[资源分享] 分光光度法测定魔芋葡甘露聚糖含量

分光光度法测定魔芋葡甘露聚糖含量
作者:欧阳华学,韩梅,刘佩英,张盛林

  关键词:魔芋粉;葡甘露聚糖;测定
    魔芋是我国的一大特产,广泛分布于长江流域、云南、四川产量最大,鄂西、湘西、福建亦有生产。据不完全统计,我国年产魔芋约达70～80万t。魔芋球茎中含有葡甘露聚糖、淀粉、纤维、蛋白质和灰分等营养成分,其中主要有效成分是葡甘露聚糖,是由D-葡萄糖和D-甘露糖通过B-1.4糖苷键合的高分子多糖,广泛用于食品、医药、化工中。葡甘露聚糖含量的测定方法主要有费林滴定法、甘露糖腙重量法[1]、苯酚比色法[2]、3,5-二硝基水杨酸比色法[3～5]及气相色谱法[6]等,其中,费林滴定法是经典的国标法,但操作太繁杂;甘露糖腙法操作较简单,但在分析过程中,被分析组分易损失,使结果偏低;苯酚比色法中的苯酚毒性较大,且试剂不稳定;气相色谱法因须使用昂贵的气相色谱仪,使应用受到限制。而3,5-二硝基水杨酸比色法既不需要昂贵的大型分析仪器,操作又较简便,因此,该法是魔芋葡甘露聚糖测定较为理想的方法,但对影响该法测定结果准确性的影响因素的研究尚未见报道,本文报道氨基化合物的稳定性、不同定容方法、水解液的制备方法、酸度等影响因素对测定结果的影响。
1 材料和方法
1.1 供试材料
    魔芋精粉、魔芋纯化粉、魔芋细化粉(天天膳食纤维食品有限公司)。
1.2 仪器与试剂
    日立-330紫外分光光度仪(日本日立公司);78-1型磁力加热搅拌器(杭州仪表电机厂);LD4-2离心机(北京医用离心机厂);AE200电子天平(METTLER公司);3,5-二硝基水杨酸(AR,北京西中化工厂);乙醇(AR,成都鸿鹤化学试剂厂);硫酸(AR,成都化学试剂厂);葡萄糖(AR,成都鸿鹤化学试剂厂)。
1.3 方法
1.3.1 绘制标准工作曲线
    依次移取浓度为1mg/mL的葡萄糖标准溶液0.40,0.80,1.20,1.60,2.0mL于5个25mL容量瓶中,加蒸馏水补至2mL,然后分别加入1.5mL3,5-二硝基水杨酸试剂,在沸水浴上加热5min后,用蒸馏水定容至25mL,于550nm处测定其吸光度(A)。吸光度(A)为纵坐标,葡萄糖标准溶液浓度为横坐标,绘制出标准工作曲线(图1)。
1.3.2 魔芋粉中葡甘露聚糖的测定
    准确称取魔芋粉100～200g,加入100mL甲酸-氢氧化钠缓冲溶液,在30e时搅拌2h,放置过夜。将已溶胀的葡甘露聚糖溶液离心,取上清液5.0mL加入2.5mL,3mol/L硫酸溶液在沸水浴上水解1.5h,冷却加入6mol/L氢氧化钠,并加水定容至25mL,取该水解液2.0mL,按1.3.1方法制备测定溶液,并于550nm处测定吸光度,再取葡甘露聚糖溶液上清液210mL于25mL容量瓶中,并用蒸馏水定容至2510mL,于550nm处测吸光度,作为试样空白,在标准曲线上找出吸光度所对应的横轴(X轴)上的值(T样、T空),并按下式计算魔芋粉中葡甘露聚糖的含量:魔芋葡甘露聚糖含量%=E(25/5T样-T空)×100/2/m×100%。
2 结果与分析
2.1 氨基化合物的稳定性
    3,5-二硝基水杨酸与还原糖生成的棕红色氨基化合物的稳定性,直接影响葡甘露聚糖测定结果的准确性,为此,本试验分别测定了显色反应不同时间的吸光度变化(图2)。
2.2 不同定容方法对测定结果的影响
    魔芋粉溶胀后,形成胶体溶液,使之完全定量转移较为困难,容器壁不可避免地粘附着葡甘露聚糖胶体,导致测定结果偏低,为此,本试验分别研究两种不同定容方式对测定结果的影响。文献法[2]在魔芋粉中加入60mL蒸馏水,溶胀后转移至100mL容量瓶中,并用水定容;改进法在魔芋粉中加入100mL甲酸-氢氧化钠缓冲溶液,溶胀,体积以100mL计,其测定结果见表1。文献法的标准偏差为4.92%,而改进法的标准偏差为3.15%。
2.3 水解液的不同制备方法对测定结果的影响
    文献法[2]制备水解液的方法是取110mL魔芋葡甘聚糖提取液于50mL容量瓶中,加入硫酸溶液在沸水浴上水解;本试验采用的方法是取5～10mL魔芋葡甘聚糖提取液在沸水浴上水解后,再精确移取水解液1～2mL进行显色反应。两种方法制备的水解液的测定结果见表2。 试验结果表明,采用改进方法有利于提高测定的精密度。
2.4 酸度对显色反应的影响
    由于是用酸将葡甘露聚糖水解成还原糖,水解液中有过量的酸存在,为此,本试验分别研究了在不同酸度条件下进行显色反应,其吸光度变化结果见表3。试验结果表明,在pH4～9范围内,酸度对显色反应无明显影响。
3 讨 论
3.1 使测定结果更准确、科学的几个要点在魔芋精粉中,除魔芋葡甘聚糖外,还存在淀粉纤维素、半纤维素及少量游离还原糖等,魔芋葡甘聚糖在剧烈搅拌下,可形成稳定的胶体溶液,而天然淀粉、纤维素、半纤维素不溶于水,因此通过沉淀、离心,可以将淀粉、纤维素、半纤维素分离出去。魔芋粉中的游离还原糖虽然也能与3,5-二硝基水杨酸显色,但通过试样空白(T空)将其从测定结果中扣除,这样不仅减少文献法[2]中用85%乙醇除去游离还原糖的操作,而且使魔芋葡甘露聚糖测定结果更加准确、科学。
3.2 吸光度与样品存放时间的关系
试验结果表明,氨基化合物的吸光度是随存放时间变化而变化的,因此,为保证测定结果的准确性,必须使葡萄糖标准溶液的显色反应后存放时间和样品溶液的显色反应后存放时间一致,以克服因显色反应后存放时间不同而造成分析误差。魔芋粉(特别是魔芋细化粉)中葡甘露聚糖颗粒易吸水溶胀,因此,本试验采用在250mL三角瓶中缓缓加入100mL缓冲溶液,搅拌2h,放置过夜,离心,取上清液进行酸水解,从而避免了因样品粘附壁上,不能完全转移而造成分析结果偏低。

参考文献:
[1]张元学.用甘露糖测定魔芋精粉葡甘聚糖[J].重庆科技,1989,11:4-61
[2]何照范,张油清.保健食品化学及其检测技术[M].北京:中国轻工出版社,1998.73-741
[3]孙远明,刘佩英,张盛林.魔芋葡甘聚糖的分光光度法测定[J]1植物生理学通讯,1991,3:219-2221
[4]王照利,吴万兴,李科友.魔芋甘露聚糖含量测定研究[J]1陕西林业科技,1999(增刊):392421
[5]李松林,崔 熙,谢学健.魔芋属7种植物魔芋葡甘露聚糖的检测[J]1中国中药杂志,1996,21(8):456-4581
[6]蒋秀英,陈明灿,顾 新,等.单糖及氨基糖的毛细柱气相色谱分析[J]1色谱,1986,4(6):299-3531