大米直链淀粉含量测定条件影响研究

◎ 王正莉，周广斌，张 祎

(江苏省粮油质量监测中心，江苏 南京 210031)

直链淀粉作为优质稻谷和大米的重要品质指标，是影响稻米食味品质的重要因素，直链淀粉含量低，则大米蒸煮后黏性大，米饭软且有光泽，而直链淀粉含量高的大米蒸煮后饭粒干燥，蓬松色泽暗[1]。但直链淀粉检验流程步骤多，对结果影响因素多，本文就影响直链淀粉测定结果的因素进行研究，为检测人员提供参考。

目前直链淀粉是按照《大米 直链淀粉含量的测定》进行检测，将大米粉碎至细粉以破坏淀粉的胚乳结构，使其易于完全分散及糊化，并对粉碎试样脱脂，脱脂后的试样分散在氢氧化钠溶液中，向一定量的试样分散液中加入碘试剂，然后使用分光光度计在720 nm处测定显色复合物的吸光度，与混合标准同等对比从而计算出直链淀粉的含量。

1 材料和方法

1.1 材料与试剂

选取2020年会检稻谷3份样品。马铃薯直链淀粉纯品样品，纯度97.1%，为黑龙江省农业科学院农产品质量安全研究所生产，产品编号：MLS-2013-06；大米支链淀粉纯品样品，纯度88.3%，为黑龙江省农业科学院农产品质量安全研究所生产，产品编号：SD-2013-06。

甲醇，默克公司生产；乙醇、氢氧化钠、乙酸、碘及碘化钾，均为国药集团化学试剂有限公司生产。

1.2 仪器与设备

722N型紫外可见分光光度计；锤式旋风磨（100目内置筛片），浙江伯利恒仪器设备有限公司生产；030140水分磨，瑞典波通仪器公司生产；碾磨机，IKA公司生产。

1.3 方法

1.3.1 样品预处理

去杂分取小样试样50 g，经规定筛层除去筛下物后再捡出所有杂质。经砻谷后碾米、磨粉备用。

1.3.2 脱脂

称取试样1 g左右装入滤纸筒用甲醇和石油醚不同方法进行脱脂，连接抽提瓶；水浴锅加水、通电，水温调至87 ℃左右；以每分钟冷凝管滴入抽提筒液滴85～95滴为宜，进行抽提回流，4 h后取出在通风橱挥干。

1.3.3 水分平衡

将脱脂挥干甲醇的试样从滤纸筒中倒出，摊薄在洗净烘干的玻璃表面皿上，保持室内清洁无灰尘、无震动；保持室内温度18 ℃，相对湿度70%RH以下平衡48 h。

1.3.4 水浴糊化

称取经水分平衡后试样100 mg于50 mL烧杯中，吸取1 mL 95%乙醇，9 mL 1 mol·L-1氢氧化钠；水浴糊化，冷却定容。

1.3.5 测定

按直链淀粉含量测定方法配制系列标准溶液直链淀粉含量分别为0%、10%、20%、25%、30%和35%，移取5.0 mL系列标准溶液，分别加入1 mL乙酸溶液，再加入2.0 mL碘试剂，加水至50 mL刻度摇匀，静置10 min，在分光光度计720 nm处测定吸光度。样品溶液按标准溶液测定步骤加液后测定。

2 结果与分析

2.1 实验标准曲线

标准曲线以吸光度为纵坐标，直链淀粉含量为横坐标。直链淀粉含量以大米干基质量分数表示，曲线方程为y=0.011 7x+0.016 2，相关系数R2=0.996 8。直链淀粉标准曲线见图1。

图1 直链淀粉标准曲线图

2.2 粉碎细度

分别采用水分磨、IKA碾磨机、锤式旋风磨0.8筛片、0.5筛片对3份样品进行粉碎，按国标GB/T 15683—2008大米直链淀粉含量的测定方法进行直链淀粉的测定，测定结果见表1。

表1 不同粉碎仪器直链淀粉含量结果表

从表1实验结果看，不同粉碎仪器粉碎试样由于细度不同，直链淀粉含量测定结果差异较大，且由于取样量为0.1 g，不同细度样品取样均匀性难以保证，因此从测定结果分析无明显的变化趋势，在实验过程中建议按国标方法采用旋风磨0.5筛片，确保样品通过80～100目筛。较粗的样品易在分散过程中受热在外表形成糊粉膜包裹，致使样品不完全糊化分散使米粉完全糊化，从而影响测定结果。

2.3 脱脂及脱脂方法

对用旋风磨0.5筛片磨粉的1号、2号、3号样品分别采用甲醇和石油醚进行脱脂，测定其直链淀粉含量，测定结果见表2。从测定结果可看出，与乙醚脱脂比较，甲醇脱脂更完全，能脱去脂肪酸、溶血卵磷脂、单甘油酯、三甘油酯和植物甾醇酯等物质[2]，因此直链淀粉测定值较乙醚脱脂高。

表2 不同脱脂方法直链淀粉含量表

2.4 称样量

鉴于检测称样量较少，从样品均匀度及称取误差上考虑，笔者尝试加大称样量（0.500 0 g）加入45 mL碱液，最终定容至500 mL在做后续检测，发现检测值明显偏低，应是样品量和碱液的增加并不利于样品的完全分散糊化，因而不建议采用增加样品量的方式检测。

2.5 糊化时间及温度

根据GB/T 15683—2008大米直链淀粉含量的测定方法中分散糊化为沸水浴中10 min，笔者分别采用同等条件5 min、10 min、15 min进行分散糊化，使用水浴锅加热至沸，总体上加热时间长短并无明显影响。3个不同样品测定结果见图2。

图2 分散糊化时间的影响图

2.6 显色时间

加入碘-碘化钾显色后，从10 min起，每10 min检测一次吸光度，吸光度会出现飘移，测定结果见图3。

图3 显色放置时间与吸光度图

2.7 讨论

在排除实验中各类使用设备、器具本身的误差和人员操作方面的问题后，依然有不少问题需要注意，诸如粉碎、脱脂及平衡水分、各步骤的操作时间等。

2.7.1 细度足够，混合均匀

大米粉碎应至破坏淀粉的胚乳结构，其在碱液中分散才能快速和完全[3]，因而采用锤式旋风磨粉碎大米样品是必要的，且考虑样品交叉污染和粉碎代表性等问题，建议粉碎样品50 g左右，粉碎前先用少量大米过磨并清理干净，粉碎样品后清理磨膛并归集米粉，过筛后如有筛上物建议使用研钵碾碎，归集在样品瓶充分混匀备用。

2.7.2 实验一致性

标准方法采用标准样品参比计算，因而标准样品与被测样品在各个步骤均应一致。

（1）脱脂、平衡水分时间步骤一致，消除水分、脂肪对检测结果的影响。实验结论表明需采用甲醇脱脂并在同一条件下进行平衡水分，确保实验结果的准确性。

（2）分散糊化时间一致。试样糊化就是分散淀粉，直链淀粉含量测定关键是试样分散是否完全。从本次实验可看出试样分散的温度时间对糊化均产生影响，采用恒温水浴锅进行糊化需保证不能漏气，防止温度下降，水浴温度保持沸腾10 min，可观察取出后试样糊化液为清澈呈淡黄色，确保试样糊化完全。

（3）显色时间和比色皿一致。消除比色皿差异和仪器稳定时间、显色液感光时间的差异。

3 其他因素

烧杯及玻棒较其他容器分散效果好，因其底面积大，受热更均匀，且发现不能完全分散糊化的结块及颗粒，可以人为分散；显色和吸光度测定采用50 mL具塞比色管，相应溶液、试剂减半具有方便混匀，节约步骤时间的优点，且未见对结果有影响；市购直链和支链淀粉标准品标注了其纯品含量百分率，称量前需先按纯品0.100 0±0.000 5 g折算称取。

应用大米直链淀粉含量法测定大米直链淀粉含量，应做到实验环境满足仪器运行条件，操作人员掌握技术要领，才能确保GB/T 15683—2008大米直链淀粉含量测定方法的准确应用。

虽然笔者对相关步骤及问题做了相应分析解释，但在稻米直链淀粉检测中依然还存在诸多不确定性，想要将该项检测做准、做好还有不少问题需要探讨，如脱脂与否、脱脂试剂、对米粉样品脱脂还是在分散后再行脱脂、不同处理方式与分光光度计使用波长等都值得进一步研究。

4 结论

大米直链淀粉含量测定受很多因素影响，从本实验结果可看出，样品粉碎不同细度影响较大，脱脂方法不同，直链淀粉含量测定结果也不相同；另外，糊化时间和温度对测定有一定影响，但结果差别不大，测定过程中显色时间对结果影响较大，因此在实验中应注意样品粉碎细度、脱脂方法、糊化时间和温度及显色时间的标准操作，确保实验的准确性。