(1)通过实验,了解淀粉糊化及酶法制备淀粉糖浆的基本原理。
(2)掌握淀粉双酶法制备淀粉糖浆的实验方法,以及酶的使用。
将淀粉悬浮液加热到55~80℃时,会使淀粉颗粒之间的氢键作用力减弱,并迅速进行不可逆溶胀,淀粉颗粒因吸水,体积膨胀数十倍,继续加热使淀粉胶束全部崩溃,淀粉粒形成单分子,并为水包围,形成具有黏性的糊状液体,这一现象称淀粉糊化。糊化的淀粉容易被酶、酸水解。
双酶法水解淀粉制淀粉糖浆,是以α-淀粉酶使淀粉中的α-1,4糖苷键水解生成小分子糊精,然后再用糖化酶将部分糊精、低聚糖中的α-1,6糖苷键和α-1,4糖苷键水解生成葡萄糖的过程。
淀粉糖浆的分析方法是采用莱恩-艾农测定法,测定淀粉水解产品的还原力(RP)和葡萄糖值(DE),例如DE值为42,表示淀粉糖浆中含42%的葡萄糖。
(2)实验试剂 液化型α-淀粉酶,糖化酶,费林试剂A、B,亚甲基蓝指示剂,D-葡萄糖标准溶液、5%碳酸钠,5%氯化钙。
(3)实验仪器 400mL烧杯,250mL圆底烧瓶,100、500mL容量瓶,移液管(1、5、10mL),25mL酸滴定管,250mL碘量瓶,秒表,搅拌器,恒温水浴锅。
(一)淀粉糖浆的制备
100g淀粉置于400mL烧杯中,加水200mL,搅拌均匀,配成淀粉浆,用5%碳酸钠调节pH至6.2~6.3,加入2mL 5% 氯化钙溶液,于90~95℃水浴上加热,并不断搅拌,淀粉浆开始糊化直至完全成糊。加入液化型α-淀粉酶60mg,不断搅拌使其液化,并使温度保持在70~80℃。然后将烧杯移至电炉加热到95℃至沸,灭火10min。过滤,滤液冷却到55℃,加入糖化酶200mg,调节pH至4.5,于60~65℃恒温水浴中糖化3~4h (取样分析,控制DE约为42%),即为淀粉糖浆,若要浓浆,可进一步浓缩。
(二) DE 值的测定
1. 混合费林试剂溶液的标定
(1)吸取25 mL混合费林试剂加入烧瓶中,加入18 mL D-葡萄糖标准溶液(0.600g无水葡萄糖加水溶解并定容至100mL),振荡后迅速升温,控制在2min左右的时间范围内沸腾,保持蒸汽充满烧瓶,以防止空气进入,沸腾持续2min后,加入1 mL亚甲基蓝指示剂,用D-葡萄糖标准溶液滴定至蓝色消失,记下耗用的体积数(mL)。
(2)调整D-葡萄糖初加量(+0.3mL),其余步骤同上,但滴定过程要在1 min之内完成,整个沸腾时间不超过3 min。记下耗用的体积数。
(3)第三次滴定时,为达到时间上的要求,可再调整D-葡萄糖初加量,其余步骤同上,终体积数应在19~21 mL之间,计算二次测定的平均体积的耗用数V1。
2. 样品的制备
样品应混合均匀装入一个密封容器中,在容器内搅动,若表面有凝结,则应除去表面凝结部分。
3. 样品的测定
吸取25 mL混合费林试剂于烧瓶中,滴加10 mL配好的样品,加热,使溶液在2min之内沸腾,并保持瓶内充满蒸汽,加1 mL亚甲基蓝指示剂,滴定至蓝色消失。如果在样品未加入任何指示剂时蓝色消失,那么就要降低样品液的浓度,重新滴定。记下耗用的体积数V2,应不大于25 mL。
计算样品还原力:
(1)样品大约还原力
式中 ARP——样品大约还原力,g/100g (即100g样品中还原糖的量,g)
F——标定25 mL混合费林试剂所耗用的标准葡萄糖的量,g,为(0.6 ×V1)/100=0.006 V1
V1——标准葡萄糖液的耗用体积,mL
m0——500mL样品液中样品质量,g
V2——滴定25 mL混合费林试剂所耗用的样品液体积,mL(www.xing528.com)
由于V1与V2相当,所以,ARP≈300/m0;那么估算样品质量m0=300/ARP;
称取m0(g)样品,精确至1 mg,通过滴定确定样品中还原糖含量在2.85~3.15 g,并记下滴定所耗样品液的准确体积数V2(应在19~21 mL),否则要调整样品浓度。
(1)样品大约还原力
式中 ARP——样品大约还原力,g/100g (即100g样品中还原糖的量,g)
F——标定25 mL混合费林试剂所耗用的标准葡萄糖的量,g,为(0.6 ×V1)/100=0.006 V1
V1——标准葡萄糖液的耗用体积,mL
m0——500mL样品液中样品质量,g
V2——滴定25 mL混合费林试剂所耗用的样品液体积,mL
由于V1与V2相当,所以,ARP≈300/m0;那么估算样品质量m0=300/ARP;
称取m0(g)样品,精确至1 mg,通过滴定确定样品中还原糖含量在2.85~3.15 g,并记下滴定所耗样品液的准确体积数V2(应在19~21 mL),否则要调整样品浓度。
(2)样品还原力
式中 m——500mL样品液中准确的样品质量,g
其他同上。
(2)样品还原力
式中 m——500mL样品液中准确的样品质量,g
其他同上。
(3)样品中葡萄糖值
式中 DE——葡萄糖值,g/100g (即100g样品中葡萄糖的量,g)
RP——样品还原力,g/100g (即100g样品中还原糖的量,g)
DMC——样品的干物质含量,%
记录消耗液体的体积数要准确。
(3)样品中葡萄糖值
式中 DE——葡萄糖值,g/100g (即100g样品中葡萄糖的量,g)
RP——样品还原力,g/100g (即100g样品中还原糖的量,g)
DMC——样品的干物质含量,%
记录消耗液体的体积数要准确。
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