23份蓮資源直鏈淀粉和支鏈淀粉含量測定

吳遠琴 ，黃娟 ，鄭興汶 ，謝克強 ，胡中立 ，刁英 ，

（1.重慶文理學院林學與生命科學學院，402168；2.江西廣昌縣白蓮科學研究所；3.武漢大學生命科學學院）

蓮（Nelumbo nuciferaGaertn.）是我國重要的水生經濟作物之一，可以分為藕蓮、子蓮、花蓮三種類型[1]。蓮全身是寶，其中蓮籽和蓮藕是我國傳統蔬菜，可以供加工之用。藕節、蓮芯、蓮須、蓮梗、蓮葉均可入藥，在歷來的中藥典籍中多有記載。蓮花則是我國的十大名花之一，澳門、濟南、許昌等城市還將其作為市花。蓮在亞洲分布廣泛，適應性強，在我國有文字可考的栽培歷史逾三千年。據統計，我國目前的藕蓮栽培面積約33.3萬hm2，子蓮栽培面積約6.7萬hm2[2]。近年來，隨著農村產業結構的調整及一些湖蕩資源、荒洼資源的開發利用，蓮藕生產得到較快發展。

直鏈淀粉與支鏈淀粉的比例及分子大小與淀粉老化密切相關，直接影響著淀粉質食品的品質。直鏈淀粉分子易于凝沉（老化），支鏈淀粉分子不易凝沉。支鏈淀粉含量高的食品較難以老化，因此支鏈淀粉分子起到緩和直鏈淀粉分子老化的作用[3]。對于大多數淀粉及淀粉質食品來說，老化速率越大，儲存穩定性越差，其貨架壽命也越短。藕中含有近80%的水分，蛋白質含量較低，只有1%～2%；粗纖維含量約為1%，且長度較大；淀粉含量占10%～12%，其余為可溶性糖，果膠類的膠體物含量很少，可見，淀粉是蓮藕最主要的營養成分[4]。蓮直鏈、支鏈淀粉的含量和特性，直接影響蓮的商品品質，改良蓮藕淀粉相關品質已逐漸成為蓮育種的主攻目標。本研究利用單波長比色法測定了23種藕樣品中直、支鏈淀粉含量，旨在為蓮資源評價提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

23份不同品種的蓮藕由江西廣昌縣白蓮研究所提供，選取生長正常、大小相近的3支主藕，洗凈，拭干，隨即迅速放入烘箱100℃殺青1 h，之后在60℃下烘干至恒重，粉碎，放入干燥器保存備用。標準直、支鏈淀粉購自上海楷洋生物技術有限公司。

1.2 試驗方法

①淀粉的提取 參照李潔等[5]的提取方法，分離純化獲得蓮藕的直鏈淀粉和支鏈淀粉。

②直、支鏈淀粉標準液的配制 分別稱取直、支鏈淀粉純品50.0 mg于100 mL燒杯中，加入0.5 mol/L KOH溶液10 mL，用保鮮膜封住燒杯口，在沸水浴中攪拌30 min，待樣品完全溶解后，加蒸餾水定容到100 mL，即為0.5 mg/mL直、支鏈淀粉標準溶液。

③標準曲線制作 分別吸取0.5 mg/mL直鏈淀粉標準溶液 5，6，7，8，9，10 mL 于 6 只 100 mL 燒杯中，各加蒸餾水40 mL，以0.1 mol/L HCl溶液調pH值至3.5左右，加入碘試劑1 mL。用蒸餾水定容到100 mL，靜置20 min，以蒸餾水為空白，用1 cm比色杯在620 nm波長下測得吸光度A，以A為縱坐標，直鏈淀粉含量（mg）為橫坐標，得到直鏈淀粉檢測標準曲線。以同樣的方法在556 nm波長下測得各梯度支鏈淀粉的吸光度，繪制支鏈淀粉檢測標準曲線。

④樣品測定 稱取約50.00 mg待測藕淀粉于100 mL燒杯中，加0.5 mol/L KOH溶液10 mL，用保鮮膜封住燒杯口，在沸水浴中加熱攪拌，待樣品完全溶解后，以蒸餾水定容到100 mL。吸取樣品液15 mL兩份（樣品測定液和空白液）于100 mL燒杯中，分別加蒸餾水30 mL，以0.1 mol/L HCl溶液調pH值至3.5，樣品中加入碘試劑1 mL，空白不加碘試劑，然后均定容至100 mL。靜置20 min，以空白液為對照，用 1 cm比色杯，測定吸光值A。

⑤結果計算 待測樣品直、支鏈淀粉含量（%）=（x×100×mL×100）/（15×m×0.05×1 000），式中，x 為根據直、支鏈淀粉檢測標準曲線計算的樣品液中直、支鏈淀粉含量（mg）；m 為樣品質量（g）；mL 為直、支鏈淀粉純品提取量（g）。

2 結果與分析

2.1 直、支鏈淀粉的標準工作曲線

將配制好的直鏈淀粉及支鏈淀粉標準溶液進行測定，得到直、支鏈淀粉標準工作曲線，見圖1、圖2。結果表明，在直鏈淀粉含量與620 nm波長下吸光度、支鏈淀粉含量與556 nm波長下吸光度有著顯著的直線正相關關系，回歸方程極顯著。

2.2 不同蓮藕直、支鏈淀粉含量

表1結果表明，在蓮藕的干物質中，支鏈淀粉平均含量為23.81%，變異系數為36.50%，含量最高的品種為汈汊湖野蓮達，到42.25%，最低的品種為泰Ⅲ，僅11.40%；直鏈淀粉平均含量為5.52%，變異系數為27.17%，含量最高的品種為紅花建蓮（9.2%），最低的品種為紅湘蓮（3.6%）。

根據支鏈淀粉含量可將23份蓮藕淀粉分為三個類群，高支鏈淀粉品種，其支鏈淀粉含量＞35%，包括京1號、汈汊湖野蓮、泰Ⅵ；中等支鏈淀粉品種，其支鏈淀粉含量介于20%～35%，包括山廟、白湘蓮、綠國紫鵑等12個品種；低支鏈淀粉品種，其支鏈淀粉含量＜20%，包括紅花建蓮、太空蓮36號、泰Ⅲ等8個品種。

圖1 直鏈淀粉標準工作曲線

圖2 支鏈淀粉標準工作曲線

3 結論與討論

單波長比色法是一種比較準確和具有應用價值的直鏈淀粉、支鏈淀粉含量測定方法，該方法基于淀粉與碘的顏色反應，直鏈淀粉與碘形成藍色，支鏈淀粉與碘形成紫色。我們的研究證明單波長比色法適用于蓮藕直、支鏈淀粉含量的測定。目前蓮藕制品的種類很多，但按品質要求大致可分為兩大類，一類是脆質類型，如目前鹽漬藕、速凍藕、水煮藕、炒食和作水果用的鮮藕等，這一類型要求蓮藕產品含水量高，淀粉含量低；另一類是粉質類型，適宜生產藕粉，制作蜜汁糯米藕及煮食，該類型要求加工原料含水量低，淀粉含量高，且淀粉中支鏈淀粉含量要求高[6]。本試驗對23種蓮藕的直、支鏈淀粉的含量進行了分析，發現蓮雖然僅一個種，但是種內在地下莖的直、支鏈淀粉的含量上具有極其豐富的遺傳多樣性，我們從測定的材料中能夠篩選出一些高直、支鏈淀粉藕資源和低直、支鏈淀粉資源。例如，汈汊湖野蓮中蓮藕的支鏈淀粉占干物質的42.25%，說明該資源是培育適宜粉質加工型蓮藕的優秀候選材料。泰國蓮是產于熱帶地區的蓮，其在原產地可終年生長及開花，被認為是蓮的一種生態型[7]。目前，泰國蓮基本是野生狀態，還沒有進行品種選育，我們的研究結果表明，3份來自泰國不同地區的泰國蓮材料，其地下莖淀粉的組成和含量具有較大差別，特別是支鏈淀粉的含量泰Ⅵ與泰Ⅲ的差異接近4倍，這說明泰國蓮這種生態型的內部也存在較大的遺傳分化，因此可以從泰國蓮中選育蓮的新品種。本研究利用單波長比色法對23份蓮資源地下莖的支鏈淀粉和直鏈淀粉的含量進行測定發現，所研究的資源材料中兩類淀粉含量的差異較大，并且在其中發現了汈汊湖野蓮、泰Ⅵ野蓮、逸仙蓮等高支鏈淀粉含量的資源和紅花建蓮、嫦娥醉舞等高直鏈淀粉含量的資源，這些研究結果為蓮藕鮮食和加工品種選育、加工企業科學選用原材料、提高加工產品的產出率、提高綜合效益，提供了重要參考數據。

表1 23種蓮藕中直鏈、支鏈淀粉含量

[1]郭宏波.蓮屬（Nelumbo）的資源分類[D].武漢：華中農業大學，2003.

[2]劉義滿，柯衛東.關于提高蓮產業效益的建議[J].長江蔬菜，2012（16）：134－137.

[3]鄭鐵松，龔院生，周瑞芳.蓮子蛋白飲料的加工工藝研究[J].食品工業科技，1996（1）：58－61.

[4]錢文文.兩類不同質地蓮藕的特性研究 [D].武漢：華中農業大學，2011.

[5]李潔，田翠華，譚正林，等.蓮藕淀粉及其級分的分離純化[J].湖北農業科學，2007，46（2）：297－299.

[6]張曉冬.蓮藕根狀莖碳水化合物代謝及淀粉特性的初步研究[D].揚州：揚州大學，2005.

[7]張行言，王其超.熱帶型荷花的發現與荷花品種分類系統[J].園林植物，2006（7）：82－85.