一種蓮籽淀粉糊特性的研究

張金木等

摘 要：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(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。

關(guān)鍵詞：蓮籽；淀粉糊；特性

中圖分類號：TS235.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-3547（2014）10-0038-04

蓮籽，又名蓮實(shí)、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(zhì)、脂肪、微量元素等營養(yǎng)成分，具有豐富的營養(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(jié)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(jì)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?；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波長下分別測定放置0、12、24、36、48、60、72 h的透光率。注意長時(shí)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(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(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)過一段時(shí)間冷凍后，取出融化，仍能保持原來的膠體結(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(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(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(jié)合能力的強(qiáng)弱，與淀粉的分子結(jié)構(gòu)、分子鏈的長短等有密切關(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，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(guān)性。當(dāng)溫度在35～65℃時(shí)，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(shí)，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(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(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[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。

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(shí)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(dá)32.8%，可見不宜制作冷凍食品。

參考文獻(xiàn)

[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.

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2.5 凝沉性質(zhì)

稀淀粉糊靜置一段時(shí)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(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(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[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。

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(shí)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(dá)32.8%，可見不宜制作冷凍食品。

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2.5 凝沉性質(zhì)

稀淀粉糊靜置一段時(shí)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(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(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[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。

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(shí)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(dá)32.8%，可見不宜制作冷凍食品。

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