葛根與幾種植物的淀粉特性檢測(cè)

盧成瑛，李 貴，桂克印，卜曉英，陳功錫

(1.吉首大學(xué) 植物保護(hù)與利用湖南省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 吉首 416000；2. 吉首大學(xué) 林產(chǎn)化工工程湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 張家界 427000)

葛根與幾種植物的淀粉特性檢測(cè)

盧成瑛1,2，李 貴1，桂克印2，卜曉英2，陳功錫1

(1.吉首大學(xué) 植物保護(hù)與利用湖南省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 吉首 416000；2. 吉首大學(xué) 林產(chǎn)化工工程湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 張家界 427000)

在原有檢測(cè)基礎(chǔ)上對(duì)葛根、馬鈴薯、玉米、甘薯、糯米、秈米、白蓮、高梁米、紅腰豆、綠豆、燕麥及小米12種植物淀粉進(jìn)行更深入的特性實(shí)驗(yàn)，旨在快速檢定葛根淀粉及其他淀粉。結(jié)果顯示：葛根淀粉黏度、透光率、凍融穩(wěn)定性、膨潤(rùn)力與溶解度等特性和其他植物淀粉有較大的差別，籍此可較快地鑒定葛根淀粉。

葛根；淀粉；特性

Abstract：In order to provide experimental references for distinguishingPueraria lobatestarch and starches from other plants,some properties of starches fromPueraria lobateand 11 other plants including potato, corn, sweet potato, glutinous rice, oat,millet, mung bean, sorghum, long-grain nonglutinous rice and red kidney bean were measured.Pueraria lobatestarch and starches from the other plants exhibited large differences in viscosity, transparency, freeze-thaw stability, swelling power and solubility.This will make it easy to rapidly identifyPueraria lobatestarch.

Key words：Pueraria lobate；starch；properties

葛根淀粉為張家界著名的傳統(tǒng)食品，深得湘西山區(qū)各族人民厚愛(ài)，其營(yíng)養(yǎng)豐富，含大量維生素、多糖和Ca、Zn等元素[1-2]。葛根淀粉具有顯著的生津止渴、清熱解毒作用，食用方法多種多樣，葷素咸淡皆宜。近年來(lái)對(duì)葛根和葛根淀粉的藥理作用和開(kāi)發(fā)利用研究較多，有許多含葛根成分的中成藥問(wèn)世[3-5]。作為張家界的著名特產(chǎn)，葛根淀粉大量涌入張家界市場(chǎng)，為山區(qū)農(nóng)民和許多企業(yè)帶來(lái)了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也有部分摻假葛根淀粉混入市場(chǎng)。本實(shí)驗(yàn)在前期研究基礎(chǔ)[6]上繼續(xù)進(jìn)行葛根淀粉和其他一些植物淀粉特性檢測(cè)，以期快捷鑒定葛根淀粉，保障食品質(zhì)量與安全。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

葛根、馬鈴薯、甘薯、玉米、秈米、糯米、白蓮、高粱米、紅腰豆、綠豆、燕麥及小米均購(gòu)于張家界市場(chǎng)，實(shí)驗(yàn)室自制淀粉。

支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)品 Sigma公司；其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

UV757CRT紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司；AEG-220分析天平 日本Shmadzu公司；LD5-2A離心機(jī) 北京醫(yī)用離心機(jī)廠；BCD-228CH冰箱河南新飛電器有限公司；9146MBE電熱鼓風(fēng)干燥器 日本Yamato株式會(huì)社。

1.2 方法

1.2.1 淀粉黏度與透光率測(cè)定[2,7]

取2.00g淀粉置于三角瓶中，加入蒸餾水40mL，混勻，相應(yīng)溫度下水浴加熱20min，進(jìn)行黏度檢測(cè)，黏度用流速表示，本實(shí)驗(yàn)用25mL堿式滴定管，出口直徑1mm，將15mL淀粉液吸至滴定管后，秒表計(jì)時(shí)至淀粉液下降10mL，此時(shí)間即流動(dòng)速度用以指示淀粉的黏度。透光率則是將1%的淀粉溶液加熱20min后冷卻，以蒸餾水為參比，用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)于620nm波長(zhǎng)處測(cè)其透光率。

1.2.2 淀粉溶解度與膨潤(rùn)力測(cè)定[8-9]

取2g/100mL的淀粉懸液置設(shè)定溫度中水浴30min，將淀粉糊倒入離心管，3000 r/min離心20 min。將上清液傾入蒸發(fā)皿，80℃烘干后置105℃烘至質(zhì)量恒定，稱(chēng)質(zhì)量得上清液干燥物即被溶解淀粉質(zhì)量，另稱(chēng)離心管總質(zhì)量計(jì)算淀粉糊質(zhì)量。

式中：m1為被溶解淀粉質(zhì)量；m0為總淀粉干質(zhì)量。

式中：m2為離心后淀粉糊質(zhì)量。

1.2.3 淀粉凝沉性測(cè)定[8-9]

取1g/100mL淀粉懸液在90℃水浴中攪拌糊化30min，冷卻后置于50mL量筒中，觀測(cè)淀粉糊的分層及其界面下降的高度，記算靜置24h時(shí)上層液體所占管內(nèi)淀粉懸液總體積百分比，以此檢測(cè)淀粉糊的凝沉特性。

1.2.4 淀粉凍融穩(wěn)定性測(cè)定[10-11]

配制6g/100mL淀粉懸液在90℃水浴中攪拌糊化20min，倒入50mL離心管，置于－18℃冰箱20h，再常溫解凍4h，3000r/min離心20min，棄上清液，稱(chēng)取沉淀物質(zhì)量，計(jì)算析水率，以此代表淀粉的凍融穩(wěn)定性。如此連續(xù)3次凍融循環(huán)測(cè)定析水率。

式中：m1為淀粉糊質(zhì)量；m2為沉淀物質(zhì)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 淀粉的黏度與透光率

表1 不同植物淀粉的黏度和透光率Table 1 Viscosities and transparencies of starches from different plants

由表1可見(jiàn)，不同植物淀粉透光率隨溫度的升高而增大，黏度的變化則不一，80～100℃時(shí)葛根、玉米、白蓮、紅腰豆、甘薯淀粉的黏度隨溫度的升高而增大，其余幾種植物淀粉的黏度則隨溫度的升高而減小，葛根淀粉黏度在90、100℃時(shí)黏度分別為27.0s/mL和30.4s/mL，明顯高于其他植物淀粉。葛根淀粉80℃時(shí)透光率居中，但同樣在90～100℃時(shí)升高較快，分別為23.28%和33.45%，低于甘薯、馬鈴薯淀粉，高于其他植物淀粉。

2.2 淀粉的溶解度與膨潤(rùn)力

圖1 不同植物淀粉的溶解度Fig.1 Solubilities of starches from different plants

由圖1可見(jiàn)，實(shí)驗(yàn)用植物淀粉溶解度多在70℃時(shí)較低。葛根淀粉在70～80℃時(shí)溶解度均為4%，90℃快速提高至8.54%；秈米和紅腰豆淀粉70℃時(shí)溶解度很低，分別為0.51%和0.19%，80℃時(shí)分別快速提高至8.05%和9.45%，90℃時(shí)相對(duì)穩(wěn)定；秈米、白蓮、綠豆淀粉80℃溶解度均略高于90℃時(shí)的溶解度，提示它們?cè)?0～90℃時(shí)溶解性相對(duì)穩(wěn)定；糯米淀粉在3個(gè)溫度下的溶解度均為最高，90℃時(shí)為15.53%；燕麥淀粉90℃時(shí)溶解度最低，為3.13%，但它較穩(wěn)定，3個(gè)不同溫度處理相差很小，其70℃和80℃時(shí)分別為2.87%和3.12%。以90℃時(shí)各植物淀粉溶解度從高到低依次為：糯米≥玉米≥高粱≥小米≥甘薯≥紅腰豆≥馬鈴薯≥葛根≥秈米≥綠豆≥白蓮≥燕麥。

圖2 不同植物淀粉的膨潤(rùn)力Fig.2 Swelling powers of starches from different plants

由圖2可見(jiàn)，植物淀粉的膨潤(rùn)力多隨溫度升高而增大，馬鈴薯、燕麥、甘薯淀粉則是80℃時(shí)的膨潤(rùn)力略高于其90℃時(shí)的膨潤(rùn)力；70～80℃膨潤(rùn)力較為穩(wěn)定，值差小于1的有葛根、糯米淀粉，80～90℃膨潤(rùn)力相近值差小于1的有馬鈴薯、秈米、燕麥淀粉；馬鈴薯在3個(gè)溫度下的膨潤(rùn)力均為最高，90℃時(shí)為16.41%；葛根淀粉起始膨潤(rùn)力較高，70℃時(shí)即為10.31%，80℃稍有升高，為10.50%， 90℃升高較快，為14.12%；葛根淀粉與馬鈴薯、秈米、玉米、甘薯淀粉等常見(jiàn)的可能摻入的植物淀粉的膨潤(rùn)力在70℃時(shí)差別較明顯。90℃時(shí)各植物淀粉膨潤(rùn)力從高至低依次為：馬鈴薯≥葛根≥秈米≥高粱≥甘薯≥小米≥玉米≥糯米≥紅腰豆≥白蓮≥燕麥≥綠豆。

2.3 淀粉的凝沉性

凝沉主要是由于直鏈淀粉分子間結(jié)合形成較大的顆?；蚴鵂罱Y(jié)構(gòu)，當(dāng)體積增大到一定程度時(shí)，就形成了沉降。由圖3可見(jiàn)，葛根淀粉的凝沉度為76.48%，與秈米、紅腰豆淀粉相近，但三者可從形態(tài)、膨潤(rùn)力、溶解度3各指標(biāo)鑒別；高梁淀粉凝沉性最高為86.425%，馬鈴薯淀粉相對(duì)較低為66.37%； 90℃時(shí)各植物淀粉凝沉度從高到低依次為：高粱≥甘薯≥玉米≥糯米≥白蓮≥燕麥≥紅腰豆≥葛根≥秈米≥小米≥馬鈴薯。

圖3 不同植物淀粉的凝沉特性Fig.3 Retrogradation of starches from different plants

2.4 淀粉的凍融穩(wěn)定性

圖4 不同植物淀粉的凍融穩(wěn)定性Fig.4 Freezing-thawing stability of starches from different plants

含直鏈淀粉的淀粉糊在冷卻或放置過(guò)程中會(huì)發(fā)生析水收縮現(xiàn)象，但不同種類(lèi)的淀粉糊或淀粉顆粒溶脹的方式不同，其析水收縮的程度也不一樣。由圖4可見(jiàn)，各植物淀粉24、48、72h三次析水率相差不大，大多在10%之內(nèi)，以第3次循環(huán)(72h)析水率數(shù)據(jù)分析，甘薯淀粉糊析水率最小，為29.69%，葛根、白蓮淀粉次之，分別為40.88%和46.33%；燕麥淀粉糊析水率最大，為80.44%，糯米、紅腰豆淀粉次之，分別為76.26%和74.16%，表明本實(shí)驗(yàn)所用植物淀粉中以燕麥淀粉的凍融穩(wěn)定性最低，甘薯淀粉的凍融穩(wěn)定性最好，葛根、白蓮淀粉凍融穩(wěn)定性較好，凍融穩(wěn)定性好的淀粉可用于冷凍食品制備。72h時(shí)各植物淀粉凍融穩(wěn)定性從高到低依次為：甘薯≥葛根≥白蓮≥秈米≥馬鈴薯≥綠豆≥小米≥高粱≥玉米≥紅腰豆≥糯米≥燕麥。

3 結(jié) 論

淀粉特性因植物來(lái)源不同而不同。葛根淀粉的黏度80℃時(shí)居中，90、100℃時(shí)快速升高，分別為27.0s/mL和30.4s/mL，明顯高于其他植物淀粉；透明度也是80℃時(shí)居中，90、100℃時(shí)快速升高，100℃時(shí)為33.45%，次于甘薯與馬鈴薯淀粉，但高于其他多種植物淀粉；葛根淀粉溶解度在70～80℃時(shí)穩(wěn)定，90℃快速提高至8.54%，與馬鈴薯淀粉相近與甘薯淀粉差別加大，按70℃溶解度指標(biāo)可與秈米、糯米淀粉相區(qū)別；葛根淀粉膨潤(rùn)力在70～80℃時(shí)較穩(wěn)定，90℃快速提高至14.12%， 與馬鈴薯、秈米、玉米、甘薯淀粉等常見(jiàn)的可能摻入的植物淀粉膨潤(rùn)力在70℃時(shí)有明顯差別；葛根淀粉凝沉度為76.48%，與秈米、紅腰豆淀粉相近，但三者可從形態(tài)[6]、膨潤(rùn)力、溶解度鑒別；葛根淀粉糊凍融穩(wěn)定性較好，析水率在48h時(shí)升高較快，但與72h析水率相近，分別為39.47%和40.88%，僅次于甘薯淀粉，該特點(diǎn)有別于多種植物淀粉。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道不盡一致[12-15]，這與植物淀粉品種、產(chǎn)地、采集季節(jié)、加工與實(shí)驗(yàn)方法差別有關(guān)。要準(zhǔn)確快速地鑒定葛根淀粉等各種植物淀粉尚有待深入研究，積累更多的實(shí)驗(yàn)資料數(shù)據(jù)，建立科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)程序。

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Properties of Starches fromPueraria lobateand Some Other Starchy Plants

LU Cheng-ying1,2，LI Gui1，GUI Ke-yin2，BU Xiao-ying2，CHEN Gong-xi1
(1. Key Laboratory of Plant Resources Conservation and Utilization, Jishou University, Jishou 416000, China；2. Key Laboratory for Forest Products Chemical Industry Engineering of Hunan Province, Jishou University, Zhangjiajie 427000, China)

TS231

A

1002-6630(2010)17-0107-03

2010-03-21

國(guó)家科技基礎(chǔ)條件平臺(tái)建設(shè)子項(xiàng)目(2005DKA21006)

盧成瑛(1952—)，女，教授，研究方向?yàn)橘Y源植物開(kāi)發(fā)利用。E-mail：lcy2109@163.com