3.5　抗性淀粉的测定方法与研究手段

3.5.1　抗性淀粉的测定方法

抗性淀粉的测定方法可分为体内测定方法和体外测定方法。抗性淀粉体外测定方法的原理是基于抗性淀粉的理化性质：①抗酶解性；②抗性淀粉溶解于KOH或二甲基亚砜（DMSO）溶液后，可重新被淀粉酶作用水解。

抗性淀粉含量的检测方法有差量法和直接测定法等。差量法即Englyst法，是指通过测定样品中总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。直接测定法即Berry法，是首先将可消化淀粉用α-淀粉酶酶解除去，再将抗酶解淀粉经KOH处理后又经酶解作用，通过测还原糖的含量来衡量抗性淀粉含量。

随着对抗性淀粉研究的深入，抗性淀粉的检测方法也不断得到改善。在模拟胃肠的生理条件，对抗性淀粉含量进行检测时，首先将样品用胃蛋白酶40℃酶解60min，达到去除蛋白质的目的，然后用α-淀粉酶37℃酶解16h，可消化淀粉，离心沉淀后用2mol/L的KOH处理，再经淀粉葡萄糖苷酶60℃条件下酶解45min，最后用葡萄糖氧化酶-过氧化物酶（GOD-POD）比色法测定抗性淀粉的葡萄糖含量，即得到抗性淀粉含量。

除此之外，还有一些其他检测方法，如PPA法，使用α-胰腺淀粉酶来测定抗性淀粉含量；TSA法，该法是在Berry法的基础上采用耐高温型α-淀粉酶在100℃酶解可消化淀粉，再测定沉淀中的抗性淀粉。

目前，国内外常用的检测方法是AOAC法，该法是先用α-胰淀粉酶和淀粉葡糖苷酶（AMG）于37℃下酶解16h，将非抗性淀粉水解为D-葡萄糖，然后加入乙醇终止反应，未水解的抗性淀粉部分经2mol/L的KOH溶解后，用淀粉葡糖苷酶（AMG）定量水解为葡萄糖，D-葡萄糖用葡萄氧化酶-过氧化物酶（GOD-POD）测定，即可得抗性淀粉的含量。体内测定抗性淀粉的方法比较复杂，有研究通过动物试验探索了淀粉在小鼠体内消化的规律。

3.5.2　抗性淀粉的研究手段

随着科研人员对抗性淀粉研究的深入，传统的分析手段已经无法满足淀粉科学发展的需要，因而高分子物理研究中的一些现代分析技术逐渐应用于淀粉的分析研究中。例如微观结构分析技术（扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜）可以用来观察淀粉及抗性淀粉的组成及结构；光谱分析技术（红外光谱、紫外-可见光谱）可以判断淀粉的官能团及结构的变化；色谱分析技术（高效液相色谱、凝胶渗透色谱、离子交换色谱）测定淀粉的平均分子量及链长分布；核磁共振技术可用于淀粉老化、水分含量及动力学特性、取代反应方式和淀粉糖的研究；X射线衍射技术在淀粉研究中用于判定淀粉的结晶类型和品种以及淀粉在物理化学处理过程中晶型变化特性；热分析技术（差示扫描量热分析）主要用于分析淀粉在物理化学过程中的热力学特性。

（1）扫描电子显微镜

扫描电子显微镜（scanning electron microscope，SEM）因其立体感的优点，非常利于淀粉颗粒外观结构、表面微观结构的研究。使用扫描电子显微镜观测原淀粉颗粒不仅结构完整，而且表面光滑，呈圆球形或椭圆形。但是经糊化老化后，原淀粉颗粒结构发生很大变化，其中颗粒状结构消失，伴随着多孔网格结构或海绵结构出现。此外，酶解作用使无定型的淀粉和支链淀粉水解，相应的多孔网格结构或海绵结构遭到极大破坏，最后只留下结构致密的直链淀粉结晶区及掺杂在其中的无定型淀粉分子。

（2）X射线衍射仪

观察淀粉颗粒结晶性最普遍的方法首选X射线衍射仪（X-ray diffractometer，X-RD）。因X射线衍射图谱的不同，可以直接、客观地反映出淀粉晶体结构的差异。根据得到的X衍射图谱能判断出淀粉颗粒的结晶类型，间接地反映了在处理过程中，淀粉晶体特征的变化。抗性淀粉颗粒的晶体类型有A、B和C三种，其中抗性最强的是B型。抗性淀粉的X射线衍射说明抗性淀粉中存在晶体结构，结晶程度随着抗性淀粉含量的增加而相应增加。

（3）差示扫描量热分析仪

差示扫描量热分析仪（differential scanning calorimeter，DSC）使样品与参比物处同一控温条件下，保持温度差异为零时所需热量变化。使用DSC可以准确地测定出淀粉的熔融温度。DSC对玉米抗性淀粉的研究发现，在120℃时有吸热最高峰值。这说明了抗性淀粉具有很高的热稳定性，能够经得起高温加工处理。DSC图谱分析认为，抗性淀粉晶体主要是由熔解温度在120℃以上的直链淀粉结晶形成的，而支链淀粉晶体在70℃左右就会立刻熔解。此外，这种吸热反应与直链淀粉晶体的熔融有一定关系。