馬鈴薯淀粉提取方法的優(yōu)化研究

王麗 羅紅霞 李淑榮 潘妍 賈紅亮 田文靜

摘要[目的]優(yōu)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(jié)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(biāo)最優(yōu)，水分含量7.62%，顏色白，粉質(zhì)細膩。[結(jié)論]該研究可為我國馬鈴薯的加工利用提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞馬鈴薯；淀粉；提取方法

中圖分類號S532；TS235文獻標(biāo)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(zhì)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(jié)構(gòu)[1-2]。其中支鏈淀粉對結(jié)晶度有貢獻，直鏈淀粉為非結(jié)晶態(tài)，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(shù)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(guī)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(yī)藥、飼料等行業(yè)也得到了廣泛的應(yīng)用。

據(jù)文獻報道，我國馬鈴薯淀粉的年消費量為80萬t，但國內(nèi)馬鈴薯淀粉的年供應(yīng)量約為30萬t，每年需進口20萬t，其余靠低品質(zhì)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(jié)果發(fā)現(xiàn)，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(jié)果與Chan等[9]、Czechowska-Biskup等[10]、Lida等[11]研究結(jié)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(zhì)指標(biāo)均優(yōu)于優(yōu)級標(biāo)準(zhǔn)。直鏈淀粉和支鏈淀粉含量是決定淀粉品質(zhì)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(yè)的發(fā)展及未來高品質(zhì)淀粉產(chǎn)品的開發(fā)利用提供依據(jù)。

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(biāo)準(zhǔn)品、支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)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(shè)備。

DK-S28水浴鍋，上海精宏實驗設(shè)備有限公司；DHG-9053烘箱，上海一恒科學(xué)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(xué)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(xué)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?zhèn)溆谩?/p>

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(fù)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?zhèn)溆谩?/p>

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(fù)4～5次后將沉淀用清水反復(fù)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?zhèn)溆谩?/p>

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(diào)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(yōu)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(shù)（mL）；

M為測定用樣品重（g）。

1.3數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)重復(fù)3次，采用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，所有數(shù)據(jù)采用SPSS18.0進行方差分析、顯著性分析。

2結(jié)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(guān)于馬鈴薯淀粉的基本要求（GB 8884—2007中規(guī)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(zhì)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(jù)不同方法對其提取條件進行了優(yōu)化，樣品3的淀粉呈現(xiàn)出白色粉末狀，粉質(zhì)細膩而且無雜質(zhì)，偏乳白色。而樣品1和樣品2處理后的樣品呈現(xiàn)出灰色、褐色的顆粒狀，粉質(zhì)粗糙含有顆粒，不易溶于有機溶劑中，即使經(jīng)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(jié)果。表2結(jié)果顯示，樣品2中淀粉總量最高，達到96.18%，但結(jié)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(jié)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(zhǔn)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(jié)論

該驗通過與直接烘干樣品進行分析比較，發(fā)現(xiàn)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(zhì)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。

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