一種蓮籽淀粉糊特性的研究

張金木，何建軍，谷峰，關健，梅新，施建斌，葉麗秀，陳學玲

（湖北省農業(yè)科學院農產品加工與核農技術研究所/湖北省農業(yè)科技創(chuàng)新中心農產品加工分中心，武漢，430064）

一種蓮籽淀粉糊特性的研究

張金木，何建軍，谷峰，關健，梅新，施建斌，葉麗秀，陳學玲

（湖北省農業(yè)科學院農產品加工與核農技術研究所/湖北省農業(yè)科技創(chuàng)新中心農產品加工分中心，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、膨潤力、凝沉性質和凍融穩(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%），溶解度小（95℃，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、蓮米、水芝丹，是我國主要水生蔬菜之一。蓮籽中富含淀粉、蛋白質、脂肪、微量元素等營養(yǎng)成分，具有豐富的營養(yǎng)保健價值。淀粉是蓮籽的主要成分，占蓮籽干物質的50%～60%[1~2]。淀粉糊的特性是淀粉的主要特性之一，直接關系到淀粉質食品的加工特性及品質。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 試驗材料

蓮籽淀粉為實驗室自制淀粉，其余試劑均為分析純。

1.2 儀器設備

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

1.3 試驗方法

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后進行DSC測試。升降溫步驟如下：儀器從10℃開始升溫，升溫速率10℃/min，一直升溫到125℃。記錄變化結果，得到一條熱流和溫度的曲線，測出淀粉糊化過程的起始溫度、終止溫度、熱變峰值溫度和計算焓變值。

②透光率的測定 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。混勻后，在沸水浴中加熱30 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波長下分別測定放置0、12、24、36、48、60、72 h 的透光率。 注意長時間放置有沉淀析出，測前攪拌均勻[3，4]。

③黏度的測定 稱取一定量的淀粉樣品，加適量的水調成質量分數(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?shù)臏囟龋?5℃、35℃、45℃、55℃、65℃、75℃、85℃、95℃），用NDJ-1數(shù)字顯示黏度計測定其黏度。

④溶解度和膨潤力 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量A，計算其溶解度。由下層膨脹淀粉質量，計算出膨脹率[4]。

溶解度（%）=A/W×100%，式中：W為淀粉樣品質量，干基計。

膨潤力 （%）=膨脹淀粉質量/[淀粉樣品質量×（100-溶解度）]×100%。

⑤凝沉性質的測定 把質量分數(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。繪成上清液體積百分比對時間的變化曲線，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)過一段時間冷凍后，取出融化，仍能保持原來的膠體結構的性質。

淀粉的凍融穩(wěn)定性根據(jù)劉楠等[4]和Yuan等[5]的方法進行測定。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。在加熱過程中，前15 min每隔5 min倒轉注射器數(shù)次。加熱結束后，將注射器冷卻至室溫，然后將淀粉糊注入預先稱重的1.5 mL微型離心管中。分裝10支離心管，分裝完成后，對其逐一稱重，并計算出淀粉糊的凈重。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。離心結束后，將離心管立即拿出并使離心管管口朝下，導出析出的自由水，并對離心管進行稱重。將其余的離心管放入冷凍室中繼續(xù)進行凍融循環(huán)。在本研究中共進行9次凍融循環(huán)。

2 結果與分析

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。當加熱溫度低于糊化起始溫度時，淀粉不發(fā)生糊化；當加熱溫度介于糊化起始溫度和終止溫度之間時，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；當溫度大于糊化終止溫度時，蓮籽淀粉可以完全糊化。

2.2 透光率的測定

目前常用透光率大小來反映淀粉糊透明度的高低，從而顯示其與水結合能力的強弱，與淀粉的分子結構、分子鏈的長短等有密切關系。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]；隨著貯藏時間的延長，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，這是因為溫度越高淀粉分子間作用力越小，聚合度降低。

2.4 溶解度和膨潤力

溶解度和膨潤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力均與溫度呈正相關性。當溫度在35~65℃時，蓮籽淀粉溶解度和膨潤力均較小，增長幅度不大；溫度大于65℃時，淀粉溶解度和膨潤力隨溫度的升高急速增加，為典型的二段膨脹過程，屬限制型膨脹淀粉[8]。當溫度在95℃時，蓮籽淀粉溶解度32.67%，高于木薯淀粉和玉米淀粉[9]；膨潤力為14.44%，比木薯淀粉和玉米淀粉小得多[9]。

2.5 凝沉性質

稀淀粉糊靜置一段時間后會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[10]。圖5結果表明，蓮籽淀粉糊靜置24 h時清液體積為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32.8%，且變成海綿狀，這說明蓮籽淀粉的凍融穩(wěn)定性差，經(jīng)凍融離心后，會析出大量清水，完全失去了原來的膠體結構。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，這樣淀粉分子結合的水分容易排擠出來[13]，導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力

圖5 蓮籽淀粉凝沉趨勢

表2 蓮籽淀粉的凍融穩(wěn)定性

3 結論

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。蓮籽淀粉的溶解度和膨潤力較低，95℃時溶解度為32.67%，膨潤力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32.8%，可見不宜制作冷凍食品。

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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

國家科技支撐計劃（2012BAD27B03）；湖北省農業(yè)科技創(chuàng)新中心（2013-620-001-03）

張金木（1964-），男，副研究員，主要從事農產品貯藏與加工方面的研究

陳學玲（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