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抗性淀粉检测

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发布时间：2025-07-18 08:38:46 更新时间：2025-07-17 08:38:47

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

抗性淀粉检测：关键项目、方法与标准

抗性淀粉（Resistant Starch, RS）是淀粉的一种独特形式，它能在健康人的小肠中抵抗酶的消化，从而完整地进入大肠，被肠道微生物发酵利用。这种特性赋予了抗性淀粉诸多健康益处，如调节血糖、改善肠道健康、促进益生菌增殖以及潜在的体重管理作用。因此，准确检测食品、原料及生物样品中的抗性淀粉含量，对于功能性食品开发、营养标签标示、健康声称支持以及基础营养研究都至关重要。抗性淀粉检测的核心目标在于定量样品中不能被小肠酶水解的那部分淀粉及其降解产物。

核心检测项目

抗性淀粉检测的核心项目就是样品中抗性淀粉（RS）的总量测定。根据检测方法的原理和目标，有时会进一步区分或关联测定以下相关项目：

总淀粉含量： 作为计算RS百分比的基础。
可消化淀粉含量： 包括快速消化淀粉（RDS）和缓慢消化淀粉（SDS）。
RS 组分： 部分精密方法或研究需要区分RS的类型（RS1-物理包埋型, RS2-抗性颗粒型, RS3-回生型, RS4-化学改性型）。
淀粉降解产物： 如葡萄糖、麦芽糖等，用于评估消化程度。

关键检测仪器

抗性淀粉的检测，尤其是基于酶重量法的标准方法，需要一系列实验室常用仪器：

恒温水浴摇床： 提供特定温度（通常37°C模拟体温）和振荡条件，用于模拟小肠的酶消化过程。这是整个检测流程的核心设备。
恒温干燥箱： 用于干燥经酶解、洗涤后的残余物（即RS部分）至恒重。
精密分析天平： 用于精确称量样品、酶制剂、沉淀物等。
离心机： 用于分离酶解液中的固液两相，将未消化的RS沉淀下来。
pH计： 精确调节和控制消化缓冲液的pH值（通常pH 6.0），这对酶的活性至关重要。
磁力搅拌器/涡旋混合器： 用于混合样品和试剂。
真空泵/真空干燥器： 用于高效干燥沉淀物。
马弗炉： 用于灰分测定（在某些方法中需要扣除灰分量）。
高效液相色谱仪： 用于测定淀粉水解产生的葡萄糖含量（在酶化学法中使用）。
分光光度计： 用于葡萄糖氧化酶-过氧化物酶（GOPOD）法测定葡萄糖浓度（在酶化学法中使用）。

主流检测方法

目前国际上认可度最高的抗性淀粉检测方法是基于体外模拟人体小肠消化的酶解法，主要分为两大类：

酶重量法

这是最常用的标准方法（如AOAC 2002.02, GB 5009.288-2021）。其基本原理是：
- 模拟消化： 将待测样品与耐高温α-淀粉酶和淀粉葡糖苷酶（或葡萄糖淀粉酶）在特定pH（~6.0）和温度（37°C）下共孵育一段时间（通常16小时），充分水解样品中的可消化淀粉（RDS和SDS）。
- 沉淀与分离： 加入乙醇或其它沉淀剂终止反应，并沉淀未消化的残余物（主要为RS）。通过离心或过滤将沉淀物与含有消化产物的上清液/滤液分离。
- 洗涤： 用乙醇或水反复洗涤沉淀物以去除残留的糖、盐和酶。
- 干燥与称重：
- 计算： RS含量(%) = (沉淀物质量中RS部分 / 样品质量) × 100%。同时通常需要平行测定样品的总淀粉含量（通常使用同一套酶的更彻底水解或其它标准方法）。
优点： 原理清晰，结果直观（直接称重），与生理过程相关性较好，被广泛接受为标准方法。

缺点： 步骤较多，耗时长（通常需要2天以上），操作繁琐，对实验人员的技巧要求较高。
酶化学法

这种方法不直接称量RS残渣，而是通过测定消化过程中释放的葡萄糖量来间接计算RS含量。其流程前半部分与酶重量法类似：
- 同样进行模拟消化。
- 消化结束后，离心分离上清液（含可消化淀粉水解成的葡萄糖）和沉淀（含RS）。
- 测定葡萄糖： 对上清液中的葡萄糖进行定量（常用GOPOD法或HPLC法）。
- 计算可消化淀粉： 根据葡萄糖量计算可消化淀粉（DS）含量。
- 计算抗性淀粉： RS含量(%) = (总淀粉含量 - DS含量) / 样品质量 × 100%。
优点： 避免了繁琐的沉淀洗涤和干燥称重步骤，速度相对较快。

缺点： 需要准确测定总淀粉含量，并且对沉淀中可能残留的可溶性低聚糖的处理以及RS沉淀中是否完全不含可消化糖的假设会影响结果的准确性。不如酶重量法直接。

其他方法： 如体外发酵法（模拟大肠发酵产气量）、近红外光谱法等也有研究应用，但目前主要作为辅助或快速筛查方法，标准性不如上述酶解法。

权威检测标准

为了确保检测结果的准确性、可比性和可靠性，必须遵循国际或国家认可的标准方法。主要标准包括：

AACC Method 32-40.01: 美国谷物化学家协会标准 - "抗性淀粉含量测定（酶重量法）"。
AOAC Official Method 2002.02: 国际官方分析化学家协会标准 - "食品中总膳食纤维的测定（包括不溶性膳食纤维、可溶性膳食纤维和抗性淀粉）"（酶重量法）。这是目前国际上应用最广泛的抗性淀粉检测标准之一，明确包含了RS的测定步骤和计算。
ISO 22018:2022: 国际标准化组织标准 - "谷物、谷物制品及婴幼儿谷物食品中总淀粉和抗性淀粉含量的测定（酶重量法）"。
GB 5009.288-2021: 中国国家标准 - "食品安全国家标准食品中淀粉的测定"。该标准的第四法（酶重量法）专门用于测定抗性淀粉含量。这是中国境内进行抗性淀粉检测的法定依据。
Megazyme International K-RSTAR/K-RSTGR 试剂盒方法： Megazyme公司基于AOAC 2002.02和AACC 32-40.01开发的商业化试剂盒方法，因其标准化、操作相对简便且结果可靠，在全球范围内被实验室广泛采用。其方法也常被视为事实上的行业标准。

选择正确的检测标准至关重要。实验室在开展抗性淀粉检测时，应明确采用的标准（如GB 5009.288-2021或AOAC 2002.02），并严格按照标准规定的试剂、仪器、操作步骤和计算公式执行，同时进行严格的质量控制（如使用标准物质、设置空白和重复），以确保检测数据的准确性和有效性。这些标准化的检测结果对于指导产品研发、质量控制、法规合规和消费者信息传达具有不可替代的价值。