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麦芽糊精碘试验

  • hhciq
    2013/08/31
    x射线仪器
  • 私聊

食品常规理化分析

  • 同事的一个培训资料,供大家参考

    麦芽糊精的碘试验



    一、简介

    1、麦芽糊精

    麦芽糊精分子式:(C6H10O5)n;熔点:240 ℃。麦芽糊精也称作为水溶性糊精,是一种经酸法、酶法或酸一酶协同法控制的低程度降解的产物。麦芽糊精的生产方式,按照作用机理来分,可以分为酸法和酶法和酸—酶协同法;按照工艺流程来分,有单阶段加工工艺和双阶段加工工艺。

    麦芽糊精 是DE值在5~20的淀粉水解产物。它介于淀粉和淀粉糖之间,是一种价格低廉,口感滑腻,没有任何味道的营养性多糖。它可以是白色粉末,也可以是浓缩液体。流动性良好,无异味,几乎没有甜度。溶解性能良好,有适度的黏度。吸湿性低,不易结团。有较好的载体作用,是各种甜味剂,香味剂,填充剂的优良载体。有很好的乳化作用和增稠效果。有促进产品成型和良好的抑制产品组织结构的作用。成膜性能好,既能防止产品变形又能改善产品的外观。极易被人体吸收,特别适宜作病人和婴幼儿童食品的基础原料。对食品饮料的泡沫有良好的稳定效果。对结晶性糖具有抑制晶体析出的作用,有显著的“抗砂”“抗烊”作用和功能[1]

    2、主要作用

    2.1 用于增加粘稠度、增强产品分散性和溶解性,麦芽糊精有较好的乳化作用和增稠效果。

    2.2 用于抑制褐变反应



    2.3 用作承载体与涂膜保鲜

    2.4 用于配制功能食品

    2.5 用于降低冰点

    2.6 用于降低体系的甜度



    2.7 用于改善食品的结构和外观[2]



    二、淀粉与碘反应的显色原理和条件

    淀粉溶解遇碘变蓝色,这是淀粉的一个特殊性质,因为它反应灵敏,所以常用来检验淀粉或碘的存在。下面就淀粉与碘反应的原理和影响因素做一介绍。

    1、 淀粉的组成和结构

    淀粉是植物体中储藏的养分,多存在于种子与块茎中,用淀粉酶水解淀粉可以得到麦芽糖,在酸的作用下能彻底水解为葡糖糖。淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成,这两部分在结构与性质上有一定区别,它们在淀粉中占得比例随植物的品种而异。

    1) 直链淀粉:在淀粉中的含量约为10%~30%,相对分子质量较小,几千到几十万不等,可溶于与热水形成胶体溶液而不成糊状。直链淀粉是由D-葡萄糖基,α-1,4糖苷键而成的多糖链。

    在该多糖链上尚有少数支链,他的构象并不是伸开的一条链额,而是弯曲盘旋成螺旋状存在,每一圈螺旋约含有6个葡萄糖基。α-淀粉酶水解直链淀粉分子的反应可分成两个阶段。前阶段的反应速度快,初始产物以短链糊精为主,后阶段水解速度很慢,可不规则地断裂淀粉分子内的α-1,4葡萄糖苷键,但水解位于分子末端的α-1,4键要比位于分子中间的α-1,4键困难。

    2) 支链淀粉:在淀粉中含量约为70%~90%,相对分子质量比直链淀粉大得多,在100万~600万之间,不溶于冷水,在热水中膨胀而成糊状(称胶淀粉)。支链淀粉大概有数千个D-葡萄糖基组成,其分子比较复杂。所以支链淀粉是带有分支的,约相隔20个葡萄糖单位有一个分支。用淀粉酶水解支链淀粉时,只有外围的支链可被水解成麦芽糖。

    α-淀粉酶水解支链淀粉的方式与直链淀粉的方式相似。α-1,4键被水解的先后次序没有一定,不能水解α-1,6键分支点,也不能水解紧靠分支点的α-1,4键,但可以水解含有3个或3个以上α-1,4键的寡糖,可得含有α-1,6键,聚合度为3-4的低聚糖和糊精。α-淀粉酶能够越过α-1,6键继续水解其他α-1,4键,但α-1,6键的存在会降低水解速度。由于这一原因,α-淀粉酶水解支链淀粉的速度较直链淀粉慢,α-淀粉酶水解支链淀粉,最初阶段速度很快,初始产物大部分为分支的α-界限糊精和短支链糊精,继续水解,麦芽糊精分子越来越小,直到遇碘不变色[3]

    2、 显色原理 

    先前理论:淀粉能吸附碘,使碘吸收的可见光的波长向短的波长方向移动,而显蓝色。

    先进理论:(X射线,红外光谱等)证明碘和淀粉显色除吸附原因外,主要是生成淀粉-碘包合物的缘故。

    包合物:直链淀粉α-葡萄糖分子缩合而成的螺旋状的长长的螺旋体,每个葡糖糖单元仍有羟基暴露在螺旋外,碘分子与这些羟基作用,使碘分子嵌入淀粉螺旋体的轴心部位,碘与淀粉的这种作用叫做包合作用。

    原理:主要取决于淀粉本身的结构,淀粉是白色无定型粉末,由直链淀粉(占10%~30%)和支链淀粉(占70%~90%)组成,直链淀粉能溶于热水而不成糊状,支链淀粉不溶于水,热水与之作用则膨胀而成糊状,其中溶于水中的直链淀粉呈弯曲形式,并借分子内氢键作用卷曲成螺旋状。这时加入碘液,其中碘分子使钻入螺旋当中空隙,并借助范德华力与直链淀粉联系在一起,从而形成淀粉-碘包合物,这些包合物改变了吸收光的性能而变色,能比较均匀地吸收除蓝光以外的其他可见光(400 nm ~750 nm),淀粉溶液即呈现出蓝色[4]

    即,淀粉与碘显色的实质是淀粉的螺旋状圆柱刚好能容纳碘分子的钻入,并受范德华引力吸引而形成“淀粉-碘包合物”,改变了吸收光的性能而变色的缘故。

    3、 操作过程

    称取样品1 g,加入新煮沸冷却后的蒸馏水10 mL,加5滴碘标准使用溶液,搅匀后仔细观察,有无蓝色反应。

    碘标准溶液:吸取碘标准溶液(C=0.1 mol/L)20 mL,用水稀释至100 mL [5]

    4、 质量控制要点

    4.1 pH

    淀粉与碘反应出现蓝色的环境可以是中性,也可以是酸性,但不能是碱性。试验表明,在不同的pH值溶液中淀粉与碘呈现颜色反应的显色情况是不同的,在pH=3~5的弱酸性溶液中淀粉与碘的蓝色反应最灵敏,在pH﹤8的弱碱性溶液中次之,强酸性溶液中,在呈现蓝紫色,在pH﹥9的碱性溶液中不显色。

    4.2 温度

    在70 ℃以上时,淀粉遇碘不变蓝或变蓝,但瞬间颜色消失;50 ℃~60 ℃时,变蓝,颜色消失也很快;只有在45 ℃以下时,淀粉遇碘变蓝后蓝色不消失;在常温下将碘液加入淀粉中显蓝色,但加热至50 ℃时蓝色也会褪掉[4]

    4.3 条件试验

    ① 1 g样品 + 10 mL 未经煮沸冷却的蒸馏水+ 5滴碘标液→ 基本没有影响(显色接近,稍微偏红)

    ② 1 g样品 + 3滴碘标液 → 现象不如5滴明显

    ③ 0.4 g样品 + 10mL新煮沸冷却后的蒸馏水 + 5滴碘标液 → 颜色为紫红色

    ④ 0.6 g - 1.4 g样品 + 10 mL新煮沸冷却后的蒸馏水 + 5滴碘标液 → 显色与标准相近

    ⑤ 2 g样品 + 10 mL新煮沸冷却后的蒸馏水 + 5滴碘标液 → 颜色较标准操作浅

    ⑥ 标准: 1 g样品 + 10 mL新煮沸冷却后的蒸馏水 + 5滴碘标液 → 颜色为浅茶叶绿色

    5、 参考文献

    [1] 鲁云霞,郑茂强,张燕萍.大米麦芽糊精的性质及应用[J].西部粮油科技, 2002 (3): 32~34.

    [2] 刘文慧,王颉,王静,徐立强. 麦芽糊精在食品工业中的应用现状[J]中国食品添加剂.2006.

    [3] 蒋继丰,吴红艳,麦芽糊精在食品中的应用[J].高师理科学刊, 2002, 22 (8): 72~74.

    [4]《实验设计与技术》2006年第12期

    [5]《GB/T20884-2007》
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  • 马踏飞燕

    第1楼2013/08/31

    应助达人

    如果配有图片,那么想当的好

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  • zhw19811005

    第2楼2013/08/31

    没看到结论啊

0
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  • nphfm2009

    第3楼2013/08/31

    应助达人

    没有进行实验原理的深入探讨

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  • hhciq

    第4楼2013/08/31

    前面写了,是个同事的小资料,为了完成任务

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  • 冰火女孩

    第5楼2013/09/01

    呵呵,老师能在要些相关的照片就好了。

    hhciq(hhciq) 发表:前面写了,是个同事的小资料,为了完成任务

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  • hhciq

    第6楼2013/09/11

    下回一定照点照片。看来大家有点喜欢带点颜色的

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