抗性淀粉测定方法探讨及预处理对宜糖米抗性淀粉质量分数的影响

周 颖， 邹彦平， 姜元荣， 李保国*

（1.上海理工大学 医疗器械与食品学院，上海200093；2.丰益全球研发中心，上海200137）

抗性淀粉测定方法探讨及预处理对宜糖米抗性淀粉质量分数的影响

周 颖1， 邹彦平2， 姜元荣2， 李保国*1

（1.上海理工大学 医疗器械与食品学院，上海200093；2.丰益全球研发中心，上海200137）

为探讨较快速、准确测定大米抗性淀粉质量分数的方法，研究宜糖米不同预处理方式对抗性淀粉质量分数的影响。首先通过对AOAC法和Goni法分析对比，得出Goni改进法后，以抗性淀粉标准品为实验对象，比较AOAC法和Goni改进法测定标准品的结果，选出大米抗性淀粉适合的测定方法；利用该方法测定了不同预处理后的宜糖米抗性淀粉质量分数。结果表明，AOAC法操作相对简单、准确性高、稳定性好，是测定大米抗性淀粉的首选方法；蒸煮处理能显著提高宜糖米中抗性淀粉质量分数，且宜糖米加水量越多，颗粒越细，淀粉的水解度和糊化度越高，冷却后形成的RS越多。

宜糖米；抗性淀粉；测定方法；预处理

1993年欧洲抗性淀粉协会EURESTA将抗性淀粉（Resistant Starch，RS）定义为：不能被健康人体小肠消化吸收的淀粉及其降解产物的总称[1]。抗性淀粉是一种新的膳食纤维，由于其具有良好的生理功能特性而受到人们的关注。研究表明：RS可预防肠道疾病、降低血糖[2]、控制体重[3]和促进矿物质的吸收[2]。关于抗性淀粉的测定有体内测定法和实验室的体外测定法。体外测定又分为直接法和间接法。间接法是先测定总淀粉含量和可溶性淀粉含量，两者的差值则得到抗性淀粉含量。目前，抗性淀粉的测定方法主要有Berry法 （1986）[4]、Bjorck法（1987）[5]、Champ法 （1992）[6]、Englyst法 （1992）[7]、Goni法（1996）[8]、AOAC法（2002）[9]，这些方法有各自特点，较常用的是Goni法和AOAC法。至今还没有形成一种国标检测方法。

RS大致分为5类，其中RS3因具有热稳定性，且能广泛的添加到方便食品中而受到关注。影响RS3形成的因素可分为外因和内因。内因主要为内源脂类，外因是指与抗性淀粉制备有关的加工条件、处理方式以及食物形态等。

宜糖米是一种高直链淀粉品系大米，其直链淀粉质量分数约37.9%，是普通粳米和籼米的近2倍，抗性淀粉含量也比普通大米高[10]。作者先以RS标准品为实验对象，选出适合大米抗性淀粉的检测方法，进一步研究预处理方式对宜糖米RS质量分数的影响，为大米的加工应用提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

宜糖米：浙江绿巨人生物技术有限公司提供；抗性淀粉检测试剂盒：北京博欧实德生物技术有限公司产品。

1.2 仪器与设备

BSA2202S型电子天平：德国sartorius公司产品；RCTBS25型磁力搅拌器：德国IKA公司产品；UV-1800紫外分光光度仪：日本岛津公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 检测原理 将样品用α-胰淀粉酶和淀粉葡糖苷酶（AMG）水浴振荡，通过两种酶的联合作用，可使非抗性淀粉被酶水解成D-葡萄糖，加入等体积的乙醇终止反应，离心弃上清夜，底部残留絮状物即为RS。利用RS溶于KOH溶液的性质，加入KOH溶液使RS完全溶解后，添加AMG将其定量水解成葡萄糖。水解液经离心取上清液用葡糖氧化酶/过氧化物酶试剂（GOPOD）测定D-葡萄糖。

1.3.2 GOPOD法测定还原糖质量分数 对于RS质量分数＜10%的大米样品RS水解液，3 000 r/min离心10min，取上清液0.1mL移至试管，加入3mL GOPOD试剂，50℃孵育20 min。以0.1 mL醋酸钠缓冲液（pH 4.5）和3.0 mL GOPOD为空白试剂，以0.1mL D-葡萄糖（1mg/mL）和3.0mLGOPOD为葡萄糖标准溶液，在510 nm下测量溶液相对于空白试剂的吸光值。

1.3.3 两种方法的比较 AOAC法和Goni法测定抗性淀粉（RS）的步骤都有：去除非抗性淀粉、溶解抗性淀粉、水解抗性淀粉，两者主要区别在于前者未去除蛋白质，而后者模拟人体胃液的消化环境，去除了蛋白质。这两种方法测定RS时取样量为0.1 g，通常大米的蛋白质质量分数约8%，对测定结果影响不大。但Goni法更接近真实。第二步，前者采用两种酶联合作用，避免了后者因酶用量不足导致可溶性淀粉去除不完全，而使测定结果偏高；第三步，AOAC法采用边加入KOH溶液边搅拌，避免淀粉结块；结合两种方法的优缺点，得到Goni改进法，如表1所示，笔者将比较AOAC法和Goni改进法的RS标品测定结果。

对抗性淀粉质量分数为52.5%的标准品分别采用AOAC法、Goni改进法两种不同的方法测定，比较两种方法测定结果的准确性，并计算出各自的标准偏差和相对标准偏差。

1.3.4 原料的预处理 生米粉：将宜糖米粉碎，过100目筛；蒸煮米饭：按米水质量体积比1 g∶1.3mL，温水浸泡45 min，采用电饭锅蒸煮，跳闸后保温10 min，冷却至室温待测；蒸煮米粥：按米水质量体积比1 g∶9mL，温水浸泡45 min后用电饭锅蒸煮，调至煮粥模式，跳闸后保温10min，冷却至室温待测；蒸煮米粉：取过100目的米粉与水按1∶9加热糊化20min，冷却至室温待测；上述干样取0.1 g，湿样取0.5 g，每个样均平行测定3次。

1.3.5 数据处理 利用Excel进行数据处理和统计分析。

表1 抗性淀粉试剂盒法、Goni法及Goni改进法的比较Table 1 Comparative study between AOAC，Goniand the improved Gonimethods

2 结果与讨论

2.1 方法准确性和重复性比较

选取RS质量分数52.5%，moisture质量分数14.7%的标准品，分别按AOAC法和Goni改进法测定其RS质量分数，每种方法平行测定3次，结果如表2所示。

表2 两种方法测定抗性淀粉标准品结果比较Table 2 Detection of standard RS content by AOAC and the improved Gonimethods

从表2可以看出，AOAC法测定结果更接近于RS标品，该标品测定结果的允许误差为±5%，AOAC法测定结果在此范围内，准确性较高，而Goni改进法测定结果超出了此误差范围，分析原因可能由于多了胃蛋白酶酶解步骤，需要更多次调节溶液pH，增加了实验误差，导致结果偏差较大。相对标准偏差又称变异系数，是标准偏差与其平均数的比值，它衡量的是样本的变异程度。变异系数消除了不同单位与平均数的影响，可以用来比较不同样本的相对变异程度。

AOAC与Goni改进法相比，其RSD较小，说明采用该方法测定的数值变异程度小，重复性好。故AOAC法可选为以下研究的RS测定方法。

2.2 原料预处理对RS质量分数的影响

对宜糖米进行4种不同的预处理后，采用AOAC法进行RS质量分数的测定，结果如表3，它们的标准差及变异系数均较小，测定数据可靠。3种蒸煮处理后宜糖米比原米粉中的RS质量分数都高，分析原因可能是宜糖米被蒸煮后，其淀粉发生糊化再冷却，直链淀粉相互靠近更易形成RS；而蒸煮米水比和宜糖米颗粒大小对RS质量分数的影响主要由于水分和颗粒大小不同引起淀粉的水解度和糊化度不同所致，随着加水量的增加，RS质量分数增高；蒸煮米粥和蒸煮米粉的RS质量分数相近。

表3 不同预处理方式对宜糖米RS质量分数的影响Table 3 Effects of pretreatment on RS content of Yi-Tang rice

3 结语

通过对抗性淀粉检测方法的比较研究，得到AOAC法与Goni法及Goni改进法相比，准确度较高，结果稳定性好，是适合大米抗性淀粉的测定方法。由于RS含量受多种因素影响，如颗粒粉碎程度、蒸煮或加工条件等物理因素、pH和酶活等化学因素，这就要求检测者必须统一工艺参数，严格规范操作，尽量减小操作误差。

宜糖米经蒸煮冷却处理后，RS含量比原样均有大幅度提高，说明该品种大米原淀粉在糊化冷却后，更易于形成RS；且加水量越多，颗粒越细，淀粉的水解和糊化度越高，冷却后形成的RS越多。

参考文献：

[1]ENGLYSTH N，KINGMAN SM，CUMM INGSJH.Classification andmeasurementofnutritionally importantstarch fractions[J]. European Journal of Clinical Nutrition，1992，46（2）：30-50.

[2]FUENTESZE，RIQUELMENM J，SANCHEZZE.etal.Resistantstarch as functional ingredient：A review[J].Food Research International，2010，43（4）：931-942.

[3]WANDERSA J，DEGraaf C，HULSHOFT，etal.Effectsof dietary fibre on subjective appetite，energy intake and bodyweight：a systematic review of randomized controlled trials[J].Obesity Reviews，2011，12（9）：724-739.

[4]BERRY CS.Resistantstarch formation：formation andmeasurementof starch thatsurvives exhaustive Digestion w ith amylolytic enzymesduring the determ ination of dietary fibre[J].Jounral of Cereal Science，1986（4）：301-314.

[5]BJORCK I，NYMANM，PEdERSEN B，etal.On the digestibility of starch inwheatbread studies in vitro and vivo[J].Journal of Cereal Science，1986（4）：1-11.

[6]CHAMPM.Determ ination of resistantstarch in foodsand food products：interlaboratory study[J].Euorpean Journal of Clinical Nutirtion，1992，46（2）：51-62.

[7]ENGLYST H，WIGGINS H L，CUMM INS JH.Determ ination of the non-starch polysaccharids in plant foods by gas-liquid chromatography of constituentsugarsasalditolacetates[J].Analyst，1982，107：307-318.

[8]GONI L，GARCIA-DIZ E，MANAS F，et al.Analysis of resistant starch：a method for foods and food products[J].Food Chem istry，1996：564.

[9]AOAC.Resistantstarch in starch and plantmaterials[S].AOACOfficialMethod，2002.

Detection M ethods for Resistance Starch Content of Yi-Tang Rice and Optim ization of Pretreatment

ZHOU Ying1， ZOU Yanping2， JIANG Yuanrong2， LIBaoguo*1
（1.School of Medical Instrument and Food Engineering，University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai200093，China；2.Wilmar Global Research&Development Center，Shanghai200137，China）

A quick and accurate determ ination of resistantstarch （RS）content in ricewasstudied，and the optim ization of pretreatment was investigated on Yi-Tang rice.The comparative study between AOACmethod and Gonimethod was carried out first and an improved Gonimethod was then established.The standard RS was selected to analyze the RS content detection using AOAC method and the improved Goni method，respectively.The optimal method was thus used to determ ine the RS content in Yi-Tang Rice.AOACmethod was recommended to detect RS content offering simplicity，accuracy and stability.The RS content of Yi-Tang rice could be significantly improved by cooking and steam ing.Higher RS content after cooled was achieved under higher hydrolysis degree and gelatinization of starch whenmorewaterwas added and finer particleswereprovided.

Yi-Tang rice，resistantstarch，detectionmethods，pretreatment

TS 201.2

A

1673—1689（2017）04—0416—04

2015-05-14

上海市教委科研创新重点项目（14ZZ133）；上海市助推计划项目（LM201364）。

*通信作者：李保国（1961—），男，河南济源人，教授，主要从事食品科学与工程研究。E-mail：lbaoguo@126.com

周颖，邹彦平，姜元荣，等.抗性淀粉测定方法探讨及预处理对宜糖米抗性淀粉质量分数的影响 [J].食品与生物技术学报，2017，36（04）：416-419.