CN102680417A - 酒糟中直、支链淀粉含量的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于酿酒技术领域，具体涉及酒糟中直、支链淀粉含量的检测方法。本发明要解决的技术问题是目前的酸水解法只能分析样品中总淀粉的浓度，不能分析出样品中直、支链淀粉的比例；酸水解法检测时样品中的纤维素、还原糖等成分也会被水解成单糖，影响测试结果。本发明的技术方案是酒糟中直、支链淀粉含量的检测方法，该方法包括：a、样品去水脱脂；b、碱液分散；c、显色；d、测定。采用本发明方法可以检测出酒糟中支链淀粉和直链淀粉的含量，且能避免其它非淀粉类杂质的影响，准确反映酒糟中淀粉的结构组成和发酵状况，对于指导酿酒生产具有深远的意义。
Description
技术领域
本发明属于酿酒技术领域，具体涉及酒糟中直、支链淀粉含量的检测方法。
背景技术
在酒糟的发酵过程中，淀粉给酿酒微生物提供营养成分和发酵能量，淀粉被分解利用后可促进是窖池升温。淀粉的结构（直、支链淀粉的比例）会影响产酒的品质及产率，在酒糟发酵过程中，相对于直链淀粉而言，支链淀粉水溶性较好，糊化温度较低，更容易被微生物分解利用产生酒精。因此，淀粉是衡量入窖糟醅是否适宜及酒糟发酵过程是否正常的主要依据之一。目前酿酒行业关于酒糟中淀粉的检测方法主要采用酸水解法检测酒糟中总淀粉的浓度，其原理为淀粉在盐酸作用下，被酸水解生成葡萄糖，再利用还原糖还原斐林溶液中铜盐生成红色的氧化亚铜来测定淀粉浓度，以次甲基兰为指示剂。检测过程包括酸化、调节PH、过滤、预备试验及正式试验等步骤。目前该检测方法只能分析样品中总淀粉的浓度，而不能分析出样品中直、支链淀粉的比例；酸解过程中样品中的纤维素、还原糖等成分也会被水解成单糖，影响测试结果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是目前的酸水解法只能分析样品中总淀粉的浓度，不能分析出总淀粉中直、支链淀粉的比例；酸水解法检测时样品中的纤维素、还原糖等成分也会被水解成单糖，影响测试结果。
本发明解决技术问题的技术方案是提供了一种酒糟中直、支链淀粉含量的检测方法：
a、样品去水脱脂：称取质量为m的酒糟样品，干燥至恒重后，粉碎，过80~100目筛，用无水乙醚脱脂，去除乙醚，测得去水脱脂样品质量为m1；
b、碱液分散：称取质量为m2的去水脱脂样品，在0.5～1mol/L KOH溶液中70~80℃分散溶解15~30min，过滤，定容至V1；
c、显色：从步骤b得到的定容液中取体积为V2的液体，调节pH至3~4，加入碘试剂，定容至V3，静置10~20min；
d、测定：取步骤c得到的溶液为样品液，测定样品液在支链淀粉的测定波长λ1、参比波长λ2时的吸光度值A1和A2，即得△A支=A1-A2，再根据回归方程计算样品液中支链淀粉的浓度C支；测定样品液在直链淀粉的测定波长λ3、参比波长λ4时的吸光度值A3和A4，即得△A直=A3-A4，再根据回归方程计算样品液中直链淀粉的浓度C直；根据换算公式计算直链淀粉和支链淀粉在干燥前酒糟样品中所占的含量百分比；其中，通过测定不同浓度的支链淀粉标准液的△A支，绘制支链淀粉浓度检测的标准曲线，根据标准曲线得到支链淀粉浓度的回归方程C支=666.3△A支－6.2985，相关系数平方R2=0.9976；其中，通过测定不同浓度的直链淀粉标准液的△A直，绘制直链淀粉浓度检测的标准曲线，根据标准曲线得到直链淀粉浓度的回归方程为C直=304.81△A直－1.9497，相关系数平方R2=0.9997；其中，所述的换算公式为：
S直表示烘干前酒糟样品中直链淀粉的含量百分比，S支表示烘干前酒糟样品中支链淀粉的含量百分比。
其中，支链淀粉的测定波长λ1为510~530nm，参比波长λ2为605~625nm。
进一步的，支链淀粉的测定波长λ1为520nm，参比波长λ2为615nm。
其中，直链淀粉的测定波长λ3为550~570nm，参比波长λ4为470~490nm。
进一步的，直链淀粉的测定波长λ3为560nm，参比波长λ4为480nm。
采用本发明方法可以检测出酒糟中支链淀粉和直链淀粉的含量，准确反映酒糟中淀粉的结构组成和发酵状况，对于指导酿酒生产具有深远的意义。本发明方法无需酸解淀粉，直接检测样品中的支链淀粉和直链淀粉的含量，避免了样品中其它可被酸解的非淀粉类物质影响检测结果。
附图说明
图1为直、支链淀粉双波长检测的紫外—可见吸收图谱，图中λ1为支链淀粉的测定波长，λ2为支链淀粉的参比波长，λ3为直链淀粉的测定波长，λ4为直链淀粉的参比波长。
图2为支链淀粉双波长检测的标准曲线。
图3为直链淀粉双波长检测的标准曲线。
具体实施方式
本发明解决技术问题的技术方案是提供了一种酒糟中直、支链淀粉含量的检测方法：
a、样品去水脱脂：称取质量为m的酒糟样品，干燥至恒重后，粉碎，过80~100目筛，用无水乙醚脱脂，去除乙醚，测得去水脱脂样品质量为m1；
b、碱液分散：称取质量为m2的去水脱脂样品，在0.5~1mol/L KOH溶液中70~80℃分散溶解15~30min，过滤，定容至V1；
c、显色：从步骤b得到的定容液中取体积为V2的液体，调节pH至3~4，加入碘试剂，定容至V3，静置10~20min；
d、测定：取步骤c得到的溶液为样品液，测定样品液在支链淀粉的测定波长λ1、参比波长λ2时的吸光度值A1和A2，即得△A支=A1－A2，再根据回归方程计算样品液中支链淀粉的浓度C支；测定样品液在直链淀粉的测定波长λ3、参比波长λ4时的吸光度值A3和A4，即得△A直=A3-A4，再根据回归方程计算样品液中直链淀粉的浓度C直；根据换算公式计算直链淀粉和支链淀粉在干燥前酒糟样品中所占的含量百分比；其中，通过测定不同浓度的支链淀粉标准液的△A支，绘制支链淀粉浓度检测的标准曲线，根据标准曲线得到支链淀粉浓度的回归方程C支=666.3△A支－6.2985，相关系数平方R2=0.9976；其中，通过测定不同浓度的直链淀粉标准液的△A直，绘制直链淀粉浓度检测的标准曲线，根据标准曲线得到直链淀粉浓度的回归方程为C直=304.81△A直－1.9497，相关系数平方R2=0.9997；其中，所述的换算公式为：
S直表示烘干前酒糟样品中直链淀粉的含量百分比，S支表示烘干前酒糟样品中支链淀粉的含量百分比。
其中，支链淀粉的测定波长λ1为510~530nm，参比波长λ2为605~625nm。
进一步的，支链淀粉的测定波长λ1为520nm，参比波长λ2为615nm。
其中，直链淀粉的测定波长λ3为550~570nm，参比波长λ4为470~490nm。
进一步的，直链淀粉的测定波长λ3为560nm，参比波长λ4为480nm。
本发明中，回归方程的获得采用如下步骤：
（1）碘试剂的配制：称取碘化钾2.0g，溶于少量蒸馏水，再加碘0.2g，待溶解后用蒸馏水稀释定容至100mL。
（2）标准液的制备：称取直链淀粉和支链淀粉标准品各0.1g，分别置于100mL容量瓶中，加20mL 0.5mol/L的KOH溶液，在75℃水浴中分散溶解20min，滴加0.1mol/L的HCl溶液，调节pH值约为3.5，再用蒸馏水定容至刻度，即成1g/L的标准液。
（3）选择直链、支链淀粉测定波长、参比波长：分别取1g/L直、支链淀粉标准液5ml，放入100mL容量瓶中，加蒸馏水70mL，以0.1mol/L HCl溶液调至pH 3.5左右，加入碘试剂2mL，并以蒸馏水定容。静置15min，以蒸馏水为空白，用双光束分光光度计进行可见光全波段扫描或用普通比色法分别绘出直、支链淀粉吸收曲线。支链淀粉的测定波长即为最大吸收峰对应的波长为λ1。由于待测样品酒糟中含有直链淀粉和支链淀粉，因此在测定支链淀粉的过程中需消除直链淀粉的影响，选择在波长为λ1时直链淀粉的吸收峰的等吸收波长为支链淀粉的参比波长λ2；直链淀粉的测定波长λ3和参比波长λ4的选择同理可得。根据支链淀粉和直链淀粉的紫外-可见吸收图谱，通过作图可知，支链淀粉的最大吸收峰的波长在510~530nm（即支链淀粉的测定波长λ1），对应的参比波长λ2为605~625nm；直链淀粉的最大吸收峰的波长在550~570nm（即直链淀粉的测定波长λ3），对应的参比波长λ4为470~490nm。
（4）标准工作液及标准曲线的绘制：
支链淀粉：分别移取0、1、2、3、5、7、9、12和15ml支链淀粉标准液，置于100mL容量瓶中，加蒸馏水70mL，滴加0.1mol/L的HCl溶液，调节pH值为3.5，加碘试剂2mL，蒸馏水定容，静置15min。以蒸馏水为空白，用1cm比色杯在λ1和λ2两波长下分别测定吸光度值A1和A2，即得△A支=A1－A2，通过测定不同浓度的支链淀粉标准液的△A支，绘制支链淀粉双波长检测的标准曲线（见图2）。根据标准曲线得到支链淀粉浓度的回归方程为C支=666.3△A支－6.2985，相关系数平方R2=0.9976（回归方程中的相关系数平方达到95%以上即认为相关性是显著的，如果相关系数平方达到99.5%以上，则相关性极显著）。
直链淀粉：分别移取0、0.5、1、1.5、2、3、4、5和6ml直链淀粉标准液，置于100mL容量瓶中，加蒸馏水70mL，滴加0.1mol/L的HCl溶液，调节pH值约为3.5，加碘试剂2mL，蒸馏水定容，静置15min。以蒸馏水为空白，用1cm比色杯在λ3和λ4两波长下分别测定A3，A4即得△A直=A3－A4，通过测定不同浓度的直链淀粉标准液的△A直，绘制直链淀粉双波长检测的标准曲线（见图3）。根据标准曲线得到直链淀粉浓度的回归方程为C直=304.81△A直－1.9497，相关系数平方R2=0.9997。
本发明中，对酒糟样品烘干去除水分和脱脂可避免水分、脂肪等杂质被带入后续检测中，影响检测结果的准确性。
本发明中采用碱液的主要目的是使淀粉糊化，分散在水中成为胶体溶液，有碱液时，淀粉中未被氧化的羟基与其结合，破坏了部分氢键，使大分子间作用减弱，因而易溶胀糊化。
本发明中测定样品中支链淀粉含量时，检测样品在λ1和λ2时的吸光度值A1和A2，即得△A支=A1－A2，根据回归方程C支=666.3△A支－6.2985计算样品中支链淀粉的浓度，在根据换算公式支链淀粉含量
换算得到烘干前酒糟中的支链淀粉含量百分比。在换算的时候应注意单位换算，C支是样品中支链淀粉的浓度，V1、V2、V3均表示体积，m1、m2、m均表示质量。举例来说：若C支的单位为μg/ml，V1、V2、V3的单位为ml，那么可以将m1、m2、m的单位换算为μg，最后即可得到烘干前酒糟中的支链淀粉含量百分比。
本发明中测定样品中直链淀粉含量时，检测样品在λ3和λ4时的吸光度值A3和A4，即得△A直=A3－A4，根据回归方程C直=666.3△A直－6.2985计算样品中支链淀粉的浓度，在根据换算公式直链淀粉含量
换算得到烘干前酒糟中的直链淀粉含量百分比。在换算的时候应注意单位换算，C直是样品中直链淀粉的浓度，V1、V2、V3均表示体积，m1、m2、m均表示质量。举例来说：若C支的单位为μg/ml，V1、V2、V3的单位为ml，那么可以将m1、m2、m的单位换算为μg，最后即可得到烘干前酒糟中的直链淀粉含量百分比。
本发明烘干前酒糟中的总淀粉含量百分比=S直+S支。
实施例采用本发明方法测定酒糟中直、支链淀粉含量
检测样品为入窖酒糟、发酵3天、6天、9天、15天、20天、27天、35天的酒糟、出窖酒糟，结果见表1。
a、样品去水脱脂：称取质量为10g（m）的酒糟样品，干燥至恒重后，粉碎，过80目筛，用无水乙醚脱脂，去除乙醚，测得去水脱脂样品质量为m1；
b、碱液分散：称取质量为0.2g（m2）的去水脱脂样品，置于100mL容量瓶中，加0.5mol/L的KOH溶液20mL，在75℃分散溶解20min，过滤，定容至100mL（V1）；
c、显色：从步骤b得到的定容液中取体积为5mL（V2）的液体，置于100mL容量瓶中，加蒸馏水70mL，调节pH至3.5，加入2mL碘试剂，蒸馏水定容至100mL（V3），静置15min；
d、测定：以蒸馏水为空白，用1cm比色杯；取步骤c得到的溶液为样品液，测定样品液在支链淀粉的测定波长520nm（λ1）、参比波长615nm（λ2）时的吸光度值A1和A2，即得△A支=A1－A2，再根据回归方程计算样品液中支链淀粉的浓度C支；测定样品液在直链淀粉的测定波长560nm（λ3）、参比波长480nm（λ4）时的吸光度值A3和A4，即得△A直=A3－A4，再根据回归方程计算样品液中直链淀粉的浓度C直；根据换算公式计算直链淀粉和支链淀粉在干燥前酒糟样品中所占的含量百分比；所述的换算公式为：
S直表示烘干前酒糟样品中直链淀粉的含量百分比，S支表示烘干前酒糟样品中支链淀粉的含量百分比。
表1酒糟中直、支链淀粉的含量
| S支 | S直 | |
| 入窖酒糟（发酵0天） | 22.077% | 2.132% |
| 发酵3天的酒糟 | 20.112% | 2.83% |
| 发酵6天的酒糟 | 17.706% | 4.129% |
| 发酵9天的酒糟 | 16.194% | 3.932% |
| 发酵15天的酒糟 | 14.729% | 3.705% |
| 发酵20天的酒糟 | 14.283% | 3.615% |
| 发酵27天的酒糟 | 13.697% | 3.946% |
| 发酵35天的酒糟 | 13.682% | 3.959% |
| 出窖酒糟（发酵45天） | 13.270% | 4.126% |
由上表可以看出：在酒糟整个发酵过程中直链淀粉的含量都是出现前期增长，后期基本稳定的状态；而支链淀粉在整个发酵过程中前15天含量下降的速度比较快，而15天之后支链淀粉降解的速率变缓，后期基本不变。在酒糟发酵过程中，支链淀粉更容易被糊化和降解，从而被微生物分解利用，发酵前期，微生物的增殖、代谢都使酒糟中的支链淀粉降解的比较快，而到发酵后期，微生物发酵过程基本结束，支链淀粉及直链淀粉的含量也基本稳定。
Claims (5)
1.酒糟中直、支链淀粉含量的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
a、样品去水脱脂：称取质量为m的酒糟样品，干燥至恒重后，粉碎，过80~100目筛，用无水乙醚脱脂，去除乙醚，测得去水脱脂样品质量为m1；
b、碱液分散：称取质量为m2的去水脱脂样品，在0.5~1mol/L KOH溶液中70~80℃分散，溶解15~30min，过滤，定容至V1；
c、显色：从步骤b得到的定容液中取体积为V2的液体，调节pH至3~4，加入碘试剂，定容至V3，静置10~20min；
d、测定：取步骤c得到的溶液为样品液，测定样品液在支链淀粉的测定波长λ1、参比波长λ2时的吸收值A1和A2，即得△A支=A1－A2，再根据回归方程计算样品液中支链淀粉的浓度C支；测定样品液在直链淀粉的测定波长λ3、参比波长λ4时的吸收值A3和A4，即得△A直=A3－A4，再根据回归方程计算样品液中直链淀粉的浓度C直；根据换算公式计算直链淀粉和支链淀粉在干燥前酒糟样品中所占的含量百分比；其中，通过测定不同浓度的支链淀粉标准液的△A支，绘制支链淀粉浓度检测的标准曲线，根据标准曲线得到支链淀粉浓度的回归方程C支=666.3△A支－6.2985，相关系数平方R2=0.9976；其中，通过测定不同浓度的直链淀粉标准液的△A直，绘制直链淀粉浓度检测的标准曲线，根据标准曲线得到直链淀粉浓度的回归方程为C直=304.81△A直－1.9497，相关系数平方R2=0.9997；其中，所述的换算公式为：
S直表示烘干前酒糟样品中直链淀粉的含量百分比，S支表示烘干前酒糟样品中支链淀粉的含量百分比。
2.根据权利要求1所述的酒糟中直、支链淀粉含量的检测方法，其特征在于：支链淀粉的测定波长λ1为510~530nm，参比波长λ2为605~625nm。
3.根据权利要求2所述的酒糟中直、支链淀粉含量的检测方法，其特征在于：支链淀粉的测定波长λ1为520nm，参比波长λ2为615nm。
4.根据权利要求1~3任一项所述的酒糟中直、支链淀粉含量的检测方法，其特征在于：直链淀粉的测定波长λ3为550~570nm，参比波长λ4为470~490nm。
5.根据权利要求4所述的酒糟中直、支链淀粉含量的检测方法，其特征在于：直链淀粉的测定波长λ3为560nm，参比波长λ4为480nm。
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