馬鈴薯淀粉提取方法的優化研究

王麗 羅紅霞 李淑榮 潘妍 賈紅亮 田文靜

摘要[目的]優化馬鈴薯淀粉提取方法。[方法]以鮮馬鈴薯為原料，采用直接烘干法、水提取法和溶劑提取法3種方法進行提取，測定不同樣品中水分、色澤、支鏈淀粉、直鏈淀粉含量。[結果]采用溶劑提取法（1.0%氯化鈉溶液∶0.2%亞硫酸鈉溶液=1∶1）得到的淀粉各項指標最優，水分含量7.62%，顏色白，粉質細膩。[結論]該研究可為我國馬鈴薯的加工利用提供依據。

關鍵詞馬鈴薯；淀粉；提取方法

中圖分類號S532；TS235文獻標識碼A文章編號0517-6611（2017）32-0084-02

Optimization of Extraction Method of Potato Starch

WANG Li， LUO Hongxia， LI Shurong* et al

（Beijing Vocational College of Agriculture， Beijing 102442）

Abstract[Objective]The fresh potato was used to optimize the extraction method of potato starch. [Method]Direct drying method， water extraction method and solvent extraction method was used to extract the samples. Water content， colour， amylopectin content， and amylose content was analyzed. [Result]The results showed that solvent extraction method （1.0% sodium chloride solution∶0.2% Sodium sulfite solution=1∶1） was a good method to extract potato starch which had good property. [Conclusion]This research will give some advice to the potato industry.

Key wordsPotato；Starch；Extraction method

馬鈴薯淀粉是馬鈴薯中最主要的成分，占馬鈴薯總質量的12%～18%。馬鈴薯淀粉中由于含有直鏈淀粉和支鏈淀粉而具有半晶狀的結構[1-2]。其中支鏈淀粉對結晶度有貢獻，直鏈淀粉為非結晶態，二者的比例對淀粉的膨潤度、水溶性、吸水能力均具有較好的貢獻性[1]。直鏈淀粉比支鏈淀粉消化吸收慢，從而對降低血糖指數具有較好的作用[3]。

一般來說，馬鈴薯淀粉比玉米、大米和小麥淀粉具有更好的膨潤力和溶解性，并且顆粒較大，表面平滑、規則[4-5]。因此，馬鈴薯淀粉可作為食品加工中的增稠劑和保型劑，并且在化工、紡織、醫藥、飼料等行業也得到了廣泛的應用。

據文獻報道，我國馬鈴薯淀粉的年消費量為80萬t，但國內馬鈴薯淀粉的年供應量約為30萬t，每年需進口20萬t，其余靠低品質淀粉補充[6]。因此，尋找高效提取馬鈴薯淀粉的方法勢在必行。王大為等[7]、劉婷婷等[8]分別采用超聲波輔助和微波提取馬鈴薯淀粉，結果發現，支鏈淀粉含量比水提法顯著降低，而直鏈淀粉含量顯著增加，此結果與Chan等[9]、Czechowska-Biskup等[10]、Lida等[11]研究結果相一致。許力[12]通過水提法提取馬鈴薯淀粉，得到馬鈴薯淀粉的含量、斑點、細度和水分含量等品質指標均優于優級標準。直鏈淀粉和支鏈淀粉含量是決定淀粉品質的重要因素[13]，因此筆者采用水提法和溶劑提取法提取馬鈴薯淀粉，分析比較不同提取方法對直鏈淀粉和支鏈淀粉含量的影響，為馬鈴薯淀粉行業的發展及未來高品質淀粉產品的開發利用提供依據。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1原料與主要試劑。

馬鈴薯，購于北京市蔬菜合作社；

直鏈淀粉標準品、支鏈淀粉標準品均購置于Sigma公司；

碘化鉀、碘、無水乙醇、鹽酸、石油醚、氫氧化鉀等均為分析純。

1.1.2主要儀器與設備。

DK-S28水浴鍋，上海精宏實驗設備有限公司；DHG-9053烘箱，上海一恒科學儀器有限公司；UV-2550紫外分光光度計，島津公司；PHS-3E pH酸度計，上海儀電科學儀器股份有限公司；FW177粉碎機，天津市泰斯儀器有限公司；FA2204B電子天平，上海舜宇恒平科學儀器有限公司；JJ2組織搗碎機，金壇市城東新瑞儀器廠。

1.2方法

1.2.1樣品的制備。

樣品1：直接烘干法，稱取去皮馬鈴薯1 500 g，切片后40 ℃ 烘干，粉碎過80目篩，放入封口袋中保存備用。

樣品2：水提取法，稱取去皮馬鈴薯1 500 g，切片后再切丁，用組織攪碎機加水打碎，將打碎的馬鈴薯放入蒸餾水中浸泡，2～3 h靜置沉淀后放于80目篩上過濾并棄去液體，反復4～5次后將沉淀放入烘箱中40 ℃烘干，粉碎過80目篩，放入封口袋中保存備用。

樣品3：溶劑提取法，稱取去皮馬鈴薯1 500 g，切片后再切丁，用組織攪碎機加混合液體（1.0%氯化鈉溶液∶0.2%亞硫酸鈉溶液=1∶1）中打碎，將打碎的馬鈴薯放入混合溶液中浸泡，2～3 h靜置沉淀后放于80目篩上過濾并棄液體，反復4～5次后將沉淀用清水反復沖洗浸泡2～3次后放入烘箱中40 ℃烘干，粉碎過80目篩，放入封口袋中保存備用。

1.2.2水分的測定。

按照GB 5009.3—2016方法測定[14]。

1.2.3直鏈淀粉和支鏈淀粉含量的測定。

稱取0.1 g樣品加入0.5 mol/L KOH溶液10.0 mL，在（80±1）℃水浴中溶解10 min后，定容于50.0 mL容量瓶中，吸取樣品液2.5 mL，加入20.0 mL雙蒸水，用0.1 mol/L HCl將溶液pH調至3.0，加入碘試劑0.5 mL，用雙蒸水定容至50.0 mL容量瓶中，靜置20 min待測，在優化方法條件下測定直鏈淀粉和支鏈淀粉含量，直鏈淀粉和支鏈淀粉的最大吸收波長分別是609 nm（λ1）和546 nm（λ2）；直鏈淀粉和支鏈淀粉的參比波長分別為473 nm（λ3）和734 nm（λ4）[15]。

直鏈淀粉和支鏈淀粉濃度采用標準曲線方程進行計算；

直鏈淀粉（%）=Y直×50×50×（1-W1-W2-W3-W4）2.5×M×1 000 000×100

支鏈淀粉（%）=Y支×50×50×（1-W1-W2-W3-W4）2.5×M×1 000 000×100

式中，Y為標準曲線中計算出的直鏈淀粉或支鏈淀粉濃度（μg/mL）；

50為2次定容的體積（mL）；

W1為原有樣品中水分含量（%）；

W2為原有樣品中脫脂后減少量（%）；

W3為原有樣品脫糖后減少量（%）；

W4為原有樣品脫糖脫脂減少量（%）；

2.5為吸取測定樣品體積數（mL）；

M為測定用樣品重（g）。

1.3數據處理

試驗數據重復3次，采用平均數±標準差表示，所有數據采用SPSS18.0進行方差分析、顯著性分析。

2結果與分析

2.1樣品中水分含量

3種不同處理方法樣品中水分含量如表1所示。由表1可以看出，3個樣品中水分含量均小于9%，符合我國關于馬鈴薯淀粉的基本要求（GB 8884—2007中規定小麥粉的水分含量≤20%）。其中樣品3采用1.0%氯化鈉溶液∶0.2%亞硫酸鈉溶液=1∶1浸泡的馬鈴薯淀粉水分含量最低，而采用水直接浸泡提取的馬鈴薯淀粉中水分含量最高。3種樣品中水分含量差異顯著，說明不同的制備工藝對馬鈴薯淀粉的品質特性具有一定的影響。

2.2樣品色澤

在馬鈴薯淀粉提取制作過程中，根據不同方法對其提取條件進行了優化，樣品3的淀粉呈現出白色粉末狀，粉質細膩而且無雜質，偏乳白色。而樣品1和樣品2處理后的樣品呈現出灰色、褐色的顆粒狀，粉質粗糙含有顆粒，不易溶于有機溶劑中，即使經過粉碎機進行粉碎依舊顆粒居多，不易測定。

2.3樣品中直鏈淀粉和支鏈淀粉含量

表2為3種樣品中直鏈淀粉、支鏈淀粉、淀粉總量測定結果。表2結果顯示，樣品2中淀粉總量最高，達到96.18%，但結合表1可知，樣品2中水分含量為8.30%，使得二者之和大于100%。分析其原因是樣品2在溶解測定過程中溶解性較差，部分樣品未溶解，在紫外可見分光光度分析時，影響了測定結果。樣品3中的直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量、總淀粉含量均顯著高于樣品1，說明樣品3提取淀粉時可以較準確地測定其中的直鏈淀粉和支鏈淀粉含量。并且曾凡逵等[16]曾報道，馬鈴薯中直鏈淀粉含量占淀粉總量的15%～25%，與該研究相一致。

3結論

該驗通過與直接烘干樣品進行分析比較，發現溶劑提取法（1.0%氯化鈉溶液∶0.2%亞硫酸鈉溶液=1∶1）得到的馬鈴薯淀粉樣品水分含量低（7.62%）、顏色白、粉質細膩，測定的支鏈淀粉、直鏈淀粉含量高，是一種較好的提取馬鈴薯淀粉的方法。

參考文獻

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