不同品牌的大米中淀粉的含量测定研究
广东石油化工学院化学与生命科学学院
生物技术
摘要
淀粉跟稀硫酸在加热的条件下能够完全水解成葡萄糖、麦芽糖等还原糖。
还原糖的测定是糖定量测定的基本方法。
还原糖在碱性条件下被氧化成糖酸及其他产物，3，5-二硝基水杨酸则被还原成棕红色的3-氨基-5硝基水杨酸。
在一定范围内，还原糖的量与棕红色物质的深浅成正比关系，利用分光光度计，在540nm 波长下测定光密度值，查对标准曲线。
由于淀粉完全水解成还原糖的量是成正比的，所以，也与棕红色物质的深浅成正比关系。
关键词水解还原糖吸光度
1 前言
最近网上有人提出疑问：“我们吃的大米淀粉含量究竟有多少？哪种大米的淀粉含量最高？”很多人都不太能准确地回答。
对于我们南方人来说，大米是我们的主要食物、能量来源，基于网上有人提出“大米淀粉含量究竟有多少”的疑问，我们决定对某超市出售的某几种大米的淀粉含量进行实验研究。
通过实验测出不同品种大米的淀粉含量，比较不同品种大米的淀粉含量的高低。
2 实验目的
1、掌握测定稀酸水解淀粉的原理和方法，利用酸水解法测定淀粉的原理，测定不同品牌的大米中淀粉的含量。
3 实验原理
淀粉是植物体最主要的贮藏多糖，也是人和动物的重要食物来源和发酵工业的基本原料。
主要存在于大米、种子和块茎中。
淀粉经过稀硫酸水解后生成葡萄糖、麦芽糖等小分子物质而被机体利用。
酸水解淀粉产生葡萄糖、麦芽糖等还原糖能使3，5-二硝基水杨酸还原，生成棕红色的的3-氨基-5-硝基水杨酸，后者在540nm处有最大吸收峰。
可用比色法进行测定。
反应中还原糖被氧化成相应的糖酸。
反应如下：
淀粉的含量与产生的还原糖的量成正比。
用标准的淀粉溶液制作标准曲线，用比色法测定稀硫酸作用于淀粉后生成的还原糖的量，以单位质量样品在过量酸作用下完全水解生成的还原糖的量从而测定淀粉的含量。
4 实验设备
80℃水浴锅
高速组织捣碎机
分光光度计
20 mL具塞比色管×13
容量瓶（100 mL×7、1000 mL×2）
量筒（20 mL、50 mL）
试管架
移液管（2mL×6、1mL×6）
电子天平
胶头滴管
烧杯
玻璃棒
5 实验材料及试剂
5.1 样品来源
本研究使用的样品包括5种不同品牌的大米。
将这5种不同品牌的大米用蒸馏水进行冲洗以除去大米中的水溶性杂质后待大米晾干后进行实验。
5.2 试剂
5.2.1 2mol/L NaOH 溶液
准确称取4g NaOH固体，溶于15 mL蒸馏水中，并倒入50ml容量瓶中，用蒸馏水分几次清洗烧杯并将清洗的溶液倒入容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度线。
5.2.2 3，5-二硝基水杨酸试剂
准确称取3，5-二硝基水杨酸1g，溶于2mol/L NaOH 溶液20mL，加入50mL蒸馏水，再加入30g酒石酸钾钠，待溶解后用蒸馏水定容至100mL。
盖紧瓶塞，勿让CO2进入。
若溶液浑浊，可过滤后使用。
5.2.3 0.1mol/L柠檬酸缓冲液（pH5.6）
A液（0.1mol/L柠檬酸）：称取C6H8O7٠H2O 21.01g，用蒸馏水溶解并定容至1000mL。
B液（0.1mol/L柠檬酸钠）：称取N a3C6H5O7٠2H2O 29.41g，用蒸馏水溶解并定容至1000mL
A液110 mL与B液290 mL 混匀，即为0.1mol/L柠檬酸缓冲液（pH5.6）。
5.2.4 1mg/mL 淀粉溶液
称取0.1g淀粉溶于0.1mol/L柠檬酸缓冲液（pH5.6）100 mL中。
5.2.5 20%硫酸
用50mL的量筒量取50mL的水，倒入100mL烧杯中；再用20mL的量筒量取12.6mL98%的浓硫酸，沿内壁缓缓倒入烧杯内的水中，边倒边用玻璃棒搅拌。
等冷至室温后，倒入100ml容量瓶中，用蒸馏水分几次清洗烧杯并将清洗的溶液倒入容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度线。
6 操作步骤
6.1 样品淀粉溶液的制备
准备5种不同品牌的大米，标号Ⅰ-1，Ⅱ-2，Ⅲ-3，Ⅳ-4，Ⅴ-5，分别称取适量样品按1:1的比例加蒸馏水在组织捣碎机中以1200r/min捣成匀浆，分别准确称取0.2g捣碎后的匀浆置于5个100ml的容量瓶中，再用6ml的蒸馏水分几次将残渣洗入容量瓶中，摇匀后，加水定容至刻度线，即配成1mg/ml样品淀粉溶液，并在相应的容量瓶上贴上标签1号淀粉溶液，2号淀粉溶液，3号淀粉溶液，4号淀粉溶液，5号淀粉溶液。
6.2 淀粉标准曲线的制作
取7支洁净的具塞比色管，编号，按表1内容进行操作：
表1 淀粉标准曲线制作
操作项目试管号
1 2 3 4 5 6 7
1mg/mL
标准淀粉溶液/mL 0 0.2 0.6 1.0 1.4 1.8 2.0 20%硫酸/mL 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 蒸馏水/mL 2.0 1.8 1.4 1.0 0.6 0.2 0
混匀，置于80℃水中水浴反应3~4min，冷却一段时间后
2mol/LNaOH 溶液/mL 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
混匀
3,5-二硝基水杨酸/mL 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
混匀，置沸水浴煮沸5min，取出，冷至室温后，以1号为参比溶液，
于540nm处测定各试管吸光度
各试管淀粉含量/mg 0 0.2 0.6 1.0 1.4 1.8 2.0 A540
将测定结果记录于表1中，以淀粉含量（mg）为横坐标，吸光度A540为纵坐标，绘制标准曲线。
6.3 样品淀粉的测定
取6支洁净的具塞比色管，编号，按表2内容进行操作。
显色反应后，以0为参比溶液，于540nm处测定Ⅰ-1，Ⅱ-2，Ⅲ-3，Ⅳ-4，Ⅴ-5管的吸光度A540，将测定结果记录于表2中。
7 结果及计算
将测定结果记录于表2中，在标准曲线上查出相应的样品淀粉含量（mg）。
表2 样品淀粉测定
操作项目试管号
O Ⅰ-1 Ⅱ-2 Ⅲ-3 Ⅳ-4 Ⅴ-5
1mg/mL
样品淀粉溶液/mL 0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
20%硫酸/mL 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
蒸馏水/mL 2.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
混匀，置80℃水浴中反应3~4min,冷却一段时间后，
2mol/LNaOH 溶液/mL 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
混匀
3,5-二硝基水杨酸/mL 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 混匀，置于沸水中水浴反应5min，取出，冷至室温后，以0号为参比溶液，
于540nm处测定各试管吸光度
A540
根据测定Ⅰ-1，Ⅱ-2，Ⅲ-3，Ⅳ-4，Ⅴ-5管的吸光度A540，在标准曲线上查出各支
试管的淀粉含量（mg）,按下列公式计算各种大米淀粉含量：
大米淀粉含量=淀粉含量（mg）/样品大米的质量（mg）×100%
8 注意事项
1 由于本实验是以酸作催化剂水解淀粉的，其水解的主要特点是非专一性，因此为了获得较高纯度的淀粉溶液，应尽量减少糖化时杂质的生成,因此选用的大米外观要无结块，无霉变，无异味
2大米所含杂质越少越好，尤其应尽量设法除去水溶性杂质。
3在称取样品时要准确称量，以免造成实验误差。
4 水解了淀粉后，要加入碳酸钠与试管内，中和硫酸，否则会影响3，5-二硝基水杨酸与还原糖的反应。
5 由于本实验要用到浓硫酸配制成20%的硫酸，不论是98%的浓硫酸还是配制好的稀硫酸都具有很强的腐蚀性，98%硫酸还具强烈的吸水性，会烧伤皮肤。
因此操作时都要穿戴好劳防用品。
6 浓硫酸在稀释过程中会产生大量的热量，因此绝对不容许将水往浓硫酸中倒，而只能将浓硫酸往水中倒，在操作时也只能慢慢地、缓缓地将浓硫酸加入水中，并不断进行搅拌1 。
9 费用预算
参考文献
[1]生物化学实验技术教程/ 曾富华主编—北京：高等教育出版社，2011.7
[2]中国食品报/2008 年/4 月/1 日/第007 版
[3]淀粉糖品生产与应用手册（第二版）/ 尤斯主编/2010年5月//第五章。