王灼琛　程江華

摘要[目的]研究壓熱法制備苦蕎抗性淀粉的最優(yōu)工藝。[方法]采用壓熱法制備苦蕎淀粉，通過正交試驗(yàn)及單因素試驗(yàn)分析，研究淀粉漿pH、淀粉漿濃度、壓熱時間、壓熱溫度4個因素對苦蕎抗性淀粉得率的影響。[結(jié)果]通過正交試驗(yàn)確定壓熱法制備苦蕎抗性淀粉的最優(yōu)工藝條件：淀粉漿pH 7、淀粉漿濃度60%、壓熱時間60 min、壓熱溫度110 ℃，在此條件下的抗性淀粉得率為14.21%。此外，在制備抗性淀粉的同時，有效地提取分離了苦蕎黃酮，提取率達(dá)到93.50%。[結(jié)論]該研究可為苦蕎淀粉的深度開發(fā)利用提供參考。

關(guān)鍵詞苦蕎；抗性淀粉；壓熱；正交試驗(yàn)

中圖分類號TS236.9文獻(xiàn)標(biāo)識碼

A文章編號0517-6611（2017）36-0072-03

Abstract[Objective]Study on the optimal processing of preparation of tartary buckwheat resistant starch by pressure heat.[Method]In this paper，the method of single factor test and orthogonal test analysis were used to optimize tartary buckwheat resistant starch preparation technology through the analysis of concentration of starch，pH，temperature and time four factors influence on tartary buckwheat resistant starch yield.[Result]The results showed that the optimal processing conditions were as follows：60% starch slurry concentration，pH 7，temperature 110 ℃ and time 60 min.Using the technology conditions for preparation，the yield of resistant starch is 14.21%.In addition，the effective extraction and separation of the tartary buckwheat flavone extraction rate reached 93.50%.[Conclusion]This study can provide reference for further development and utilization of tartary buckwheat.

Key wordsTartary buckwheat；Resistant starch；Thermalpress processing method；Orthogonal test

抗性淀粉（RS）又稱抗酶解淀粉及難消化淀粉，因其具有調(diào)節(jié)血糖、防止心腦血管疾病等功能，且富含可溶性食用纖維，可被開發(fā)成膳食纖維營養(yǎng)強(qiáng)化劑、食品增稠劑等產(chǎn)品，并廣泛地應(yīng)用于食品營養(yǎng)領(lǐng)域。

苦蕎作為一種藥食同源類食品，不僅具有降血脂、抗氧化、增強(qiáng)免疫力等功效，還含有大量的抗性淀粉（7.5%～35.0%的抗性淀粉），可以作為抗性淀粉的一個物種來源[1-2]。關(guān)于抗性淀粉的制備已有大量的研究，但以苦蕎為原料制備抗性淀粉的報(bào)道卻不多。筆者采用壓熱法制備抗性淀粉，通過研究不同因素對制備工藝的影響，探討其最優(yōu)工藝。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1原料?？嗍w粉，四川涼山；苦蕎抗性淀粉，自制。

1.1.2主要試劑。α-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、胃蛋白酶，美國Sigma公司；葡萄糖測試試劑盒，上海榮盛生物藥業(yè)有限公司；葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品，南京建成生物工程研究所；蘆丁標(biāo)品，中國藥品生物制品檢定所；鹽酸（分析純）、氫氧化鈉（分析純）、氯化鉀（分析純）、無水乙醇（分析純），國藥集團(tuán)。

1.1.3主要儀器。

PHS-3C pH計(jì)，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；SHZ-Ⅲ循環(huán)水真空泵，上海亞榮生化儀器廠；TGL16M離心機(jī)，長沙湘智離心機(jī)儀器有限公司；RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，上海亞榮生化儀器廠；10-1 mm石英微量比色皿，無錫市晶禾光學(xué)儀器有限公司；1900PC型雙光束紫外可見分光光度計(jì)，上海譜元儀器有限公司；ZD-85氣浴恒溫振蕩器，江蘇金壇市精達(dá)儀器制造有限公司；HH數(shù)顯恒溫水浴鍋，江蘇金壇市金城國勝實(shí)驗(yàn)儀器廠；GZX-GF101-3BS電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司；JK-500B型超聲波清洗器，合肥金尼克機(jī)械制造有限公司；BCD-160TB電冰箱，青島海爾股份有限公司。

1.2試驗(yàn)技術(shù)路線

1.2.1苦蕎抗性淀粉的制備[3-4]?？嗍w粉→乙醇提取→

↓

黃酮分離

渣處理→洗滌→脫水、干燥→苦蕎淀粉→淀粉乳→預(yù)糊化→壓熱處理→室溫冷卻→胃蛋白酶→37 ℃水浴60 min →室溫冷卻→4 ℃冷藏24 h→烘干粉碎→過篩（100目）→抗性淀粉。

1.2.2苦蕎抗性淀粉的測定。

抗性淀粉→α-淀粉酶→38 ℃水浴16 h→室溫冷卻→離心→葡萄糖淀粉酶→60 ℃水浴60 min→離心→取上層液體→定容→葡萄糖試劑盒測定葡萄糖含量→換算得抗性得率。

1.3方法

1.3.1苦蕎黃酮的測定。

1.3.1.1苦蕎黃酮的提取分離。

稱取2.0 g苦蕎粉末于100 mL錐形瓶中，置入一定量的80%乙醇，75 ℃、料液比1∶20（g∶mL）的前提下超聲波輔助提取20 min，提取1次，趁熱減壓抽濾，干燥。

1.3.1.2蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作。

稱取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品10 mg，用乙醇定容至100 mL，得到濃度為0.1 mg/mL的母液。準(zhǔn)確吸取母液2、4、6、8、10、12 mL，然后加水至刻度，混勻。通過全波段掃描后，在波長500 nm處測定標(biāo)準(zhǔn)蘆丁的吸光值，以蘆丁的濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，得回歸方程。

1.3.1.3超聲法測定苦蕎總黃酮含量。

準(zhǔn)確吸取樣品1 mL于100 mL容量瓶中，用蒸餾水定容，測定其吸光值。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得到黃酮含量，并計(jì)算出黃酮的含量。

1.3.1.4索氏提取法測定苦蕎總黃酮含量。

取苦蕎粉10 g，用75%乙醇溶液進(jìn)行索氏提取48 h，提取至無色后，進(jìn)行抽濾，定容至100 mL，測定其吸光值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得到黃酮含量，以此作為苦蕎中總黃酮含量比較標(biāo)準(zhǔn)。

1.3.2苦蕎淀粉的制備。

取苦蕎粉100 g，置于500 mL燒杯，加入300 mL水浸泡，室溫下靜置30 min。分別用80目和120目分樣篩進(jìn)行篩濾，將麩皮、纖維等雜質(zhì)去除，再用蒸餾水反復(fù)沖洗2次。細(xì)孔漿用10% NaOH和10% HCl溶液調(diào)pH后，在轉(zhuǎn)速為5 000 r/min下離心15 min，去除上層雜質(zhì)后，用蒸餾水沖洗沉淀物，并反復(fù)離心3次，分離出蛋白和淀粉。將分離出的淀粉在40 ℃鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)干燥10 h，將其粉碎過120目篩后，即得苦蕎淀粉。

1.3.3苦蕎抗性淀粉的制備。

稱取10 g苦蕎淀粉，加入50 mL蒸餾水中，攪拌均勻，加熱預(yù)糊化后，封口置于壓力鍋內(nèi)，恒溫恒壓一定時間后取出，自然放置，4 ℃貯藏24 h，50 ℃干燥24 h，粉碎過100目篩，制得苦蕎抗性淀粉。

1.3.4苦蕎抗性淀粉含量的測定。

將0.5 g苦蕎抗性淀粉加入到一定量的KCl·HCl緩沖液中，再加入過量胃蛋白酶，38 ℃水浴振蕩反應(yīng)60 min。自然冷卻至室溫后，用KOH調(diào)pH至6.5。再加入過量α-淀粉酶，37 ℃水浴振蕩反應(yīng)24 h，自然冷卻至室溫后，在轉(zhuǎn)速為5 000 r/min下離心，用蒸餾水反復(fù)沖洗至少3次。用2 mol/L KOH溶解沉淀物，調(diào)pH至4.7，加入過量的葡萄糖淀粉酶，在60 ℃恒溫水浴60 min。自然冷卻至室溫后，離心取上清液，定容后，測定葡萄糖含量。用葡萄糖含量×0.9，即為抗性淀粉的含量。

2結(jié)果與分析

2.1苦蕎黃酮含量

由表1可知，采用超聲提取法提取黃酮3次，黃酮含量分別為1.51%、1.38%、1.85%，平均含量1.58%；同時采用索氏提取法作為苦蕎中總黃酮含量比較標(biāo)準(zhǔn)，測得黃酮含量分別為1.63%、1.45%、1.99%，平均含量1.69%。采用超聲波法分離提取黃酮，在80%乙醇，75 ℃、料液比1∶20（g∶mL）、提取時間20 min的條件下，黃酮提取率達(dá)到93.50%，分離提取率高。

黃酮是苦蕎中主要的活性成分物質(zhì)，具有降血脂、抗氧化、增強(qiáng)免疫力等功效[5-6]。因此，在以苦蕎為原料制備抗性淀粉的同時，不僅需要將抗性淀粉與黃酮分離，還要盡可能完整地收集黃酮，避免浪費(fèi)。傳統(tǒng)水提黃酮的方法，不能使抗性淀粉和黃酮完全分離，該試驗(yàn)采用超聲醇提黃酮的方法，不僅可以將抗性淀粉和黃酮充分分離、提取完整，還可以加速黃酮進(jìn)入溶劑，提高效率，縮短時間，節(jié)約成本。

2.2淀粉漿濃度對苦蕎抗性淀粉得率的影響

由圖1可知，當(dāng)壓熱溫度為 120 ℃，壓熱時間為30 min，淀粉漿 pH 為7 時，隨著淀粉漿濃度的增加，抗性淀粉的得率不斷升高，苦蕎抗性淀粉得率在淀粉漿濃度60%時最高；淀粉漿濃度再繼續(xù)增加時，抗性淀粉得率略有下降。淀粉漿濃度太高或太低都不利于抗性淀粉的形成，濃度太低，伸展開的淀粉分子不易形成有序排列，影響抗性淀粉的得率；濃度太高，淀粉糊化后其分子相互碰撞幾率減少，不易形成抗性淀粉。

2.3淀粉漿pH對苦蕎抗性淀粉得率的影響

由圖2可知，當(dāng)?shù)矸蹪{濃度為60%，壓熱溫度為120 ℃，壓熱時間為30 min時，淀粉漿pH在5～8的范圍內(nèi)，抗性淀粉得率較高，淀粉漿pH過低或過高都不利于抗性淀粉的形成?？赡苁怯捎谒嵝曰驂A性的條件下，淀粉結(jié)構(gòu)易被破壞，不易形成晶體，同時也不利于相關(guān)酶的催化作用，以致難以形成抗性淀粉[7]。

2.4壓熱溫度對苦蕎抗性淀粉得率的影響

由圖3可知，當(dāng)?shù)矸蹪{濃度60%，壓熱時間為30 min，淀粉漿pH為7時，隨著壓熱溫度的升高，抗性淀粉得率呈上升趨勢，當(dāng)壓熱溫度120 ℃時，苦蕎抗性淀粉得率最高，繼續(xù)升高溫度其得率無明顯變化，說明溫度的升高可以使淀粉顆粒完全糊化，游離出淀粉分子，同時還可以使直鏈淀粉與脂類形成的復(fù)合物發(fā)生解離，釋放出直鏈淀粉分子。但是溫度過高，又會使淀粉分子過度降解，不利于抗性淀粉的生成[8-10]。因此，選擇120 ℃為最佳壓熱溫度。

2.5壓熱時間對苦蕎抗性淀粉得率的影響

由圖4可知，抗性淀粉的得率隨著處理時間的增加而增加，但是在處理60 min 時，抗性淀粉得率基本不變，處理時間60 min其抗性淀粉得率最高。這是由于壓熱時間過短難以破壞淀粉顆粒的分子序列，妨礙直鏈淀粉的釋放，不利于抗性淀粉生成[11-12]。同時，加熱時間過長會使淀粉降解過度，影響抗性淀粉的生成[13]。

2.6苦蕎抗性淀粉制備工藝的優(yōu)化

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以抗性淀粉得率為指標(biāo)，采用L9（34）正交試驗(yàn)考察淀粉漿濃度、淀粉漿pH、壓熱溫度、壓熱時間4個因素對抗性淀粉形成的影響。正交試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)見表2，結(jié)果見表3。

由表3分析可知，各因素對抗性淀粉得率的影響大小依次為淀粉漿濃度（A） 、壓熱時間（D）、淀粉漿pH（B）、壓熱溫度（C）。根據(jù)K值確定的最優(yōu)方案組合為A2B3C2D2，而直觀分析得出的最優(yōu)組合為A2B3C1D2，因此對A2B3C2D2組合進(jìn)行試驗(yàn)，得出抗性淀粉得率為12.37%，低于A2B3C1D2試驗(yàn)方案，從而確定試驗(yàn)最優(yōu)組合為A2B3C1D2，即淀粉漿濃度60%、淀粉漿pH 7、壓熱溫度110 ℃、壓熱時間60 min，該條件下抗性淀粉得率最高，為14.21%。

3結(jié)論與討論

該研究采用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)分析的方法，通過分析淀粉漿濃度、淀粉漿pH、壓熱溫度、壓熱時間4個因素對苦蕎抗性淀粉得率的影響，優(yōu)化了苦蕎抗性淀粉制備工藝。研究結(jié)果顯示，其最優(yōu)工藝條件為淀粉漿濃度60%、淀粉漿pH 7、壓熱溫度110 ℃、壓熱時間60 min。采用該工藝條件進(jìn)行制備，抗性淀粉得率為14.21%。此外，在制備抗性淀粉的同時，有效地提取分離了苦蕎黃酮，提取率達(dá)到93.50%。

目前，抗性淀粉的制備方法多采用壓熱法、酶解法、超聲波法等。壓熱法制備抗性淀粉，簡單、易操作、成本低，但其得率低于壓熱-酶聯(lián)合法。趙鐵玉[14]在制備蕎麥抗性淀粉時，分別采用了壓熱法和壓熱-酶聯(lián)合法，結(jié)果表明采用壓熱-酶聯(lián)合法制備的抗性淀粉得率（36.10%）高于壓熱法（20.33%）。

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