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摘要:研究建立同时测定珍珠粟直链和支链淀粉含量的检测方法,并通过测定分析13个种质资源中直链与支链淀粉含量的变化,为筛选适宜的加工品种提供依据。根据双波长选择原理和扫描光图谱,确定直链淀粉的测定波长、参比波长分别为634、426 nm,支链淀粉的测定波长、参比波长分别为539、763 nm。直链淀粉浓度在4~44 mg/L之间(r=0.999 3)、支链淀粉浓度在20~120 mg/L(r=0.999 3)之间,其碘复合物与吸光度呈良好的线性关系。结果表明,13个珍珠粟供试样品中直链、支链淀粉的含量分别为16.07%~23.48%、52.34%~73.80%,支链淀粉含量差异是引起总淀粉含量差异的主要因素。样品88、50、59、1-1的品种优良,可作为选种栽培、精深加工的优选品种。
关键词:双波长分光光度法;珍珠粟;直链淀粉;支链淀粉
中图分类号: S515.01文献标志码: A
文章编号:1002-1302(2016)12-0331-04
收稿日期:2016-04-22
基金项目:江苏省农业科技自主创新资金[编号:CX(12)1005-7];国家牧草产业技术体系盐城综合试验站(编号:CARS-35-31);江苏省农业三新工程(编号:SXGC[2015]334)。
作者简介:马艳弘(1972—),女,山西中阳人,博士,副研究员,主要从事耐盐蔬菜食品加工技术及副产物综合利用研究。Tel:(025)84390613;E-mail:[email protected]。
[JP2]珍珠粟(pearl millet),即御谷(Penniseetum glaucum),亦称美洲狼尾草等,原产于非洲,现已广泛分布于热带、亚热带地区,为世界上六大禾谷类作物之一,是位于印度、非洲等半干旱地区人们的主要杂粮作物。珍珠粟具有生长速度快、茎叶产量高、营养成分高、适应性广、适口性好、抗逆性强等特点,尤其适合在高温、干旱、盐碱地区生长[1],既是重要的优质牧草和粮食作物来源[2],同时也是防风固沙、改良土壤的优良先锋草种[3]。我国珍珠粟的栽培历史悠久,在古代曾将其作为贡品供皇室贵族享用,因而珍珠粟也有“御谷”之称,但是真正从事珍珠粟的研究仅始于20世紀40年代。经过几十年的发展,目前已陆续培育、鉴定、引进包括宁牧26-2美洲狼尾草、宁杂3号美洲狼尾草、宁杂4号美洲狼尾草等国家审定品种在内的300多份品种资源,栽培面积逐年增加,在畜牧养殖业、工业造纸、生物能源等领域发挥着越来越重要的作用[4-5]。
珍珠粟种子营养丰富,不仅含有大量淀粉,而且还含有比小麦、大米、玉米、高粱更高含量的蛋白、脂肪和钙、铁、锌等营养成分[6]。此外,珍珠粟还含有丰富的膳食纤维、多酚和黄酮等生物活性物质[7],具有清除自由基、抗氧化[8-9]、预防糖尿病、抗癌、预防便秘、控制血压和低密度脂蛋白水平等生物学功能[10-11],可作为预防多种疾病发生的重要食疗策略[12]。但是遗憾的是,迄今为止国内学者对珍珠粟的研究仅集中在栽培育种和茎叶的饲料发酵方面,而对珍珠粟作为杂粮的营养特性、食用品质、检测技术等方面的研究却未见报道。
淀粉是珍珠粟最主要的食用成分,其含量和组成对其功能、营养及食味特性与加工品质影响较大[13]。差示扫描量热仪法(简称DSC)、高效空间排阻色谱法(简称HPSEC)、近红外光谱法(简称NIR)、热重法(简称TG)、酶法、双波长比色法、三波长检测法[14-15]均可用于淀粉的检测。这些方法有的操作繁琐,有的易受样品中糖类、脂类等物质干扰,有的虽然精确,但是检测成本高、结果计算复杂,使其应用均受到不同程度的限制。其中,双波长比色法因具有简便快速、成本低、准确度高并可同时检测支链、直链淀粉等特点而在植物淀粉检测中备受关注[16-18]。本研究采用双波长比色法同时测定不同资源珍珠粟中直链、支链淀粉的含量,在建立同时测定珍珠粟中支链、直链淀粉含量的可靠分析技术的同时,进一步分析不同种质资源珍珠粟淀粉组分比例间的差异,为进一步开展珍珠粟杂交育种、品质分析、保健食品开发以及资源的综合利用提供参考。
[BT1-*3]1材料与方法
1.1材料与试剂
供试珍珠粟资源:采自江苏省农业科学院试验基地,均为通过美国引进的Bil3B综合种套袋自交后采集的具有不同特性的种质资源。种子自然干燥后,用万能粉碎机粉碎,储存于封口袋内并放置于干燥器中保存备用。直链与支链淀粉标准品:美国Sigma公司;其余常规试剂石油醚、氢氧化钾、盐酸、碘、碘化钾均为国产分析纯产品。
碘试剂的配制,称取18.5 g碘化钾,溶于少量蒸馏水中,再加6.5 g碘,待溶解后用蒸馏水定容至100 mL,贮存于棕色瓶中备用。
1.2仪器与设备
D-8紫外可见分光光度计,南京菲勒仪器有限公司;ML204万分之一天平,梅特勒仪器有限公司;DHG-9076A电热鼓风干燥箱,上海精宏实验设备有限公司;DK-8D数显恒温水浴锅,上海精宏实验设备有限公司;FW100万能粉碎机,天津市泰斯特仪器有限公司;SZF-06A粗脂肪测定仪,上海新嘉电子有限公司;FE20 pH计,梅特勒仪器有限公司。
1.3试验方法
1.3.1淀粉标准工作液的制备准确称取各0.100 0 g直链淀粉标准品、支链淀粉标准品,分别放入100 mL烧杯中,加10 mL 1 mol/L 氢氧化钾溶液,置于85 ℃水浴中充分搅拌溶解。然后用蒸馏水定容至50 mL,混合均匀,即为2.0 mg/mL直链淀粉标准工作液和2.0 mg/mL支链淀粉标准工作液。
1.3.2直链与支链淀粉检测波长的确定吸取1.0 mL直链淀粉标准工作液和0.5 mL支链淀粉标准工作液,分别放入100 mL烧杯中,加25 mL蒸馏水,用0.1 mol/L盐酸溶液调pH值至3.0,再加入0.05 mL碘试剂,并用蒸馏水定容至 50 mL。室温下静置25 min后以蒸馏水为空白对照,分别在紫外-可见分光光度计上进行400~800 nm波段光谱扫描,分别获得二者的吸收光谱图,根据等吸收点作图法确定直链淀粉的测定波长(λ1)、参比波长(λ2),以及支链淀粉的测定波长(λ3)、参比波长(λ4)。 1.3.3直链与支链淀粉标准曲线的绘制分别取0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1.1 mL直链淀粉标准工作液于烧杯中,加 25 mL 蒸馏水,用盐酸溶液调节pH值至3.0,加0.05 mL碘试剂,用蒸馏水定容至50 mL。室温下静置25 min,在波长λ1、λ2下分别测定吸光度D1、D2,以二者的差值ΔD为纵坐标、直链淀粉浓度为横坐标,即可绘制出双波长直链淀粉标准曲线;分别取1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 mL 支鏈淀粉标准工作液于烧杯中,其他操作同直链淀粉,根据结果即可绘制支链淀粉标准曲线。
1.3.4珍珠粟种子的处理与淀粉含量的测定将自然风干的珍珠粟种子用万能粉碎机打成粉末,称质量,置于 60 ℃鼓风干燥箱中烘干至恒质量,测得水分含量W1;称取1.000 g烘干样品(m),加入 80 mL 石油醚,加热回流脱脂4 h,然后放入干燥箱中烘干至恒质量,利用粗脂肪测定仪测定粗脂肪含量W2。再称取0.100 g脱脂样品,加入10 mL 1 mol/L氢氧化钾,于85 ℃水浴中充分搅拌溶解后,用蒸馏水定容至50 mL,静置20 min后过滤。各品种均取3 mL滤液,加入25 mL蒸馏水,用盐酸溶液调节pH值至3.0,样品测定液中加 0.05 mL 碘试剂,测定液、空白液均用蒸馏水定容至50 mL。室温静置25 min后,以蒸馏水为空白对照,测定各样品吸光度。根据直链、支链淀粉的双波长标准曲线算出样品的直链、支链淀粉含量,二者相加即得烘干样品总淀粉含量。直链淀粉、支链淀粉、总淀粉含量计算公式分别如下:
[JZ]直链淀粉含量=[SX(]C直×50×50×103×(m×1 000)×(1-W2)[SX)]×100%;
[JZ]支链淀粉含量=[SX(]C支×50×50×103×(m×1 000)×(1-W2)[SX)]×100%;
[JZ]总淀粉含量=直链淀粉含量 支链淀粉含量。
式中:C直、C支分别为根据直链、支链淀粉标准曲线计算的样品液中直链、支链淀粉浓度,mg/mL。
1.3.5双波长法的测定稳定性、测定精度与加标回收率试验分别取直链、支链淀粉标准液,每隔5 min测定1次吸光度,计算平均值、相对标准偏差RSD值,评价双波长检测法的稳定性;对于同一珍珠粟样品,同时测定直链、支链淀粉的含量,进行4次重复测定,计算结果的平均值与RSD值,评价其测定精度;在已测得直链、支链淀粉含量的珍珠粟样品中,分别添加准确称量的不同质量的直链、支链淀粉标准品,测定直链、支链淀粉含量,按照下列公式计算加标回收率及RSD值,以此检验双波长法测定珍珠粟淀粉含量的准确度:
[JZ]加标回收率=(m1-m2 )/m3×100%。
式中:m1为加标准品后样品测定的总质量,g;m2为样品中原有直链或支链淀粉的质量,g;m3为添加的直链或支链淀粉标准品的质量,g。
2结果与分析
2.1直链、支链淀粉测定波长与参比波长的确定
利用淀粉经I2-KI复合物溶液染色后直链淀粉呈蓝色、支链淀粉呈紫色的原理,将直链与支链淀粉标准品经碘试剂处理后,用紫外-可见分光光度计进行400~800 nm的光谱扫描。由图1可知,直链、支链淀粉的最大吸收波长分别为634 nm(λ1)、539 nm(λ3)。按照双波长测定的等吸收点作图法,确定直链淀粉测定波长为634 nm(λ1),参比波长为 426 nm(λ2);支链淀粉测定波长为539 nm(λ3),参比波长为763 nm(λ4)。
[TPMYH1.tif]
2.2直链、支链淀粉标准曲线的绘制
采用双波长分光光度计法,分别于已确定的双波长条件下测定不同浓度直链、支链淀粉标准工作液的吸光度。根据测定结果绘制的直链、支链淀粉标准曲线分别如图2、图3所示,所得直链淀粉的回归方程为y直=19796 0x-0.050 3,[JP3]r2=0.999 3;支链淀粉的回归方程为y支=5.000 0x-0.021 3,r2=0.999 3。结果表明,直链淀粉浓度在4~44 mg/L之间, 支链
[FK(W10][TPMYH2.tif]
淀粉浓度在 20~120 mg/L之间,其碘复合物与吸光度呈良好的线性关系。
2.3不同资源珍珠粟种子的淀粉含量变化
由表1可见,供试样品水分含量为7.92%~9.48%,脂肪含量为5.43%~8.27%;烘干样品中直链淀粉含量为1607%~23.48%,[CM(17*2]支链淀粉含量为52.34%~73.80%,总[CM)]
[FK(W10][TPMYH3.tif]
淀粉含量为71.11%~90.55%;品种间支链淀粉变异系数(10.27%)大于直链淀粉的变异系数(9.80%),表明珍珠粟种子间总淀粉差异主要由支链淀粉引起;品种间支链、直链淀粉含量比的变异系数最大(15.83%),表明不同品种珍珠粟种子的食用与加工特性有较大差异,其中样品1-1的直链淀粉含量最低,支链淀粉含量最高。
2.4双波长法的测定稳定性试验
取直链淀粉、支链淀粉标准液,每隔5 min测定1次吸光度。从表2可见,直链、支链淀粉溶液在所测时间范围内测定值的相对偏差RSD<1%,15~30 min内检测结果基本稳定,表明试验重复性好,双波长法的检测结果相对稳定。
2.5双波长法测定精确度评价
选择50、69、1-1样品,经脱水、脱脂处理后对其中的直链、支链淀粉含量分别进行4次重复测定,由表3可见,4次试验值之间的一致性较好,3个样品的直链、支链淀粉的RSD均小于1%,表明采用双波长法同时测定珍珠粟淀粉样品中直链、支链淀粉具有较高的精确度。 2.6樣品加标回收率测定结果
为了检测珍珠粟资源种子中淀粉含量测定结果的准确性,在已测得直链、支链淀粉含量的样品中,选择88号样品,添加准确称量的直链、支链淀粉标准品,求其回收率。由表4可见,直链、支链淀粉其回收率在95.00%~98.29%之间,RSD均小于1.5%,满足检测要求,说明该分析检测方法具有较高的准确度,适用于同时测定珍珠粟种子样品中的直链、支链淀粉含量。
3结论
双波长比色法是一种相对准确、稳定、被广泛应用于植物淀粉含量精细检测的快速检测方法。本研究利用碘试剂与淀粉发生的显色反应,建立了采用双波长分光光度法同时测定珍珠粟直链与支链淀粉含量的快速检测方法。由其光谱扫描结果发现,珍珠粟直链淀粉的测定波长、参比波长分别为634、426 nm,支链淀粉的测定波长、参比波长分别为539、763 nm;直链淀粉浓度在4~44 mg/L之间线性良好,支链淀粉浓度在20~120 mg/L之间线性良好。此方法精密度高、稳定性好(RSD均小于1.00%)、样品加标回收率在95.00%~9829%之间,且相对标准偏差小(RSD小于1.5%),可用于珍珠粟直链、支链淀粉含量的准确检测。
禾谷类作物中直链与支链淀粉的含量与比例会直接影响作物的色泽、香气、柔软性等食用品质与出饭率、贮藏加工特性[19]。有研究认为,含有中等偏低直链淀粉含量的品种或支链淀粉含量高的品种的品质较好[20-21]。本研究在建立珍珠粟淀粉双波长法检测基础上,对不同品种珍珠粟中直链淀粉、支链淀粉进行测定,结果表明:供试不同珍珠粟种质资源的食用加工特性有较大差异,直链、支链淀粉的含量分别为 16.07%~23.48%、52.34%~73.80%,总淀粉含量为 71.11%~90.55%,支链淀粉含量差异是总淀粉含量差异的主要因素,其变异系数(10.27%)高于直链淀粉含量的变异系数。样品88、50、59、1-1的品种优良,直链淀粉含量较低、支链淀粉含量较高,可作为选种栽培、精深加工的主要品种。
[HS2][HT8.5H]参考文献:[HT8.SS]
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关键词:双波长分光光度法;珍珠粟;直链淀粉;支链淀粉
中图分类号: S515.01文献标志码: A
文章编号:1002-1302(2016)12-0331-04
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基金项目:江苏省农业科技自主创新资金[编号:CX(12)1005-7];国家牧草产业技术体系盐城综合试验站(编号:CARS-35-31);江苏省农业三新工程(编号:SXGC[2015]334)。
作者简介:马艳弘(1972—),女,山西中阳人,博士,副研究员,主要从事耐盐蔬菜食品加工技术及副产物综合利用研究。Tel:(025)84390613;E-mail:[email protected]。
[JP2]珍珠粟(pearl millet),即御谷(Penniseetum glaucum),亦称美洲狼尾草等,原产于非洲,现已广泛分布于热带、亚热带地区,为世界上六大禾谷类作物之一,是位于印度、非洲等半干旱地区人们的主要杂粮作物。珍珠粟具有生长速度快、茎叶产量高、营养成分高、适应性广、适口性好、抗逆性强等特点,尤其适合在高温、干旱、盐碱地区生长[1],既是重要的优质牧草和粮食作物来源[2],同时也是防风固沙、改良土壤的优良先锋草种[3]。我国珍珠粟的栽培历史悠久,在古代曾将其作为贡品供皇室贵族享用,因而珍珠粟也有“御谷”之称,但是真正从事珍珠粟的研究仅始于20世紀40年代。经过几十年的发展,目前已陆续培育、鉴定、引进包括宁牧26-2美洲狼尾草、宁杂3号美洲狼尾草、宁杂4号美洲狼尾草等国家审定品种在内的300多份品种资源,栽培面积逐年增加,在畜牧养殖业、工业造纸、生物能源等领域发挥着越来越重要的作用[4-5]。
珍珠粟种子营养丰富,不仅含有大量淀粉,而且还含有比小麦、大米、玉米、高粱更高含量的蛋白、脂肪和钙、铁、锌等营养成分[6]。此外,珍珠粟还含有丰富的膳食纤维、多酚和黄酮等生物活性物质[7],具有清除自由基、抗氧化[8-9]、预防糖尿病、抗癌、预防便秘、控制血压和低密度脂蛋白水平等生物学功能[10-11],可作为预防多种疾病发生的重要食疗策略[12]。但是遗憾的是,迄今为止国内学者对珍珠粟的研究仅集中在栽培育种和茎叶的饲料发酵方面,而对珍珠粟作为杂粮的营养特性、食用品质、检测技术等方面的研究却未见报道。
淀粉是珍珠粟最主要的食用成分,其含量和组成对其功能、营养及食味特性与加工品质影响较大[13]。差示扫描量热仪法(简称DSC)、高效空间排阻色谱法(简称HPSEC)、近红外光谱法(简称NIR)、热重法(简称TG)、酶法、双波长比色法、三波长检测法[14-15]均可用于淀粉的检测。这些方法有的操作繁琐,有的易受样品中糖类、脂类等物质干扰,有的虽然精确,但是检测成本高、结果计算复杂,使其应用均受到不同程度的限制。其中,双波长比色法因具有简便快速、成本低、准确度高并可同时检测支链、直链淀粉等特点而在植物淀粉检测中备受关注[16-18]。本研究采用双波长比色法同时测定不同资源珍珠粟中直链、支链淀粉的含量,在建立同时测定珍珠粟中支链、直链淀粉含量的可靠分析技术的同时,进一步分析不同种质资源珍珠粟淀粉组分比例间的差异,为进一步开展珍珠粟杂交育种、品质分析、保健食品开发以及资源的综合利用提供参考。
[BT1-*3]1材料与方法
1.1材料与试剂
供试珍珠粟资源:采自江苏省农业科学院试验基地,均为通过美国引进的Bil3B综合种套袋自交后采集的具有不同特性的种质资源。种子自然干燥后,用万能粉碎机粉碎,储存于封口袋内并放置于干燥器中保存备用。直链与支链淀粉标准品:美国Sigma公司;其余常规试剂石油醚、氢氧化钾、盐酸、碘、碘化钾均为国产分析纯产品。
碘试剂的配制,称取18.5 g碘化钾,溶于少量蒸馏水中,再加6.5 g碘,待溶解后用蒸馏水定容至100 mL,贮存于棕色瓶中备用。
1.2仪器与设备
D-8紫外可见分光光度计,南京菲勒仪器有限公司;ML204万分之一天平,梅特勒仪器有限公司;DHG-9076A电热鼓风干燥箱,上海精宏实验设备有限公司;DK-8D数显恒温水浴锅,上海精宏实验设备有限公司;FW100万能粉碎机,天津市泰斯特仪器有限公司;SZF-06A粗脂肪测定仪,上海新嘉电子有限公司;FE20 pH计,梅特勒仪器有限公司。
1.3试验方法
1.3.1淀粉标准工作液的制备准确称取各0.100 0 g直链淀粉标准品、支链淀粉标准品,分别放入100 mL烧杯中,加10 mL 1 mol/L 氢氧化钾溶液,置于85 ℃水浴中充分搅拌溶解。然后用蒸馏水定容至50 mL,混合均匀,即为2.0 mg/mL直链淀粉标准工作液和2.0 mg/mL支链淀粉标准工作液。
1.3.2直链与支链淀粉检测波长的确定吸取1.0 mL直链淀粉标准工作液和0.5 mL支链淀粉标准工作液,分别放入100 mL烧杯中,加25 mL蒸馏水,用0.1 mol/L盐酸溶液调pH值至3.0,再加入0.05 mL碘试剂,并用蒸馏水定容至 50 mL。室温下静置25 min后以蒸馏水为空白对照,分别在紫外-可见分光光度计上进行400~800 nm波段光谱扫描,分别获得二者的吸收光谱图,根据等吸收点作图法确定直链淀粉的测定波长(λ1)、参比波长(λ2),以及支链淀粉的测定波长(λ3)、参比波长(λ4)。 1.3.3直链与支链淀粉标准曲线的绘制分别取0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1.1 mL直链淀粉标准工作液于烧杯中,加 25 mL 蒸馏水,用盐酸溶液调节pH值至3.0,加0.05 mL碘试剂,用蒸馏水定容至50 mL。室温下静置25 min,在波长λ1、λ2下分别测定吸光度D1、D2,以二者的差值ΔD为纵坐标、直链淀粉浓度为横坐标,即可绘制出双波长直链淀粉标准曲线;分别取1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 mL 支鏈淀粉标准工作液于烧杯中,其他操作同直链淀粉,根据结果即可绘制支链淀粉标准曲线。
1.3.4珍珠粟种子的处理与淀粉含量的测定将自然风干的珍珠粟种子用万能粉碎机打成粉末,称质量,置于 60 ℃鼓风干燥箱中烘干至恒质量,测得水分含量W1;称取1.000 g烘干样品(m),加入 80 mL 石油醚,加热回流脱脂4 h,然后放入干燥箱中烘干至恒质量,利用粗脂肪测定仪测定粗脂肪含量W2。再称取0.100 g脱脂样品,加入10 mL 1 mol/L氢氧化钾,于85 ℃水浴中充分搅拌溶解后,用蒸馏水定容至50 mL,静置20 min后过滤。各品种均取3 mL滤液,加入25 mL蒸馏水,用盐酸溶液调节pH值至3.0,样品测定液中加 0.05 mL 碘试剂,测定液、空白液均用蒸馏水定容至50 mL。室温静置25 min后,以蒸馏水为空白对照,测定各样品吸光度。根据直链、支链淀粉的双波长标准曲线算出样品的直链、支链淀粉含量,二者相加即得烘干样品总淀粉含量。直链淀粉、支链淀粉、总淀粉含量计算公式分别如下:
[JZ]直链淀粉含量=[SX(]C直×50×50×103×(m×1 000)×(1-W2)[SX)]×100%;
[JZ]支链淀粉含量=[SX(]C支×50×50×103×(m×1 000)×(1-W2)[SX)]×100%;
[JZ]总淀粉含量=直链淀粉含量 支链淀粉含量。
式中:C直、C支分别为根据直链、支链淀粉标准曲线计算的样品液中直链、支链淀粉浓度,mg/mL。
1.3.5双波长法的测定稳定性、测定精度与加标回收率试验分别取直链、支链淀粉标准液,每隔5 min测定1次吸光度,计算平均值、相对标准偏差RSD值,评价双波长检测法的稳定性;对于同一珍珠粟样品,同时测定直链、支链淀粉的含量,进行4次重复测定,计算结果的平均值与RSD值,评价其测定精度;在已测得直链、支链淀粉含量的珍珠粟样品中,分别添加准确称量的不同质量的直链、支链淀粉标准品,测定直链、支链淀粉含量,按照下列公式计算加标回收率及RSD值,以此检验双波长法测定珍珠粟淀粉含量的准确度:
[JZ]加标回收率=(m1-m2 )/m3×100%。
式中:m1为加标准品后样品测定的总质量,g;m2为样品中原有直链或支链淀粉的质量,g;m3为添加的直链或支链淀粉标准品的质量,g。
2结果与分析
2.1直链、支链淀粉测定波长与参比波长的确定
利用淀粉经I2-KI复合物溶液染色后直链淀粉呈蓝色、支链淀粉呈紫色的原理,将直链与支链淀粉标准品经碘试剂处理后,用紫外-可见分光光度计进行400~800 nm的光谱扫描。由图1可知,直链、支链淀粉的最大吸收波长分别为634 nm(λ1)、539 nm(λ3)。按照双波长测定的等吸收点作图法,确定直链淀粉测定波长为634 nm(λ1),参比波长为 426 nm(λ2);支链淀粉测定波长为539 nm(λ3),参比波长为763 nm(λ4)。
[TPMYH1.tif]
2.2直链、支链淀粉标准曲线的绘制
采用双波长分光光度计法,分别于已确定的双波长条件下测定不同浓度直链、支链淀粉标准工作液的吸光度。根据测定结果绘制的直链、支链淀粉标准曲线分别如图2、图3所示,所得直链淀粉的回归方程为y直=19796 0x-0.050 3,[JP3]r2=0.999 3;支链淀粉的回归方程为y支=5.000 0x-0.021 3,r2=0.999 3。结果表明,直链淀粉浓度在4~44 mg/L之间, 支链
[FK(W10][TPMYH2.tif]
淀粉浓度在 20~120 mg/L之间,其碘复合物与吸光度呈良好的线性关系。
2.3不同资源珍珠粟种子的淀粉含量变化
由表1可见,供试样品水分含量为7.92%~9.48%,脂肪含量为5.43%~8.27%;烘干样品中直链淀粉含量为1607%~23.48%,[CM(17*2]支链淀粉含量为52.34%~73.80%,总[CM)]
[FK(W10][TPMYH3.tif]
淀粉含量为71.11%~90.55%;品种间支链淀粉变异系数(10.27%)大于直链淀粉的变异系数(9.80%),表明珍珠粟种子间总淀粉差异主要由支链淀粉引起;品种间支链、直链淀粉含量比的变异系数最大(15.83%),表明不同品种珍珠粟种子的食用与加工特性有较大差异,其中样品1-1的直链淀粉含量最低,支链淀粉含量最高。
2.4双波长法的测定稳定性试验
取直链淀粉、支链淀粉标准液,每隔5 min测定1次吸光度。从表2可见,直链、支链淀粉溶液在所测时间范围内测定值的相对偏差RSD<1%,15~30 min内检测结果基本稳定,表明试验重复性好,双波长法的检测结果相对稳定。
2.5双波长法测定精确度评价
选择50、69、1-1样品,经脱水、脱脂处理后对其中的直链、支链淀粉含量分别进行4次重复测定,由表3可见,4次试验值之间的一致性较好,3个样品的直链、支链淀粉的RSD均小于1%,表明采用双波长法同时测定珍珠粟淀粉样品中直链、支链淀粉具有较高的精确度。 2.6樣品加标回收率测定结果
为了检测珍珠粟资源种子中淀粉含量测定结果的准确性,在已测得直链、支链淀粉含量的样品中,选择88号样品,添加准确称量的直链、支链淀粉标准品,求其回收率。由表4可见,直链、支链淀粉其回收率在95.00%~98.29%之间,RSD均小于1.5%,满足检测要求,说明该分析检测方法具有较高的准确度,适用于同时测定珍珠粟种子样品中的直链、支链淀粉含量。
3结论
双波长比色法是一种相对准确、稳定、被广泛应用于植物淀粉含量精细检测的快速检测方法。本研究利用碘试剂与淀粉发生的显色反应,建立了采用双波长分光光度法同时测定珍珠粟直链与支链淀粉含量的快速检测方法。由其光谱扫描结果发现,珍珠粟直链淀粉的测定波长、参比波长分别为634、426 nm,支链淀粉的测定波长、参比波长分别为539、763 nm;直链淀粉浓度在4~44 mg/L之间线性良好,支链淀粉浓度在20~120 mg/L之间线性良好。此方法精密度高、稳定性好(RSD均小于1.00%)、样品加标回收率在95.00%~9829%之间,且相对标准偏差小(RSD小于1.5%),可用于珍珠粟直链、支链淀粉含量的准确检测。
禾谷类作物中直链与支链淀粉的含量与比例会直接影响作物的色泽、香气、柔软性等食用品质与出饭率、贮藏加工特性[19]。有研究认为,含有中等偏低直链淀粉含量的品种或支链淀粉含量高的品种的品质较好[20-21]。本研究在建立珍珠粟淀粉双波长法检测基础上,对不同品种珍珠粟中直链淀粉、支链淀粉进行测定,结果表明:供试不同珍珠粟种质资源的食用加工特性有较大差异,直链、支链淀粉的含量分别为 16.07%~23.48%、52.34%~73.80%,总淀粉含量为 71.11%~90.55%,支链淀粉含量差异是总淀粉含量差异的主要因素,其变异系数(10.27%)高于直链淀粉含量的变异系数。样品88、50、59、1-1的品种优良,直链淀粉含量较低、支链淀粉含量较高,可作为选种栽培、精深加工的主要品种。
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