2011
淀粉是蔗汁中主要的多糖类物质之一，它大部 分以颗粒形态分散于蔗汁中[1]，在澄清过程中部分 被除去，其余淀粉受热糊化溶解于糖浆中，一部分 在蔗糖结晶中被吸收，剩余的则保留在糖蜜内[1]。 蔗汁中的淀粉颗粒受热溶解为粘稠糊状物，会增加 糖汁的粘度、降低沉降效率、阻碍蔗糖结晶、影响 白糖质量[1]，因此，淀粉含量测定对克服因淀粉带 来的不利影响具有重要意义。
蔗汁中淀粉含量的通用测定方法主要有碘显色 法和酶解法2 种：酶解法利用淀粉酶将淀粉水解， 再用盐酸进一步水解为葡萄糖，然后按还原糖测定 法测定还原糖的含量，换算成淀粉的含量，此种方 法反应慢，历时长，重现性差[2]；碘显色法利用淀 粉与碘作用的显色反应来测定淀粉，也分为2 种： 一种是利用酒精沉淀蔗汁中的淀粉，离心分离洗涤 去除杂质，然后将提纯的淀粉溶解后加碘液测定， 该方法步骤繁琐，人为操作误差较大，且历时长， 实验操作需要高速离心设备，不适宜在糖厂操作[2]； 另一种方法是将蔗汁煮沸过滤后直接加碘反应测 定，该方法以水做空白对照，忽略了蔗汁中色素、 脂类、还原糖对于淀粉-碘络合物的影响，虽然操作 简便快捷，但误差较大，结果可信度低[3,4,5]。笔者结 合酶解法与碘显色法各自优点，首次建立了一种测 定蔗汁与糖浆中淀粉含量的新方法，并选择了不同 来源的蔗汁与糖浆，用此方法进行了淀粉含量测定 研究。
将蔗汁或糖浆煮沸，液化其中的淀粉颗粒，抽 滤除去杂质得到蔗汁或糖浆清液；取定量清液加入 过量淀粉酶充分降解淀粉，得到无淀粉的蔗汁或糖 浆清液。以此无淀粉清液为空白对照，利用碘显色 法测量蔗汁或糖浆中的淀粉含量。
100 目筛，电炉，抽滤装置，恒温水浴，可见 光分光光度计（721-100 型），微量移液器。
高温淀粉酶，1 mol/L 盐酸，稀碘液（15 mmol/L 碘化钾，5 mmol/L 碘）。
淀粉标准溶液：准确称取0.1000 g(扣除水分) 可溶性淀粉，置于100 mL 烧杯中，加少量水制成淀 粉乳，不停搅拌加热，煮沸10 min 后冷却溶液至室 温，定容在100 mL 容量瓶内。制得1000 μg/mL 的 可溶性淀粉标准溶液。
取100 mL 经100 目筛过滤的蔗汁或糖浆加入 烧杯中加热煮沸15 min(糖浆煮沸1 min)，趁热抽滤， 待滤液冷却后加水补足至100 mL。
取20 mL 蔗汁或糖浆清液，加入100 μL 高温淀 粉酶，对照加入100 μL 灭活酶，于80℃水浴反应 20 min，取出冷却后加水补足至20 mL。
于6 个25 mL 比色管中各加入2 mL 无淀粉蔗 汁或糖浆清液及1mL 1mol/L 盐酸，充分混匀；依次 加入1000 μg/mL 的可溶性淀粉标准溶液0、80、160、 240、320、400 μL，然后加入5 mL 稀碘液，摇匀后 加水补足至10 mL 定容；上述各比色管中对应100 mL 蔗汁中淀粉含量为0、4、8、12、16、20mg。以 空白调零，于580 nm 波长下测定淀粉吸光度，并以 100mL 蔗汁中淀粉含量与吸光度的关系作图，得到 蔗汁或糖浆中淀粉含量的工作曲线。
于1 个25 mL 比色管中加入2 mL 无淀粉蔗汁 或糖浆清液，3 个25 mL 比色管中各加入2 mL 蔗汁 或糖浆清液，依次加入1 mL 1mol/L 盐酸、5 mL 稀 碘液，摇匀后加水至10 mL 定容。以无淀粉蔗汁或 糖浆清液为空白调零，于580 nm 波长下测定样品淀 粉吸光度，取3 个平行样品吸光度的平均值，由工 作曲线计算其淀粉含量。
根据相关文献报道，蔗汁和糖浆中的淀粉与碘 反应生成的络合物在560～600 nm 处出现吸收波 峰，且在580 nm 处有最大吸收[3,4,5]，故在蔗汁与糖 浆中加入稀碘液直接测定淀粉在理论上是可行的。 但由于蔗汁与糖浆本身颜色较深，且其中含有的脂 类和还原糖对淀粉与碘反应存在影响，测定时若以 水作为空白对照必然存在较大误差。如果能将蔗汁 与糖浆中的淀粉去除，以无淀粉的蔗汁与糖浆作为 空白对照，便能排除蔗汁与糖浆中干扰物质（色素、 脂类、还原糖）对淀粉-碘显色反应的影响，取得准 确可靠的测定结果。蔗汁中的淀粉主要以颗粒状的 生淀粉形式存在，需要加热煮沸糊化溶解后才能被 常规的淀粉酶降解，故本实验首先加热煮沸蔗汁与 糖浆，使其中的淀粉充分糊化溶解，再加入过量淀 粉酶将其充分降解为无碘显色反应的短链糊精和麦 芽糖，以此无淀粉蔗汁与糖浆作为空白对照测定样 品中的淀粉含量。
在同等条件下对一个蔗汁样品和一个糖浆样品 平行测定5 次, 结果（见表1）表明：蔗汁样品平均 测定值为2.6917 mg/100mL，标准偏差为2.69%；糖 浆样品平均测定值为11.386 mg/100mL，标准偏差为 2.88%，表明此方法精度较高，符合分析要求。
 | 表1 方法平行试验 |
在样品中加入不同量的淀粉标准溶液，按上述 方法进行测定，并根据原含量、添加量和测定量计 算淀粉的回收率(见表2)。结果显示，回收率在 96%～103%之间，相对误差在2.38%以内，表明该 方法的测定结果比较准确可靠。
| 表2 方法回收率试验 |
采用上述方法测定4 个蔗汁样品、4 个糖浆样 品的淀粉含量(见表2)。从结果中可以看出，1、2 号蔗汁的淀粉含量明显高于3、4 号蔗汁，分析原因 为压榨3、4 号蔗汁用的甘蔗的新鲜程度低于1、2 号蔗汁用的甘蔗新鲜程度，蔗汁中的淀粉被感染的 微生物降解所利用，故蔗汁中淀粉含量差别较大。 化州，良圻糖浆的淀粉含量明显高于华海、北坡糖 浆，分析原因除了因所用甘蔗品种差异外，后2 种 糖浆储存时未加防腐剂，微生物感染导致淀粉降解 是重要原因。
本研究采取酶法降解蔗汁与糖浆中的淀粉，得 到无淀粉的蔗汁或糖浆，然后用无淀粉蔗汁与糖浆 作为空白制备淀粉在蔗汁与糖浆中的工作曲线，测 定样品淀粉含量。试验结果表明：方法回收率在 96.0%～103.2%（蔗汁）、98.8%～103.2%（糖浆） 之间，标准偏差为2.69%（蔗汁）、2.88%（糖浆）； 整个实验过程简便快捷，对实验设备要求低，适合 在糖厂实时监测糖汁中的淀粉含量。该方法的建立 为蔗汁与糖浆中微量淀粉的测定提供了一个快速简 便准确的新途径。
| [1] | M.M. Zhou, C.A. Kimbeng, GravoisKA, et al. Issues of starch in sugarcane processing and prospects of breeding for low starch content in sugarcane[J]. Sugar Cane International,2008,26(3):3-17. ( 3)
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| [2] | 黄样斌,于淑娟. 制糖工艺中的淀粉检测研究[J]. 中国甜菜糖业,2001(4):19-20. (2)
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| [3] | S.Chavan, A. Kumar, SJ Jadhav. Rapid quantitative analysis of starch in sugarcane juice[J]. I.S.J,1991(93): 56-58. (2)
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| [4] | S.Chavan, SJ Jadhav. Quantitative analysis of starch in cane molasses, syrup and massecuite[J]. I.S.J,1992(94): 137-140. (2)
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| [5] | 阳元妹.蔗汁低温澄清影响因素的研究.广西大学硕士 论文,2002. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10593-2002080928.htm. (2)
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