马铃薯中淀粉含量的测定.doc

马铃薯中淀粉含量的测定.doc ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 马铃薯中淀粉含量的测定 Determination of starch content in potato 系(院)名称: 生物与食品工程学院 专业班级: 07食品质量与安全1班 学生姓名: 马天顺 马 帅 指导教师姓名: 田 萍 指导教师职称: 副教授 2010年6月 二号黑体，段前、目 录 四号黑体 段后间距为1行 小四号宋体， 缩进二格 中文摘要、关键词„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 英文摘要、关键词„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 引言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 第1章 ××××××××××××ׄ„„„„„„„„„„„„„„„ 1.1 ××××××××××××ׄ„„„„„„„„„„„„„„„„„ 1.1.1 ××××××××××××× „„„„„„„„„„„„„„„„„ ××××××××××××× „„„„„„„„„„„„„„„„„ 1.1.2 1.2 ××××××××××××× „„„„„„„„„„„„„„„„„„ 1.3 ××××××××××××× „„„„„„„„„„„„„„„„„„ 第2章 ××××××××××××××× „„„„„„„„„„„„„ 2.1 ××××××××××××ׄ„„„„„„„„„„„„„„„„„ 2.1.1××××××××××××ׄ„„„„„„„„„„„„„„„„„ 2.1.2××××××××××××ׄ„„„„„„„„„„„„„„„„„ 2.2 ××××××××××××× „„„„„„„„„„„„„„„„„„ 2.3 ××××××××××××× „„„„„„„„„„„„„„„„„„ 第3章×××××××××××ׄ„„„„„„„„„„„„„„„„„ 3.1 ××××××××××××× „„„„„„„„„„„„„„„„„„ 3.2 ××××××××××××× „„„„„„„„„„„„„„„„„„ 第4章××××××××××××× „„„„„„„„„„„„„„„„ 结论 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 致谢 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 参考文献 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 马铃薯中淀粉含量的测定 摘要:× ××××××××××××××××××××××××××××××× 关键词:××× ××× ××× ××× 16pt Time New Roman，段前、 段后间距为1行，居中 英文题目 12pt Time New Roman，顶格 Abstract:×××××××××××××××××××××××× ×××;×××;×××;××× Key words:12pt Time New Roman 引 言 马铃薯为茄科块茎作物,总产量和栽培面积仅次于小麦、水稻和玉米,是世界第四大粮食作物。马铃薯也是重要的轻工业原料,其块茎中所含8 %-34 %的淀粉,具有优良的品质和独特性能,使以马铃薯及其淀粉为原料的加工业得到蓬勃发展,市场对马铃薯特别是淀粉专用型马铃薯的需求量越来越大。不同环境条件对马铃薯淀粉的含量和品质都会产生一定的影响。 目前，马铃薯淀粉加工业在国内马铃薯加工业中所占比例最大。作为工业和食品加工 [1]用原料，马铃薯精淀粉的需求量还会有逐年增加的趋势。随着马铃薯淀粉加工业的发展，对高淀粉马铃薯品种的需求将会越来越迫切。但目前生产中，符合需求的高淀粉品种数量 [2]较少，特别是淀粉含量和单位面积产量稳定的品种更少。加工用原料薯大多为生产上主栽的马铃薯品种，原料薯供应的问题严重影响淀粉的产量和质量，在某种程度上也影响马铃薯淀粉加工业的健康发展。 马铃薯的化学组成随产地、品种及贮存条件和时间的不同而变化，其淀粉主要存在于外部果肉中，淀粉含量因品种的不同差异很大，一般在9,-25,之间。马铃薯含微量的龙葵素有毒物质，其含量在贮存期间受日光照射引发等而急剧增加，会影响淀粉的含量。 本试验用在超市里随机购买的马铃薯为材料，充分利用实验室现有条件，分别运用酶水解法以及酸水解法对其淀粉含量进行了测定，为以后对食品中各项成分含量的测定提供参考。 第一章 绪论 1.1 马铃薯 1.1.1 马铃薯的概述 马铃薯(土豆)是茄科茄属植物，多年生草本，但作一年生或一年两季栽培。地下块茎呈圆、卵、椭圆形等，有芽眼，皮红、黄、白或紫色。地上茎呈棱形，有毛。奇数羽状复叶。聚伞花序顶生，花白、红或紫色。浆果球形，绿或紫褐色。种子肾形，黄色。多用块茎繁殖。性喜冷凉高燥，对土壤适应性较强，但以疏松肥沃的砂质土为佳。 个国它是当今世界世界上仅次于水稻、小麦和玉米的第四大粮食作物;全世界155 家，从阿根廷南部的南纬50 度到挪威的北纬70 度，从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，它是全世界种植最广的农作物;它富含能量、维生素、蛋白质和多种微量元素，既可作为粮食食用，又有蔬菜、水果的营养，无论在欧美富豪的高级大餐，还是在亚非贫困人家的食谱中，都少不了它;它就是马铃薯，一个普通但不平凡的伟大作物。 1.1.2 马铃薯的起源 马铃薯原产地是南美洲的安第斯山山区，包括智利北部、秘鲁、玻利维亚、厄瓜多尔以及哥伦比亚等地。根据苏联科学家布卡索夫1925 年在南美洲对马铃薯起源地的考察资料，马铃薯的野生种和栽培种有两个分布中心:一个是智利的南部, 主要是智罗岛附近的地区;另一个是秘鲁玻利维亚高原。在这两个分布中心里，马铃薯的类型极为丰富。据在南美洲发现的几座公元前6000-1.2万年的人类村落遗址考证，原始人在南美洲见到野生马铃薯可能在1.4 万年以前或更早一些。马铃薯原产于南美洲的冷凉山区，因此形成了喜欢凉爽气候的遗传特性。 马铃薯第一次被外界认识是在1536 年。当西班牙考察队到达马格达雷那河上游(现今哥伦比亚境内的万兹镇罗科塔村附近北纬7 度的地方)时, 发现当地人都在吃一种叫“巴巴司”的植物地下果实，有点像欧洲人吃的萝卜。考察队把当地人称为“巴巴司”的马铃薯带回到西班牙，但从欧洲人发现它到进入农家大田却大约经过了150 多年的时间，其中倾注了不少有识之士的不懈努力，也引出了许多有趣的传闻轶事。 1.1.3 马铃薯的名称 马铃薯因其较小的块茎形似马脖子上戴的铃铛而得名，这也是它的正式学名。它不是我国土生土长的农作物，是从国外引进的。由于它靠薯块繁殖，而且种性退化快，用种量又大，在过去交通不发达的情况下，不可能长途调种，更不可能由一个引种中心进行大面积扩散，因而马铃薯是由多条途径引入中国的。由于传播途径各异，因而在不同地区就有了不同的名称，例如，在东北、华北一带称为“土豆”，在山西和甘肃的武威和陕北等部分地区称为“山药蛋”，在西南和甘肃的大部分地区称为“洋芋”，在沿海地区称为“荷兰薯”或“爪哇薯”„„等等，几乎是一地一名，约有10 多种名称，是俗名最多的一种农作物，但使用最广的则是“土豆”和“洋芋”这两个俗名。 1.1.4 马铃薯的营养价值 马铃薯每100 克鲜重中，含有蛋白质1.8-2.5 克，脂肪约0.29 克，碳水化合物18-20 克，能产生83 大卡左右的热量。若按5公斤折合1公斤主粮计算与大米和白面也不相上下。而且马铃薯的蛋白质是全价蛋白质，质量远优于大米、白面和玉米等粮食，其可利用的生物学价值为85%，比其他粮食高21%。 马铃薯富含B、B、B、泛酸等多种维生素和微量元素，也是一种很好的蔬菜。维生126 素的含量不仅远高于其他粮食，而且也高于蔬菜和水果。有资料显示，它的维生素含量为胡萝卜的2 倍，大白菜的3 倍，番茄的4 倍，特别是维生素C含量(每100 克鲜薯中平均含量为10-25mg) 在所有蔬菜中最多的，是葡萄、苹果、鸭梨、杏等水果的7 倍。 此外，马铃薯中还含有丰富的可食纤维，这种纤维对于增强胃肠的运动，帮助消化，预防心血管病、糖尿病和胃肠癌等有一定的作用。 1.2 马铃薯淀粉 马铃薯的干物质中60%-80% 为淀粉，马铃薯淀粉虽然也是由直链淀粉和支链淀粉组合成的，但马铃薯淀粉中支链淀粉的比例比其他粮食作物高得多。我国推广的品种淀粉含量一般在15%-18% ,而国外有些品种的淀粉含量达到30%。因此,准确、快速测定马铃薯的淀粉含量对于针对性育种具有重要意义。目前，市面上作为工业原料用的淀粉主要有两个来源:一是来源于玉米;另一个则来源于马铃薯。这两种淀粉存在很大的差异。首先，马铃薯淀粉中支链淀粉的含量比玉米高得多，平均约83%;其次，淀粉是以淀粉粒形式存在的，马铃薯的淀粉粒一般在25-100 微米之间，而玉米的淀粉粒最大的才26微米。淀粉 颗粒大的容易糊化，能在较低温度下糊化，这是淀粉利用中的一个重要特性。马铃薯淀粉的透明度、热黏度、稳定性、胶黏性、凝胶性等方面均优于玉米淀粉。 1.3 马铃薯淀粉的应用 马铃薯淀粉的品质优点决定了其在工业利用方面的独特价值，现在以下几个方面: 1.3.1 食品工业 在食品工业方面，由于它具有高白度、高透明度、高黏度、低糊化温度等特殊性能而大量应用于方便食品、休闲食品、膨化食品、火腿肠、婴儿食品、低糖食品、果冻布丁等产品的生产，是玉米等其他淀粉无法取代的。 1.3.2 医药卫生 在医药工业方面，马铃薯淀粉可用于制作糖衣、胶囊、牙科材料、接骨粘固剂、医用手套润滑剂、诊断用放射性核种运载体以及淀粉海绵(经消毒放在伤口上有止血作用)等等。 1.3.3 纺织工业 在纺织工业方面，马铃薯淀粉可用于印染的浆料，可使浆液成为稠厚而有粘性的色浆，不仅易于操作，而且可将色素扩散至织物内部，从而能在织物上印出色泽鲜艳的花纹图案。马铃薯淀粉糖(衍生物之一)还有还原染料的作用，能使颜色固定在布料上而不褪色，这些特点都是玉米等其他淀粉无法取代的。 1.3.4 造纸工业 在造纸工业方面，是除了食品行业外，另一个最大的淀粉消费行业，现在随着造纸工业设备和工艺的更新及用户对纸张要求的提高，高速度的纸张上浆机需要在10 毫秒以内的时间里使纸张表面形成白膜，并且要求涂抹均匀，在常温下成型，这种要求只有马铃薯淀粉才能满足。 1.3.5 化学及其他行业 在化学工业及其它行业的应用方面，除了用马铃薯淀粉生产酒精、柠檬酸等产品外，它与丙烯腈、丙烯酸、丙烯酸酯、丁二烯、苯乙烯等单体接枝共聚，可制成淀粉共聚物，这些共聚物具有强吸水性能，吸水量可达自身重量的1000 倍以上，可用于沙土保水剂、 种子保水剂、卫生用品等。 马铃薯淀粉除了直接利用外，还可将其淀粉用物理、化学或生物化学的方法使其结构、物理和化学性质发生改变，从而生产出具有特定性能和用途的淀粉，称为“变性淀粉”(或“修饰淀粉”)。目前，变性淀粉系列产品已达2000余种，其中常用的也有360多种，我国投入工业生产和使用的已有80多种。 第二章 实验 2.1 实验材料与设备 2.11 实验材料及试剂: 马铃薯、糖化酶、碘片、浓盐酸、固体氢氧化钠、碘化钾、乙醚、甲基红、无水乙醇、无水乙醚、 固体硝酸铅、固体硫酸钠、硫酸铜、次甲基蓝、酒石酸钾钠、亚铁氰化钾、葡萄糖、蒸馏水(注:以上试剂均为分析纯)。 2.12 实验器材 )、漏斗、容量瓶(100mL、250mL、500mL、1000mL)、滤纸、烧杯、量筒、三角瓶(250mL 点滴板、研钵、移液管、试管夹、石棉网、玻璃珠、盖玻片、酸式/碱式滴定管、铁架台、电热炉、恒温水浴箱、分析天平。 2.2 测定方法 2.2.1 酶水解法 1) 样品处理:样品中含有的脂肪和可溶性糖可能干扰测定结果，因此，测定前应进行预处理。称取磨细的样品2-5g，置于铺有折叠滤纸的漏斗中，先用50mL乙醚分5次洗涤，以除去脂肪。再用100mL80%的乙醇分5次洗去可溶性糖类，然后用50mL蒸馏水将残渣移至250mL烧杯中。 2) 酶水解:将烧杯置于沸水浴中加热糊化15min，取出冷却至55?左右，加入20mL0.5%淀粉酶溶液，于55,60?恒温水浴1h，中间不时搅拌。在白色点滴板上做淀粉—碘呈色试验，若呈蓝，则应再加热糊化，冷却后再加20mL淀粉酶液，继续保持水解直至进行淀粉-碘呈色试验时不呈蓝色。取出样液加热至沸，使酶钝化，冷却后移250mL容量瓶中稀释定容，摇匀后过滤，收集滤液备用。 3) 酸水解:取50mL滤液于250mL三角瓶中，加入5mL6mol/L盐酸溶液，在瓶口加一漏斗，并盖玻片作回流装置，于沸水浴中回流1h，取出并经冷水冷却后，滴加2滴甲基红指示剂，用20%氢氧化钠溶液中和至红色刚好消失。将溶液移入100mL容量瓶中，并洗涤三角烧瓶，洗液并入容量瓶内，稀释定容至刻度，摇匀备用。 测定:按还原糖直接滴定法测定所生成的葡萄糖量，同时取50mL蒸馏水，加上述所用同量的淀粉酶液，依相同方法操作做空白试验。 2.2.2 酸水解法 1) 样品处理:原料去皮切细，按1:1加水用研钵研成匀浆。取一只250mL三角瓶，称取5,10g匀浆，加30mL乙醚洗涤振荡，用滤纸过滤，除去带有脂肪的乙醚，重复二次，然后用80%乙醇150mL分次洗涤残渣，去除可溶性糖类，用100mL蒸馏水将残渣转移到250mL三角烧瓶中。 2) 水解:吸取30mL 6mol/L盐酸溶液于上述250mL三角烧瓶中，置于沸水浴中水解2h，瓶口上装一漏斗，并盖上玻片。水解完毕，取出烧瓶用冷水冷却。于样品中加两滴甲基红，先用40%氢氧化钠溶液调制黄色。再用6mol/L盐酸调到刚好转红，然后用10%氢氧化钠再调制红色刚好褪去，使样品液达pH值7左右。再加入20mL20%醋酸铅，充分摇匀后静置10min，使蛋白质、果胶等杂质沉淀。再加入20mL 10%硫酸钠溶液，去除残余的铅。摇匀后，用水移入50mL容量瓶中稀释定容，过滤，收集滤液待用。 3) 另取100mL蒸馏水于另一只250mL三角烧瓶中，按2)方法操作，做空白对照试验。 4) 测定:按还原糖测定法中的直接滴定法测定。 2.2.3 还原糖的测定 标定碱性酒石酸铜溶液:吸取5.0mL碱性酒石酸铜甲液及 5.0mL乙液，置于150 mL锥形瓶中，加水 10mL，加入玻璃珠 2 粒，从滴定管滴加约 9 mL 葡萄糖溶液，控制在 2 min内加热至沸，趁沸以每两秒 1滴的速度继续滴加葡萄糖标准溶液，直至溶液蓝色刚好褪去为终点，记录消耗葡萄糖标准溶液的总体积，同时平行操作三份，取其平均值，计算每 10mL(甲、乙液各 5mL)碱性酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的质量(mg)。 样品溶液预测:吸取 5.0mL 碱性酒石酸铜甲液及 5.0mL 乙液，置于 150mL锥形瓶中，加水 10mL，加入玻璃珠 2 粒，控制在 2 min内加热至沸，趁沸以先快后慢的速度，从滴定管中滴加样品溶液，并保持溶液沸腾状态，待溶液颜色变浅时，以每两秒 1 滴的速度滴定，直至溶液蓝色刚好褪去为终点，记录样液消耗体积。 样品溶液测定:吸取 5.0mL 碱性酒石酸铜甲液及 5.0mL 乙液，置于 150mL锥形瓶中，加水 10mL，加入玻璃珠 2 粒，从滴定管滴加比预测体积少 1mL 的样品溶液，使在 2min内加热至沸，趁沸继续以每两秒 1 滴的速度滴定，直至蓝色刚好褪去为终点，记录样液消耗体积，同法平行操作三份，得出平均消耗体积。 测量结果见表2.1、 表2.1 葡萄糖标准溶液的滴定 测定值 /mL,,, VVV平均值/mL V2组别 预测定 8mL 1 7.00mL 0.00 1.70 8.70 2 7.00mL 1.70 3.65 8.95 8.92 3 7.00mL 3.65 5.75 9.10 空白对照 无穷大 表2.2 酸水解法中还原糖的滴定 测定值 /mL,,,V VV平均值/mL V2组别 预测定 8mL 1 7.00mL 0.00 1.70 8.70 2 7.00mL 1.70 3.65 8.95 8.92 3 7.00mL 3.65 5.75 9.10 空白对照 无穷大 表2.3 酶水解法中还原糖的滴定 测定值 /mL,,,V VV平均值/mL V2组别 预测定 7.20mL 1 6.00mL 7.20 8.80 7.60 2 6.00mL 8.80 10.30 7.50 7.58 3 6.00mL 0.00 1.65 7.65 空白对照 无穷大 2.3 计算 2.3.1 还原糖的计算 m3 ,，100X3V2，，1000m4250 式中: X——样品中还原糖的含量(以葡萄糖计)，%; 3 m——10mL 碱性酒石酸铜溶液(甲、乙液各 5mL)相当于还原糖(以葡萄糖计)的3 质量，mg; m——样品质量，g; 4 V——测定时平均消耗样品溶液体积，mL。 2 本实验中测得的10mL碱性酒石酸同溶液相当于还原糖的质量m为 3酸水解法中还原糖的计算: 1. 2.3.2 淀粉含量的计算 ,,,m，500，0.911,, 淀粉含量,,，100%,,m，1000VV0,,式中: m′——10mL碱性酒石酸铜混合液相当的葡萄糖质量，mg; m ——样品质量，mg; V ——滴定时样品水解液消耗量，mL; V ——滴定空白溶液消耗量，mL; 0 0.9——还原糖换算为淀粉的系数。 第三章 结果与讨论 3.1 四号黑体，居中，段 前、段后间距1行 结 论 ××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××× 四号黑体，居中，段 前、段后间距1行 致 谢 ×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××× 参考文献 [1]屈冬玉,谢开云,金黎平,等.中国马铃薯产业现状与趋势[M]//陈伊里,屈冬玉.中国马铃薯研究与产业开发,哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2003. [2]谢开云,屈冬玉,金黎平,等.我国加工用马铃薯原料薯生产中存在的问题与对策[M]//陈伊里,屈冬玉.中国马铃薯研究与产业开发,哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2003. [3] ×××××××××××××××××××××××××××××× 11pt Time New Roman 英文文献