車 暢

(哈爾濱市飼料科學研究所 150018)

飼用高梁淀粉含量的旋光測定法

車 暢

(哈爾濱市飼料科學研究所 150018)

用旋光測定法研究了淀粉含量與旋光度之間的關(guān)系,并用于高粱中淀粉的測定,其平均回收率為99.77%;同時討論了回流時間及高梁中脂肪與蛋白質(zhì)對旋光度的影響。

高粱;淀粉;回流時間;旋光度

高粱在我國的種植歷史最少也有5000年了。在《本草綱目》中就有對高粱的描述：“蜀黍北地種之,以備糧缺,余及牛馬,蓋栽培已有四千九百年”。高粱分布范圍廣泛,形態(tài)變異也是多種多樣。將其按照用途的不同大體可以分為食用高粱、糖用高粱、帚用高粱等類。本文研究的主要是用作飼料當中的飼用高粱。

高粱作為一種禾谷類作物,糧食籽粒中所含粗脂肪大約為3%～4%左右、粗蛋白含量約為8%～11%略高于玉米,淀粉含量大約可以達到65%～75%。飼用高梁是家畜飼料生產(chǎn)的重要原料之一,所含淀粉的含量多少是評價高梁質(zhì)量的一項重要指標。目前國家標準方法采用還原糖法測定谷物中淀粉的含量,這種方法操作過程極其復雜,所需藥品數(shù)量種類眾多,耗時很長,由于檢測過程中的多次轉(zhuǎn)移,使得檢測結(jié)果的準確性和重復性都無法保證,受檢驗人員的檢驗水平,經(jīng)驗豐富程度的影響極大。本文對利用淀粉的旋光性測定高粱中淀粉含量的方法進行了探究。

1 實驗材料和方法

1.1 材料與儀器

D F-Ⅱ數(shù)顯集熱式磁力加熱攪拌器;數(shù)字自動旋光儀WZ Z-1 S/2 S;C XM-010J X FM110錘式旋風磨;T G328 A(S)分析天平;索氏抽提器;波美比重計;P H S-2 F酸度計。氯化鈣-醋酸萃取劑;可溶性淀粉(分析純);15%六氰合鐵酸鉀溶液;濃度為85%的甲醇。氯化鈣-醋酸萃取劑配置：稱取分析純氯化鈣試劑500 g,充分溶解于1000 mL蒸餾水中,使用比重計調(diào)節(jié)比重為1.3 g/cm3,再用冰醋酸調(diào)節(jié)溶液p H值為2.0～2.3之間,過濾于1000 mL試劑瓶中備用。

1.2 試樣制備

選取地產(chǎn)紅高粱樣品500 g,按照國家標準分樣方法縮分為50 g,用錘式旋風磨粉碎高梁樣品,要求97%以上通過80目篩,合并篩上物和篩下物,并混合均勻。將粉碎后的樣品做烘干處理,最后裝入玻璃廣口樣品瓶中,貼好標簽置于干燥器中備用。

1.3 實驗方法

用分析天平準確稱取備用樣品2.0000 g置于索氏抽提器當中,加入85%甲醇溶液100 mL,回流200 min,脫去高粱樣品中的脂肪和蛋白質(zhì),中速濾紙過濾后將固體樣品進行烘干處理,除去溶劑后轉(zhuǎn)移到容積為100 mL的圓底燒瓶中,加入30 mL氯化鈣-醋酸萃取劑。加熱進行回流操作,回流完畢后將燒瓶取出自然冷卻至室溫。之后向燒瓶內(nèi)注入1 mL15%六氰合鐵酸鉀溶液,充分搖勻后進行抽濾,將濾液移入100 mL容量瓶中,定容,然后對溶液進行旋光度測定。

2 數(shù)據(jù)與討論

2.1 確定加熱溫度與回流時間

分別準確稱量1.2162 g的可溶性淀粉9份(標樣A～I),置于容積為100 mL的圓底燒瓶中,分別加入30 mL氯化鈣-醋酸萃取劑。將8份標樣分別加熱至不同的溫度,控制其處于不同的回流時間?；亓魍瓿珊髮⑵浞謩e轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中定容,上機測定其旋光度,結(jié)果如下：標樣A～D加熱溫度為70℃,80℃,90℃,100℃時未發(fā)生回流現(xiàn)象;標樣E～I加熱溫度為120℃,開始有回流產(chǎn)生,其中標樣E回流時間為1 min,測得旋光度為2.15,標樣F回流時間為5 min,測得旋光度為2.21;標樣G、標樣H和標樣I的回流時間分別為10 min、15 min和20 min,測得旋光度分別為2.34、2.02和1.96。由以上數(shù)據(jù)可以看出,對高粱淀粉的旋光法測定實驗中,應選擇最佳的回流溫度為120℃,最佳的回流時間應為10 min。

2.2 淀粉工作曲線的制作

分別稱取質(zhì)量為0.2 g,0.6 g,1.0 g,1.4 g,1.8 g,2.2 g的可溶性淀粉標樣a～f,分別加入30 mL氯化鈣-醋酸萃取劑。將6份標樣分別加熱至不同的溫度,控制其處于不同的回流時間?；亓魍瓿珊髮⑵浞謩e轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中定容,上機測定其旋光度。記錄所得旋光度數(shù)據(jù),以標樣質(zhì)量為橫坐標,旋光度數(shù)值為縱坐標繪制淀粉工作曲線。其直線方程的表達式為：旋光度(α)=1.9268 m-0.1032。

2.3 高粱中脂肪與蛋白質(zhì)對旋光度產(chǎn)生的影響

高梁中脂肪與蛋白質(zhì)的含量較高,其中脂肪含量約3%～4%左右,蛋白質(zhì)含量更是高達8%～11%,作為大分子的有機物,高粱樣品中的脂肪和蛋白質(zhì)分子都會對旋光測定結(jié)果產(chǎn)生影響,通過實驗驗證,未脫去脂肪和蛋白質(zhì)的樣品被測所得的旋光度由2.3降至1.76,這一偏差使得最終計算所得淀粉含量值偏離正常值的誤差接近20%?？梢姼吡蛔恿Ｖ兴牡鞍踪|(zhì)和脂肪等脂溶性有機物對旋光法有極大的影響。因此必須先用85%的甲醇溶液盡可能的洗去樣品中的脂肪和蛋白質(zhì),能有非常有效的提高旋光法測淀粉的準確性。

2.4 回流時間對旋光度產(chǎn)生的影響

從實驗數(shù)據(jù)可以了解到,進行淀粉的旋光測定實驗時,提取液所用的回流時間會對旋光度產(chǎn)生一定的影響。當回流時間在10 min以下時,樣品的旋光度隨回流時間的增加而提高;回流時間為10 min 時,旋光度達到峰值。超過10 min后,旋光度隨時間的增長而迅速下降。這是因為在回流的高溫環(huán)境下,回流時間過長會使淀粉發(fā)生水解,降低在溶液中的濃度,使得旋光度下降,從而極大的影響檢測的準確度。

2.5 回收率的測定

分別準確稱取5份高梁樣品各2.0000 g,按照上述實驗方法進行脫脂脫蛋白質(zhì)處理后,各加入可溶性淀粉標準樣品1.2046 g,繼續(xù)按照實驗方法進行操作,加熱溫度為120℃,回流時間為10 min,測得旋光度分別為4.653,4.600,4.682,4.705和4.722,計算回收率為98.64%～100.8%,符合定量檢測的要求。

3 結(jié)論

制作了旋光度與淀粉含量的工作曲線：旋光度(α)=1.9268 m-0.1032。討論了高梁中脂肪與蛋白質(zhì)在檢測高粱中淀粉含量過程中對實驗的影響。確認了測定之前必須用有機溶劑對樣品進行脫脂脫蛋白質(zhì)處理。討論了回流時間在檢測高粱中淀粉含量過程中對實驗的影響。當回流時間為10 min時,旋光度達到最大值。進行了回收率實驗,所得回收率為98.64%～100.8%,符合定量檢測的要求。