一種快速、高效、穩定水稻淀粉膨脹勢和可溶性微量測定方法
【技術領域】
[0001 ]本發明具體涉及一種水稻淀粉膨脹勢和可溶性微量測定方法。
【背景技術】
[0002] 水稻(Oryza sativa L.)是世界三大糧食作物之一,也是我國最主要的糧食作物, 播種面積占糧食播種面積的1/5,年產量約4.8億噸,占世界糧食總產量的1/4,全世界三分 之一以上的人口以水稻為主食。隨著人們生活水平的提高和稻米消費結構的變化,對于稻 米品質的要求越來越高。培育優質、高產、多抗的稻米品種是當前的首要任務。
[0003] 淀粉是水稻主要的能量貯藏物質,在水稻的生長發育中起重要的作用,其特性決 定著稻米的品質和用途。淀粉是由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成的半晶體顆粒物質,在植物細 胞淀粉體內合成和積累。淀粉特性主要包括形態結構、分子結構、晶體結構、糊化特性、水解 特性和消化特性等。淀粉顆粒不溶于冷水,但是當淀粉在水中加熱,淀粉顆粒吸水膨脹、晶 體結構被破壞,一些可溶性的淀粉溶解在水中,這就是淀粉的糊化。糊化特性是反映淀粉品 質的重要指標之一,這一特性在食品工業中被廣泛利用。膨脹勢和水溶性是水稻淀粉的重 要糊化特性指標之一,顆粒膨脹和水吸收能力可以衡量在淀粉糊化中膨脹勢和淀粉溶解的 程度。目前采取的都是烘干法,烘干法必須要樣品量要多,量少則會導致可溶性結果不準 確,也會影響膨脹勢的結果,量多則會在吸取上清的過程中殘留較多的上清液,對烘干器皿 的要求也比較高,稱重過程中則沒有辦法使用精細天平。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是在現有技術的基礎上,提供一種快速、高效、穩定水稻淀粉膨脹勢 和可溶性微量測定方法,以獲得精準結果,從而為進一步研究米質糊化特性乃至品質提供 參考。本法采用濃硫酸-蒽酮法測定可溶性部分,結果重復性好、方便快捷以及最主要的用 量少。
[0005] 本發明的目的可以通過以下措施達到:
[0006] -種快速、高效、穩定水稻淀粉膨脹勢和可溶性微量測定方法,其包括如下步驟:
[0007] (1)水稻淀粉粒的分離純化:將水稻糙米中水中浸泡后磨碎,過濾出濾液,將濾液 過篩后反復離心去除表面褐色雜質,之后獲得沉淀,對沉淀物進行脫脂和脫蛋白處理,再經 過洗滌、脫水后干燥、研磨,得到淀粉粉末;
[0008] (2)稱重:稱取空白離心管的重量,得出質量W1,向該離心管中加入10~100mg淀粉 粉末并稱重,得出質量W2;
[0009] (3)水浴糊化:向離心管中加水后混勻,在指定溫度下進行水浴,在水浴過程中反 復顛倒離心管;
[0010] (4)冷卻吸取上清:水浴結束后冷卻,將離心管離心,吸取上清液;
[0011] (5)沉淀稱重:對取完上清液的沉淀和離心管稱重,得出質量W3;
[0012] (6)上清可溶性淀粉質量測定:采用硫酸蒽酮法測定還原糖含量,使用分光光度計 測量不同濃度標準液葡萄糖含量并繪制標準曲線,使用分光光度計和標準曲線測量并得出 步驟(4)的上清液的濃度,計算溶解淀粉質量W4,
[0013] W4 = C*V*0.9/106(g),
[0014] 其中C為根據標準曲線得出待測樣品的濃度yg/mL,V為待測樣品體積mL,0.9為糖 轉換為淀粉的系數,1〇6從yg到g轉換系數;
[0015] (7)計算膨脹勢和可溶性:根據上述數據計算膨脹勢和可溶性,其中
[0016] 膨脹勢= (W3-W1)/(W2-W1_W4),
[0017] 可溶性=W4/(W2_W1)。
[0018] 在步驟(1)中,一種優選方案為過濾出的濾液分別過100、200、400目篩,將濾液離 心(如在3000g離心5min),獲得沉淀物,沉淀物用雙蒸水懸浮,再次離心(如在3000g離心 5min),再次獲得沉淀物;沉淀物經過反復的懸浮和離心直到離心后的上清液無雜質,得到 離心后的沉淀物。
[0019] 在步驟(1)中,可按現有的脫脂方法進行,本申請中一種優選的脫脂操作為:向離 心后的沉淀物中加入攪拌子,并加入由甲醇和丙酮組成的抽提液,充分攪拌(于45°C攪拌 30min),離心(5000g離心10min),去上清液后重復加入抽提液I并攪拌和離心的脫脂步驟2 次。
[0020] 在步驟(1)中,按現有的脫蛋白方法進行,本申請中一種優選的脫蛋白操作為:脫 脂后的沉淀物中加入SDS-buffer,充分攪拌(40°C攪拌30min),離心(5000g離心10min),去 上清后重復加入SDS-buffer并攪拌和離心的脫蛋白步驟4次;
[0021] 在步驟(1)中,一種優選的洗滌脫水干燥研磨步驟為:脫蛋白后的沉淀物加入蒸餾 水攪拌5min,5000g離心10min,去上清,重復水洗多次;然后用無水乙醇脫水,于40°C干燥 2d,研磨成淀粉粉末,過100目篩,-20°C保存備用。
[0022]在步驟(1)中,一種優選的無水乙醇脫水的步驟為:淀粉浸沒于無水乙醇中并攪拌 均勾靜置2h以上,然后于5000g離心10min,倒去上清。
[0023]在步驟(2)中,向離心管中加入的淀粉粉末的質量優選為20~50mg,進一步為25~ 35mg,以30mg為最佳。
[0024]在步驟(3)中,水浴指定溫度可在50°C~95°C范圍內任意確定,水浴時間為30min。 在水浴過程中需要充分混勻,例如于第1分鐘上下顛倒10次,以后在第1.5、2、3、4、5、7.5、 10、15、25分鐘顛倒兩次。
[0025]在步驟(4)中,一種優選操作為:水浴結束后室溫冷卻,去除離心管管壁水滴,冷卻 過程中將離心管上下顛倒多次,將冷卻好的離心管離心(于8000g離心20min),吸取上清液; 取完上清液的沉淀進一步離心(于8000g離心20min),繼續吸取上清液。
[0026]在于在步驟(6)中,采用硫酸蒽酮法測定還原糖含量,將葡萄糖標樣80°C烘干8小 時,稱取l〇〇mg葡萄糖加水定容到100mL容量瓶中作為母液;再分別配置10yg/mL,20yg/mL, 30yg/mL,40yg/mL,50yg/mL和60yg/mL標準液;然后取2 · 5mL待測液于試管中加入6 · 5mL蒽酮 試劑,混勻儀搖勻三次,室溫避光冷卻一小時于〇D 620nm波長處測定結果,空白為雙蒸水; 兩次重復之后得出不同濃度下的0D值,在Excel中繪制標準曲線。
[0027]在步驟(6)中,在測定不同的水浴指定溫度下的溶解淀粉質量時,需要提前做一次 該水浴指定溫度下的預實驗;在測定溶解淀粉質量時,將待測液稀釋到適合分光光度計的 度數范圍(0D值為0.2-0.5之間適宜)。
[0028]本發明進一步提供了一種具體的快速、高效、穩定水稻淀粉膨脹勢和可溶性微量 測定方法,其包括如下步驟:
[0029] (1)水稻淀粉粒的分離純化:
[0030] ①粉碎:糙米在水中室溫浸泡過夜,在研缽中磨碎,將勻漿液裝入4層紗布袋,用擠 壓法壓出濾液;
[0031] ②過篩:將濾液分別過100、200、400目篩,未能過篩部分的則剔除;
[0032] ③離心:將濾液在3000g,離心5min,獲得沉淀。沉淀用雙蒸水懸浮,3000g,離心 5min,再次獲得沉淀。沉淀再懸浮、離心,反復幾次,直到離心后上清液無雜質。
[0033]④脫脂:在沉淀中加入加入攪拌子,加抽提液1(甲醇:丙酮= 1:1),45°C攪拌 30min,5000g離心10min,去上清,重復兩次。
[0034] ⑤脫蛋白:加入SDS-buffer,40度攪拌30min,5000g離心10min,去上清,重復四次。
[0035] ⑥水洗:加入蒸餾水攪拌5min,5000g離心10min,去上清,重復三次;
[0036]⑦收集:用無水乙醇脫水2次,脫水過程為:淀粉需浸沒于無水乙醇中并攪拌均勻 靜置2h以上,然后5000g離心10min,倒去上清。脫水后于40°C干燥2d,研磨成淀粉粉末,過 100目篩,-20°C保存備用。
[0037] (2)稱重:
[0038]①2mL離心管稱重:將2mL離心管放置于萬分之一天平上,得出質量Wl(