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1、实验四 麦芽糖化力的测定一、实验目的1、掌握麦芽糖化力的定义；2、掌握碘量法测定还原糖的原理和方法。二、实验原理麦芽浸出液中存在多种酶，其中能够水解淀粉质多糖的糖苷键形成低聚糖和单糖等产物的一类酶统称为淀粉酶（-淀粉酶， - 淀粉酶） 。糖化力是指所有淀粉酶水解淀粉成为单糖或双糖的能力。淀粉酶水解淀粉生成含有自由醛基的单糖或双糖，醛糖在碱性碘液中定量氧化为相应的羧酸。剩余的碘，酸化后以淀粉作指示剂，用标准的 Na2S2O3 溶液滴定。主要反应如下：1、淀粉在麦芽浸出液中的淀粉酶的作用下，水解成含有醛基的单糖或双糖；(C6H10O5)n+nH2O 淀粉酶 nC6H12O62、醛糖在碱性碘液中定量
2、氧化为相应的羧酸；I2+2NaOH NaIO+NaI+H2OCH2OH(CHOH)4CHO+ NaIO CH2OH(CHOH)4COOH+ NaI3、过量未作用的 NaIO 在碱性条件下发生歧化反应；3NaIO NaIO3+2NaI4、加入酸，使 NaIO3 和 NaI 在酸性条件下发生氧化还原反应，析出过量的碘；NaIO3+ 5NaI+3H2SO4 3I2+3Na2SO4+ 3H2O5、析出的碘以淀粉为指示剂，用 Na2S2O3 标准溶液滴定。2Na2S2O3+ I2 Na2S4O6+ 2NaI三、实验材料与试剂1、样品可溶性淀粉；麦芽粉2、器材电子天平（0.1mg） ；电热恒温水浴锅；容量
3、瓶；酸碱滴定装置。3、试剂乙酸钠；冰乙酸；硫代硫酸钠；碳酸钠；重铬酸钾；碘化钾；可溶性淀粉；碘液；氢氧化钠；硫酸。2%可溶性淀粉溶液：称取预先在 100-105干燥的可溶性淀粉 10.000g，加入少量水调成糊状，在不断搅拌下注入 300mL 沸水中，将残余淀粉糊用少量蒸馏水洗入沸水中，继续煮沸至透明，迅速冷却到 20，在 20用水定容至500mL。乙酸-乙酸钠缓冲液：量取 30mL 冰乙酸，加水稀释并定容至 1000mL，另称取 34g 乙酸钠，加水溶解并定容至 500mL，将两溶液混匀备用。1mol/L NaOH 标准溶液：称取 40gNaOH，用水溶解并定容至 1000 mL。0.1 m
4、ol/L 碘溶液：称取 36g KI 溶于 50 mL 水中，在不断搅拌下加入 13g I2，完全溶解后定容至 1000mL，贮于棕色瓶中，密闭，避光保存。0.5mol/ L H2SO4 溶液：量取 2.8mL 浓 H2SO4，缓慢倒入适量水中，定容至100 mL。2mol/L HCl 溶液：量取 17 mL 浓 HCl，倒入适量水中，定容至 100mL。0.5%淀粉指示剂：称取 0.5g 可溶性淀粉，用少量水调匀，注入 80 mL 沸水中，继续煮沸至透明，冷却后定容至 100mL（临用前现配） 。0.1mol/L Na2S2O3 标准溶液的配制：称取 25g Na2S2O35 H2O 和 0
5、.1g NaCO3，溶于刚煮沸冷却后的蒸馏水中，并定容至 1000 mL，贮于棕色瓶中，在暗处放置 3-5 天后标定。 四、实验步骤1、Na 2S2O3 溶液的标定 称取于 130干燥 2h 的 K2Cr2O7 两份，每份 0.15g，分别置于 2 个碘量瓶中，用 25 mL 水溶解，加 KI 2g，2 mol/L HCl 溶液 5mL，摇匀，于暗处反应10min，加水 150mL，立即用待标定的 Na2S2O3 溶液滴定至浅黄色，加入 3 mL 0.5%淀粉指示剂，继续滴定至溶液由蓝色变为亮绿色时（蓝色消失）为终点。Na2S2O3 标准溶液的计算： c(Na2S2O3)=6m/MV1000式
6、中：c(Na 2S2O3)-标定后 Na2S2O3 溶液的浓度，mol/L；m- K2Cr2O7 质量，g；V-滴定消耗的 Na2S2O3 溶液的体积，mL；M- K2Cr2O7 摩尔质量，g/mol 。2、麦芽浸出液的制备称取粉碎麦芽粉 20g，置于已知质量的糖化杯（或烧杯）中，加入约 20蒸馏水 480 mL；将烧杯置于 40水浴锅中，搅拌，水浴 1h，浸出淀粉酶。取出烧杯，冷却至 20，加 20蒸馏水使其净重为 520g，摇匀，用滤纸过滤，滤液供分析用。3、糖化取 4 个 200 mL 的容量瓶，编号，其中 1、2 号作样品测定用，3、4 号作空白测定用，每瓶加入 2%可溶性淀粉溶液 1
7、00mL。向 1、2 号瓶中加入乙酸-乙酸钠缓冲液 10mL，摇匀，在 20水浴中保温20min 后，加入 5 mL 麦芽浸出液，摇匀，在 20水浴中保温糖化 30min，保温时间从加入麦芽浸出液算起。糖化结束，立即加入 4 mL 1mol/L NaOH 溶液，以终止酶的活动，摇匀，用水定容至 200 mL。向 3、4 号瓶中，加入 0.65 mL 1mol/L NaOH 溶液，摇匀，再各加 5 mL 麦芽浸出液，摇匀，用水定容至 200 mL。4、酶活力的测定从以上 4 个容量瓶中分别吸取反应液 50 mL，分别加入 4 个 250 mL 的碘量瓶中，再分别加入 25 mL 0.1 mol/
8、L 碘液和 3 mL 1mol/L NaOH 溶液，摇匀，盖塞，在暗处放置 15min，以氧化还原性的糖。反应结束后向各瓶中分别加入 4.5 mL 0.5mol/L H2SO4 溶液，立即用Na2S2O3 标准溶液滴定至蓝色刚好消失，记录滴定消耗的 Na2S2O3 标准溶液体积。5、记录：样品质量 mNa2S2O3 溶液浓度 cNa2S2O3 溶液体积 V1Na2S2O3 溶液体积 V2Na2S2O3 溶液体积 V3Na2S2O3 溶液体积 V46、计算X=(V1-V2)c342/(1-w0)式中：X-100g 无水麦芽的糖化力，WK；V1-空白滴定消耗 Na2S2O3 溶液的体积（3、4 号
9、瓶的平均值） ，mL；V2-样品滴定消耗 Na2S2O3 溶液的体积（1、2 号瓶的平均值） ，mL；c-Na2S2O3 标准溶液的浓度，mol/L；w0-麦芽中水分的质量分数；342-转换系数。五、注意事项1、100g 无水麦芽的糖化力是指 100g 无水麦芽在 20，pH4 的条件下分解可溶性淀粉 30min，产生 1g 麦芽糖为 1 个维柯（WK）糖化力单位。2、转换系数 342 由以下公式计算而得：0.171200/50500/5100/m式中：0.171-1 mmol 麦芽糖的质量为 0.171g；m-样品的质量，g；当所用的麦芽样品质量为 20g 时，转换系数为 342；3、在淀粉
10、糖的实际生产过程中，淀粉先经耐高温 -淀粉酶和液化喷射器共同作用完成液化，将长链淀粉随机切割成短链，再由糖化酶从短链淀粉分子非还原性末端降解 -1，4 糖苷键，生成游离葡萄糖。但糖化酶活力测定时，只能用糖化酶直接从淀粉的非还原性末端分解 -1，4 糖苷键，测定的酶活力可能要比实际生产中用的活力低一些。4、结晶的 Na2S2O35 H2O 一般均含有少量杂质，同时还容易风化和潮解，需用间接法配制。Na 2S2O3 容易受空气中的 O2、溶解在水中的 CO2、微生物和光照等作用而分解。它在碱性介质中比较稳定。所以配制溶液时，为了减少溶解在水中的 CO2 和杀灭水中的微生物，使用新煮沸的冷蒸馏水配制
11、溶液，并加入少量的 NaCO3，其浓度约为 0.02%，以维持溶液的微碱性，防止 Na2S2O3 分解。日光能促使 Na2S2O3 溶液分解，故 Na2S2O3 溶液贮于棕色瓶中，并放置暗处。长期保存的溶液，应每隔一段时间重新标定。如发现溶液变浑浊（有固体析出）时，就应过滤后重新标定，或重新配制。5、标定 Na2S2O3 溶液，常选用强氧化剂如 KIO3、KBrO3 或 K2Cr2O7 等作基准物质，这些物质均能与 KI 反应析出定量的 I2。六、思考题1、哪些因素会影响糖化酶活力的测定？2、麦芽浸出液加碱液的目的是什么？七、参考文献1、吴国峰等工业发酵分析北京：化学工业出版社，20062、姜淑荣发酵分析检验技术北京：化学工业出版社，2008
