3.5　抗性淀粉的測(cè)定方法與研究手段

3.5.1　抗性淀粉的測(cè)定方法

抗性淀粉的測(cè)定方法可分為體內(nèi)測(cè)定方法和體外測(cè)定方法。抗性淀粉體外測(cè)定方法的原理是基于抗性淀粉的理化性質(zhì)：①抗酶解性；②抗性淀粉溶解于KOH或二甲基亞砜（DMSO）溶液后，可重新被淀粉酶作用水解。

抗性淀粉含量的檢測(cè)方法有差量法和直接測(cè)定法等。差量法即Englyst法，是指通過(guò)測(cè)定樣品中總淀粉和可消化淀粉的含量，然后以二者含量之差表示抗性淀粉的含量。直接測(cè)定法即Berry法，是首先將可消化淀粉用α-淀粉酶酶解除去，再將抗酶解淀粉經(jīng)KOH處理后又經(jīng)酶解作用，通過(guò)測(cè)還原糖的含量來(lái)衡量抗性淀粉含量。

隨著對(duì)抗性淀粉研究的深入，抗性淀粉的檢測(cè)方法也不斷得到改善。在模擬胃腸的生理?xiàng)l件，對(duì)抗性淀粉含量進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，首先將樣品用胃蛋白酶40℃酶解60min，達(dá)到去除蛋白質(zhì)的目的，然后用α-淀粉酶37℃酶解16h，可消化淀粉，離心沉淀后用2mol/L的KOH處理，再經(jīng)淀粉葡萄糖苷酶60℃條件下酶解45min，最后用葡萄糖氧化酶-過(guò)氧化物酶（GOD-POD）比色法測(cè)定抗性淀粉的葡萄糖含量，即得到抗性淀粉含量。

除此之外，還有一些其他檢測(cè)方法，如PPA法，使用α-胰腺淀粉酶來(lái)測(cè)定抗性淀粉含量；TSA法，該法是在Berry法的基礎(chǔ)上采用耐高溫型α-淀粉酶在100℃酶解可消化淀粉，再測(cè)定沉淀中的抗性淀粉。

目前，國(guó)內(nèi)外常用的檢測(cè)方法是AOAC法，該法是先用α-胰淀粉酶和淀粉葡糖苷酶（AMG）于37℃下酶解16h，將非抗性淀粉水解為D-葡萄糖，然后加入乙醇終止反應(yīng)，未水解的抗性淀粉部分經(jīng)2mol/L的KOH溶解后，用淀粉葡糖苷酶（AMG）定量水解為葡萄糖，D-葡萄糖用葡萄氧化酶-過(guò)氧化物酶（GOD-POD）測(cè)定，即可得抗性淀粉的含量。體內(nèi)測(cè)定抗性淀粉的方法比較復(fù)雜，有研究通過(guò)動(dòng)物試驗(yàn)探索了淀粉在小鼠體內(nèi)消化的規(guī)律。

3.5.2　抗性淀粉的研究手段

隨著科研人員對(duì)抗性淀粉研究的深入，傳統(tǒng)的分析手段已經(jīng)無(wú)法滿足淀粉科學(xué)發(fā)展的需要，因而高分子物理研究中的一些現(xiàn)代分析技術(shù)逐漸應(yīng)用于淀粉的分析研究中。例如微觀結(jié)構(gòu)分析技術(shù)（掃描電鏡、透射電鏡、原子力顯微鏡）可以用來(lái)觀察淀粉及抗性淀粉的組成及結(jié)構(gòu)；光譜分析技術(shù)（紅外光譜、紫外-可見(jiàn)光譜）可以判斷淀粉的官能團(tuán)及結(jié)構(gòu)的變化；色譜分析技術(shù)（高效液相色譜、凝膠滲透色譜、離子交換色譜）測(cè)定淀粉的平均分子量及鏈長(zhǎng)分布；核磁共振技術(shù)可用于淀粉老化、水分含量及動(dòng)力學(xué)特性、取代反應(yīng)方式和淀粉糖的研究；X射線衍射技術(shù)在淀粉研究中用于判定淀粉的結(jié)晶類型和品種以及淀粉在物理化學(xué)處理過(guò)程中晶型變化特性；熱分析技術(shù)（差示掃描量熱分析）主要用于分析淀粉在物理化學(xué)過(guò)程中的熱力學(xué)特性。

（1）掃描電子顯微鏡

掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）因其立體感的優(yōu)點(diǎn)，非常利于淀粉顆粒外觀結(jié)構(gòu)、表面微觀結(jié)構(gòu)的研究。使用掃描電子顯微鏡觀測(cè)原淀粉顆粒不僅結(jié)構(gòu)完整，而且表面光滑，呈圓球形或橢圓形。但是經(jīng)糊化老化后，原淀粉顆粒結(jié)構(gòu)發(fā)生很大變化，其中顆粒狀結(jié)構(gòu)消失，伴隨著多孔網(wǎng)格結(jié)構(gòu)或海綿結(jié)構(gòu)出現(xiàn)。此外，酶解作用使無(wú)定型的淀粉和支鏈淀粉水解，相應(yīng)的多孔網(wǎng)格結(jié)構(gòu)或海綿結(jié)構(gòu)遭到極大破壞，最后只留下結(jié)構(gòu)致密的直鏈淀粉結(jié)晶區(qū)及摻雜在其中的無(wú)定型淀粉分子。

（2）X射線衍射儀

觀察淀粉顆粒結(jié)晶性最普遍的方法首選X射線衍射儀（X-ray diffractometer，X-RD）。因X射線衍射圖譜的不同，可以直接、客觀地反映出淀粉晶體結(jié)構(gòu)的差異。根據(jù)得到的X衍射圖譜能判斷出淀粉顆粒的結(jié)晶類型，間接地反映了在處理過(guò)程中，淀粉晶體特征的變化。抗性淀粉顆粒的晶體類型有A、B和C三種，其中抗性最強(qiáng)的是B型。抗性淀粉的X射線衍射說(shuō)明抗性淀粉中存在晶體結(jié)構(gòu)，結(jié)晶程度隨著抗性淀粉含量的增加而相應(yīng)增加。

（3）差示掃描量熱分析儀

差示掃描量熱分析儀（differential scanning calorimeter，DSC）使樣品與參比物處同一控溫條件下，保持溫度差異為零時(shí)所需熱量變化。使用DSC可以準(zhǔn)確地測(cè)定出淀粉的熔融溫度。DSC對(duì)玉米抗性淀粉的研究發(fā)現(xiàn)，在120℃時(shí)有吸熱最高峰值。這說(shuō)明了抗性淀粉具有很高的熱穩(wěn)定性，能夠經(jīng)得起高溫加工處理。DSC圖譜分析認(rèn)為，抗性淀粉晶體主要是由熔解溫度在120℃以上的直鏈淀粉結(jié)晶形成的，而支鏈淀粉晶體在70℃左右就會(huì)立刻熔解。此外，這種吸熱反應(yīng)與直鏈淀粉晶體的熔融有一定關(guān)系。