車 暢

(哈爾濱市飼料科學(xué)研究所 150018)

飼用高梁淀粉含量的旋光測(cè)定法

車 暢

(哈爾濱市飼料科學(xué)研究所 150018)

用旋光測(cè)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(cè)定,其平均回收率為99.77%;同時(shí)討論了回流時(shí)間及高梁中脂肪與蛋白質(zhì)對(duì)旋光度的影響。

高粱;淀粉;回流時(shí)間;旋光度

高粱在我國(guó)的種植歷史最少也有5000年了。在《本草綱目》中就有對(duì)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(dāng)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(dá)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(píng)價(jià)高梁質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。目前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法采用還原糖法測(cè)定谷物中淀粉的含量,這種方法操作過(guò)程極其復(fù)雜,所需藥品數(shù)量種類眾多,耗時(shí)很長(zhǎng),由于檢測(cè)過(guò)程中的多次轉(zhuǎn)移,使得檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和重復(fù)性都無(wú)法保證,受檢驗(yàn)人員的檢驗(yàn)水平,經(jīng)驗(yàn)豐富程度的影響極大。本文對(duì)利用淀粉的旋光性測(cè)定高粱中淀粉含量的方法進(jìn)行了探究。

1 實(shí)驗(yàn)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(dòng)旋光儀WZ Z-1 S/2 S;C XM-010J X FM110錘式旋風(fēng)磨;T G328 A(S)分析天平;索氏抽提器;波美比重計(jì);P H S-2 F酸度計(jì)。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(jì)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(guò)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分樣方法縮分為50 g,用錘式旋風(fēng)磨粉碎高梁樣品,要求97%以上通過(guò)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(biāo)簽置于干燥器中備用。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

用分析天平準(zhǔn)確稱取備用樣品2.0000 g置于索氏抽提器當(dāng)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(guò)濾后將固體樣品進(jìn)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(jìn)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?jī)?nèi)注入1 mL15%六氰合鐵酸鉀溶液,充分搖勻后進(jìn)行抽濾,將濾液移入100 mL容量瓶中,定容,然后對(duì)溶液進(jìn)行旋光度測(cè)定。

2 數(shù)據(jù)與討論

2.1 確定加熱溫度與回流時(shí)間

分別準(zhǔn)確稱量1.2162 g的可溶性淀粉9份(標(biāo)樣A～I(xiàn)),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(biāo)樣分別加熱至不同的溫度,控制其處于不同的回流時(shí)間。回流完成后將其分別轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中定容,上機(jī)測(cè)定其旋光度,結(jié)果如下：標(biāo)樣A～D加熱溫度為70℃,80℃,90℃,100℃時(shí)未發(fā)生回流現(xiàn)象;標(biāo)樣E～I(xiàn)加熱溫度為120℃,開始有回流產(chǎn)生,其中標(biāo)樣E回流時(shí)間為1 min,測(cè)得旋光度為2.15,標(biāo)樣F回流時(shí)間為5 min,測(cè)得旋光度為2.21;標(biāo)樣G、標(biāo)樣H和標(biāo)樣I的回流時(shí)間分別為10 min、15 min和20 min,測(cè)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(duì)高粱淀粉的旋光法測(cè)定實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)選擇最佳的回流溫度為120℃,最佳的回流時(shí)間應(yīng)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(biāo)樣a～f,分別加入30 mL氯化鈣-醋酸萃取劑。將6份標(biāo)樣分別加熱至不同的溫度,控制其處于不同的回流時(shí)間?；亓魍瓿珊髮⑵浞謩e轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中定容,上機(jī)測(cè)定其旋光度。記錄所得旋光度數(shù)據(jù),以標(biāo)樣質(zhì)量為橫坐標(biāo),旋光度數(shù)值為縱坐標(biāo)繪制淀粉工作曲線。其直線方程的表達(dá)式為：旋光度(α)=1.9268 m-0.1032。

2.3 高粱中脂肪與蛋白質(zhì)對(duì)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(dá)8%～11%,作為大分子的有機(jī)物,高粱樣品中的脂肪和蛋白質(zhì)分子都會(huì)對(duì)旋光測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生影響,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,未脫去脂肪和蛋白質(zhì)的樣品被測(cè)所得的旋光度由2.3降至1.76,這一偏差使得最終計(jì)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(jī)物對(duì)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(cè)淀粉的準(zhǔn)確性。

2.4 回流時(shí)間對(duì)旋光度產(chǎn)生的影響

從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以了解到,進(jìn)行淀粉的旋光測(cè)定實(shí)驗(yàn)時(shí),提取液所用的回流時(shí)間會(huì)對(duì)旋光度產(chǎn)生一定的影響。當(dāng)回流時(shí)間在10 min以下時(shí),樣品的旋光度隨回流時(shí)間的增加而提高;回流時(shí)間為10 min 時(shí),旋光度達(dá)到峰值。超過(guò)10 min后,旋光度隨時(shí)間的增長(zhǎng)而迅速下降。這是因?yàn)樵诨亓鞯母邷丨h(huán)境下,回流時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)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(cè)的準(zhǔn)確度。

2.5 回收率的測(cè)定

分別準(zhǔn)確稱取5份高梁樣品各2.0000 g,按照上述實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行脫脂脫蛋白質(zhì)處理后,各加入可溶性淀粉標(biāo)準(zhǔn)樣品1.2046 g,繼續(xù)按照實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行操作,加熱溫度為120℃,回流時(shí)間為10 min,測(cè)得旋光度分別為4.653,4.600,4.682,4.705和4.722,計(jì)算回收率為98.64%～100.8%,符合定量檢測(cè)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(cè)高粱中淀粉含量過(guò)程中對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。確認(rèn)了測(cè)定之前必須用有機(jī)溶劑對(duì)樣品進(jìn)行脫脂脫蛋白質(zhì)處理。討論了回流時(shí)間在檢測(cè)高粱中淀粉含量過(guò)程中對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。當(dāng)回流時(shí)間為10 min時(shí),旋光度達(dá)到最大值。進(jìn)行了回收率實(shí)驗(yàn),所得回收率為98.64%～100.8%,符合定量檢測(cè)的要求。