实验六 (红薯/马玲薯/黄地瓜等淀粉块茎类植物)中淀粉含量测定
(酸水解法)
综合设计(4学时)
一、实验原理
1、淀粉提取,也称为浆渣分离或分离,是淀粉加工中的关键环节,直接影响到淀粉提取率和淀粉
质量。粉碎后的物料是细小的纤维,体积大于淀粉颗粒,膨胀系数也大于淀粉颗粒,比重又轻于淀粉颗粒, 将粉碎后的物料,以水为介质,使淀粉和纤维分离开来。
2、淀粉是食品中主要的组成部分,也是植物种子中重要的贮藏性多糖。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。
二、材料、仪器与试剂 (一)材料:五指山红薯。
(二)仪器:分光光度计722、小台秤、分析天平、烧杯(100mL)、研钵、容量瓶(100mL)、洗瓶、
漏斗、滤纸、具塞刻度试管(15mL)、恒温水浴、移液管(1mL, 2mL)。 (三)试剂 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。 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。 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Na3C6H5O7٠2H2O 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)。 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 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。
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三、操作步骤 a) 淀粉的制备 1.操作步骤
取一定量马铃薯洗涤→磨碎→加水纱布过滤(滤渣继续粉碎加水过滤)→滤液→白布过滤→静置→倒掉上层液体→加水搅拌静置→布氏漏斗抽滤→烘干 2.操作要点:
1)洗涤:对生产淀粉的原料进行清洗, 是保证淀粉质量的基础,清洗的越干净,淀粉的质量就越好。 2)磨碎:经过洗涤后,送至磨碎机处理。磨碎的目的就是破坏物料的组织结构,使微小的淀粉颗粒能够顺利地从块根中解体分离出来。尽可能的使物料的细胞破裂,释放出更多的游离淀粉颗粒。
3)筛分:经过磨碎后的马铃薯糊用纱布过滤筛分,在过滤过程中要加水洗涤,滤液为淀粉乳,滤渣再进行2次粉碎过滤。
4)过滤后的淀粉乳放在水桶中静置数小时,倒掉上层液体,加水搅拌继续静置数小时。
5)脱水干燥:淀粉清洗后,含水分很高,必须脱水,用布氏漏斗抽滤得到含水分为45%的湿淀粉,把湿淀粉放入60℃烘箱烘干即得淀粉成品。 3.淀粉得率计算
称量干燥获得的淀粉重量,按照以下公式计算得率。
淀粉得率
b) 淀粉含量的测定
(一) 样品淀粉溶液的制备
成品淀粉重量%
马铃薯重量2
准确称取0.1g样品,溶于于100ml的容量瓶中,即配成1mg/ml样品淀粉溶液,并在相应的容量瓶上贴上标签。
(二)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 1mg/mL 标准淀粉溶液/mL 20%硫酸/mL 蒸馏水/mL 操作项目 1 0 2.0 4.0 2 1.0 2.0 3.0 3 1.4 2.0 2.6 4 1.8 2.0 2.2 5 2.2 2.0 1.8 6 2.6 2.0 1.4 7 3.0 2.0 1 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 3,5-二硝基水杨酸/mL 1.0+2 4.0 1.0 4.0 1.0 4.0 1.0 4.0 1.0 4.0 1.0 4.0 1.0 4.0 混匀,置沸水浴煮沸5min,取出,冷至室温后,以1号为参比溶液, 各试管淀粉含量/mg A540 0 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6 3.0 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。 (三) 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处测定吸光度A540,将测定结果记录于表2中。
操作项目 1mg/mL 标准淀粉溶液/mL 20%硫酸/mL 蒸馏水/mL 操作项目 0 0 2.0 4.0 样品 2 2.0 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 3,5-二硝基水杨酸/mL 1+2 4.0 1+2 4.0 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 根据测定的吸光度A540,在标准曲线上查出的淀粉含量(mg),按下列公式计算各种制备
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马铃薯淀粉的含量:
制备马铃薯淀粉的含量=淀粉含量(mg)/制备马铃薯淀粉(mg)×100%
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
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