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稻米主要成分之一:支链淀粉

【摘要】:支链淀粉占稻米淀粉的70%~80%,是淀粉的最主要组成部分。支链淀粉分支较多且类型丰富,每20个葡萄糖单位就有一个分支。一般籼稻支链淀粉的平均聚合度低于粳稻,而链长、外链长和内链长高于粳稻,而糯稻的平均聚合度要高于籼稻和粳稻,平均链长17~200。粳稻品种的支链淀粉结构属Ⅱ型,籼稻品种既有属于I型,也有属于Ⅱ型结构。直链淀粉和支链淀粉的含量、分子量、空间结构及相互关系,是影响稻米食味品质的重要因素。

支链淀粉又称胶淀粉,分子量相对较大。支链淀粉则以α-D-葡萄糖为单位组成的高度分支葡聚糖,支链淀粉分支内以α-1,4糖苷键连接,分支间则以α-1,6糖苷键相连,一般由几千个葡萄糖残基组成,聚合度较高,分子量较大。支链淀粉难溶于水,分子中有许多个非还原性末端,但却只有一个还原性末端,故不显现还原性,支链淀粉遇碘产生棕色反应。在食物淀粉中,支链淀粉含量较高,一般为65%~81%。支链淀粉中葡萄糖分子之间除以α-1,4糖苷键相连外,还有以α-1,6糖苷键相连的。约20个葡萄糖单位就有一个分支,分支间的距离为11~12个葡萄糖残基,各分支也卷曲成螺旋结构。只有外围的支链能被淀粉酶水解麦芽糖;在冷水中不溶,与热水作用呈糊状;遇碘呈紫色或红紫色。

目前关于稻米中支链淀粉含量的测定还没有相应标准。根据双波长比色原理,如果溶液中某溶质在两个波长下均有吸收,则两个波长的吸收差值与溶质浓度成正比。如果用两种淀粉的标准溶液分别与碘反应,然后在同一个坐标系里进行扫描(400~960 mm)或作吸收曲线,可以得到支链淀粉的含量。

关于支链淀粉含量的测定,还可以参照胡培松等(2004年)发明的方法。取单粒稻谷用手工脱壳,糙米用刀片刮去种皮、糊粉层,然后精米横切成两个半粒;取没有胚芽部分的半粒,用研磨棒研磨成精米粉。称量100 mg精米粉,放入10 ml离心管,加入60 ml 100%色谱甲醇,沸水浴10 min,12 kg离心5 min,倒去悬浮液。沉淀物重复此步骤3次。称取20 mg沉淀物,放于2 ml离心管,加入0.4 ml 0.25 mol/L NaOH溶液,50℃烘箱2 h。混匀后,加入80 μl 1.0 mol/L醋酸钠溶液(pH=4.0),再加入20 μl异淀粉酶(酶活大于250 U),于40℃恒温水浴摇床反应2 h。然后沸水加热5 min,去异淀粉酶活,10 kg离心5 min,取上清液;加入0.3 g离子交换树脂AG501-X8,于50℃水浴摇床30 min,16 kg离心10 min,过0.45 μm PVDF小柱,保持40℃,进行凝胶渗透色谱测定。采用TSK ge13 000PWxl和4 000PWxl柱子,0.1 mol/L磷酸氢二钠和0.05 mol/L磷酸二氢纳作为缓冲液,加入0.02%叠氮化钠,流速为1.0 ml/min,柱温箱设置为40℃,以及示差检测器。直链淀粉(第一出峰)面积与支链淀粉的长链(第二出峰)和支链淀粉的中短链(第三峰)总出峰面积之比,即为直链淀粉含量/支链淀粉含量之比。