王秀菊，劉石雪，袁 韻

（山東中科新銳檢測檢驗有限公司，山東臨沂 276700）

我國為地瓜種植大國，年產(chǎn)量約1.5億t。地瓜營養(yǎng)豐富，每100 g含糖類29.5 g，蛋白質(zhì)1.8 g，脂肪0.2 g，鈣18 mg，胡蘿卜素1.31 mg，地瓜中賴氨酸含量豐富，還含有大量黏液蛋白及膳食纖維，與米面搭配食用，機體蛋白質(zhì)組成會更全面[1]。傳統(tǒng)地瓜淀粉提取多為酸堿共用工藝，淀粉外其他營養(yǎng)成分都被除去，原材料浪費嚴重。試驗采用濕熱處理、乳酸處理、植物乳桿菌發(fā)酵處理3種不同改良方法對地瓜淀粉進行處理，分析3種不同處理方法下地瓜淀粉品質(zhì)的變化。

1 材料及方法

1.1 原料

地瓜淀粉，山東華強農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司提供；乳酸，山東百盛生物科技有限公司提供；植物乳桿菌，無敵珍康生物科技有限公司提供。

1.2 設(shè)備儀器

生化培養(yǎng)箱，上海博迅實業(yè)有限公司產(chǎn)品；多功能攪拌機，浙江蘇泊爾生活電器有限公司產(chǎn)品；生物顯微鏡，奧林巴斯株式會社產(chǎn)品；快速黏度測定儀，吉林普銳特科技有限公司產(chǎn)品。

1.3 淀粉處理方法[2]

1.3.1 濕熱處理

在105℃用恒質(zhì)量法對淀粉水分含量進行測定，隨后取50 g淀粉置于三角瓶內(nèi)，水分質(zhì)量分數(shù)定為22%，室溫下使用塑料膜密封一夜，隨后將其置于115℃烘箱反應2 h，冷卻后置于40℃環(huán)境下干燥，干燥后粉碎機粉碎，過100目篩，取樣待測。

1.3.2 乳酸處理

300 mL三角瓶中加入蒸餾水150 mL，0.5%食用級乳酸，50 g地瓜淀粉，密封后置于搖床，于50℃條件下以轉(zhuǎn)速160 r/min離心48 h，隨后用4%NaOH將反應終止，以轉(zhuǎn)速3 000 r/min離心20 min，離心3次后，將上清液棄去，置于40℃環(huán)境下干燥；干燥后用粉碎機粉碎，并過100目篩，取樣待測。

1.3.3 乳酸菌發(fā)酵處理

300 mL三角瓶中加入已滅菌處理的150 mL MRS液體培養(yǎng)基，50 g地瓜淀粉，在37℃室溫下發(fā)酵3 d，隨后用4%NaOH將反應終止，以轉(zhuǎn)速3 000 r/min離心20 min，離心3次后，將上清液棄去；置于40℃環(huán)境下干燥，干燥后用粉碎機粉碎，并過100目篩，取樣待測。

1.4 淀粉糊化特性的測定[2]

將3 g樣品加入快速水分測定儀專用鋁盒內(nèi)，然后加入水量定量25 mL，用攪拌器將樣品攪拌均勻，然后放入儀器中進行測定。采用升溫/降溫循環(huán)，糊化程序；于50℃條件下保持1 min，4 min內(nèi)加熱至95℃保溫5.5 min，4 min內(nèi)冷卻至50℃保持4 min。另外，旋轉(zhuǎn)漿在起始10 s內(nèi)旋轉(zhuǎn)速度為960 r/min，之后保持160 r/min至結(jié)束。

2 結(jié)果與分析

2.1 淀粉顆粒表觀結(jié)構(gòu)

原地瓜淀粉在掃描電鏡下呈圓形，表面光滑，無裂痕及凹凸不平，僅有少量形狀不規(guī)則，顆粒間相對獨立。發(fā)酵處理后部分淀粉顆粒的表面出現(xiàn)了裂紋，有些表面出現(xiàn)孔洞，有些凹凸不平[3]。乳酸處理后的淀粉僅個別表面出現(xiàn)細小裂紋，表面無凹陷。濕熱處理后淀粉表面狀態(tài)同原地瓜淀粉相比沒有顯著差別，證實濕熱處理不會影響地瓜淀粉顆粒表觀結(jié)構(gòu)。

2.2 淀粉糊化特性

不同改良方法下地瓜淀粉糊化特征值（cP）見表1。

由表1可看出，不同改良處理的淀粉與原地瓜淀粉相比，糊化特征值有顯著差異，峰值黏度、衰減值有不同程度降低，而回生值有不同程度增加，濕熱處理淀粉、乳酸菌發(fā)酵處理淀粉谷值黏度高于原地瓜淀粉，而乳酸處理淀粉谷值黏度低于原地瓜淀粉；濕熱處理淀粉、乳酸菌發(fā)酵處理淀粉最終黏度高于原地瓜淀粉，而乳酸處理淀粉最終黏度低于原地瓜淀粉。

表1 不同改良方法下地瓜淀粉糊化特征值（cP）

發(fā)酵處理后表面不規(guī)則是因為乳酸桿菌發(fā)酵產(chǎn)物中所含有的酶及酸會讓淀粉損傷，淀粉內(nèi)部物質(zhì)溶出，使得淀粉顆粒更為不規(guī)則。地瓜淀粉顆粒強度大，乳酸處理后，淀粉顆粒即使水解出現(xiàn)空隙也不會塌陷，即使經(jīng)過濕熱處理也不會改變淀粉顆粒表觀結(jié)構(gòu)。

濕熱處理后，原地瓜淀粉分子鏈被降解，淀粉內(nèi)直鏈淀粉的含量增加，因此加熱之后黏度會變小，峰值黏度降低。乳酸發(fā)酵后，原地瓜淀粉內(nèi)蛋白質(zhì)被溶出，蛋白質(zhì)在淀粉分子外包裹，顆粒內(nèi)空間位阻變大，抗剪切力下降，淀粉糖化使得淀粉峰值黏度出現(xiàn)了下降[4]。衰減值反映的是淀粉在加熱時的穩(wěn)定性，淀粉衰減值越大，淀粉顆粒穩(wěn)定性越差，加熱攪拌時越容易被破壞[5]。對原地瓜淀粉進行不同改良后，淀粉衰減值有不同程度降低，這種改性處理中，地瓜淀粉支鏈淀粉水解，直鏈淀粉含量相對上升，淀粉剪化稀化相關(guān)。回生值反映的是淀粉糊化之后老化回生的速度，淀粉的回生值越高，越容易老化。不同改性處理后，淀粉直鏈淀粉溶出增多，因此改良后的地瓜淀粉回生值都高于原地瓜淀粉。

3 結(jié)論

同原地瓜淀粉相比，乳酸處理、植物乳桿菌發(fā)酵處理下淀粉顆粒結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)了不同程度破壞，濕熱處理淀粉顆粒表面結(jié)構(gòu)無顯著變化。3種改良方法下淀粉峰值黏度、衰減值有不同程度降低，回生值有不同程度升高，淀粉糊化特性改變，而濕熱處理工藝簡單，操作無污染，改良后地瓜淀粉性質(zhì)更優(yōu)良。