馬鈴薯中淀粉含量的測(cè)定

1、ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 馬鈴薯中淀粉含量的測(cè)定Determination of starch content in potato系（院）名稱： 生物與食品工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 07食品質(zhì)量與安全1班 學(xué)生姓名： 馬天順 馬 帥 指導(dǎo)教師姓名： 田 萍 指導(dǎo)教師職稱： 副教授 2010年6月小四號(hào)宋體，縮進(jìn)二格二號(hào)黑體，段前、段后間距為1行四號(hào)黑體目 錄中文摘要、關(guān)鍵詞英文摘要、關(guān)鍵詞引言第1章 1.1 1.1.1 1.1.2 1.2 1.3 第2章 2.1 2.1.12.1.22.2 2.3 第3章3.1 3.2 第4章 結(jié)論 致謝 參考文獻(xiàn) 馬鈴薯中淀粉

2、含量的測(cè)定摘要： 關(guān)鍵詞： 16pt Time New Roman，段前、段后間距為1行，居中12pt Time New Roman，頂格英文題目Abstract：12pt Time New RomanKey words：; 引 言馬鈴薯為茄科塊莖作物,總產(chǎn)量和栽培面積僅次于小麥、水稻和玉米,是世界第四大糧食作物。馬鈴薯也是重要的輕工業(yè)原料,其塊莖中所含8 %-34 %的淀粉,具有優(yōu)良的品質(zhì)和獨(dú)特性能,使以馬鈴薯及其淀粉為原料的加工業(yè)得到蓬勃發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)馬鈴薯特別是淀粉專用型馬鈴薯的需求量越來越大。不同環(huán)境條件對(duì)馬鈴薯淀粉的含量和品質(zhì)都會(huì)產(chǎn)生一定的影響。目前，馬鈴薯淀粉加工業(yè)在國內(nèi)馬鈴薯加工業(yè)

3、中所占比例最大。作為工業(yè)和食品加工用原料，馬鈴薯精淀粉的需求量還會(huì)有逐年增加的趨勢(shì)1。隨著馬鈴薯淀粉加工業(yè)的發(fā)展，對(duì)高淀粉馬鈴薯品種的需求將會(huì)越來越迫切。但目前生產(chǎn)中，符合需求的高淀粉品種數(shù)量較少，特別是淀粉含量和單位面積產(chǎn)量穩(wěn)定的品種更少2。加工用原料薯大多為生產(chǎn)上主栽的馬鈴薯品種，原料薯供應(yīng)的問題嚴(yán)重影響淀粉的產(chǎn)量和質(zhì)量，在某種程度上也影響馬鈴薯淀粉加工業(yè)的健康發(fā)展。馬鈴薯的化學(xué)組成隨產(chǎn)地、品種及貯存條件和時(shí)間的不同而變化，其淀粉主要存在于外部果肉中，淀粉含量因品種的不同差異很大，一般在9-25之間。馬鈴薯含微量的龍葵素有毒物質(zhì)，其含量在貯存期間受日光照射引發(fā)等而急劇增加，會(huì)影響淀粉的含量

4、。本試驗(yàn)用在超市里隨機(jī)購買的馬鈴薯為材料，充分利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件，分別運(yùn)用酶水解法以及酸水解法對(duì)其淀粉含量進(jìn)行了測(cè)定，為以后對(duì)食品中各項(xiàng)成分含量的測(cè)定提供參考。第一章 緒論1.1 馬鈴薯1.1.1 馬鈴薯的概述馬鈴薯（土豆）是茄科茄屬植物，多年生草本，但作一年生或一年兩季栽培。地下塊莖呈圓、卵、橢圓形等，有芽眼，皮紅、黃、白或紫色。地上莖呈棱形，有毛。奇數(shù)羽狀復(fù)葉。聚傘花序頂生，花白、紅或紫色。漿果球形，綠或紫褐色。種子腎形，黃色。多用塊莖繁殖。性喜冷涼高燥，對(duì)土壤適應(yīng)性較強(qiáng)，但以疏松肥沃的砂質(zhì)土為佳。它是當(dāng)今世界世界上僅次于水稻、小麥和玉米的第四大糧食作物；全世界155 個(gè)國家，從阿根廷南部

5、的南緯50 度到挪威的北緯70 度，從接近海平面的地方到海拔4000 米左右的南美高山和青藏高原都有它的身影，它是全世界種植最廣的農(nóng)作物；它富含能量、維生素、蛋白質(zhì)和多種微量元素，既可作為糧食食用，又有蔬菜、水果的營養(yǎng)，無論在歐美富豪的高級(jí)大餐，還是在亞非貧困人家的食譜中，都少不了它；它就是馬鈴薯，一個(gè)普通但不平凡的偉大作物。1.1.2 馬鈴薯的起源馬鈴薯原產(chǎn)地是南美洲的安第斯山山區(qū)，包括智利北部、秘魯、玻利維亞、厄瓜多爾以及哥倫比亞等地。根據(jù)蘇聯(lián)科學(xué)家布卡索夫1925 年在南美洲對(duì)馬鈴薯起源地的考察資料，馬鈴薯的野生種和栽培種有兩個(gè)分布中心：一個(gè)是智利的南部, 主要是智羅島附近的地區(qū)；另一個(gè)

6、是秘魯玻利維亞高原。在這兩個(gè)分布中心里，馬鈴薯的類型極為豐富。據(jù)在南美洲發(fā)現(xiàn)的幾座公元前6000-1.2萬年的人類村落遺址考證，原始人在南美洲見到野生馬鈴薯可能在1.4 萬年以前或更早一些。馬鈴薯原產(chǎn)于南美洲的冷涼山區(qū)，因此形成了喜歡涼爽氣候的遺傳特性。馬鈴薯第一次被外界認(rèn)識(shí)是在1536 年。當(dāng)西班牙考察隊(duì)到達(dá)馬格達(dá)雷那河上游（現(xiàn)今哥倫比亞境內(nèi)的萬茲鎮(zhèn)羅科塔村附近北緯7 度的地方）時(shí), 發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)厝硕荚诔砸环N叫“巴巴司”的植物地下果實(shí)，有點(diǎn)像歐洲人吃的蘿卜?？疾礻?duì)把當(dāng)?shù)厝朔Q為“巴巴司”的馬鈴薯帶回到西班牙，但從歐洲人發(fā)現(xiàn)它到進(jìn)入農(nóng)家大田卻大約經(jīng)過了150 多年的時(shí)間，其中傾注了不少有識(shí)之士的不懈

7、努力，也引出了許多有趣的傳聞?shì)W事。1.1.3 馬鈴薯的名稱馬鈴薯因其較小的塊莖形似馬脖子上戴的鈴鐺而得名，這也是它的正式學(xué)名。它不是我國土生土長的農(nóng)作物，是從國外引進(jìn)的。由于它靠薯塊繁殖，而且種性退化快，用種量又大，在過去交通不發(fā)達(dá)的情況下，不可能長途調(diào)種，更不可能由一個(gè)引種中心進(jìn)行大面積擴(kuò)散，因而馬鈴薯是由多條途徑引入中國的。由于傳播途徑各異，因而在不同地區(qū)就有了不同的名稱，例如，在東北、華北一帶稱為“土豆”，在山西和甘肅的武威和陜北等部分地區(qū)稱為“山藥蛋”，在西南和甘肅的大部分地區(qū)稱為“洋芋”，在沿海地區(qū)稱為“荷蘭薯”或“爪哇薯”等等，幾乎是一地一名，約有10 多種名稱，是俗名最多的一種農(nóng)

8、作物，但使用最廣的則是“土豆”和“洋芋”這兩個(gè)俗名。1.1.4 馬鈴薯的營養(yǎng)價(jià)值馬鈴薯每100 克鮮重中，含有蛋白質(zhì)1.8-2.5 克，脂肪約0.29 克，碳水化合物18-20 克，能產(chǎn)生83 大卡左右的熱量。若按5公斤折合1公斤主糧計(jì)算與大米和白面也不相上下。而且馬鈴薯的蛋白質(zhì)是全價(jià)蛋白質(zhì)，質(zhì)量遠(yuǎn)優(yōu)于大米、白面和玉米等糧食，其可利用的生物學(xué)價(jià)值為85%，比其他糧食高21%。馬鈴薯富含B1、B2、B6、泛酸等多種維生素和微量元素，也是一種很好的蔬菜。維生素的含量不僅遠(yuǎn)高于其他糧食，而且也高于蔬菜和水果。有資料顯示，它的維生素含量為胡蘿卜的2 倍，大白菜的3 倍，番茄的4 倍，特別是維生素C含量

9、（每100 克鮮薯中平均含量為10-25mg） 在所有蔬菜中最多的，是葡萄、蘋果、鴨梨、杏等水果的7 倍。此外，馬鈴薯中還含有豐富的可食纖維，這種纖維對(duì)于增強(qiáng)胃腸的運(yùn)動(dòng)，幫助消化，預(yù)防心血管病、糖尿病和胃腸癌等有一定的作用。1.2 馬鈴薯淀粉馬鈴薯的干物質(zhì)中60%-80% 為淀粉，馬鈴薯淀粉雖然也是由直鏈淀粉和支鏈淀粉組合成的，但馬鈴薯淀粉中支鏈淀粉的比例比其他糧食作物高得多。我國推廣的品種淀粉含量一般在15%-18% ,而國外有些品種的淀粉含量達(dá)到30%。因此,準(zhǔn)確、快速測(cè)定馬鈴薯的淀粉含量對(duì)于針對(duì)性育種具有重要意義。目前，市面上作為工業(yè)原料用的淀粉主要有兩個(gè)來源：一是來源于玉米；另一個(gè)則來

10、源于馬鈴薯。這兩種淀粉存在很大的差異。首先，馬鈴薯淀粉中支鏈淀粉的含量比玉米高得多，平均約83%；其次，淀粉是以淀粉粒形式存在的，馬鈴薯的淀粉粒一般在25-100 微米之間，而玉米的淀粉粒最大的才26微米。淀粉顆粒大的容易糊化，能在較低溫度下糊化，這是淀粉利用中的一個(gè)重要特性。馬鈴薯淀粉的透明度、熱黏度、穩(wěn)定性、膠黏性、凝膠性等方面均優(yōu)于玉米淀粉。1.3 馬鈴薯淀粉的應(yīng)用馬鈴薯淀粉的品質(zhì)優(yōu)點(diǎn)決定了其在工業(yè)利用方面的獨(dú)特價(jià)值，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.3.1 食品工業(yè)在食品工業(yè)方面，由于它具有高白度、高透明度、高黏度、低糊化溫度等特殊性能而大量應(yīng)用于方便食品、休閑食品、膨化食品、火腿腸、嬰兒食品、

11、低糖食品、果凍布丁等產(chǎn)品的生產(chǎn)，是玉米等其他淀粉無法取代的。1.3.2 醫(yī)藥衛(wèi)生在醫(yī)藥工業(yè)方面，馬鈴薯淀粉可用于制作糖衣、膠囊、牙科材料、接骨粘固劑、醫(yī)用手套潤滑劑、診斷用放射性核種運(yùn)載體以及淀粉海綿（經(jīng)消毒放在傷口上有止血作用）等等。1.3.3 紡織工業(yè)在紡織工業(yè)方面，馬鈴薯淀粉可用于印染的漿料，可使?jié){液成為稠厚而有粘性的色漿，不僅易于操作，而且可將色素?cái)U(kuò)散至織物內(nèi)部，從而能在織物上印出色澤鮮艷的花紋圖案。馬鈴薯淀粉糖（衍生物之一）還有還原染料的作用，能使顏色固定在布料上而不褪色，這些特點(diǎn)都是玉米等其他淀粉無法取代的。1.3.4 造紙工業(yè)在造紙工業(yè)方面，是除了食品行業(yè)外，另一個(gè)最大的淀粉消費(fèi)

12、行業(yè)，現(xiàn)在隨著造紙工業(yè)設(shè)備和工藝的更新及用戶對(duì)紙張要求的提高，高速度的紙張上漿機(jī)需要在10 毫秒以內(nèi)的時(shí)間里使紙張表面形成白膜，并且要求涂抹均勻，在常溫下成型，這種要求只有馬鈴薯淀粉才能滿足。1.3.5 化學(xué)及其他行業(yè)在化學(xué)工業(yè)及其它行業(yè)的應(yīng)用方面，除了用馬鈴薯淀粉生產(chǎn)酒精、檸檬酸等產(chǎn)品外，它與丙烯腈、丙烯酸、丙烯酸酯、丁二烯、苯乙烯等單體接枝共聚，可制成淀粉共聚物，這些共聚物具有強(qiáng)吸水性能，吸水量可達(dá)自身重量的1000 倍以上，可用于沙土保水劑、種子保水劑、衛(wèi)生用品等。馬鈴薯淀粉除了直接利用外，還可將其淀粉用物理、化學(xué)或生物化學(xué)的方法使其結(jié)構(gòu)、物理和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，從而生產(chǎn)出具有特定性能和

13、用途的淀粉，稱為“變性淀粉”（或“修飾淀粉”）。目前，變性淀粉系列產(chǎn)品已達(dá)2000余種，其中常用的也有360多種，我國投入工業(yè)生產(chǎn)和使用的已有80多種。第二章 實(shí)驗(yàn)方案2.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備2.11 實(shí)驗(yàn)材料及試劑：馬鈴薯、糖化酶、碘片、濃鹽酸、固體氫氧化鈉、碘化鉀、乙醚、甲基紅、無水乙醇、無水乙醚、 固體硝酸鉛、固體硫酸鈉、硫酸銅、次甲基藍(lán)、酒石酸鉀鈉、亞鐵氰化鉀、葡萄糖、蒸餾水（注：以上試劑均為分析純）。2.12 實(shí)驗(yàn)器材濾紙、燒杯、量筒、三角瓶（250mL）、漏斗、容量瓶（100mL、250mL、500mL、1000mL）、點(diǎn)滴板、研缽、移液管、試管夾、石棉網(wǎng)、玻璃珠、蓋玻片、酸式/堿式

14、滴定管、鐵架臺(tái)、電熱爐、恒溫水浴箱、分析天平。2.2 測(cè)定方法2.2.1 酶水解法 1) 樣品處理：樣品中含有的脂肪和可溶性糖可能干擾測(cè)定結(jié)果，因此，測(cè)定前應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理。稱取磨細(xì)的樣品2-5g，置于鋪有折疊濾紙的漏斗中，先用50mL乙醚分5次洗滌，以除去脂肪。再用100mL80%的乙醇分5次洗去可溶性糖類，然后用50mL蒸餾水將殘?jiān)浦?50mL燒杯中。2) 酶水解：將燒杯置于沸水浴中加熱糊化15min，取出冷卻至55左右，加入20mL0.5%淀粉酶溶液，于5560恒溫水浴1h，中間不時(shí)攪拌。在白色點(diǎn)滴板上做淀粉碘呈色試驗(yàn)，若呈藍(lán)，則應(yīng)再加熱糊化，冷卻后再加20mL淀粉酶液，繼續(xù)保持水解直至進(jìn)

15、行淀粉-碘呈色試驗(yàn)時(shí)不呈藍(lán)色。取出樣液加熱至沸，使酶鈍化，冷卻后移250mL容量瓶中稀釋定容，搖勻后過濾，收集濾液備用。3) 酸水解：取50mL濾液于250mL三角瓶中，加入5mL6mol/L鹽酸溶液，在瓶口加一漏斗，并蓋玻片作回流裝置，于沸水浴中回流1h，取出并經(jīng)冷水冷卻后，滴加2滴甲基紅指示劑，用20%氫氧化鈉溶液中和至紅色剛好消失。將溶液移入100mL容量瓶中，并洗滌三角燒瓶，洗液并入容量瓶內(nèi)，稀釋定容至刻度，搖勻備用。測(cè)定：按還原糖直接滴定法測(cè)定所生成的葡萄糖量，同時(shí)取50mL蒸餾水，加上述所用同量的淀粉酶液，依相同方法操作做空白試驗(yàn)。2.2.2 酸水解法1) 樣品處理：原料去皮切細(xì)，

16、按1：1加水用研缽研成勻漿。取一只250mL三角瓶，稱取510g勻漿，加30mL乙醚洗滌振蕩，用濾紙過濾，除去帶有脂肪的乙醚，重復(fù)二次，然后用80%乙醇150mL分次洗滌殘?jiān)?，去除可溶性糖類，?00mL蒸餾水將殘?jiān)D(zhuǎn)移到250mL三角燒瓶中。2) 水解：吸取30mL 6mol/L鹽酸溶液于上述250mL三角燒瓶中，置于沸水浴中水解2h，瓶口上裝一漏斗，并蓋上玻片。水解完畢，取出燒瓶用冷水冷卻。于樣品中加兩滴甲基紅，先用40%氫氧化鈉溶液調(diào)制黃色。再用6mol/L鹽酸調(diào)到剛好轉(zhuǎn)紅，然后用10%氫氧化鈉再調(diào)制紅色剛好褪去，使樣品液達(dá)pH值7左右。再加入20mL20%醋酸鉛，充分搖勻后靜置10mi

17、n，使蛋白質(zhì)、果膠等雜質(zhì)沉淀。再加入20mL 10%硫酸鈉溶液，去除殘余的鉛。搖勻后，用水移入50mL容量瓶中稀釋定容，過濾，收集濾液待用。3) 另取100mL蒸餾水于另一只250mL三角燒瓶中，按2）方法操作，做空白對(duì)照試驗(yàn)。4) 測(cè)定：按還原糖測(cè)定法中的直接滴定法測(cè)定。2.2.3 還原糖的測(cè)定標(biāo)定堿性酒石酸銅溶液：吸取5.0mL堿性酒石酸銅甲液及 5.0mL乙液，置于150 mL錐形瓶中，加水 10mL，加入玻璃珠 2 粒，從滴定管滴加約 9 mL 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，控制在 2 min內(nèi)加熱至沸，趁沸以每兩秒 1滴的速度繼續(xù)滴加葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，直至溶液藍(lán)色剛好褪去為終點(diǎn)，記錄消耗葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶

18、液的總體積，同時(shí)平行操作三份，取其平均值，計(jì)算每 10mL(甲、乙液各 5mL)堿性酒石酸銅溶液相當(dāng)于葡萄糖的質(zhì)量(mg)。 樣品溶液預(yù)測(cè)：吸取 5.0mL 堿性酒石酸銅甲液及 5.0mL 乙液，置于 150mL錐形瓶中，加水 10mL，加入玻璃珠 2 粒，控制在 2 min內(nèi)加熱至沸，趁沸以先快后慢的速度，從滴定管中滴加樣品溶液，并保持溶液沸騰狀態(tài)，待溶液顏色變淺時(shí)，以每兩秒 1 滴的速度滴定，直至溶液藍(lán)色剛好褪去為終點(diǎn)，記錄樣液消耗體積。 樣品溶液測(cè)定：吸取 5.0mL 堿性酒石酸銅甲液及 5.0mL 乙液，置于 150mL錐形瓶中，加水 10mL，加入玻璃珠 2 粒，從滴定管滴加比預(yù)測(cè)體積少 1mL 的樣品溶液，使在 2min內(nèi)加熱至沸，趁沸繼續(xù)以每兩秒 1 滴的速度滴定，直至藍(lán)色剛好褪去為終點(diǎn)，記錄樣液消耗體積，同法平行操作三份，得出平均消耗體積。測(cè)量結(jié)果見表2.1、表2.1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定 測(cè)定值組別 /mL平均值/mL預(yù)測(cè)定8mL17.00mL0.001.708.708.9227.00mL1.703.658.9537.00mL3.655.759.10空白對(duì)照無窮大表2.2 酸水解法中還原糖的滴定 測(cè)定值組別 /mL平均值/mL預(yù)測(cè)定8mL17.00mL0.001.708.708.9227.00mL1.703.658.953