熊 柳 張兆麗 呂傳萍 孫慶杰

(青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，青島 266109)

谷朊粉對不同淀粉糊化特性和質(zhì)構(gòu)特性的影響

熊 柳 張兆麗 呂傳萍 孫慶杰

(青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，青島 266109)

研究了谷朊粉對馬鈴薯淀粉、紅薯淀粉、玉米淀粉、綠豆淀粉、小麥淀粉、大米淀粉、大米粉的糊化特性、質(zhì)構(gòu)特性及回生性的影響。通過RVA數(shù)據(jù)分析表明，谷朊粉添加量為0%～25%時，淀粉的糊化溫度沒有顯著變化，峰值黏度、低谷黏度、最終黏度、衰減值和回生值均隨谷朊粉添加量的增加而升高。通過TPA分析，淀粉凝膠的彈性無顯著變化，硬度均呈現(xiàn)下降，馬鈴薯淀粉、紅薯淀粉、玉米淀粉、綠豆淀粉、大米淀粉、大米粉的硬度分別下降了50.45%、6.58%、5.71%、54.97%、78.26%、59.90%。添加了谷朊粉后，隨著貯藏時間的延長，淀粉樣品的硬度增加，回生性升高，其中綠豆淀粉、馬鈴薯淀粉、大米淀粉和大米粉的回生性顯著升高。

谷朊粉 淀粉 質(zhì)構(gòu) 回生性

谷朊粉亦稱活性面筋粉，是從小麥中提取而出的粉狀蛋白質(zhì)。谷朊粉的蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在80%以上，且氨基酸組成比較齊全，是營養(yǎng)豐富、物美價廉的植物性蛋白源。馬鈴薯淀粉是一種重要的工業(yè)原料，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、紡織、造紙、精細(xì)化工和包裝材料等工業(yè)［1］。紅薯淀粉常被用于工業(yè)生產(chǎn)，例如造紙業(yè)、紡織業(yè)、食品加工業(yè)、膠黏劑生產(chǎn)以及其他領(lǐng)域。玉米淀粉是許多領(lǐng)域的原料，用途廣泛，主要用于食品、造紙與紡織等工業(yè)［2］。綠豆淀粉應(yīng)用也非常廣泛，主要是食用和藥用。大米淀粉廣泛應(yīng)用于食品業(yè)、化妝品業(yè)、造紙業(yè)等［3］，目前，國內(nèi)外正積極研究大米淀粉的其他用途，例如多孔淀粉的研究等［4］。淀粉的應(yīng)用主要是利用淀粉糊化后產(chǎn)生的淀粉糊，而淀粉糊的黏度性質(zhì)對于淀粉的應(yīng)用尤為重要。不同的淀粉具有不同的黏度性質(zhì)，同一淀粉在不同條件下的黏度性質(zhì)也有差別［5－6］。

目前，國內(nèi)對谷朊粉的研究僅限于工藝上及谷朊粉對小麥粉的影響，而谷朊粉對淀粉性質(zhì)的影響卻未見報道，本試驗(yàn)研究了谷朊粉對馬鈴薯淀粉、紅薯淀粉、玉米淀粉、綠豆淀粉、小麥淀粉、大米淀粉、大米粉等原料的影響，以期為谷朊粉在食品上的應(yīng)用提供更加廣闊的參考，也為各種淀粉的研究發(fā)展提供一定的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

谷朊粉:青島市城陽區(qū)誠信谷物公司;粳米:市售;馬鈴薯淀粉、紅薯淀粉、玉米淀粉、小麥淀粉:濰坊青州市正宜調(diào)味食品有限公司;綠豆淀粉:龍口伊村外貿(mào)聯(lián)營粉絲生產(chǎn)廠。

1.2 儀器與設(shè)備

低速大容量離心機(jī):上海精宏設(shè)備公司;FE220型中型粉碎機(jī):北京中興偉業(yè)儀器有限公司;水分測定儀:北京賽多利斯儀器有限公司;TA.XT.Plus物性測定儀:北京微迅超技儀器技術(shù)有限公司;快速黏度測定儀(RVA):澳大利亞Newport Scientific Instruments公司;懸臂式攪拌機(jī):杭州普惠科技有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 大米淀粉的提取

洗滌→晾干→研磨→過篩→溶解于0.225% Na2S2O5溶液中→過濾→重復(fù)過濾5～6次→離心(3 000 r/min，20 min)→用甲苯去除蛋白質(zhì)→洗滌→重復(fù)去除蛋白質(zhì)→離心(3 000 r/min，20 min)→重復(fù)離心→用乙醇洗滌→離心→重復(fù)離心→過濾→洗滌→烘干→測定提取的淀粉的純度

1.3.2 各種樣品的制備

分別向馬鈴薯淀粉、紅薯淀粉、玉米淀粉、綠豆淀粉、小麥淀粉、大米淀粉和大米粉等樣品中添加5%、10%、15%、20%、25%谷朊粉。

1.3.3 測定淀粉的糊化特性

測定各組樣品(加入不同比例谷朊粉)的水分，根據(jù)水分校正表正確稱取適量樣品，用移液管準(zhǔn)確移取25 mL蒸餾水，放入鋁盒小罐中進(jìn)行糊化，運(yùn)用快速黏度測定儀測定，記錄數(shù)據(jù)描繪曲線。對其他6種樣品重復(fù)相同的操作。每個樣品重復(fù)測定3次。

1.3.4 測定淀粉的質(zhì)構(gòu)特性

將從快速黏度測定儀中取出的鋁盒小罐冷卻至室溫后，放于4℃的冰箱中保存24 h后測定樣品的TPA，并記錄數(shù)據(jù)描繪曲線。對其他6種樣品重復(fù)相同的操作。TPA模式，其具體參數(shù)設(shè)置為:測前速度:1.00 mm/s;測試速度:0.5 mm/s;測后速度: 2 mm/s;壓縮率為:40%;探頭為:P/0.5R。

1.3.5 測定谷朊粉對淀粉回生性的影響

分析TPA數(shù)據(jù)和RVA數(shù)據(jù)，根據(jù)添加了谷朊粉的淀粉的物理性質(zhì)變化和RVA數(shù)據(jù)變化，找出各谷朊粉添加量的最適組分，根據(jù)確定的最適組分，將添加了谷朊粉的各種淀粉樣品糊化成凝膠后，將同種樣品分別放置不同時間(0～5 d)，室溫下和4℃分別作對照，通過測定15%的谷朊粉添加量的不同樣品不同貯藏時間的TPA來判斷淀粉凝膠的回生性。

2 結(jié)果與分析

2.1 谷朊粉對各種淀粉糊化特性的影響

采用RVA儀測定淀粉黏度特征值峰值黏度(peak viscosity，PV)、低谷黏度(through viscosity，TV)、最終黏度(final viscosity，F(xiàn)V)、衰減值(break down，BD)、回生值(setback，SB)和糊化溫度(pasting temperature，PTP)。分析試驗(yàn)結(jié)果(表1～表7)即可得到谷朊粉對淀粉樣品糊化特性的影響。

表1 不同谷朊粉添加量對馬鈴薯淀粉RVA的影響

表2 不同谷朊粉添加量對紅薯淀粉RVA的影響

表3 不同谷朊粉添加量對玉米淀粉RVA的影響

表4 不同谷朊粉添加量對綠豆淀粉RVA的影響

表5 不同谷朊粉添加量對小麥淀粉RVA的影響

表6 不同谷朊粉添加量對大米淀粉RVA的影響

表7 不同谷朊粉添加量對大米粉RVA的影響

從表1～表7可以看出，添加了谷朊粉后，除了大米淀粉和大米粉外，其他淀粉樣品的糊化溫度沒有較大變化，其他5種樣品在添加了谷朊粉后，各種淀粉樣品的糊化溫度均均變化不大;添加了谷朊粉，各種淀粉的峰值黏度、低谷黏度、最終黏度都隨谷朊粉添加量的增多而下降;除了大米淀粉和大米粉外，其他各種淀粉均隨谷朊粉添加量的增多衰減值在降低，根據(jù)舒慶堯等［7］的研究，稻米蒸煮食味品質(zhì)與RVA譜是密切關(guān)聯(lián)的，公認(rèn)食味較好品種的RVA譜回生值大多在100 RVU以上，而衰減值小于25 RVU，且多數(shù)為負(fù)值;相反，食味差的品種回生值低于36 RVU，而衰減值高于80 RVU，這說明，添加適量的谷朊粉，對稻米的蒸煮食味品質(zhì)的提升是有幫助的;同時，從數(shù)據(jù)中可以得出樣品的回生值均呈現(xiàn)均勻的下降趨勢。這是因?yàn)?，谷朊粉形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包裹了淀粉，抑制了淀粉的溶脹，引起黏度值的下降。

2.2 谷朊粉對各種淀粉質(zhì)構(gòu)特性的影響

在物性測試試驗(yàn)中，主要通過分析糊化淀粉冷卻后形成的凝膠的彈性和硬度兩個指標(biāo)來衡量淀粉的物理性質(zhì)。

2.2.1 添加不同含量谷朊粉的淀粉樣品的硬度分析

從圖1可以看出，綠豆淀粉硬度最大，其次是玉米淀粉，添加了谷朊粉后，6種淀粉樣品總體均呈現(xiàn)硬度下降的現(xiàn)象，但是，綠豆淀粉隨谷朊粉含量的增多硬度下降的趨勢最為明顯。當(dāng)馬鈴薯淀粉樣品中谷朊粉添加量為10%～25%之間時，硬度下降較快。隨著谷朊粉添加量的不斷增多，紅薯淀粉、玉米淀粉、綠豆淀粉和大米粉樣品的硬度不斷降低，且變化很均勻。隨著谷朊粉添加量的不斷增多，大米淀粉樣品的硬度呈現(xiàn)不斷降低的趨勢，當(dāng)谷朊粉添加量在0%～5%時，大米淀粉的硬度幾乎不變，當(dāng)添加量在5%～15%時，大米淀粉的硬度下降很快，達(dá)到15%后，硬度變化趨勢又趨于平緩。這是因?yàn)椋砑恿斯入梅酆?，谷朊粉對淀粉的回生性產(chǎn)生了抑制，因此引起了淀粉凝膠硬度的下降。

圖1 谷朊粉添加量對不同淀粉硬度凝膠的影響

2.2.2 添加不同含量谷朊粉的淀粉樣品的彈性分析

從圖2可以看出，添加了谷朊粉后，綠豆淀粉和大米淀粉的彈性仍小于其他4種樣品的彈性，隨著谷朊粉添加量的增多，樣品本身的彈性沒有變化，這說明谷朊粉的添加對各種淀粉的彈性沒有影響。

圖2 谷朊粉添加量對不同淀粉凝膠彈性的影響

2.3 回生性的研究

在一些產(chǎn)品研究中，回生是制約產(chǎn)品特性的一個重要指標(biāo)，因此，回生性的研究尤為重要［8］。通過分析谷朊粉對淀粉糊化特性和質(zhì)構(gòu)特性的研究，分別添加了15%谷朊粉的馬鈴薯淀粉、紅薯淀粉、玉米淀粉、綠豆淀粉、大米淀粉和大米粉是各淀粉樣品中性質(zhì)最穩(wěn)定，最具有代表性的，因此選取15%的谷朊粉含量作為淀粉凝膠回生性研究的谷朊粉添加量。

2.3.1 在4℃條件下研究淀粉凝膠的回生性

圖3 4℃條件下貯藏不同時間對淀粉凝膠硬度的影響

從圖3中可以看出，綠豆淀粉樣品的硬度要遠(yuǎn)大于其他5種淀粉樣品的硬度，添加了谷朊粉后，6種淀粉樣品的硬度均呈現(xiàn)不同程度的增大趨勢，其中馬鈴薯淀粉樣品增大的比例最大，大米淀粉樣品硬度增加幅度最小。綠豆淀粉樣品、紅薯淀粉樣品和玉米淀粉樣品都是從第3天開始，硬度呈現(xiàn)較大的增幅，馬鈴薯淀粉樣品從第2天開始出現(xiàn)較大增幅，大米粉樣品是從第4天才開始出現(xiàn)較大增幅。這說明，隨著貯藏時間的延長，各種淀粉樣品的硬度均增大，回生性升高。

2.3.2 在室溫條件下研究淀粉凝膠的回生性

從圖4可以看出，6種淀粉樣品的硬度在前3天均出現(xiàn)不同程度的增加，其中馬鈴薯淀粉樣品從第2天開始呈現(xiàn)較大增幅，紅薯淀粉樣品、玉米淀粉樣品和綠豆淀粉樣品從第3天開始出現(xiàn)較大增幅，大米淀粉在5天中均呈現(xiàn)較均勻的增幅，大米粉從第4天開始出現(xiàn)較大增幅。這說明，隨著貯藏時間的延長，淀粉樣品在室溫下的硬度不斷增加，回生性升高。

圖4 室溫條件下貯藏不同時間對淀粉凝膠硬度的影響

綜合觀察圖3和圖4發(fā)現(xiàn)，分別在室溫下和冰箱中的同種樣品隨著時間對的延長，樣品硬度呈現(xiàn)幾乎相同的變化趨勢，但冰箱中的樣品硬度變化要比室溫下的樣品硬度變化顯著。

3 結(jié)論

通過試驗(yàn)可知，添加谷朊粉后，谷朊粉會對淀粉的糊化特性和質(zhì)構(gòu)特性產(chǎn)生一定的影響，使淀粉的硬度增加，但彈性變化不大，對淀粉含量高的產(chǎn)品可以降低硬度。淀粉的糊化溫度變化不大，峰值黏度、低谷黏度、最終黏度、衰減黏度和回生值黏度均隨谷朊粉添加量的增多而減小。同時，通過研究淀粉的回生性發(fā)現(xiàn)，隨著貯藏時間的延長，淀粉樣品的硬度增加，回生性升高。

［1］馬曉冬，鐘浩.馬鈴薯淀粉的研究及在工業(yè)中的應(yīng)用［J］.農(nóng)產(chǎn)品加工:學(xué)刊，2008，2:59－61

［2］張博雅，王云峰，張鶴亮.中國玉米深加工生產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀［J］.河北北方學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)，2008，8:29－31

［3］Schoch T J.Starch Chemistry and Technology:Vo1 2［M］. NewYork:Academic Press lnc.，1967:79－86

［4］Yao Weirong，Yao Huiyuan.Adsorbent characteristics of porous starch［J］.Starch/Starke，2002，54:260－263

［5］顧正彪.淀粉的糊化與回生［J］.淀粉與淀粉糖，1992(1): 32－33

［6］阮文海，金建忠.某些食品輔料對大米淀粉糊化的影響［J］，淀粉與淀粉糖.1997(4):14－16

［7］舒慶堯，吳殿星，夏英武，等.稻米淀粉RVA譜特征與食用品質(zhì)的關(guān)系［J］.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，1998，31(3):1－4

［8］魏西根，許琳，劉建偉.大米淀粉回生的研究進(jìn)展［J］.農(nóng)產(chǎn)品加工:學(xué)刊，2007(10):32－34.

Effects of Gluten on Pasting and Texture Properties of Different Starches

Xiong Liu Zhang Zhaoli Lv Chuanping Sun Qingjie
(College of Food Science＆Engineering，Qingdao Agricultural University，Qingdao 266109)

The effects of gluten on the pasting，texture properties and retrogradation of potato starch，sweet potato starch，corn starch，mung bean starch，wheat starch，rice starch and rice flour were studied.Results:By analysis of RVA data，when gluten addition dosage is between 0%and 25%，there is few change for pasting temperature of starch，while peak viscosity，trough viscosity，final viscosity，breakdown and setback decrease.By analysis of TPA data，the springiness of starch gel does not change much，while starch gel hardness decreases for potato starch，sweet potato starch，corn starch，mung bean starch，rice starch and rice flour by 50.45%，5.71%，5.71%，54.97%，78.26%，59.90%，respectively.After adding gluten，with extending storage time，the starch hardness and retrogradation increase.Among these samples，retrogradation of mung bean starch，potato starch，rice starch and rice flour increase significantly.

gluten，starch，texture feature，retrogradation

TS231 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1003－0174(2010)11－0029－04

青島農(nóng)業(yè)大學(xué)高層次人才啟動基金(630511)

2009－11－06

熊柳，女，1975年出生，碩士，講師，糧食、油脂與蛋白質(zhì)工程

孫慶杰，男，1970年出生，博士，教授，糧食、油脂與蛋白質(zhì)工程