張金木，何建軍，谷峰，關(guān)健，梅新，施建斌，葉麗秀，陳學(xué)玲

（湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所/湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心農(nóng)產(chǎn)品加工分中心，武漢，430064）

一種蓮籽淀粉糊特性的研究

張金木，何建軍，谷峰，關(guān)健，梅新，施建斌，葉麗秀，陳學(xué)玲

（湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所/湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心農(nóng)產(chǎn)品加工分中心，武漢，430064）

系統(tǒng)研究了蓮籽淀粉糊的糊化溫度、透光率、黏度、溶解度、膨潤(rùn)力、凝沉性質(zhì)和凍融穩(wěn)定性等特性，以期為蓮籽的精深加工提供理論依據(jù)。研究結(jié)果表明，蓮籽淀粉的糊化峰值溫度為75.2℃，透光率較低（11.6%），溶解度?。?5℃，32.67%），膨脹度較低（95℃，14.44%），凝沉性較大，淀粉糊的凍融穩(wěn)定性差。

蓮籽；淀粉糊；特性

蓮籽，又名蓮實(shí)、蓮米、水芝丹，是我國(guó)主要水生蔬菜之一。蓮籽中富含淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、微量元素等營(yíng)養(yǎng)成分，具有豐富的營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值。淀粉是蓮籽的主要成分，占蓮籽干物質(zhì)的50%～60%[1~2]。淀粉糊的特性是淀粉的主要特性之一，直接關(guān)系到淀粉質(zhì)食品的加工特性及品質(zhì)。淀粉糊的特性主要包括淀粉糊的糊化溫度、透光率、黏度、凍融穩(wěn)定性和凝沉穩(wěn)定性等方面。本文研究蓮籽淀粉糊的特性，以期為蓮籽精深加工提供了理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

蓮籽淀粉為實(shí)驗(yàn)室自制淀粉，其余試劑均為分析純。

1.2 儀器設(shè)備

紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，722型，上海棱光技術(shù)有限公司；離心機(jī)，DT5-4B型，北京時(shí)代北利離心機(jī)公司；數(shù)字顯示黏度計(jì)，NDJ-1型，上海精密科學(xué)儀器有限公司；差式量熱掃描儀，DSC200F3型，耐馳科學(xué)儀器公司。

1.3 試驗(yàn)方法

①淀粉差示掃描量熱（DSC）分析 配制33%（w/w）樣品，室溫下放置24 h后進(jìn)行DSC測(cè)試。升降溫步驟如下：儀器從10℃開(kāi)始升溫，升溫速率10℃/min，一直升溫到125℃。記錄變化結(jié)果，得到一條熱流和溫度的曲線，測(cè)出淀粉糊化過(guò)程的起始溫度、終止溫度、熱變峰值溫度和計(jì)算焓變值。

②透光率的測(cè)定 稱取0.2 g淀粉，倒入容積為20 mL的具塞刻度試管中，然后加入20 mL蒸餾水配制1%的淀粉乳?；靹蚝螅诜兴≈屑訜?0 min，每隔5 min充分震蕩試管數(shù)次。冷卻至室溫，以蒸餾水作空白液，在650 nm波長(zhǎng)下分別測(cè)定放置0、12、24、36、48、60、72 h 的透光率。 注意長(zhǎng)時(shí)間放置有沉淀析出，測(cè)前攪拌均勻[3，4]。

③黏度的測(cè)定 稱取一定量的淀粉樣品，加適量的水調(diào)成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的淀粉乳，在沸水浴中加熱20 min，使之糊化，然后冷卻到適當(dāng)?shù)臏囟龋?5℃、35℃、45℃、55℃、65℃、75℃、85℃、95℃），用NDJ-1數(shù)字顯示黏度計(jì)測(cè)定其黏度。

④溶解度和膨潤(rùn)力 在一定溫度下 （55℃、65℃、75℃、85℃、95℃） 攪拌加熱 50 mL 2%淀粉乳30 min，防止沉淀，以3 000 r/min速度離心10 min，上層清液置于已稱重的蒸發(fā)器中，上清液干燥后稱重得水溶淀粉質(zhì)量A，計(jì)算其溶解度。由下層膨脹淀粉質(zhì)量，計(jì)算出膨脹率[4]。

溶解度（%）=A/W×100%，式中：W為淀粉樣品質(zhì)量，干基計(jì)。

膨潤(rùn)力 （%）=膨脹淀粉質(zhì)量/[淀粉樣品質(zhì)量×（100-溶解度）]×100%。

⑤凝沉性質(zhì)的測(cè)定 把質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%淀粉糊放于100 mL、20 mm的刻度管中，在30.0℃下靜置，每隔1 h記錄上層清液體積；用上層清液體積占糊總體積的百分比表示糊的凝沉性質(zhì)。繪成上清液體積百分比對(duì)時(shí)間的變化曲線，即為淀粉糊的凝沉曲線[4]。

⑥凍融穩(wěn)定性 淀粉糊的凍融穩(wěn)定性是指淀粉糊在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間冷凍后，取出融化，仍能保持原來(lái)的膠體結(jié)構(gòu)的性質(zhì)。

淀粉的凍融穩(wěn)定性根據(jù)劉楠等[4]和Yuan等[5]的方法進(jìn)行測(cè)定。配制7.5%的淀粉乳，用30 mL注射器吸取25 g，將注射器密封后于95℃的水浴中加熱30 min。在加熱過(guò)程中，前15 min每隔5 min倒轉(zhuǎn)注射器數(shù)次。加熱結(jié)束后，將注射器冷卻至室溫，然后將淀粉糊注入預(yù)先稱重的1.5 mL微型離心管中。分裝10支離心管，分裝完成后，對(duì)其逐一稱重，并計(jì)算出淀粉糊的凈重。將離心管放在-18℃下冷凍24 h，將所有離心管都拿出冷凍室并在室溫下放置4 h。從樣品中取出1支離心管，在10 000 r/min下離心10 min。離心結(jié)束后，將離心管立即拿出并使離心管管口朝下，導(dǎo)出析出的自由水，并對(duì)離心管進(jìn)行稱重。將其余的離心管放入冷凍室中繼續(xù)進(jìn)行凍融循環(huán)。在本研究中共進(jìn)行9次凍融循環(huán)。

2 結(jié)果與分析

2.1 蓮籽淀粉的DSC曲線

表1為蓮籽淀粉的DSC特征參數(shù)，圖1為蓮

△H J/g蓮籽淀粉 33 70.9 75.2 80.3 8.835品種 淀粉乳含量/%T0℃Tp℃Tc℃

圖1 蓮籽淀粉的DSC曲線

圖2 蓮籽淀粉的透光率

圖3 溫度對(duì)蓮籽淀粉黏度的影響

表1 蓮籽淀粉的DSC特征參數(shù)籽淀粉樣品的DSC曲線，測(cè)定得到的蓮籽淀粉的糊化起始溫度為70.9℃，糊化終止溫度為80.3℃，峰值溫度為75.2℃，糊化焓值8.835 J/g。當(dāng)加熱溫度低于糊化起始溫度時(shí)，淀粉不發(fā)生糊化；當(dāng)加熱溫度介于糊化起始溫度和終止溫度之間時(shí)，隨著溫度的升高，糊化速度逐漸增大，但仍有一部分未糊化的淀粉存在；當(dāng)溫度大于糊化終止溫度時(shí)，蓮籽淀粉可以完全糊化。

2.2 透光率的測(cè)定

目前常用透光率大小來(lái)反映淀粉糊透明度的高低，從而顯示其與水結(jié)合能力的強(qiáng)弱，與淀粉的分子結(jié)構(gòu)、分子鏈的長(zhǎng)短等有密切關(guān)系。如圖2所示，蓮籽淀粉糊具有較低的透光率（11.6%），比葛根淀粉、馬鈴薯淀粉、玉米淀粉和木薯淀粉低[3，6，7]；隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，蓮籽淀粉糊的透光率逐漸降低，72 h后透光率降低了57.7%。

2.3 蓮籽淀粉的黏度

淀粉糊黏度是淀粉樣品糊化后的抗流動(dòng)性。由圖3所示，隨著溫度的升高，淀粉糊黏度逐漸下降，這是因?yàn)闇囟仍礁叩矸鄯肿娱g作用力越小，聚合度降低。

2.4 溶解度和膨潤(rùn)力

溶解度和膨潤(rùn)力大小反映淀粉與水之間相互作用的大小。如圖4所示，蓮籽淀粉的溶解度和膨潤(rùn)力均與溫度呈正相關(guān)性。當(dāng)溫度在35~65℃時(shí)，蓮籽淀粉溶解度和膨潤(rùn)力均較小，增長(zhǎng)幅度不大；溫度大于65℃時(shí)，淀粉溶解度和膨潤(rùn)力隨溫度的升高急速增加，為典型的二段膨脹過(guò)程，屬限制型膨脹淀粉[8]。當(dāng)溫度在95℃時(shí)，蓮籽淀粉溶解度32.67%，高于木薯淀粉和玉米淀粉[9]；膨潤(rùn)力為14.44%，比木薯淀粉和玉米淀粉小得多[9]。

2.5 凝沉性質(zhì)

稀淀粉糊靜置一段時(shí)間后會(huì)逐漸變渾濁分層沉淀，出現(xiàn)上方清液下方沉淀物的現(xiàn)象，即凝沉。清液體積越大其凝沉性越強(qiáng)[10]。圖5結(jié)果表明，蓮籽淀粉糊靜置24 h時(shí)清液體積為73.5 mL，低于馬鈴薯淀粉[11]，高于玉米淀粉[9，11]和甘薯淀粉[7，12]。

2.6 凍融穩(wěn)定性

析水率的高低反映了淀粉凍融穩(wěn)定性的好壞，析水率低則凍融穩(wěn)定性好[13]。如表2所示，蓮籽淀粉凝膠凍融2次，析水率高達(dá)32.8%，且變成海綿狀，這說(shuō)明蓮籽淀粉的凍融穩(wěn)定性差，經(jīng)凍融離心后，會(huì)析出大量清水，完全失去了原來(lái)的膠體結(jié)構(gòu)。糊化后蓮籽淀粉分子在冷卻、冷藏期間，分子之間易于取向排列，形成氫鍵，這樣淀粉分子結(jié)合的水分容易排擠出來(lái)[13]，導(dǎo)致持水能力和抗冷凍能力弱，具有較差的凍融穩(wěn)定性。

圖4 不同溫度下的溶解度和膨潤(rùn)力

圖5 蓮籽淀粉凝沉趨勢(shì)

表2 蓮籽淀粉的凍融穩(wěn)定性

3 結(jié)論

蓮籽淀粉的糊化起始溫度為70.9℃，糊化終止溫度80.3℃，峰值溫度75.2℃，糊化焓值8.835 J/g。蓮籽淀粉糊的透光率較低（11.6%），且在貯藏過(guò)程中其透光率逐漸降低。隨著溫度的升高，蓮籽淀粉糊黏度呈明顯下降趨勢(shì)。蓮籽淀粉的溶解度和膨潤(rùn)力較低，95℃時(shí)溶解度為32.67%，膨潤(rùn)力14.44%，屬限制型膨脹淀粉。蓮籽淀粉糊靜置24 h清液體積為73.5 mL，其凝沉性小于馬鈴薯淀粉，大于玉米淀粉和甘薯淀粉。蓮籽淀粉糊凍融穩(wěn)定性較差，只能凍融2次，析水率高達(dá)32.8%，可見(jiàn)不宜制作冷凍食品。

[1]蘇貝，鄧放明，劉沙.蓮子淀粉品質(zhì)特性的研究進(jìn)展[J].農(nóng)產(chǎn)品加工：創(chuàng)新版，2010（2）：52-54，66.

[2]鄭寶東，鄭金貴，曾紹校.我國(guó)主要蓮子品種營(yíng)養(yǎng)成分的分析[J].營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)，2003，25（2）：153-156.

[3]杜先鋒，許時(shí)嬰，王璋.淀粉糊的透明度及其影響因素的研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2002，18（1）：129-131.

[4]劉楠，喬旭光，趙艷艷.微山湖野生白蓮子淀粉的性質(zhì)研究[J].食品科學(xué)，2008，29（2）：151-154.

[5]Yuan R C,Thompson D B.Freeze-thaw stability of three waxy maize starch pastes measured by centrifugation and calorimetry[J].Cereal Chemistry,1998,75(4):571-573.

[6]楊棟林，陳燕珍，龐月圓，等.不同品種的木薯淀粉理化特性研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，35（19）：8 935-8 936，8 938.

[7]高群玉，吳磊，劉垚.甘薯淀粉糊性質(zhì)的研究[J].食品工業(yè)科技，2008，29（8）：153-155.

[8]曾紹校，林鴛緣，鄭寶東，等.蓮子淀粉糊的特性研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009，25（18）：74-78.

[9]錢(qián)芳，黃立新，楊曉泉.蓮子淀粉性質(zhì)的研究[J].食品工業(yè)科技，2007，28（3）：57-60.

[10]高慧.淀粉磷酸單酯的制備及毒理學(xué)安全性評(píng)價(jià)[D].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)，2007.

[11]張根生，孫靜，岳曉霞，等.馬鈴薯淀粉的物化性質(zhì)研究[J].食品與機(jī)械，2010，26（5）：22-25.

[12]李鑫，趙燕，廖斌，等.甘薯淀粉糊透明度及凝沉性初探[J].食品研究與開(kāi)發(fā)，2011，32（3）：34-37.

[13]岳曉霞，毛迪銳，趙全，等.玉米淀粉與玉米變性淀粉性質(zhì)比較研究[J].食品科學(xué)，2005，26（5）：116-118.

Study on Characteristics of a Lotus Seed Starch Paste

ZHANG Jinmu,HE Jianjun,GU Feng,GUAN Jian,MEI Xin,SHI Jianbin,YE Lixiu,CHEN Xueling
(Research Institute of Agricultural Products Processing and Nuclear-agricultural Technology,Hubei Academy of Agricultural Sciences/Agricultural Products Processing Subordinate Center,Hubei Agricultural Science and Technology Innovation Center,Wuhan 430064)

We studied the characteristics of a lotus seed starch paste,such as the gelatinization temperature,transmittance,viscosity,solubility,turgidity,retrogradation and freeze-thaw stability,in order to provide references for the deep processing of lotus seeds.The results showed that,the lotus seed starch paste had a high gelatinization temperature of 75.2℃,and had a low transparency of 11.6%,a low solubility of 32.67%under 95℃,and a small turgidity of 14.44%under 95℃.The supernate volume of the lotus seed starch paste was 73.5 mL after 24 hours,showing its retrogradation was higher.In addition,it had poor freeze-thaw stability.

Lotus seeds;Starch paste;Characteristics

TS235.9

A

1001-3547（2014）10-0038-04

10.3865/j.issn.1001-3547.2014.10.013

國(guó)家科技支撐計(jì)劃（2012BAD27B03）；湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心（2013-620-001-03）

張金木（1964-），男，副研究員，主要從事農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工方面的研究

陳學(xué)玲（1979-），女，通信作者，副研究員，主要從事果蔬貯藏與加工方面的研究，E-mail：17810686@qq.com

2014-02-17