CN108663478A - 一种准确测定猪饲料中淀粉糊化度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种准确测定猪饲料中淀粉糊化度的方法。本发明一种准确测定猪饲料中淀粉糊化度的方法选取β‑淀粉酶对糊化淀粉进行酶解，先将糊化淀粉定量的转化成还原糖，再通过定量的碘液与转化出的还原糖进行氧化还原反应，再利用硫代硫酸钠对剩余碘液进行反滴定，最后通过样品及同源全熟化样品对硫代硫酸钠消耗的量来计算出猪料样品的糊化度。与现有技术相比，本发明的优点在于检测结果准确，终点易判断(蓝色到无色)，同时，试剂用量少且成本低廉。

Description

一种准确测定猪饲料中淀粉糊化度的方法
技术领域
本发明涉及化学成分的检测技术领域，具体涉及一种准确测定猪饲料中淀粉糊化度的方法。
背景技术
生淀粉在水中加热至胶束结构全部崩溃，淀粉分子形成单分子，并为水所包围而成为溶液状态。由于淀粉分子是链状甚至分支状，彼此牵扯，结果形成具有粘性的糊状溶液，这种现象称为糊化。糊化的本质是淀粉中晶质与非晶质态的淀粉分子间的氢键断开，微晶束分离，形成一种间隙较大的立体网状结构，淀粉颗粒中原有的微晶结构被破坏。淀粉糊化温度必须达到一定程度，不同淀粉的糊化温度不一样，同一种淀粉，颗粒大小不一样，糊化温度也不一样，颗粒大的先糊化，颗粒小的后糊化。糊化度是指淀粉中糊化淀粉与全部淀粉量之比的百分数。
糊化度指标可以用来衡量饲料的营养价值，淀粉的糊化度越高，越容易被酶水解，有利于被消化吸收。但糊化度过高对酶活性维生素等带来损害，糊化度过低，淀粉和蛋白的糊化度不够，导致营养物质不易被动物体吸收、利用；糊化度指标可以用来评价饲料的品质，糊化度过高，饲料颗粒会太硬，不利于动物进食；糊化度过低，颗粒容易松散，对饲料造成一定的浪费；糊化度指标还可以作为用来衡量猪料加工工艺是否合理的指标，加工工艺合理，饲料糊化度指标能达到合理的要求范围；因此，糊化度的控制对实现生产过程的质量管理、实行工艺监督等方面有着重要的意义。
目前，尚未有对饲料中淀粉糊化度进行测定的国家标准，而各企业对淀粉糊化度的测定方法各不相同，常用的淀粉糊化度测定方法主要有分光光度计法及滴定法。无论哪种方法，都是通过复合酶对样品及同源全熟化样品酶解出的还原糖的量的不同，进而计算样品的糊化度，如专利公开号CN106645125A公开了一种玉米淀粉糊化度的测定方法。该方法包括以下步骤：将两等份玉米分别与等量无水乙酸钠-乙酸缓冲液混合得第一样品和第二样品，空样品仅含无水乙酸钠-乙酸缓冲液，全糊化第一样品；向三个样品中加入等量复合淀粉酶溶液，第一次热处理后再依次加入等量硫酸溶液和钨酸钠溶液；定容过滤，收集滤液，得全糊化样品、待测样品和空白样品；取等量的三组样品，分别加入碱性铁氰化钾溶液，第二次热处理后分别加入乙酸盐溶液和碘化钾溶液，用硫代硫酸钠溶液滴定至浅黄色时，加入淀粉指示剂，继续滴定至溶液为乳白色，计算糊化度。该测定方法所用试剂来源广、价格适中，经该测定方法测定所得的结果准确有效。有资料表明，复合酶对生淀粉也有一定的酶解作用，因此，导致淀粉糊化度测定结果不准确。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服背景技术的技术缺陷，提供一种准确测定猪饲料中淀粉糊化度的方法。本发明的优点在于检测结果准确，终点易判断(蓝色到无色)，同时，试剂用量少且成本低廉。
本发明解决上述技术问题所采用的技术手段为：
一种准确测定猪饲料中淀粉糊化度的方法，所述一种准确测定猪饲料中淀粉糊化度的方法选取β-淀粉酶对糊化淀粉进行酶解，先将糊化淀粉定量的转化成还原糖，再通过定量的碘液与转化出的还原糖进行氧化还原反应，再利用硫代硫酸钠对剩余碘液进行反滴定，最后通过样品及同源全熟化样品对硫代硫酸钠消耗的量来计算出猪料样品的糊化度。
一种准确测定猪饲料中淀粉糊化度的方法，所述方法包括如下步骤：
a、制备一定粉碎细度的样品；
b、取三个试剂瓶，向其中两个试剂瓶中加入等量的样品，第三个试剂瓶作为空白；
c、分别向三个试剂瓶中加入蒸馏水；
d、将其中一个有样品的试剂瓶加热一定时间制备成同源全熟化样品；
e、同源全熟化样品、样品及空白一同冷却后，在三个试剂瓶中加入β-淀粉酶，选取适宜酶解温度进行酶解；
f、酶解结束后，在三个试剂瓶中加入停止液；
g、冷却后，定容，过滤，作待检测液体；
h、分取待检测液，加入碘液、氢氧化钠溶液后，静置；
i、向待检测液中加入硫酸溶液，再用Na2S2O3标准溶液进行滴定，当滴定至淡黄色时，加入淀粉指示剂，继续滴定至蓝色消失，终点呈无色；记录消耗的硫代硫酸钠的体积；
按以下公式计算即得猪饲料中淀粉的糊化度：糊化度＝(空白样品滴定体积-待测样品滴定体积)/(空白样品滴定体积-同源全糊化样品滴定体积)×100％。
优选地，所述步骤a中，所述样品的粒径小于0.38mm。
优选地，所述步骤a中，所述样品必要时要用石油醚、酒精滤洗去脂除油。
优选地，所述步骤b中，所述试剂瓶为100mL具塞磨口三角瓶。
优选地，所述步骤b中，所述样品的称样量为1～2g。
优选地，所述步骤c中，所述蒸馏水的添加量为40～60mL，更优选为50mL。
优选地，所述步骤d中，所述加热条件为电炉煮沸(微)或沸水浴中煮沸0.5～1.5h，更优选为1h。
优选地，所述步骤e中，所述冷却条件为三个试剂瓶立即同时快速冷却到20℃以下。
优选地，所述步骤e中，所述β-淀粉酶的活力大于10万单位/g，所述β-淀粉酶的添加量为0.12～0.2g，更优选为0.15g。
优选地，所述步骤e中，所述适宜酶解温度为37～40℃，更优选为38℃。
优选地，所述步骤e中，所述酶解的时间为1.5～3h，更优选为2h。
优选地，所述步骤e中，所述酶解过程中，要求每间隔15min，对样品进行一次摇匀。
优选地，所述步骤f中，所述停止液为盐酸溶液，所述盐酸溶液浓度为0.5～2mol/L，更优选为1mol/L；所述停止液的添加量为1.5～2.5mL，更优选为2mL。
优选地，所述步骤g中，所述定容要求定容到100mL的容量瓶中。
优选地，所述步骤h中，所述分取待检测液的量为5～15mL，更优选为10mL。
优选地，所述步骤h中，所述碘液的浓度为0.05～0.2mol/L，更优选为0.1mol/L。
优选地，所述步骤h中，所述碘液的添加量为5～20mL，更优选为10mL。
优选地，所述步骤h中，所述氢氧化钠溶液的浓度为0.1mol/L。
优选地，所述步骤h中，所述氢氧化钠溶液的添加量为18mL。
优选地，所述步骤h中，所述静置时的放置条件为避光处。
优选地，所述步骤h中，所述静置的时间为10～20min，更优选为15min。
优选地，所述步骤i中，所述硫酸溶液的浓度为8～12％，更优选为10％。
优选地，所述步骤i中，所述硫酸溶液的添加量为1.5～2.5mL，更优选为2mL。
优选地，所述步骤i中，所述Na2S2O3标准溶液的浓度为0.05～0.2mol/L，更优选为0.1mol/L。
优选地，所述步骤i中，所述淀粉指示剂的浓度为1％。
本发明的基本原理：
本发明选取只能酶解糊化淀粉的β-淀粉酶进行酶解，先将糊化淀粉定量的转化成还原糖，再通过定量的碘液与转化出的还原糖进行氧化还原反应，再利用硫代硫酸钠对剩余碘液进行反滴定，最后通过样品及同源全熟化样品对硫代硫酸钠消耗的量来计算出猪料样品的糊化度。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下优点：
本发明的优点在于检测结果准确，终点易判断(蓝色到无色)，同时，试剂用量少且成本低廉。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的内容，下面结合具体实施例作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于对本发明进一步说明，而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容后，该领域的技术人员对本发明作出一些非本质的改动或调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1～5和准确性实验验证中所述β-淀粉酶：北京鸿润宝顺科技有限公司，活力大于10万单位/g；
准确性实验验证中的复合酶：sigma淀粉脱支酶：(amyloglucosidase，Sigma，No.A-7255，浓度12100单位/g)。
实施例1
选取样品50％熟玉米淀粉，准确称取通过60目筛的磨碎试样1g(如有需要进行脱糖脱脂处理)置于2个100mL的磨口三角瓶中，分别标记A1、A2，另取1个100mL的磨口三角瓶，不加试样作空白，标记为B。向这3个瓶中加入蒸馏水50mL。把A1置于电炉煮沸(微)或沸水浴中煮沸1h，然后将同源全熟化样品、样品及空白一同冷却到20℃。在A1、A2、B 3个三角瓶中各加入β-淀粉酶0.12g，在40℃水浴中保温1.5h，每15min摇动一次，然后在3个三角瓶中迅速加入1mol/L的盐酸溶液2mL，用蒸馏水转移、定容至100mL容量瓶中，过滤后作检测液用。各取检测液10mL，分别置于3个100mL具塞磨口三角瓶中，各加入0.05mol/L的碘液20mL，0.1mol/L的NaOH溶液18mL，然后加塞避光处静置15min。静置后在上述3个三角瓶中各加入10％的硫酸溶液2mL，用0.05mol/L Na2S2O3标准溶液进行滴定，待试样颜色变为淡黄色时加入1％淀粉液指示剂，继续滴定至蓝色消失至呈无色，计录所消耗的Na2S2O3标准溶液的体积。检测结果为50.21％。
实施例2
选取样品50％熟玉米淀粉，准确称取通过60目筛的磨碎试样1g(如有需要进行脱糖脱脂处理)置于2个100mL的磨口三角瓶中，分别标记A1、A2，另取1个100mL的磨口三角瓶，不加试样作空白，标记为B。向这3个瓶中加入蒸馏水50mL。把A1置于电炉煮沸(微)或沸水浴中煮沸1h，然后将同源全熟化样品、样品及空白一同冷却到20℃。在A1、A2、B 3个三角瓶中各加入β-淀粉酶0.20g，在37℃水浴中保温3h，每15min摇动一次，然后在3个三角瓶中迅速加入1mol/L的盐酸溶液2mL，用蒸馏水转移、定容至100mL容量瓶中，过滤后作检测液用。各取检测液10mL，分别置于3个100mL具塞磨口三角瓶中，各加入0.2mol/L的碘液5mL，0.1mol/L的NaOH溶液18mL，然后加塞避光处静置15min。静置后在上述3个三角瓶中各加入10％的硫酸溶液2mL，用0.2mol/L Na2S2O3标准溶液进行滴定，待试样颜色变为淡黄色时加入1％淀粉液指示剂，继续滴定至蓝色消失至呈无色，计录所消耗的Na2S2O3标准溶液的体积。检测结果为49.87％。
实施例3
选取样品50％熟玉米淀粉，准确称取通过60目筛的磨碎试样1g(如有需要进行脱糖脱脂处理)置于2个100mL的磨口三角瓶中，分别标记A1、A2，另取1个100mL的磨口三角瓶，不加试样作空白，标记为B。向这3个瓶中加入蒸馏水50mL。把A1置于电炉煮沸(微)或沸水浴中煮沸1h，然后将同源全熟化样品、样品及空白一同冷却到20℃。在A1、A2、B 3个三角瓶中各加入β-淀粉酶0.15g，在38℃水浴中保温2h，每15min摇动一次，然后在3个三角瓶中迅速加入1mol/L的盐酸溶液2mL，用蒸馏水转移、定容至100mL容量瓶中，过滤后作检测液用。各取检测液10mL，分别置于3个100mL具塞磨口三角瓶中，各加入0.1mol/L的碘液10mL，0.1mol/L的NaOH溶液18mL，然后加塞避光处静置15min。静置后在上述3个三角瓶中各加入10％的硫酸溶液2mL，用0.1mol/L Na2S2O3标准溶液进行滴定，待试样颜色变为淡黄色时加入1％淀粉液指示剂，继续滴定至蓝色消失至呈无色，计录所消耗的Na2S2O3标准溶液的体积。检测结果为50.11％。
实施例4
选取样品60％熟玉米淀粉，准确称取通过60目筛的磨碎试样1g(如有需要进行脱糖脱脂处理)置于2个100mL的磨口三角瓶中，分别标记A1、A2，另取1个100mL的磨口三角瓶，不加试样作空白，标记为B。向这3个瓶中加入蒸馏水50mL。把A1置于电炉煮沸(微)或沸水浴中煮沸1h，然后将同源全熟化样品、样品及空白一同冷却到20℃。在A1、A2、B 3个三角瓶中各加入β-淀粉酶0.15g，在38℃水浴中保温2h，每15min摇动一次，然后在3个三角瓶中迅速加入1mol/L的盐酸溶液2mL，用蒸馏水转移、定容至100mL容量瓶中，过滤后作检测液用。各取检测液10mL，分别置于3个100mL具塞磨口三角瓶中，各加入0.1mol/L的碘液10mL，0.1mol/L的NaOH溶液18mL，然后加塞避光处静置15min。静置后在上述3个三角瓶中各加入10％的硫酸溶液2mL，用0.1mol/L Na2S2O3标准溶液进行滴定，待试样颜色变为淡黄色时加入1％淀粉液指示剂，继续滴定至蓝色消失至呈无色，计录所消耗的Na2S2O3标准溶液的体积。检测结果为59.86％。
实施例5
选取样品70％熟玉米淀粉，准确称取通过60目筛的磨碎试样1g(如有需要进行脱糖脱脂处理)置于2个100mL的磨口三角瓶中，分别标记A1、A2，另取1个100mL的磨口三角瓶，不加试样作空白，标记为B。向这3个瓶中加入蒸馏水50mL。把A1置于电炉煮沸(微)或沸水浴中煮沸1h，然后将同源全熟化样品、样品及空白一同冷却到20℃。在A1、A2、B 3个三角瓶中各加入β-淀粉酶0.15g，在38℃水浴中保温2h，每15min摇动一次，然后在3个三角瓶中迅速加入1mol/L的盐酸溶液2mL，用蒸馏水转移、定容至100mL容量瓶中，过滤后作检测液用。各取检测液10mL，分别置于3个100mL具塞磨口三角瓶中，各加入0.1mol/L的碘液10mL，0.1mol/L的NaOH溶液18mL，然后加塞避光处静置15min。静置后在上述3个三角瓶中各加入10％的硫酸溶液2mL，用0.1mol/L Na2S2O3标准溶液进行滴定，待试样颜色变为淡黄色时加入1％淀粉液指示剂，继续滴定至蓝色消失至呈无色，计录所消耗的Na2S2O3标准溶液的体积。检测结果为70.13％。
效果评价试验
一、可行性试验验证：
做60％熟玉米淀粉的添加回收实验，以现有的分光光度计测定方法为对照组，对本发明实施例3的检测方法进行可行性验证，其结果如表1所示：
表1淀粉糊化度的可行性试验验证结果
由上表中的试验数据可见，现有的分光光度法检测的结果标准偏差为6.99％，而且平均值与理论值偏差较大，而本发明方法检测的结果标准偏差仅为0.96％，而且检测结果的平均值与理论值比较接近。表明本测定方法有效可行。
二、准确性实验验证：
做熟玉米淀粉的不同添加量回收实验，对照组采用本发明实施例3的检测方法，但将酶换成复合酶，实验组采用实施例3的检测方法，使用的酶是β-淀粉酶。检测结果如下：
表2淀粉糊化度的准确性实验验证结果
编号 加标比例％ 加标后理论值(猪料样品糊化度以50％计算)％ 对照组％ 实验组％
1 0 50 54.27 50.14
2 20 60 65.15 61.41
3 40 70 74.59 69.39
4 60 80 85.22 81.47
5 80 90 95.19 90.28
由上表中的试验结果可以看出，对照组使用复合酶后，检测结果比理论值偏高4～5％，而实验组则更接近样品的理论值，由此可见，本发明方法检测的结果更能反映样品糊化度的真值。
上述说明并非对发明的限制，本发明也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在发明的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种准确测定猪饲料中淀粉糊化度的方法，其特征在于，所述一种准确测定猪饲料中淀粉糊化度的方法选取β-淀粉酶对糊化淀粉进行酶解，先将糊化淀粉定量的转化成还原糖，再通过定量的碘液与转化出的还原糖进行氧化还原反应，再利用硫代硫酸钠对剩余碘液进行反滴定，最后通过样品及同源全熟化样品对硫代硫酸钠消耗的量来计算出猪料样品的糊化度。
2.如权利要求1所述的一种准确测定猪饲料中淀粉糊化度的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
a、制备一定粉碎细度的样品；
b、取三个试剂瓶，向其中两个试剂瓶中加入等量的样品，第三个试剂瓶作为空白；
c、分别向三个试剂瓶中加入蒸馏水；
d、将其中一个有样品的试剂瓶加热一定时间制备成同源全熟化样品；
e、同源全熟化样品、样品及空白一同冷却后，在三个试剂瓶中加入β-淀粉酶，选取适宜酶解温度进行酶解；
f、酶解结束后，在三个试剂瓶中加入停止液；
g、冷却后，定容，过滤，作待检测液体；
h、分取待检测液，加入碘液、氢氧化钠溶液后，静置；
i、向待检测液中加入硫酸溶液，再用Na2S2O3标准溶液进行滴定，当滴定至淡黄色时，加入淀粉指示剂，继续滴定至蓝色消失，终点呈无色；记录消耗的硫代硫酸钠的体积；
按以下公式计算即得猪饲料中淀粉的糊化度：糊化度＝(空白样品滴定体积-待测样品滴定体积)/(空白样品滴定体积-同源全糊化样品滴定体积)×100％。
3.如权利要求2所述的一种准确测定猪饲料中淀粉糊化度的方法，其特征在于，所述步骤e中，所述β-淀粉酶的活力大于10万单位/g，所述β-淀粉酶的添加量为0.12～0.2g。
4.如权利要求2所述的一种准确测定猪饲料中淀粉糊化度的方法，其特征在于，所述步骤e中，所述适宜酶解温度为37～40℃。
5.如权利要求2所述的一种准确测定猪饲料中淀粉糊化度的方法，其特征在于，所述步骤e中，所述酶解的时间为1.5～3h。
6.如权利要求2所述的一种准确测定猪饲料中淀粉糊化度的方法，其特征在于，所述步骤h中，所述碘液的浓度为0.05～0.2mol/L。
7.如权利要求2所述的一种准确测定猪饲料中淀粉糊化度的方法，其特征在于，所述步骤h中，所述氢氧化钠溶液的浓度为0.1mol/L。
8.如权利要求2所述的一种准确测定猪饲料中淀粉糊化度的方法，其特征在于，所述步骤h中，所述静置的时间为10～20min。
9.如权利要求2所述的一种准确测定猪饲料中淀粉糊化度的方法，其特征在于，所述步骤i中，所述硫酸溶液的浓度为8～12％。
10.如权利要求2所述的一种准确测定猪饲料中淀粉糊化度的方法，其特征在于，所述步骤i中，所述Na2S2O3标准溶液的浓度为0.05～0.2mol/L。
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