一圈螺旋有6個(gè)葡萄糖單元，螺旋形構(gòu)象又在分子鏈上各極性基因的相互作用下再發(fā)生彎曲與折疊[2]。張革新等[3]用分子力學(xué)以及分子動(dòng)力學(xué)方法得到的直鏈淀粉優(yōu)化模型是一條螺旋長(zhǎng)鏈，證明文獻(xiàn)報(bào)道的螺旋形結(jié)構(gòu)與實(shí)際相符合。

支鏈淀粉由線型直鏈淀粉短鏈組成，且具有高度分支結(jié)構(gòu)，約20個(gè)葡萄糖單元一個(gè)分支，分支處由α-l, 6-糖苷鍵連接形成樹(shù)枝狀。支鏈淀粉分子比直鏈淀粉分子大很多，其相對(duì)分子質(zhì)量約在幾百萬(wàn)到幾億之間，分子中有多個(gè)非還原性末端，但只有一個(gè)還原性末端。從不同農(nóng)作物中得到的淀粉，其直鏈淀粉和支鏈淀粉的組成含量、比例及其分子質(zhì)量、分子結(jié)構(gòu)等并不相同。

1 研究直鏈淀粉含量的意義

直鏈淀粉含量是影響糧食感官品質(zhì)和加工特性的一個(gè)重要因素，其含量的高低，可作為評(píng)價(jià)糧食品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。此外，淀粉的糊化、凝膠化、黏稠度、溶解度、膨脹能力、消化性和抗性等性質(zhì)也與直鏈淀粉含量密切相關(guān)[4]。所以，直鏈淀粉含量對(duì)糧食的合理加工，淀粉的合理利用，農(nóng)業(yè)選種、育種均具有重要意義。

直鏈淀粉用途廣泛，涉及食品、醫(yī)療保健、材料、紡織、造紙、包裝、環(huán)保等多個(gè)領(lǐng)域，如直鏈淀粉可用作食品添加劑、增厚劑、固定劑和包衣劑，

還可用于制作對(duì)氧和油脂具有良好隔絕性的產(chǎn)品保護(hù)層等[5]，當(dāng)然直鏈淀粉易引起回生，但是可以通過(guò)對(duì)直鏈淀粉進(jìn)行化學(xué)改性的方式來(lái)減緩和抑制回生進(jìn)程，提高其利用價(jià)值。用高直鏈淀粉制作的食品對(duì)糖尿病和結(jié)腸癌具有預(yù)防和輔助治療效果，它還具有防止膽結(jié)石形成及降低膽固醇的作用，在肥胖食品中也具有很重要的應(yīng)用價(jià)值[6]。高直鏈淀粉是制造生物可降解塑料的最佳原料[7]，因?yàn)槠渚哂性蟻?lái)源廣泛、價(jià)格低廉、性能優(yōu)越和易生物降解等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于解決目前日益嚴(yán)重的白色污染和石油資源匱乏是一條很有效的途徑[8]?？傊捎谥辨湹矸劬哂刑厥獾姆肿咏Y(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)，還有獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)功能、消化特性和加工性能，將會(huì)具有更加廣泛的應(yīng)用前景。

基于直鏈淀粉具有優(yōu)越的性能和廣泛的應(yīng)用前景，且其含量在評(píng)價(jià)糧食品質(zhì)和農(nóng)業(yè)選種、育種時(shí)具有實(shí)際意義，因此對(duì)直鏈淀粉含量測(cè)定方法進(jìn)行系統(tǒng)、全面的研究很有必要。

目前，除了傳統(tǒng)的碘比色法和碘親和力滴定法測(cè)定直鏈淀粉含量，近年來(lái)報(bào)道較多的新方法有色譜分析法、近紅外光譜分析法、自動(dòng)分析檢測(cè)法、伴刀豆球蛋白法等，各種方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用性。本文對(duì)直鏈淀粉含量測(cè)定的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)方法、常用方法、近年來(lái)報(bào)道的新方法進(jìn)行介紹和評(píng)述，旨為人們?cè)谶x擇測(cè)定方法時(shí)提供參考，便于針對(duì)不同類型的淀粉、不同的用途、不同的要求，選擇一種準(zhǔn)確、有效、簡(jiǎn)便的方法。

2 直鏈淀粉含量測(cè)定方法

2.1 標(biāo)準(zhǔn)方法

直鏈淀粉含量測(cè)定的主要方法是由Wi11iams等[9]提出的碘比色法，原理是根據(jù)碘與直鏈淀粉作用產(chǎn)生藍(lán)色，與支鏈淀粉作用產(chǎn)生紅紫色，而淀粉則隨兩種組分含量的不同而呈現(xiàn)不同程度的藍(lán)紫色，用比色法可測(cè)出樣品中兩種組分的含量，其操作過(guò)程比較復(fù)雜，費(fèi)時(shí)。后來(lái)Juliano等[10]對(duì)該方法進(jìn)行了改進(jìn)，使測(cè)定時(shí)間簡(jiǎn)化到幾個(gè)小時(shí)，目前國(guó)內(nèi)外普遍采用這種方法作為標(biāo)準(zhǔn)方法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟，易操作，對(duì)儀器設(shè)備要求不高，因此被廣泛采用。此法在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定樣品數(shù)目相對(duì)較少的情況下還是可行的，但因?yàn)榧夹g(shù)性強(qiáng)、操作復(fù)雜、耗費(fèi)時(shí)間，無(wú)法實(shí)施有效、快捷的準(zhǔn)確檢測(cè)，對(duì)大批量樣品檢測(cè)相當(dāng)困難。以下對(duì)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行介紹和比較。

2.1.1 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15683——2008《大米直鏈淀粉含量的測(cè)定》[11]等同采用ISO 6647-1—2007《稻米直鏈淀粉含量測(cè)定 第1部分 推薦方法》(英文版)，該標(biāo)準(zhǔn)代替了GB/T 15683—1995《稻米直鏈淀粉含量的測(cè)定》。GB/T 15683—2008規(guī)定了非熟化大米直鏈淀粉含量的測(cè)定方法——基準(zhǔn)方法，適用于直鏈淀粉含量高于5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的大米。此法操作步驟繁瑣，需要測(cè)試人員具備良好的實(shí)驗(yàn)技能和熟練的操作技巧。

2.1.2 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 6647-2—2007《稻米直鏈淀粉含量測(cè)定 第2部分 常規(guī)方法》[12]是ISO 6647-1—2007《稻米直鏈淀粉含量測(cè)定 第1部分 推薦方法》的簡(jiǎn)化法。與ISO 6647-1—2007相比，主要有以下不同：待測(cè)樣品不用進(jìn)行脫脂處理，省去了較長(zhǎng)的靜置時(shí)間，標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制采用已知直鏈淀粉含量的未脫脂標(biāo)準(zhǔn)樣品。此法可縮短檢測(cè)時(shí)間，簡(jiǎn)便檢測(cè)過(guò)程。

2.1.3 農(nóng)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)

農(nóng)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)NY/T 83—1988《米質(zhì)測(cè)定方法》[13]中有兩種測(cè)定直鏈淀粉含量的方法：1)按國(guó)標(biāo)法NY/T 55—1987《水稻、玉米、谷子籽粒直鏈淀粉測(cè)定法》[14]進(jìn)行測(cè)定；2)改進(jìn)簡(jiǎn)化法：該方法也要經(jīng)過(guò)與NY/T 55—1987相同的樣品分散步驟，但省略了石油醚脫脂的操作，并在標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制中采用與待測(cè)樣品保存在同樣條件下的已知直鏈淀粉含量的未脫脂標(biāo)準(zhǔn)樣品。

表1 4種標(biāo)準(zhǔn)方法具體步驟比較Table 1 A comparison of four standard methods

表1列出了4種直鏈淀粉含量測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)方法的主要區(qū)別。各種方法間的區(qū)別主要表現(xiàn)在脫脂處理、脫脂后靜置時(shí)間和使用的標(biāo)準(zhǔn)樣品等方面。當(dāng)試樣與標(biāo)樣的脫脂處理情況一致時(shí)，所得結(jié)果與實(shí)際值的誤差在標(biāo)準(zhǔn)允許誤差范圍內(nèi)。如ISO 6647-2—2007和NY/T 83—1988改進(jìn)簡(jiǎn)化法省去了脫脂處理步驟，而采用未脫脂標(biāo)準(zhǔn)樣品繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，使得檢測(cè)結(jié)果得到補(bǔ)償，有一定的可行性，可達(dá)到與進(jìn)行脫脂處理方法同樣準(zhǔn)確、可靠的精度。應(yīng)該注意的是：上述標(biāo)準(zhǔn)方法主要是針對(duì)于稻米中的直鏈淀粉含量測(cè)定而言的，對(duì)于其他種類淀粉的測(cè)定延伸范圍并不明確，因此，如果待測(cè)定的淀粉種類改變后標(biāo)準(zhǔn)方法并不可取。另外，國(guó)標(biāo)法根據(jù)直、支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)品不同的混合比例來(lái)計(jì)算樣品中直鏈淀粉

的含量，但當(dāng)樣品與標(biāo)準(zhǔn)品比例不相符合時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。再者，國(guó)標(biāo)法所配的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液是在平均淀粉含量為90%的大米干基基礎(chǔ)上計(jì)算所得，而一般情況下對(duì)所測(cè)的樣品平均淀粉含量并不明確，因此按這個(gè)假設(shè)來(lái)計(jì)算，必定會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。而且ISO 6647-2—2007和NY/T 83—1988改進(jìn)簡(jiǎn)化法的標(biāo)準(zhǔn)系列是已知直鏈淀粉含量的未脫脂標(biāo)準(zhǔn)樣品，其所給出的直鏈淀粉含量本身就存在誤差，因此所測(cè)得的樣品直鏈淀粉含量也只能是一個(gè)粗略值，不適宜精確測(cè)定[15]。

2.2 常用方法

前面介紹的幾種標(biāo)準(zhǔn)方法由于在使用中有一定的限制，前處理較麻煩、操作步驟較繁鎖、技術(shù)性較強(qiáng)等原因，因此在實(shí)際應(yīng)用中有較大的局限性。目前，應(yīng)用較為廣泛的是碘親和力滴定法和雙波長(zhǎng)法，近年來(lái)有很多文獻(xiàn)報(bào)道將其用于小麥[16-17]、薯類[18]、板栗[19-20]、高粱[21]、葛根[22]和豆類[23]等不同農(nóng)作物中直鏈淀粉含量的測(cè)定。

2.2.1 碘親和力滴定法

碘親和力滴定法原理：當(dāng)?shù)矸廴芤河玫膺M(jìn)行電位滴定時(shí)，在碘與淀粉形成絡(luò)合物期間沒(méi)有電學(xué)性質(zhì)(電流、電壓)變化，但一旦有游離碘存在即產(chǎn)生電位(或電流)，并可看到電位(或電流)的變化，因而可從電位(或電流)滴定曲線求出形成絡(luò)合物的碘量，計(jì)算相當(dāng)于碘結(jié)合量的淀粉量。具體測(cè)定方法有電位滴定法和電流滴定法，這兩種方法都要先用純直鏈淀粉和支鏈淀粉，繪制出電位(或電流)滴定曲線，然后用樣品滴定，最后根據(jù)滴定數(shù)值求出樣品中直鏈淀粉和支鏈淀粉的含量。碘親和力會(huì)隨著淀粉的來(lái)源不同而不同，每一種淀粉都有其特定的碘親和力值，其值的大小主要取決于淀粉中直鏈淀粉的含量，直鏈淀粉含量越高，碘親和力值也越大，所以常用碘親和力來(lái)確定淀粉中直鏈淀粉的含量[24]及作為評(píng)定直鏈淀粉純度的一項(xiàng)指標(biāo)[25]。

曹忙選[16]用電位滴定法制作出標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，再根據(jù)淀粉樣品滴定終點(diǎn)消耗的碘酸鉀(KIO3)的體積直接查出直鏈淀粉的百分含量，結(jié)果表明該方法簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確，適合對(duì)大批量樣品(如育種、品種普查等)的測(cè)定。

陳俊芳等[19]對(duì)碘比色法和電位滴定法進(jìn)行了比較，認(rèn)為電位滴定法的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線是由多個(gè)函數(shù)擬合的方法繪制成的，與比色法相比，更加科學(xué)合理、精確可靠，而且其直線回歸方程相關(guān)系數(shù)更加接近 l，測(cè)得的結(jié)果更穩(wěn)定、重復(fù)性更高，是測(cè)定直鏈淀粉含量的一種科學(xué)、合理、有效的方法。

2.2.2 雙波長(zhǎng)法

因?yàn)橹ф湹矸垡矔?huì)與碘形成絡(luò)合物，這種絡(luò)合物會(huì)和直鏈淀粉-碘復(fù)合物吸收相同波長(zhǎng)的光，從而導(dǎo)致所測(cè)定的直鏈淀粉含量比真實(shí)值要高。另外，單波長(zhǎng)法只能測(cè)定谷物中直鏈淀粉含量，而糧食的食味品質(zhì)還與支鏈淀粉的含量及直鏈淀粉和支鏈淀粉的比例有關(guān)。運(yùn)用雙波長(zhǎng)法可以同時(shí)獲得直鏈淀粉、支鏈淀粉和總淀粉含量3個(gè)指標(biāo)，省時(shí)又省力，工作效率高，適用于大批量分析[26]。

雙波長(zhǎng)比色法原理：如果溶液中某溶質(zhì)在兩個(gè)波長(zhǎng)處均有吸收，則兩個(gè)波長(zhǎng)的吸光度差值與溶質(zhì)濃度成正比。用與待測(cè)樣品相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)品配制的直鏈淀粉和支鏈淀粉的標(biāo)準(zhǔn)溶液分別與碘反應(yīng)，然后在同一個(gè)坐標(biāo)系里進(jìn)行掃描(400～960nm)或作吸收曲線，作圖確定直鏈淀粉的測(cè)定波長(zhǎng)和參比波長(zhǎng)λ2、λ1，支鏈淀粉的測(cè)定波長(zhǎng)和參比波長(zhǎng)λ4、λ3。再將待測(cè)樣品與碘顯色，在選定的波長(zhǎng)處作4次比色，然后利用直鏈淀粉和支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線即可分別求出樣品中兩類淀粉的含量。因測(cè)定的是試樣在兩波長(zhǎng)處的吸光度差值，扣除了兩類淀粉吸收背景的相互影響，故可提高測(cè)定的靈敏度和選擇性。

戴雙等[27]通過(guò)單波長(zhǎng)法和雙波長(zhǎng)法對(duì)小麥直、支鏈淀粉含量測(cè)定進(jìn)行了比較，結(jié)果表明，雙波長(zhǎng)法可以有效地排除其他物質(zhì)的干擾，測(cè)定結(jié)果優(yōu)于單波長(zhǎng)法。范明順等[21]采用雙波長(zhǎng)法得到的直鏈淀粉的回收率為95.0%～101.7%，支鏈淀粉的回收率為98.8%～103.2%，表明雙波長(zhǎng)法測(cè)定的結(jié)果重現(xiàn)性較好，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于1%。

2.3 新方法

雖然國(guó)內(nèi)外在直鏈淀粉含量測(cè)定方面制定了標(biāo)準(zhǔn)方法，但是因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)方法技術(shù)性強(qiáng)、操作復(fù)雜、耗費(fèi)時(shí)間，無(wú)法實(shí)施有效、快捷的準(zhǔn)確檢測(cè)。因此對(duì)于大批量樣品檢測(cè)，如何提高其分析檢測(cè)速度也就越來(lái)越受關(guān)注。近年發(fā)展起來(lái)的直鏈淀粉含量測(cè)定新方法有：近紅外光譜分析法、自動(dòng)分析檢測(cè)法、色譜分析法和伴刀豆球蛋白法。

2.3.1 近紅外光譜分析法

傳統(tǒng)方法在檢測(cè)直鏈淀粉含量時(shí)，待測(cè)樣本需要進(jìn)行出糙、精白、粉碎等一系列破壞性的前處理，經(jīng)過(guò)處理后的樣品不能繼續(xù)種植，而且操作步驟繁瑣，測(cè)試速度慢，不適于對(duì)樣品進(jìn)行批量分析、篩選育種早代材料。近紅外光譜分析法(NIRS)是近年來(lái)興起來(lái)的一種新的定量分析技術(shù)，具有樣品用量少、方便、快速、高效、準(zhǔn)確，不消耗化學(xué)試劑，不污染環(huán)境，不破壞樣品，可以一次掃描進(jìn)行多項(xiàng)檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。其原理是利用有機(jī)化合物在近紅外區(qū)具有特征吸收，利用這一性質(zhì)進(jìn)行樣品中有機(jī)化學(xué)成分的快速定量分析。

陸艷婷等[28]用近紅外光譜分析法對(duì)大批量的粳稻稻谷、糙米、精米、糙米粉和精米粉等樣品進(jìn)行了分析，其所得結(jié)果既能滿足粳稻品種低代選擇小樣本、無(wú)損傷測(cè)定的需要，也能滿足高代大批量樣本的測(cè)定，且近

紅外分析結(jié)果與化學(xué)法測(cè)定值有高度的相關(guān)性。Fertig等[29]研究了用近紅外光譜技術(shù)測(cè)定直鏈淀粉含量的效果，所得樣品直鏈淀粉含量與供應(yīng)商所提供的數(shù)據(jù)有較好的相關(guān)性，且其快速、微量、無(wú)損性檢測(cè)很適合大批量育種分析，具有常規(guī)化學(xué)分析方法無(wú)可比擬的優(yōu)越性。彭建等[30]用化學(xué)法和近紅外儀器法對(duì)小麥籽粒直鏈淀粉含量進(jìn)行預(yù)測(cè)，說(shuō)明兩種方法測(cè)試淀粉和直鏈淀粉含量的結(jié)果均無(wú)顯著差異，近紅外品質(zhì)分析儀測(cè)定的結(jié)果是準(zhǔn)確可靠的。

近紅外光譜分析法作為一種快速非破壞性的直鏈淀粉含量的檢測(cè)技術(shù)，在農(nóng)作物品質(zhì)育種實(shí)踐和糧食加工企業(yè)的品質(zhì)監(jiān)控上，將具有廣闊的應(yīng)用前景。但是近紅外光譜分析儀器價(jià)格較為昂貴，不能得到廣泛應(yīng)用。另外，近紅外光譜分析結(jié)果的準(zhǔn)確性與定標(biāo)模型建立的質(zhì)量和模型的合理使用有很大關(guān)系，為最大限度地涵蓋待測(cè)未知樣品成分的范圍，需要盡可能多地收集樣品，需要耗費(fèi)較大的人力物力，且不能用于直鏈淀粉含量的精確測(cè)定和特殊材料(直鏈淀粉含量很低或很高的材料)的評(píng)價(jià)，不適合作為樣品和所測(cè)項(xiàng)目經(jīng)常變化的分散性樣品檢測(cè)的手段[31]。

2.3.2 自動(dòng)分析檢測(cè)法

自動(dòng)分析檢測(cè)法測(cè)定直鏈淀粉含量的原理與傳統(tǒng)的碘比色法原理是一樣的，主要采用以碘比色法原理為基礎(chǔ)的各種自動(dòng)分析儀代替了人工進(jìn)行檢測(cè)和計(jì)算[32]。該法為農(nóng)作物品質(zhì)鑒定及遺傳分析提供一種精確、智能化、自動(dòng)化的微量分析方法。如FUTURA全自動(dòng)連續(xù)流動(dòng)分析儀配有自動(dòng)進(jìn)樣器，可一次性進(jìn)行多達(dá)240個(gè)樣本的連續(xù)分析，檢測(cè)結(jié)果由分析軟件自動(dòng)計(jì)算，1個(gè)樣本的檢測(cè)時(shí)間僅需要90s[33]。將其用于直鏈淀粉含量的檢測(cè)，簡(jiǎn)化了國(guó)標(biāo)法等繁瑣的操作過(guò)程，降低了檢測(cè)人員操作技術(shù)對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響程度，提高了工作效率，降低了分析人員的工作強(qiáng)度，省去了分光光度計(jì)下的比色和數(shù)據(jù)計(jì)算過(guò)程，減少了試劑和試樣的消耗量，實(shí)現(xiàn)了顯色、比色和數(shù)據(jù)處理同時(shí)進(jìn)行，同時(shí)避免了微量測(cè)試時(shí)定容比色難于操作和不能進(jìn)行平行測(cè)試的缺點(diǎn)，可減少操作誤差，提高測(cè)試準(zhǔn)確度，是一種快速、準(zhǔn)確，重現(xiàn)性好的測(cè)定稻米直鏈淀粉含量的較理想方法。用于大批量樣本和樣本量非常少的珍稀樣本測(cè)定，更顯示了常規(guī)法無(wú)法比擬的優(yōu)越性，為直鏈淀粉含量測(cè)定研究提供了便利技術(shù)。

劉衛(wèi)國(guó)等[34]采用國(guó)標(biāo)法和流動(dòng)分析法測(cè)定了稻米中直鏈淀粉的含量，通過(guò)兩種方法的重復(fù)性比較表明：兩種方法測(cè)定結(jié)果的平均標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.1077，變異系數(shù)為0.61% ，測(cè)得的直鏈淀粉含量無(wú)顯著性差異，均能得到準(zhǔn)確的結(jié)果。且流動(dòng)分析法的平均標(biāo)準(zhǔn)偏差和平均變異系數(shù)分別為0.0821和0.49%，國(guó)標(biāo)法的分別為0.1119和0.64%。說(shuō)明用流動(dòng)分析儀測(cè)定直鏈淀粉含量可完全滿足國(guó)標(biāo)要求，而且連續(xù)流動(dòng)分析法與國(guó)標(biāo)法相比具有更好的重復(fù)性。

倪小英等[35]用SKALAR化學(xué)自動(dòng)分析儀測(cè)定稻米中的直鏈淀粉，該法每分析一個(gè)樣品只需要5min，回收率為98.75%～104.70%，所測(cè)標(biāo)樣及樣品的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差達(dá)到0.4%～3.2%，表明此法分析速度快、準(zhǔn)確度高、重復(fù)性好。另外操作簡(jiǎn)單，可減少人為因素造成的誤差，批量檢測(cè)時(shí)，可大幅度減少試劑和試樣的消耗量也是其顯著優(yōu)點(diǎn)。由此可見(jiàn)，自動(dòng)分析檢測(cè)法不僅可以極大地提高工作效率，降低分析人員的工作強(qiáng)度，減少人為誤差，而且分析結(jié)果和傳統(tǒng)方法的分析結(jié)果無(wú)差異，適合于大批量直鏈淀粉含量的分析檢測(cè)。然而該分析儀的價(jià)格比較昂貴，而且須經(jīng)常更換塑膠藥管等零配件，因此該方法得到推廣應(yīng)用還需要一定的時(shí)間。

2.3.3 伴刀豆球蛋白法

目前常用的測(cè)定直鏈淀粉含量的方法都是利用直鏈淀粉與碘可以形成絡(luò)合物的性質(zhì)，由于支鏈淀粉也可以與碘形成絡(luò)合物，因此在非比色法測(cè)定中會(huì)降低游離碘的濃度；在比色法測(cè)定中，這種絡(luò)合物會(huì)和直鏈淀粉-碘復(fù)合物吸收相同波長(zhǎng)的光，從而導(dǎo)致測(cè)得的直鏈淀粉含量偏高，需要進(jìn)行校正。另外，直鏈淀粉-碘絡(luò)合物的最大吸收波長(zhǎng)隨聚合度的增加而增加，因此不適合于測(cè)定不同植物來(lái)源的淀粉樣品。

而伴刀豆球蛋白法不存在不確定性問(wèn)題，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性高，可適應(yīng)于不同植物來(lái)源的淀粉樣品，不需要使用直鏈淀粉、支鏈淀粉校準(zhǔn)曲線，同時(shí)還可測(cè)出總淀粉含量，另外它也可直接用于谷物面粉中直鏈淀粉含量的測(cè)定，而不需要預(yù)先的淀粉純化過(guò)程。

伴刀豆球蛋白法的原理是根據(jù)伴刀豆球蛋白(Con A)能夠與多個(gè)非還原性末端基團(tuán)上的α-D-吡喃葡萄糖基或α-D-吡喃甘露糖基單位特異性結(jié)合，由于多分支的支鏈淀粉鏈中有大量非還原性端基的α-D-葡萄糖殘基，因此Con A可在指定的pH值、溫度和離子強(qiáng)度下，與淀粉中的支鏈淀粉成分特定的結(jié)合并生成沉淀，但是不能結(jié)合以線性為主的直鏈淀粉成分[36]。離心去除沉淀，取單位體積上清液，把其中的直鏈淀粉用酶水解為D-葡萄糖，然后用葡萄糖氧化酶/過(guò)氧化物酶試劑(GOPOD)進(jìn)行測(cè)定，根據(jù)Con A沉淀樣品的上清液和與總淀粉樣品中的GOPOD在波長(zhǎng)510nm處的吸光度之比判斷直鏈淀粉在總淀粉中的含量[37]。基于此法，愛(ài)爾蘭Megazyme公司已經(jīng)有商品化的試劑盒出售，使直鏈淀粉含量檢測(cè)更方便、快捷、準(zhǔn)確。

2.3.4 排阻色譜分析法

排阻色譜法(SEC)又稱尺寸排阻色譜或凝膠滲透色譜

法。其原理比較特殊，類似于分子篩，待分離組分在進(jìn)入凝膠色譜后，會(huì)依據(jù)分子質(zhì)量的不同，進(jìn)入或者不進(jìn)入固定相凝膠的孔隙中，不能進(jìn)入凝膠孔隙的分子會(huì)很快隨流動(dòng)相洗脫，而能夠進(jìn)入凝膠孔隙的分子則需要更長(zhǎng)時(shí)間的沖洗才能夠流出固定相，從而實(shí)現(xiàn)了根據(jù)分子質(zhì)量差異對(duì)各組分的分離。近幾年，凝膠滲透色譜越來(lái)越多用于對(duì)直鏈淀粉和支鏈淀粉的純度鑒定，其在直鏈淀粉和支鏈淀粉的定量分析中近年來(lái)也有應(yīng)用[38]。

天然淀粉主要由直鏈淀粉、中間級(jí)分和支鏈淀粉組成，其中直鏈淀粉的相對(duì)分子質(zhì)量最小，一般在幾萬(wàn)到幾百萬(wàn)之間，支鏈淀粉的相對(duì)分子質(zhì)量最大，約在幾百萬(wàn)到幾億之間，中間級(jí)分是介于直鏈淀粉和支鏈淀粉之間的多糖成分[39]。將淀粉樣品通過(guò)凝膠排阻色譜，得到的排阻色譜圖可能具有1～3個(gè)峰，代表直鏈淀粉、中間級(jí)分和支鏈淀粉，根據(jù)分子排阻色譜圖可計(jì)算出淀粉樣品中直鏈淀粉的含量。Gerard 等[40]利用SEC進(jìn)行了直鏈淀粉含量測(cè)定。其基本操作過(guò)程：先將淀粉樣品溶于二甲基亞砜(DMSO)充分分散，再通過(guò)5μm微孔過(guò)濾器過(guò)濾后，上TSK HW75 S凝膠(Toso Haas，德國(guó))柱。然后進(jìn)行洗脫，每隔18min收集洗脫液。洗脫液采用淀粉葡萄糖酶法測(cè)定總碳水化合物含量，并測(cè)定其與碘形成的絡(luò)合物的最大吸收波長(zhǎng)(λmax)。得到的淀粉樣品排阻色譜圖有3個(gè)峰，第一個(gè)峰是支鏈淀粉，第二個(gè)峰是中間級(jí)分，第三個(gè)峰是直鏈淀粉。通過(guò)對(duì)比峰面積可計(jì)算出直鏈淀粉的百分含量。Grant等[41]用高效排阻色譜法對(duì)直鏈淀粉含量進(jìn)行了研究，得到的色譜圖具有兩個(gè)峰，為直鏈淀粉和支鏈淀粉，根據(jù)峰面積可得到直鏈淀粉的百分含量。Charoenkul等[42]采用用熒光標(biāo)記和高效排阻色譜法對(duì)木薯直鏈淀粉含量和支鏈淀粉鏈長(zhǎng)同時(shí)進(jìn)行了研究，通過(guò)折射率(RI)反應(yīng)檢測(cè)顯示得到的色譜圖表明：直鏈淀粉和支鏈淀粉組分峰完全分離，重復(fù)性分析的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.6%，分析重現(xiàn)性較好。

該法可同時(shí)進(jìn)行直鏈淀粉和支鏈淀粉含量、分子質(zhì)量的檢測(cè)，工作效率高，結(jié)果準(zhǔn)確可靠，而且因其不需要其他腐蝕性溶液來(lái)溶解淀粉，安全性較高。

3 結(jié) 語(yǔ)

在以上介紹的方法中，大多數(shù)都和直、支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)品有密切關(guān)系，而事實(shí)上在測(cè)定過(guò)程中，標(biāo)準(zhǔn)品的來(lái)源不同測(cè)定結(jié)果是有很大差別的。如測(cè)定馬鈴薯淀粉中直鏈淀粉含量，就要用馬鈴薯直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)品，如用玉米的就會(huì)有很大偏差。因此，在進(jìn)行直鏈淀粉含量測(cè)定時(shí)，要考慮待測(cè)淀粉的來(lái)源以及標(biāo)準(zhǔn)品的來(lái)源、提取方式和純度，選擇與待測(cè)樣品相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)品。此外，幾種標(biāo)準(zhǔn)方法主要還是針對(duì)于稻米淀粉而言的，對(duì)于其余來(lái)源的淀粉，目前還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，有待于進(jìn)一步研究完善。然而，幾種新方法因操作復(fù)雜，儀器、試劑價(jià)格高而難于推廣應(yīng)用。當(dāng)然，每種方法都不是完美無(wú)缺的，都有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用性，因此，在選擇直鏈淀粉含量的測(cè)定方法時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：1)淀粉的來(lái)源和用途；2)測(cè)定所要求的靈敏度和精確度；3)試樣中存在的干擾因素；4)所需要的投入，包括儀器、材料、藥品和時(shí)間等。綜合考慮各方面因素，針對(duì)不同類型的淀粉、不同的用途、不同的要求，選擇一種準(zhǔn)確、有效、簡(jiǎn)便的方法。

相信隨著現(xiàn)代分析檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，將會(huì)有更多的分析方法和新型技術(shù)應(yīng)用到直鏈淀粉含量的測(cè)定研究中，為廣大工作者提供更為快速、準(zhǔn)確、高效和適用性廣的測(cè)定方法。

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Research Progress in Determination Methods for Amylose Content

YANG You-xian1,2，ZHAO Yan1,2，LI Jian-ke1,2,*，HUANG Xin-qiu2
(1. Engineering Research Center of Biomass Conversion, Ministry of Education, Nanchang University, Nanchang 330047, China；2. State Key Laboratory of Food Science and Technology, Nanchang University, Nanchang 330047, China)

Based on the significance of amylose content to the quality of grain as well as the processing and utilization of starch, systematic and comprehensive studying of the methodology for the content determinination in amylose is necessary. This article systematically introduces standard methods, commonly used methods and newly emerging methods reported in recent years. This may provide useful

for the choice of an appropriate method for the determination of amylose content according to the actual requirements.

amylose content；determination method；standard method

TS232

A

1002-6630(2010)23-0417-06

2010-09-23

江西省科技廳項(xiàng)目(2007BN11800)

楊有仙(1987—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)榭山到馑芰系拈_(kāi)發(fā)與利用。E-mail：yangyouxian47@163.com

*通信作者：李建科(1962—)，男，教授，博士，研究方向?yàn)槭称房茖W(xué)、化學(xué)工程與生物質(zhì)轉(zhuǎn)化。E-mail：jianke_li@yahoo.com