蕨麻淀粉特性的分析

夏琳婧，劉雨薇，胡錦蓉，沈 群

(中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院，農(nóng)業(yè)部果蔬加工重點實驗室，教育部果蔬加工工程中心，北京100083)

蕨麻淀粉特性的分析

夏琳婧，劉雨薇，胡錦蓉，沈 群*

(中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院，農(nóng)業(yè)部果蔬加工重點實驗室，教育部果蔬加工工程中心，北京100083)

測定了蕨麻淀粉的水分含量、白度、直鏈淀粉含量等，分析了溶解度、膨脹度、透光率等溶脹特性，并對峰值粘度、谷粘度、崩潰值等糊化特性和硬度、粘附性、彈性、咀嚼性等凝膠特性進行了研究。結(jié)果表明，蕨麻淀粉中的水分含量為10.95%，直鏈淀粉含量27.93%，白度為77.38%。溶解度和膨脹度分別為22.07%和44.58%，透光率7.51%。蕨麻淀粉有較好的糊化特性，但冷糊的穩(wěn)定性較差，易老化;蕨麻淀粉糊化后形成的凝膠硬度和彈性較低，粘附性很高。

蕨麻，淀粉，特性

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

蕨麻 甘肅隴翠堂提供;二甲基椏楓、碘、乙醇(85%)、鹽酸、葡萄糖、次甲基藍、酒石酸鉀鈉、碘化鉀、乙醚、淀粉酶、氫氧化鈉、亞硫酸鈉、甲基紅 均為北京化工廠，分析純;亞鐵氰化鉀 天津市登峰化學(xué)試劑廠，分析純;溴甲酚綠 國藥集團化學(xué)試劑有限公司，分析純;標準馬鈴薯直鏈淀粉、標準馬鈴薯支鏈淀粉 sigma公司。

精密電子天平 AR5120，奧豪斯儀器(上海)有限公司;自然對流烘箱 ED，德國binder公司;控溫消煮爐 KXL-1010，北京通潤源機電技術(shù)有限責(zé)任公司;色差計 Minota CR-400 chromameter，日本Minota公司;質(zhì)構(gòu)儀 TA-XT2i，英國 Stable Micro System公司;紫外可見分光光度計 WFZ-UV-2102C，尤尼柯(上海)儀器有限公司;黏度快速分析儀 RVA-Tecmaster，澳大利亞Newport公司;數(shù)字酸度計 pHS-25，上海精科雷磁儀器有限公司;高速冷凍離心機 GL-20G-Ⅱ，上海安亭科學(xué)儀器廠。

表2 蕨麻淀粉的理化特性

1.2 實驗方法

1.2.1 淀粉的制備 蕨麻→去離子水洗3遍→2.5倍0.3%的亞硫酸鈉浸泡液中浸泡18h→料水比為1∶3磨漿，過100目篩→漿液 pH調(diào)至10.0→靜置 2h，4000r/min離心10min→沉淀用去離子水洗兩次→45℃烘干20h→粉碎，過100目篩→淀粉樣品

1.2.2 淀粉理化性質(zhì)的測定 采用AACC 44-40［2］測定淀粉含水量;直鏈淀粉和支鏈淀粉含量的測定以及溶解度和膨脹度的測定參照吳江燕的方法［3］;淀粉的白度用色差計CR-300(Minolta)測得并用亨特公式計算;淀粉的透光率參照Craig方法［4］。

1.2.3 淀粉糊化性的測定 使用Newport快速粘度分析儀(Rapid Visco Analyser，RVA)，根據(jù)AACC76-21［5］方法的規(guī)定，參數(shù)設(shè)定如表1。

表1 RVA測定時的升溫降溫程序

1.2.4 淀粉凝膠特性的測定 將淀粉糊液冷卻至室溫，并加蓋密封，以防止水分蒸發(fā)，在室溫下放置24h。使用TA-XT2i物性測試儀測定凝膠結(jié)構(gòu)，選用6mm的柱狀探頭，測試前速率1.0mm/s，測試速率5mm/s，測試后速率5mm/s，測試距離15mm，觸發(fā)力5N，間隔時間5s。硬度指第一次穿沖樣品時的壓力峰值;脆性指第一次穿刺過程中破裂時產(chǎn)生的峰值;粘附性指探頭在“收回”時，凝膠對探頭的粘力;彈性指產(chǎn)品本身在第一次穿刺過程中變形后的“彈回”程度;粘聚性指樣品抵御第二次穿刺變形而相對于第一次探頭穿刺的程度;膠著性的計算公式為硬度×粘聚性;咀嚼度計算公式為硬度×彈性×粘聚性;回復(fù)性指第一次穿沖過程中樣品回彈的能力［6］。

2 結(jié)果與討論

2.1 蕨麻淀粉的理化特性

蕨麻淀粉的特性如表2所示。

在正常室溫及濕度下，植物淀粉的水分含量一般在12%左右［7］。從表2看出，蕨麻淀粉的含水量為10.95%，接近但低于12%的一般水平，低于兩大天然淀粉——玉米淀粉和馬鈴薯淀粉。不同品種淀粉的水分含量的差異源于多糖鏈密度與疊集的規(guī)則性的差別［7］。

天然淀粉主要有直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種組分，直鏈淀粉能溶于熱水而不成糊狀，支鏈淀粉則反之。兩種組分的比例和排列方式不同會對淀粉在水中蒸煮時的流變性質(zhì)、黏彈性、凝膠特性產(chǎn)生不同的影響。如表2所示，蕨麻淀粉的直鏈淀粉為27.93%，高于馬鈴薯淀粉和玉米淀粉。

白度是劃分淀粉等級的重要理化指標之一，常通過去除雜質(zhì)或加入增白劑的方法提高白度。測得蕨麻淀粉的白度不高，且略帶黃色和紅色，可能是由于雜質(zhì)或色素含量高而造成的，也與其淀粉顆粒的分布和β-淀粉的含量有關(guān)［8］。

2.2 蕨麻淀粉的溶脹特性

淀粉的溶脹特性即溶解度、膨脹度、透光率如表3所示。淀粉顆粒在水中加熱時，顆粒受熱膨脹，直鏈淀粉分子從顆粒中溶解出來，形成凝膠網(wǎng)絡(luò)，而充分膨脹的以支鏈淀粉為主的淀粉顆?；蝾w粒殘片填充在其中。一般說來，溶脹特性與直支比(直鏈淀粉含量與支鏈淀粉含量之比)密切相關(guān)，直鏈淀粉含量越高，溶解度越大，透光率越小。如表3所示，蕨麻淀粉溶解度高于玉米淀粉，而透光率較低。這主要與蕨麻淀粉中直鏈淀粉含量較高有關(guān)。因為直鏈淀粉不僅起稀釋的作用，還很容易相互凝聚締合使淀粉凝沉，使光線發(fā)生散射，減弱光的穿透百分率，使糊的透明度降低。此外，淀粉溶脹特性還與淀粉顆粒大小、基團分布、電荷排列、脂類存在等有關(guān)［3，7］。馬鈴薯淀粉因顆粒大且含有磷酸基團而具有極高的溶解度、膨脹度和透光率。

表3 蕨麻淀粉的溶脹特性

2.3 蕨麻淀粉的糊化特性

如圖1所示，隨著溫度的上升，蕨麻淀粉顆粒吸水膨脹，粘度開始快速上升，在粘度圖上表現(xiàn)為每秒上升2個以上快速粘度單位(RVU)，此時的溫度為糊化溫度。當(dāng)?shù)矸垲w粒吸水最大值時表現(xiàn)的粘度，稱峰值粘度，峰值粘度表示蒸煮過程中必須越過此峰值才能獲得實用的淀粉糊。繼續(xù)加熱，顆粒結(jié)構(gòu)破裂，直鏈淀粉進一步向水中分散，導(dǎo)致粘度下降，到達最低粘度，稱為谷粘度。而后溫度下降，淀粉糊的流動阻力增大，導(dǎo)致黏度又呈現(xiàn)上升趨勢，到達最終粘度。這一過程反映了淀粉冷糊的穩(wěn)定性和老化趨勢。峰值粘度與谷粘度之差稱為崩潰值，表示淀粉熱糊粘度穩(wěn)定性的變化，差值越大，粘度熱穩(wěn)定性越差。最終粘度與谷粘度之差稱為回生值，表征冷糊的穩(wěn)定性。

蕨麻淀粉糊化過程中的幾個特性值見表4。其峰值粘度較高，具有成為優(yōu)質(zhì)淀粉的必要條件，但不及馬鈴薯淀粉。蕨麻淀粉糊的谷粘度稍高，崩潰值處于中等水平。而最終粘度和回生值均較高，說明凝膠性差，冷糊的穩(wěn)定性差，這可能是由于其直鏈淀粉聚合度高，支鏈淀粉外鏈較長的緣故。此外，其糊化溫度較低，為67.07℃，這在制作肉制品(火腿腸)和方便面是一種令人滿意的性質(zhì)［13］。

表4 蕨麻淀粉的糊化特性

表5 蕨麻淀粉的凝膠特性

圖1 蕨麻淀粉的糊化過程

2.4 蕨麻淀粉的凝膠特性

淀粉在凝膠特性上的差異，與淀粉的種類和分子結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系。蕨麻淀粉的凝膠特性如表5所示，對比賈玉濤等［11］對34個玉米品種和30個小麥品種淀粉的研究，可以看出，蕨麻淀粉凝膠的硬度低，粘附性高，彈性較低，粘聚性較高，咀嚼度低，因此不適宜做爽滑或堅硬型食品，而較適宜做軟黏類的食品。

3 結(jié)論

蕨麻淀粉中的水分含量為10.95%，白度較低為77.38%，直鏈淀粉含量較高，達27.93%。具有較好的溶脹特性，溶解度和膨脹度分別為22.07%和44.58%，透光率很低，只有7.51%。糊化過程中峰值粘度高，糊化溫度較低，糊化特性良好，但最終粘度和回生值高，表明其冷糊的穩(wěn)定性較差，易老化;糊化后形成的凝膠硬度低，粘附性高，彈性較低，適宜做軟黏類的食品。

［1］趙國丁，陳建平，袁少飛.蕨麻多糖的含量測定及定性鑒別［J］.今日科苑，2007(20):173-174.

［2］AACC44-40，Moisture-Oven methods［S］.Approved methods of the American Association of Cereal Chemists，1995.

［3］吳江燕.金屬離子及品種差異對綠豆淀粉性質(zhì)影響［D］.北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008，5:4-14.

［4］Craig S A S，Maningat C C，Seib P A，et al.Starch paste clarity［J］.Cereal Chemistry，1989，66(3):173-182.

［5］AACC76-21，General Pasting Method for Wheat or Rye Flour or Starch Using the Rapid Visco Analyser［S］.Approved Methods of the American Association of Cereal Chemists，1995.

［6］孫彩玲，田紀春，張永祥.TPA質(zhì)構(gòu)分析模式在食品研究中的應(yīng)用［J］.實驗科學(xué)與技術(shù)，2007，5(2):2.

［7］石文娟.黃姜淀粉性質(zhì)研究［D］.重慶:西南大學(xué)，2008，5: 28-32.

［8］胡永濤，劉鐘棟，岑濤，等.小麥淀粉的顆粒與淀粉顆粒分布的關(guān)系的研究［J］.糧油加工，2007(4):68.

［9］趙全，岳曉霞，毛迪銳，等.四種常用淀粉物理性質(zhì)的比較研究［J］.食品與機械，2005，21(1):22-23.

［10］戎群潔，王鴻飛.芋頭淀粉與其他淀粉物理特性比較研究［J］.糧油食品科技，2007，15(1):48-49.

［11］陳戀.蕨根淀粉理化性質(zhì)及抗性淀粉制備工藝的研究［D］.重慶:西南大學(xué)，2008，5:8，15-30.

［12］賈玉濤.不同來源淀粉的提取及糊化性質(zhì)研究［D］.山東泰安:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007，5:41-42.

［13］楊麗英，張新華，隋啟君，等.云南省馬鈴薯淀粉糊化特性研究［J］.西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，2006，19(增刊):81.

［14］侯漢學(xué).不同來源淀粉的結(jié)構(gòu)與功能相關(guān)性及半干法陽離子化機理研究［D］.山東:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007，12:61-72.

Analysis on the properties of Potentilla anserina L.’s starch

XIA Lin-jing，LIU Yu-wei，HU Jin-rong，SHEN Qun*
(College of Food Science and Nutritional Engineering，Key Laboratory of Fruits and Vegetables Processing，Ministry of Agriculture，Beijing Engineering Research Centre for Fruits and Vegetables Processing，Ministry of Education，China Agricultural University，Beijing 100083，China)

Moisture content，whiteness，amylose content，solubility，swelling power and transmittance of Potentilla anserina L.’s starch were determined，the gelatinization properties such as peak viscosity，hold viscosity，breakdown value and hardness，adhesiveness，springiness，chewiness of the starch were also studied.The results indicated that the Potentilla anserina L.’s starch contained 10.95%moisture and 27.93%amylose.The whiteness，solubility，swelling power and transmittance were 77.38%，22.07%，44.58%and 7.51%，respectively.Meanwhile，the Potentilla anserina L.’s starch had good pasting viscosity properties，but its cool paste was not stable enough，for it was easy to retrograde.Besides，the Potentilla anserina L.’s starch gel had low hardness and springiness，while the adhesiveness was very high.

Potentilla anserina L.;starch;properties

TS201.21

A

1002-0306(2011)03-0103-03+

蕨麻(Potentilla anserina L.)，也稱人參果，為薔薇科委陵菜屬植物鵝絨委陵菜的根。委陵菜屬草本植物，分布在青海等高寒地區(qū)，其根系膨大，營養(yǎng)豐富，每100g塊根中含糖類74.3g，其中絕大部分為淀粉;此外，蕨麻還富含蛋白質(zhì)、氨基酸、鞣質(zhì)、灰分等，在當(dāng)?shù)爻Ｗ鳛楸＝∑泛椭胁菟幨褂?，具有生津止渴，健脾益胃，收斂止血、止咳、利痰、益氣補血的功效，是藏民四季常用的傳統(tǒng)滋補品［1］，藏醫(yī)稱它為卓老沙僧。近年來，蕨麻的研究和產(chǎn)品陸續(xù)問世，淀粉作為其中的主要成分，其特性對蕨麻的加工和開發(fā)具有重要影響，但目前卻還沒有相關(guān)研究。為了更好地開發(fā)利用蕨麻，為其深加工提供數(shù)據(jù)參考，本文對蕨麻淀粉的組成特性、溶脹特性、糊化特性和凝膠特性進行了測定分析。

2010-02-22 *通訊聯(lián)系人

夏琳婧(1989-)，女，本科生，研究方向:谷物科學(xué)。

北京市大學(xué)生科學(xué)研究與創(chuàng)業(yè)行動計劃。