板栗貯藏前后淀粉性質(zhì)的比較

梁建蘭 劉秀鳳 趙 萌 常學(xué)東

（河北科技師范學(xué)院1，秦皇島 066600）

（河北省板栗工程技術(shù)研究中心2，秦皇島 066600）

板栗貯藏前后淀粉性質(zhì)的比較

梁建蘭1，2劉秀鳳1，2趙 萌2常學(xué)東1，2

（河北科技師范學(xué)院1，秦皇島 066600）

（河北省板栗工程技術(shù)研究中心2，秦皇島 066600）

為研究板栗貯藏前后淀粉性質(zhì)的變化，分別測定淀粉的凝沉性、凍融穩(wěn)定性、透光率、結(jié)晶結(jié)構(gòu)、直鏈與支鏈淀粉含量、粒度、糊化特性等。結(jié)果表明，貯藏后的板栗淀粉較貯藏前其淀粉糊的凝沉加快；凍融穩(wěn)定性、透明度下降；淀粉顆粒結(jié)晶結(jié)構(gòu)未發(fā)生變化，仍屬于C型；糊化溫度降低，峰值黏度上升，穩(wěn)定性變差，更容易老化。貯藏后板栗淀粉的抗老化能力降低。

板栗 淀粉 貯藏 性質(zhì) 比較

板栗（Castanea mollissima Blume）屬殼斗科（Fagceae）栗屬喬木經(jīng)濟植物，原產(chǎn)于我國，是我國著名的干果特產(chǎn)之一，至今已有3 000多年的栽培歷史。近年來我國板栗業(yè)發(fā)展迅速，目前種植面積約 1.23×106hm2，年產(chǎn)量約 5.9×105t，占世界板栗總產(chǎn)量的一半以上，居世界首位，成為繼蘋果之后我國發(fā)展最為快速的果品之一［1］。板栗雖然可以加工制做成多種食品，但當(dāng)大量投入生產(chǎn)時不得不面對原料貯藏問題，板栗在貯藏過程中品質(zhì)會發(fā)生一定變化，淀粉是板栗的主要組成成分，因此板栗淀粉特性的變化對板栗制品的品質(zhì)和加工工藝特性具有十分重要的影響［2］。目前，對板栗淀粉糊化特性已有一定的研究［3-4］，認(rèn)為板栗淀粉顆粒屬C型晶體結(jié)構(gòu)，不易完全糊化［5］，徐娟等［6］以 9個板栗產(chǎn)區(qū)的12個主栽品種為試材，用RVA方法測定貯藏前后不同品種板栗淀粉的糊化特性及直鏈淀粉含量后發(fā)現(xiàn)，板栗淀粉的糊化特性與直鏈淀粉含量密切相關(guān)，不同品種間的差異主要由品種自身的遺傳特性決定，但是利用Brabenden方法研究板栗淀粉特性及貯藏后其特性的變化至今未見報道。因此，本試驗以燕山產(chǎn)區(qū)的主栽品種燕山早豐板栗為試材，對板栗貯藏前后的直鏈淀粉含量及淀粉的理化特性、糊化特性的變化進(jìn)行了比較研究，為板栗貯藏和板栗淀粉在食品及其他工業(yè)中的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

板栗樣品于2012年9月中旬至10月上旬于唐山遷西正常采集，樣品裝入0.03 mm聚乙烯塑料保鮮袋，于0℃冷庫中貯藏4個月［7］。分別取貯藏前及貯藏4個月后的栗果制備淀粉。直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)品：美國Sigma公司。

1.2 儀器

723 型紫外可見分光光度計：上海光譜儀器有限公司；Rigaku D／max-2500型X-射線衍射儀：日本理學(xué)公司；S3500型激光粒度分析儀：美國 Macrotrac公司；Brabender（803202型）微型黏度糊化儀：德國Brabender公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 板栗淀粉制備

將板栗用刀切口，剝?nèi)ネ鈿ず屠锩娴哪乙?，然后把板栗切成薄碎片，加適量的水于膠體磨中進(jìn)行研磨，研磨大約20 min后，將漿液先后過100目和120目篩，取篩下物進(jìn)行沉淀5 h，期間每隔一段時間都要倒掉上層液，如此多次重復(fù)沉淀可將多數(shù)蛋白去除，而后對沉淀進(jìn)行離心（3 500 r／min，10 min），倒掉上層清液，刮去脂肪層及中層的少量蛋白，然后用水反復(fù)沖洗將蛋白質(zhì)去除干凈，取最下層白色沉淀即淀粉。將制得的淀粉置于40℃烘箱內(nèi)干燥，將干燥好的淀粉研磨過篩備用［8］。

1.3.2 淀粉糊凝沉性的測定

準(zhǔn)確稱取一定量的板栗淀粉樣品，加適量的蒸餾水調(diào)配成1%的淀粉乳，沸水浴加熱20min至糊化然后保溫15 min，最后冷卻至室溫，放入帶塞的刻度試管中靜置，每隔一定時間記錄上層清液的體積，用清液體積占糊總體積的百分比隨時間的變化情況來表示淀粉糊的凝沉性［9］。

1.3.3 淀粉糊凍融穩(wěn)定性的測定

準(zhǔn)確稱取一定量的板栗淀粉樣品，加入適量的蒸餾水調(diào)配成3%的淀粉乳，在沸水浴中加熱20 min，冷卻至室溫，然后置于-20～-15℃的冰箱中冷凍，24 h后取出，自然解凍，3 000 r／min離20 min，棄去上清液（若無水析出則反復(fù)凍融，直至有水析出），稱取沉淀物的質(zhì)量，計算析水率［10］。

1.3.4 淀粉糊透明度的測定

準(zhǔn)確稱取一定量的板栗淀粉樣品，加適量的蒸餾水調(diào)配成1%的淀粉乳，在沸水浴中加熱15 min，使之糊化，并不時加入沸騰的蒸餾水保持原有體積。冷卻到室溫，在620 nm波長下，以蒸餾水為空白對照，測淀粉糊的透光率，試驗重復(fù)3次，取平均值［11］。

1.3.5 淀粉顆粒結(jié)晶結(jié)構(gòu)的測定

將制得的板栗淀粉粉末置于正方形玻璃皿片的孔中（孔大小為1.5 mm×1.5 mm，厚為2 mm），隨后壓緊并使表面光滑平整，用X—射線衍射儀測定其衍射圖形，測試條件為：靶型：Cu；管壓：40 kV；管流：200 mA；掃描速度 4°／min；掃描區(qū)域：10°～50°；采樣步寬：0.02°；掃描方式為連續(xù)，重復(fù)次數(shù)為 1次［12］。

1.3.6 直鏈與支鏈淀粉含量的測定

稱取相當(dāng)于0.100 0 g粗淀粉的樣品于100 mL容量瓶中，加1 mL無水乙醇，充分潤濕樣品，再加入1 mol／L氫氧化鈉溶液9 mL，于沸水浴中分散10 min，迅速冷卻，水定容。吸取堿分散液5.00 mL于100 mL容量瓶中，加水50 mL，再加入1 mol／L乙酸溶液及碘試劑各1 mL，用水定容。顯色20 min后，在620 nm處讀取吸光度值［13］。

支鏈淀粉含量＝100%-直鏈淀粉含量

直鏈淀粉含量標(biāo)準(zhǔn)曲線：以標(biāo)樣的直鏈淀粉含量為縱坐標(biāo)，以相對應(yīng)的吸光值為橫坐標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)曲線方程式為：Y＝38.288 6X-2.638 1，R2＝0.999 8。

1.3.7 淀粉粒度分布測定

稱取0.01 g淀粉，加入1 mL蒸餾水，混勻制成淀粉懸液，倒入激光粒度分析儀樣品池中測定。每個樣品重復(fù)3次。

1.3.8 淀粉糊黏度性質(zhì)的測定

稱取一定量的樣品配成6%淀粉乳450 mL，倒入黏度測量杯中，從25℃開始升溫，升溫速度為1.5℃／min，至95℃后保溫1 h，然后以同樣速度降溫至50℃，保溫1 h，得Brabenden黏度曲線。曲線上的黏度單位為Bu。每條淀粉Brabenden黏度曲線上有6個關(guān)鍵點，其中A點為糊化溫度，曲線開始上升時的溫度；B點為峰值黏度，升溫期間淀粉糊達(dá)到的最高黏度值；C點為恒溫階段開始時的黏度；D點為冷卻階段開始時的黏度；E點為冷卻階段結(jié)束的黏度值；F點：最終恒溫階段結(jié)束的黏度值。此外，｜B-D｜為崩解值，表示淀粉糊的熱黏度穩(wěn)定性，差值愈小愈穩(wěn)定，反之不穩(wěn)定；｜E-D｜為回生值，表示糊的冷黏度穩(wěn)定性，差值愈小愈穩(wěn)定，反之不穩(wěn)定。

1.3.9 數(shù)據(jù)分析

采用EXCEL軟件，進(jìn)行顯著差異性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 凝沉性

板栗貯藏前和貯藏后的淀粉糊凝沉性如圖1。

圖1 燕山早豐板栗淀粉糊的凝沉性

淀粉乳受熱，淀粉顆粒吸水膨脹、破裂而發(fā)生糊化。但糊化的淀粉隨時間的延長，淀粉分子自然締合并過渡到局部緊密狀態(tài)，溶解度降低變成天然淀粉似的不溶性狀態(tài)，發(fā)生凝沉現(xiàn)象［14］。

從圖1可以看出，貯藏前，板栗淀粉糊在78、84、90 h后完成凝沉即凝沉值不再變化。貯藏后，板栗淀粉糊在66、72、78 h后完成凝沉，貯藏后的凝沉速度比貯藏前快。

因為淀粉糊越容易凝沉，就越容易發(fā)生老化［15］，所以板栗經(jīng)貯藏后其淀粉糊較貯藏之前更容易發(fā)生老化。

2.2 凍融穩(wěn)定性

板栗貯藏前和貯藏后經(jīng)反復(fù)凍融后其淀粉糊的析水率見表1。

通過表1可以看出，板栗在貯藏后析水率呈現(xiàn)增長現(xiàn)象。析水率的高低反映了淀粉糊凍融穩(wěn)定性的好壞，析水率低則凍融穩(wěn)定性強，所以板栗經(jīng)過貯藏后析水率增加導(dǎo)致凍融穩(wěn)定性下降。由于凝沉作用，在溫度逐漸降低的情況下，溶液中的淀粉分子運動減弱，分子鍵趨向于平行排列。直鏈淀粉分子間相互生成氫鍵，重新排列締合成結(jié)晶度較高的結(jié)構(gòu)并發(fā)生沉淀，或是相互形成局部密集狀的不溶于水的非結(jié)晶狀凝膠，破壞了溶液的膠體性質(zhì)［16］。板栗淀粉經(jīng)過貯藏后，析水率上升，凍融穩(wěn)定性減弱，是由于淀粉分子的親水性降低，淀粉極性下降，基團空間位阻變小，使糊在水中的分散體系不穩(wěn)定，導(dǎo)致其具有脆弱的凍融穩(wěn)定性。

表1 貯藏前和貯藏后燕山早豐板栗淀粉糊的析水率／%

2.3 透明度

板栗貯藏前和貯藏后其淀粉糊的透光率如圖2。

圖2 燕山早豐板栗淀粉糊的透光率

透明度是淀粉糊所表現(xiàn)出的重要外在特征之一，直接關(guān)系到淀粉類產(chǎn)品的外觀和用途，進(jìn)而影響到產(chǎn)品的可接受性。

透光率的高低反映的是透明度的高低，透光率高則透明度高［17］。從圖2可知，貯藏后板栗的淀粉糊透光率比貯藏前低，說明板栗淀粉經(jīng)過貯藏后透明度降低。

2.4 淀粉顆粒的結(jié)晶結(jié)構(gòu)

板栗貯藏前和貯藏后其淀粉的X射線衍射曲線如圖3。

從圖3可以觀察到，貯藏后板栗淀粉的X射線衍射曲線在某些衍射角度下發(fā)生了變化，燕山早豐在 15°、26.2°的衍射峰強度減弱，在 23°和 23.8°2個峰的分界面相對明顯。貯藏前和貯藏后其淀粉的X射線衍射曲線均不符合A型結(jié)晶淀粉衍射曲線在15°、17°、18°和23°位置左右有 4個明顯衍射峰的典型特征［18］；與 B型結(jié)晶淀粉的衍射曲線相比較［14］，雖然整體峰型有較大的相似度，但其在14°位置少了1個峰，且在18°～26°范圍內(nèi)的衍射峰強度和雙峰分界面均與之呈現(xiàn)明顯區(qū)別，不符合B型結(jié)晶淀粉在14°、15°、17°、20°、22°、24°和 26°位置左右有 7個明顯衍射峰的典型特征，因此貯藏前和貯藏后板栗淀粉顆粒的結(jié)晶結(jié)構(gòu)均屬于C型。

圖3 燕山早豐的淀粉X射線衍射曲線

通過試驗證明板栗經(jīng)過貯藏后，其淀粉的X射線衍射曲線雖然發(fā)生了一些變化，但這些變化較小，其淀粉顆粒的結(jié)晶結(jié)構(gòu)未因此產(chǎn)生，變化仍屬于C型。

2.5 直鏈淀粉與支鏈淀粉含量及淀粉粒粒徑差異

板栗貯藏前和貯藏后的直鏈與支鏈淀粉含量以及淀粉粒粒徑得到表2。

表2 貯藏前和貯藏后燕山早豐板栗直鏈淀粉與支鏈淀粉含量和淀粉粒粒徑比較

淀粉糊化后，直鏈淀粉含量和淀粉分子的大小是影響凝沉的主要因素。淀粉分子越大，支鏈淀粉含量越多，空間阻隔越高，淀粉糊越不易凝沉。相反直鏈淀粉含量越多，淀粉糊越易發(fā)生凝沉［19］。同時直鏈淀粉含量和淀粉分子結(jié)構(gòu)也是影響淀粉糊透明度的重要因素。如果在淀粉糊液中無殘存的淀粉顆粒以及回生后所形成的凝膠束，當(dāng)光線穿過淀粉糊液時，無反射和散射現(xiàn)象產(chǎn)生，淀粉糊就非常透明。由于直鏈淀粉分子的分子質(zhì)量小，容易相互凝聚締合使淀粉糊回生，光線發(fā)生反射，減弱了光的穿透百分率，造成糊的透明度下降［20］，直鏈淀粉含量越多，透明度越低。

從表2中可以看出，經(jīng)過貯藏后，板栗的直鏈淀粉含量比貯藏前高。結(jié)合上述理論依據(jù)，可以看出板栗直鏈淀粉含量的變化正好印證了貯藏前后板栗淀粉糊的凝沉性和透明度的變化。

支鏈淀粉含量影響著淀粉的糯性，可以作為果實糯性評價的最佳定量標(biāo)準(zhǔn)。直鏈／支鏈淀粉含量的多少又直接影響食品的糯性大?。?，21-22］，支鏈淀粉含量與糯性強弱呈正相關(guān)，直鏈淀粉含量與糯性呈負(fù)相關(guān)［23］。結(jié)合表2的結(jié)果可知板栗經(jīng)過貯藏后，其淀粉的糯性較貯藏前減弱。

淀粉粒的粒徑大小也在一定程度上影響淀粉的糊化特性［24］。一般大顆粒的結(jié)構(gòu)較疏松，而小顆粒呈多角形的結(jié)構(gòu)較緊密；顆粒大的相對易糊化、易水解［25］。燕山早豐板栗經(jīng)過貯藏后，淀粉粒的粒徑比貯藏前增大了將近1倍，說明貯藏后淀粉容易糊化。

2.6 糊黏度性質(zhì)

燕山早豐板栗淀粉的Brabender黏度性質(zhì)見表3。由表3可知，經(jīng)過貯藏后，糊化溫度降低，說明貯藏后淀粉糊化變易；峰值黏度大幅度上升，糊的流動性變差；恒溫階段與冷卻階段的糊黏度均上升，崩解值與回生值均增大，說明熱黏度穩(wěn)定性和冷黏度穩(wěn)定性都減弱；冷黏度穩(wěn)定性變差，說明在貯藏過程中，由于溫度與水分的變化，淀粉的老化程度嚴(yán)重，抗老化效果變?nèi)酢?/p>

表3 貯藏前和貯藏后燕山早豐板栗淀粉的糊黏度性質(zhì)／BU

3 結(jié)論

板栗經(jīng)過貯藏后，容易凝沉，析水率上升，透明度降低，結(jié)晶結(jié)構(gòu)仍屬于C型，直鏈淀粉含量增加，支鏈淀粉含量下降，淀粉粒的粒徑變大，糊化溫度降低，峰值黏度上升，穩(wěn)定性變差，更容易老化。

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Starch Property Comparison of Chestnut in Pre-and Post-Storage

Liang Jianlan1，2Liu Xiufeng1，2Zhao Meng2Chang Xuedong1，2
（Heibei Normal University of Science＆Technology1，Qin huangdao 066600）
（Chestnut Engineering Research Center of Hebei2，Qin huangdao 066600）

In order to study the chestnut starch properties in pre-and post-storge，starch retrogradation，freeze-thaw stability，transparency，crystallinity，amylose and amylopectin content，grain size and pasting properties have been studied in the research of paper respectively.The results showed that compared with per-storage，the retrogradation of post-storage chestnut starch increased，freeze-thaw stability and transparency decreased，the crystalline structure of starch granules had not changed and still kept a C-type.The pasting temperature had falling and the peak viscosity rised，the stability deteriorated and the chestnut starch wasmore susceptible to aging.Chestnut starch aging resistance tended to be less after storage.

chestnut，starch，storage，property，comparison

TS235.4

A

1003-0174（2015）01-0051-05

國家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金（2008GB2A200014），河北省科學(xué)研究（12227166），國家林業(yè)局林業(yè)公益性行業(yè)專項（201304708）

2013-10-16

梁建蘭，女，1977年出生，講師，農(nóng)產(chǎn)品加工