比色法測(cè)定糜子中的直鏈淀粉

田 翔，喬治軍*，秦慧彬，曹永彪，康國(guó)帥

(1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)作物品種資源研究所，農(nóng)業(yè)部黃土高原作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山西太原 030031；2.晉中市食品藥品監(jiān)督管理局，山西晉中 030600)

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比色法測(cè)定糜子中的直鏈淀粉

田 翔1，喬治軍1*，秦慧彬1，曹永彪2，康國(guó)帥1

(1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)作物品種資源研究所，農(nóng)業(yè)部黃土高原作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山西太原 030031；2.晉中市食品藥品監(jiān)督管理局，山西晉中 030600)

[目的] 尋找科學(xué)準(zhǔn)確的方法測(cè)定糜子中的直鏈淀粉含量。[方法] 通過碘比色法，建立了單波長(zhǎng)法測(cè)定糜子中直鏈淀粉的方法，并對(duì)80份來(lái)自山西不同產(chǎn)地的糜子直鏈淀粉含量進(jìn)行了測(cè)定與分析。[結(jié)果]試驗(yàn)表明，糜子直鏈淀粉測(cè)定的最佳吸收波長(zhǎng)為620 nm，標(biāo)準(zhǔn)工作曲線為y=0.245 4x+0.097 7，R2=0.999 5。對(duì)80份山西不同產(chǎn)地的糜子直鏈淀粉含量測(cè)定分析得出，直鏈淀粉含量變化幅度為 0%～27.96%，平均9.62 %，不同來(lái)源種質(zhì)間的直鏈淀粉含量均有極顯著差異。[結(jié)論]該研究方可法可準(zhǔn)確、簡(jiǎn)便地測(cè)定糜子直鏈淀粉含量，可為糜子淀粉品質(zhì)評(píng)價(jià)提供參考。

糜子；分光光度法；直鏈淀粉

糜子為單子葉禾本科作物，一年生草本植物，是北方重要的糧食作物之一。糜子中的直鏈淀粉含量可影響其感官品質(zhì)，其含量高低可作為評(píng)價(jià)糜子品質(zhì)的一個(gè)重要因素[1]。因此，直鏈淀粉含量對(duì)糜子的合理加工以及種質(zhì)的篩選鑒定均具有重要意義。根據(jù)直鏈淀粉遇碘形成藍(lán)色復(fù)合物，溶液中直鏈淀粉的吸光度值與其濃度成正比。試驗(yàn)采用比色法測(cè)定糜子中的直鏈淀粉。目前，糜子直鏈淀粉含量測(cè)定多借鑒水稻的國(guó)標(biāo)碘比色直鏈淀粉含量測(cè)定法[2]。因此，筆者采用單波長(zhǎng)比色法，馬鈴薯直鏈淀粉混合回歸方程測(cè)定糜子中直鏈淀粉含量，旨在尋找科學(xué)準(zhǔn)確的方法測(cè)定糜子中的直鏈淀粉含量，為糜子食用品質(zhì)評(píng)價(jià)以及品質(zhì)改良提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1供試原料。供試的80份糜子品種由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)作物品種資源研究所提供，其品質(zhì)特性具有廣泛的代表性，編號(hào)為201401～201480。

1.1.2主要儀器。 電熱鼓風(fēng)干燥箱，水浴鍋，上海光譜SP-756型紫外可見分光光度計(jì)，分析天平BSA124S，旋風(fēng)磨Cyclotec1093，AP-300旋光儀，可調(diào)式電爐2000 W，容量瓶100 ml。

1.1.3主要試劑。直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)樣品及支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)樣品，北京索萊寶科技有限公司；石油醚、氫氧化鈉、乙酸、碘、碘化鉀、無(wú)水乙醇，均為分析純，購(gòu)自天津。

1.2 方法

1.2.1水分測(cè)定。采用GB5497-85定溫定時(shí)烘干法，用已烘至恒重的鋁盒分別稱取糜子粉末3 g( 準(zhǔn)確至0.000 1 g )2份，攤平，置于130 ℃烘箱內(nèi)，烘40 min，取出放干燥器內(nèi)冷卻，至恒重，計(jì)算糜子中水分含量。

1.2.2馬鈴薯直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線。取100 ml容量瓶，加入馬鈴薯直鏈淀粉和支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)樣品各0.100 0 g，依次加入無(wú)水乙醇1.0 ml，9.0 ml 1.0 mol/L NaOH溶液搖勻，然后將混合物在沸水浴中加熱10 min分散直鏈淀粉，迅速冷卻后用二重水定容，即為1 mg/ml直鏈/支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)液。在5個(gè)100 ml容量瓶中分別加入上述直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液0、0.25、0.50、1.00、1.50 ml，再依次加入1 mg/ml支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液5.00、4.75、4.50、4.00、3.50 ml，另取一個(gè)100 ml容量瓶，加入5.00 ml 0.09 mol/L氫氧化鈉溶液，作空白。然后于各瓶中依次加入1.00 ml 1 mol/L醋酸溶液及1.00 ml碘試劑，用水定容，顯色10 min，用紫外可見分光光度計(jì)在波長(zhǎng)620 nm處測(cè)定溶液吸光度，以直鏈淀粉含量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線[3]。

1.2.3樣品制備。稱取粉碎后的糜子樣品0.100 0 g置于100 ml容量瓶中，加 1.00 ml無(wú)水乙醇和9.00 ml 1 mol/L氫氧化鈉溶液，在沸水浴中加熱10 min后冷卻并定容，搖勻使樣品充分溶解。吸取樣品液20.00 ml于50 ml具塞試管，加入8.00 ml石油醚，間歇搖動(dòng)10 min，靜置15 min，分層后吸去上層石油醚，重復(fù)操作3次。吸取脫脂后的堿分散液5.00 ml于100 ml容量瓶中，加少量二重水，再加1.00 ml醋酸溶液和1.00 ml碘試劑，定容至100 ml，顯色10 min，以空白作對(duì)照，在波長(zhǎng)620 nm處測(cè)定樣品的吸光度值A(chǔ)，從曲線上查得樣品中的直鏈淀粉含量，以糜子直鏈淀粉干基質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示。

1.2.4計(jì)算結(jié)果。直鏈淀粉含量以干基百分率表示。以吸收值對(duì)應(yīng)校準(zhǔn)曲線，查得其含量，取2次測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值，相對(duì)誤差小于2%。

式中，G為從相應(yīng)的混合校準(zhǔn)曲線求出直鏈淀粉的質(zhì)量(mg)；W為稱取樣品的質(zhì)量，100 mg；H為水分百分率。

2 結(jié)果與分析

2.1 馬鈴薯直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制在波長(zhǎng)620 nm處測(cè)定溶液吸光度，以吸光度為縱坐標(biāo)，直鏈淀粉含量為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。如圖1，直鏈淀粉含量與吸光值有較好的線性關(guān)系，其線性回歸方程為y=0.245 4x+0.097 7，相關(guān)系數(shù)R2=0.999 5。該標(biāo)準(zhǔn)曲線是根據(jù)直鏈和支鏈淀粉混合物的光吸收值繪制。從標(biāo)準(zhǔn)曲線中求得直鏈淀粉含量，這樣可以校正在試驗(yàn)樣品中支鏈淀粉對(duì)直鏈淀粉碘復(fù)合物顏色的影響[4]。

2.2 糜子直鏈淀粉含量直鏈淀粉含量作為糜子食用和加工品質(zhì)的一項(xiàng)重要決定因素，一直受到育種家們的高度關(guān)注，也是培育糯糜子品種的一個(gè)重要指標(biāo)，而糯糜子種質(zhì)的鑒定篩選和利用則是培育糯糜子品種的關(guān)鍵所在。糜子的直鏈淀粉含量范圍為0%～27.96%，平均9.62%。這說明從我國(guó)保存的現(xiàn)有糜子種質(zhì)資源中，篩選低直鏈淀粉糜子種質(zhì)具有很大潛力。有28個(gè)品種的直鏈淀粉含量0，均為黍子，直鏈淀粉含量1%～5%的品種數(shù)有15個(gè)，直鏈淀粉含量為6%～18%的品種有8個(gè)，伊選紅糜和瓦灰軟黍直鏈淀粉含量15.0%，適口性良好。直鏈淀粉含量19%～21%的有16個(gè)品種，直鏈淀粉含量為22%～28%的有13個(gè)品種，隴糜9號(hào)內(nèi)糜3號(hào)直鏈淀粉含量最高，達(dá)到27.96%。

2.3 直鏈淀粉測(cè)定時(shí)間和pHpH和溫度對(duì)測(cè)定結(jié)果影響也較大，為了保證測(cè)定結(jié)果，該研究測(cè)定均在pH 3.5～4.0以及 25 ℃室溫的條件下進(jìn)行。當(dāng)pH>4.3，溶液會(huì)漸變成無(wú)色。靜置10、20、60、120 min以及1 d后，將測(cè)得的直鏈含量進(jìn)行比較，結(jié)果表明，直鏈淀粉含量的吸光度測(cè)定值隨著反應(yīng)時(shí)間增長(zhǎng)基本都減小了但變化不大，最大差值為0.04，符合試驗(yàn)誤差要求。由此可以說明，反應(yīng)只需10 mim即可滿足測(cè)定要求，而對(duì)于大批量樣品來(lái)說，如果測(cè)定在1 d內(nèi)不能完成，樣品封口保留過夜，完全可以用于繼續(xù)測(cè)定[5-6]。

3 結(jié)論與討論

該研究對(duì)單波長(zhǎng)比色法測(cè)定糜子直鏈淀粉含量進(jìn)行了分析，并篩選出一些高直鏈淀粉和低直鏈淀粉糜子資源，為糜子食味品質(zhì)評(píng)價(jià)、直鏈淀粉改良中的親本選擇提供了基礎(chǔ)參考。另外，利用該研究的直鏈淀粉含量測(cè)定方法可以對(duì)糜子種質(zhì)資源進(jìn)一步鑒定篩選，挖掘出特異的高直鏈、支鏈淀粉資源，擴(kuò)大糜子種質(zhì)資源的利用。

3.1 直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立該研究建立了糜子直鏈、支鏈淀粉的混合標(biāo)準(zhǔn)曲線，消除了支鏈淀粉與碘形成的紫紅色復(fù)合物的吸收背景。由于糜子直鏈、支鏈淀粉與馬鈴薯直鏈、支鏈淀粉相比有其自身的特點(diǎn)，依照馬鈴薯標(biāo)準(zhǔn)品必然產(chǎn)生一定的系統(tǒng)誤差，為了使糜子直鏈淀粉含量更加準(zhǔn)確，有必要分離高純度的糜子直、支鏈淀粉后建立標(biāo)準(zhǔn)曲線[7-9]。

3.2 不同糜子品種(系)的直鏈淀粉含量分析該研究測(cè)定的80個(gè)糜子品種的直鏈淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)變幅為0%～27.96%，平均為9.62%。利用該研究的直鏈淀粉含量測(cè)定方法對(duì)山西糜子資源進(jìn)一步鑒定篩選，挖掘出特異的高直、支鏈淀粉資源，擴(kuò)大糜子種質(zhì)資源的利用。

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A Spectrophotometric Method for the Determination of Amylose inPanicummiliaceumL.

TIAN Xiang, QIAO Zhi-jun*, QIN Hui-bin et al

(Institute of Crop Germplasm Resources, Shanxi Academy of Agricultural Sciences, Key Laboratory of Crop Gene Resources and Germplasm Enhancement on Loess Plateau of Ministry of Agriculture, Taiyuan, Shanxi 030031)

[Objective] To find a scientific and accurate method for determination of amylose inPanicummiliaceumL.. [Method] By iodine colorimetry, a single wavelength method was developed for the determination of amylose inP.miliaceumL., amylose content in 80 samples ofP.miliaceumcollected from different places of Shanxi were determined and analyzed. [Result] The results showed that the optimal absorption wavelength ofP.miliaceumamylose determination is 620 nm, standard curve isy= 0.245 4x+ 0.097 7,R2= 0.999 5. 80 copies ofP.miliaceumamylose content from different areas in Shanxi were measured and analyzed, amylose content change range from 0% to 27.96%, with an average of 9.62%, amylose content among different sources of germplasm has extremely significant differences. [Conclusion] The method can accurately and easily measure amylose content inP.miliaceum, which can provide a reference for quality evaluation ofP.miliaceumstarch.

PanicummiliaceumL.; Spectrophotometry determination; Amylose

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(CARS-07-12.5-A12)。

田翔(1982- )，女，山西文水人，研究實(shí)習(xí)員，碩士，從事黍稷品質(zhì)分析研究。*通訊作者，研究員，從事糜子栽培和種質(zhì)資源研究。

2015-02-10

S 516

A

0517-6611(2015)09-283-02