分离方法对锥栗淀粉分离组分结构特性的影响

Effect of separation method on structural properties of three components isolated by Castanea henryi starch
MEI Qi－ming，HU Die，WU Ping，XIE Tao* （ College of Chemical Engineering，Hunan Institute of Engineering，Xiangtan 411104，China）
干称重即为中间成分； 沉淀Ⅱ用酒精洗涤除去正丁
醇，烘干即为直链淀粉。
方法二： 在方法一基础上略做改动，只将方法一
b 中的“2 倍量的正丁醇”改成“过量的无水乙醇”，
c 和f 中的“上清在 0 ～ 4℃ 预冷 1h 后加入适量乙醚，
剧烈振荡后静置片刻，萃取百里酚，重复 3 次后加入
过量酒精”改为“先在 0℃ 冰冻、然后室温自然溶解分
However，separation method had no influence on crystal form of crystalline region and λmax of iodine absorption spectra of amylose，intermediate constituent and amylopectin.
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
收稿日期：2010－03－22 * 通讯联系人 作者简介：梅其明 （ 1987 － ） ，男，本科生，研究方向： 天然产物分离与
表征。 基金项目： 湖南省教育厅大学生研究性学习与创新性实验计划基金项
目（ 2008－241） 。
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锥栗淀粉 锥栗采自湖南衡山，实验室制成淀 粉，直链与支链淀粉含量分别为 22.14% 、66.28% ； 二 甲亚砜、正丁醇、无水乙醇、百里酚、无水乙醚、碘、碘 化钾 江苏常余化工有限公司，分析纯。
2.2 分离方法对锥栗淀粉分离组分结晶结构的影响
图 2 为不同方法分离得到的锥栗原淀粉分离组
分的 X－ 射线衍射图谱，其计算结果见表 1。由图 2
看出，锥栗原淀粉属于 C － 型晶体，分离方法对锥栗
原淀粉及其 分 离 组 分 直 链 淀 粉、中 间 成 分 和 支 链 淀
粉的结晶相晶型没有影响，仍为 C－ 型。与锥栗原淀
直链淀粉 61.53 25.24 10.23 36.47 方法三
支链淀粉 64.19 27.61 8.20 35.81
139
也有所降低。
3.3 分离方法对锥栗直链淀粉、中间成分和支链淀
S－570 型扫描电子显微镜观察摄像。
1.3.2 X－ 射线衍射分析 采用 TTRAX3 型 X－ 射线
衍射仪，分析条件： 特征射线 CuKa，石墨单色器，管
压 40kV，电 流 25mA，测 量 角 度 2θ = 10 ～ 60°，步 长
0.02° / 步，扫描速度 2° / min。按参考文献［8 －9］的方
蒸馏水中，加 热 使 之 连 续 沸 腾 45min，冷 却 后 加 入
10mL 正丁醇，搅拌均匀，放置 24h。f.2000 × g 离心
分离得沉淀Ⅱ，上清在 0 ～4℃ 下预冷 1h 后加入适量
乙醚，振荡后静置片刻，萃取百里酚，重复 3 次后加
过量酒精，放置 24h。g.4000 × g 离心 15min，沉淀烘
酚，搅拌均匀，室温下放置 3d。c.2000 × g 离心 15min
分离得沉淀Ⅰ，上清在 0 ～4℃ 预冷 1h 后加入适量乙
醚，剧烈振荡后静置片刻，萃取百里酚，重复 3 次后
加入过量酒精，放置 24h。d.4000 × g 离心 15min，沉
淀烘干称重即为支链淀粉。e. 将沉淀 I 转入 700mL
1C11 ） ，块状物分层（ 图 1C12 ） ，每层由大小比较均匀的 片状物无规则堆积而成（ 图 1C13 ） ； 而支链淀粉则形 成疏松多孔的团块 （ 图 1D11～ 图 1D13 ） 。由方法二得 到的锥栗直链淀粉聚集成单层块状物（ 图 1E21 ） ，表 面密布裂缝（ 图 1E22 ） ，中间成分堆积成结构比较致 密的团状物（ 图 1F21 、图 1F22 ） ，支链淀粉的微观结构 与方法一分 离 得 到 的 锥 栗 支 链 淀 粉 相 同，为 疏 松 多 孔团块（ 图 1G21 、图 1G22 ） 。然而，方法三不能分离得 到中间成分，其 分 离 得 到 的 锥 栗 直 链 淀 粉 呈 椭 球 状 （ 图 1H31 ） ，其结构比较疏松（ 图 1H32 ） ，而支链淀粉则 相互交织形成网状物（ 图 1I31 、图 1I31 ） 。
Key words： separation method； Castanea henyri； separative constituent； structural property
中图分类号：TS235.4
文献标识码：A
文 章 编 号：1002－0306（2011）08－0138－03
直链淀 粉 与 支 链 淀 粉 的 分 离 方 法 有 很 多，常 用 的有选择沥滤法、完全分散法、盐析法、凝沉分离法、 酶脱支法、电泳 法 和 纤 维 素 柱 色 谱 分 离 法 等［1 －2］ 。 采 用不同方法 分 离 得 到 的 直 链 淀 粉、中 间 成 分 和 支 链 淀粉的比例、支链长度、支化度及分子量分布等结构 特性也会发 生 很 大 的 变 化，而 这 些 结 构 特 性 直 接 影 响直链淀粉和支链淀粉的物化特性及其在工业上的 应用［3－5］。因此，本 文 将 以 锥 栗 淀 粉 为 原 料，选 用 三 种方法分离 得 到 锥 栗 直 链 淀 粉、中 间 成 分 和 支 链 淀 粉，并通过扫描电子显微镜（ SEM） 、X－ 射线衍射技术 等对其结构变化进行表征。
1.2 直链、支链淀粉分离
方法 一 （ 杨 泽 敏 法［6］ ） ： a. 称 10g 淀 粉，加 入 到 300mL 二甲亚砜中，缓缓搅动 24h 后，2000 × g 离心 15min。上清液用于分离 3 种淀粉成分，沉淀为非淀 粉成分，加无水乙醇洗涤除去 DMSO，烘干称重，称作 DMSO 不溶物。b.将上清液注入 2 倍量的正丁醇中， 不搅拌，静置 24h 后 4000 × g 离心。沉淀用无水乙醇 洗涤数次除去 DMSO 后，转入到 1000mL 蒸馏水中， 加热使其连 续 沸 腾 1h，冷 却 至 60℃ 时 加 1.0g 百 里
法计算结晶度。 碘亲和 力 的 测 定： 按 Schoch 法［10］ 测 定，并 按 式
（ 1） 计算。
碘亲和力 = 结合碘的毫克数 （ Y 轴 的 截 距） ×
100 / 样品干重（ mg）
式（ 1）
蓝值的 测 定： 按 Takeda 法［11］ 测 定，并 按 式 （ 2 ）
计算。
蓝值 =
A680 × 4
图 1 分离方法对锥栗原淀粉分离组分微观结构的影响 注： A－ 锥栗原淀粉； B11～ B13－ 方法一得到的锥栗直链淀粉； C11～ C13－ 方法一得到的锥栗淀粉中间成分； D11～ D13－ 方法一 得到的锥栗支链淀粉； E21 、E22－ 方法二得到的锥栗直链淀 粉； F21 、F22－ 方法二得到的锥栗淀粉中间成分； G21 、G22－ 方 法二得到的锥栗支链淀粉； H31 、H32－ 方法三得到的锥栗直 链淀粉； I31 、I32－ 方法三得到的锥栗支链淀粉。
Abstract： Influences of separation method on structural properties of amylose，intermediate constituent and
amylopectin isolated by Castanea henryi starch were studied. The results demonstrated that there were some
直链淀粉 61.09 27.44 11.47 38.91
方法一 中间成分 65.81 23.38 10.82 34.19
支链淀粉 67.43 24.14 8.43 32.57
直链淀粉 64.25 25.19 9.56 35.75
方法二 中间成分 61.79 26.62 11.59 38.21
支链淀粉 66.36 24.78 8.86 33.64
粉相比，分离方法主要导致锥栗直链淀粉、中间成分
和支链淀粉 的 微 晶 相 比 例 下 降，非 晶 相 比 例 稍 有 增
加，因而它们的结晶度也有所降低（ 表 1） 。
表 1 分离方法对锥栗淀粉分离组分结晶度的影响
分离方法Biblioteka 样品非晶相 亚微晶相 微晶相 结晶度 （ %） （ %） （ %） （ %）
原淀粉 60.37 24.86 14.77 41.63
intermediate constituent and amylopectin. In comparison with native starch，whichever separation method was
used，there occurred the decrease in degree of crystallinity of amylose，intermediate constituent and amylopectin.
NC
=
DP CL
－
1
式（ 3）
实验均重复三次，数据取平均值。
2 结果与分析
2.1 分离方法对锥栗淀粉分离组分微观结构的影响
由三种分离方法得到的锥栗直链与支链淀粉的
电子显微图像如图 1 所示。锥栗原淀粉表面平整但
布满纵横交错的裂缝（ 图 1A） 。由方法一分离得到
的锥栗直链淀粉聚集成团（ 图 1B11 ） ，团状物结构比 较疏 松 （ 图 1B12 、图 1B13 ） ； 中 间 成 分 呈 块 状 （ 图