慈菇淀粉的研究進展

桂 超，鐘 艷，戢得蓉

（四川旅游學(xué)院食品學(xué)院，四川成都 610100）

慈菇（Sagittaria latifoliais） 為澤瀉科，其球莖可食用，含有豐富的營養(yǎng)成分，常見物質(zhì)如碳水化合物、多糖、蛋白質(zhì)、脂肪、鐵、鋅、硒、維E及膳食纖維等，還含有慈菇蛋白酶抑制劑、門冬酰胺、D-毛蕊草塘、愈創(chuàng)木酚、綠原酸等成分[1]。通常來講，淀粉含量高低是評價慈菇品種優(yōu)異的一個重要標準。慈菇中膳食纖維以不溶性膳食纖維為主，淀粉以支鏈淀粉為主，且有效成分頂芽顯著高于球莖，還可吸附脂肪與膽固醇，比其他粗糧吸附能力更強?？梢姶裙降臓I養(yǎng)價值高并且有促進健康的作用，可以廣泛運用于食品和保健品當中。慈菇淀粉的研究已成為了國內(nèi)外食品加工行業(yè)和農(nóng)業(yè)的重要研究課題。因此，對慈菇的理化性質(zhì)、提取方法，以及不同改性方法對慈菇淀粉性質(zhì)的影響進行較為系統(tǒng)的闡述。

1 慈菇淀粉的理化性質(zhì)

不同來源的慈菇淀粉顆粒大小相差很大，平均粒徑 21.03 μm，80%的粒徑范圍為 0.5～84.0 μm，其多受生長條件、成熟度和直鏈淀粉含量等因素影響。慈菇淀粉顆粒的形狀在電子顯微鏡掃描下大多呈橢圓形，少數(shù)呈腎狀，表面較光滑，晶體構(gòu)型屬于A型，結(jié)晶度為23.5%[2]。

1.1 透明度

透明度可以通過光澤和不透明性來影響食品色澤，所以透明度是淀粉糊的一個重要參數(shù)。透明度與淀粉老化有一定的關(guān)聯(lián)，易老化的透明度也較差。透光率越大，淀粉糊的透明度越好，玉米淀粉透明度3.5%，大米淀粉透明度2.9%，馬鈴薯淀粉透明度69.1%。陳曉明等人[2]對慈菇淀粉的透明度進行測量得出為13.7%，比玉米、大米的透明度要高很多，但遠低于馬鈴薯。

1.2 溶解度與膨潤力

隨著溫度的逐漸升高，微晶束結(jié)構(gòu)出現(xiàn)松動，水與暴露出來的極性基團結(jié)合，淀粉開始溶解。繼續(xù)加熱，溶解度增加，同時未溶解部分開始吸水膨脹。陳曉明等人[2]對慈菇淀粉的溶解度和膨潤力進行試驗，結(jié)果表明30～70℃時膨潤較慢，70～90℃時膨潤較快。70℃時，膨潤力和溶解度2個指標都小于玉米淀粉和馬鈴薯淀粉；90℃時，2個指標介于玉米淀粉和馬鈴薯淀粉之間。

1.3 凍融穩(wěn)定性

淀粉運用于冷凍食品制作時，需要低溫冷藏、冷凍或者經(jīng)過反復(fù)冷凍融化，因此淀粉的凍融穩(wěn)定性十分重要。若淀粉的凍融穩(wěn)定性較差，當?shù)矸劢?jīng)過冷凍和重新融化時，膠體結(jié)構(gòu)被破壞，溢出游離水分，使食品不能保持甚至降低食品品質(zhì)。陳曉明等人[2]對于慈菇淀粉的凍融穩(wěn)定性進行試驗，結(jié)果表明，在-2℃下的淀粉糊脫水率遠大于-20℃的脫水率，在2種溫度下，凍融1次的脫水率都很大，變成海綿狀，膠體結(jié)構(gòu)被破壞，表明慈菇淀粉的凍融穩(wěn)定性較差，不適宜在冷凍產(chǎn)品中應(yīng)用。

2 慈菇淀粉的提取方法

焦云鵬等人[3]以提取率為指標對慈菇淀提取率的影響因素進行研究。原料經(jīng)篩選、清洗、去皮、破碎、磨漿、沉淀和除雜后在脫水干燥制得慈姑淀粉。當慈菇破碎粒度為0.5 cm，料液比1∶7，沉降時間2 h，堿液質(zhì)量分數(shù)0.11%，浸泡時間16 min時，淀粉提取率高達92.2%，且提取的慈菇淀粉純度高。

陳曉明等人[2]在慈菇理化性質(zhì)的測定中也對慈菇淀粉提取工藝進行了描述，將慈菇洗凈、去尾、切碎，加去離子水（4℃）在磨漿機中打漿，將漿液依次通過樣篩篩分，去除纖維，將濾液靜靜沉降6 h，輕輕吸去上清液，沉淀物用質(zhì)量分數(shù)0.2%的NaOH脫除蛋白后加入酸中和至中性，離心并棄去上清液，將表面非白色的雜質(zhì)層輕輕刮去，然后用去離子水反復(fù)洗滌至雜質(zhì)除盡，在40℃下干燥48 h后粉碎并過篩制得慈菇淀粉。但此法只對慈菇淀粉的提取工藝進行了研究。

何榮海等人[4]利用掃頻脈沖超聲輔助提取慈菇淀粉，分別以淀粉提取率和純度為評價指標，以超聲時間、超聲間歇比、掃頻范圍及超聲頻率等超聲提取條件進行試驗，并進行了提取工藝參數(shù)優(yōu)化，在提取時間10 min，頻率33 kHz，掃頻范圍±0.5 kHz，間歇比30 s/5 s的條件下慈菇淀粉提取率為96%，純度為87.5%。將掃頻超聲應(yīng)用于慈菇淀粉的提取有巨大的利用價值，可以此加速慈菇淀粉的分離提取過程，并研究超聲輔助提取慈菇淀粉的優(yōu)化工藝參數(shù)。

在工業(yè)上還沒有完備的慈菇淀粉提取工藝，僅在科研試驗中進行，所以需要設(shè)計出合理有效的工業(yè)提取方法。

3 不同改性方法對慈菇淀粉的性質(zhì)影響

楊瑩等人[5]以慈菇淀粉為原料，采用酸解微波法制備抗性淀粉。通過正交試驗得到制備慈菇抗性淀粉最佳工藝條件為10%淀粉乳經(jīng)4%HCl（2 mol/L）酸解1 h，在640 W下微波處理30 min后，置于4℃條件下回生24 h。此條件下RS率達到10.99%，原因為酸解與微波處理破壞了淀粉粒原有結(jié)構(gòu)，形成了致密連續(xù)的新結(jié)構(gòu)。慈菇RS的溶解度和透明度雖遠低于原淀粉，但持水力明顯提高，可以看出慈菇淀粉在低水分的食品加工中適用性較高。

周莉[6]通過超聲處理對慈菇淀粉的性質(zhì)影響，用三頻超聲設(shè)備進行處理。超聲處理使慈菇淀粉的熱穩(wěn)定性增強、冷穩(wěn)定性變差，表明其不適于在冷凍食品中運用，還要結(jié)合其他改性方法進行改善。多頻超聲作用可增大超聲化學(xué)產(chǎn)額，同時增強對慈菇淀粉的降解效果。超聲處理后慈菇淀粉中直鏈淀粉含量有升高也有降低，顆粒表面粗糙甚至有裂痕，但仍然保持A型結(jié)晶結(jié)構(gòu)且化學(xué)結(jié)構(gòu)未變，表明超聲主要作用于慈菇淀粉的顆粒表面。

因為慈菇淀粉顆粒結(jié)晶排列緊密，不利于環(huán)氧丙烷與淀粉的醚化反應(yīng)，因此周莉[6]研究了羥丙基和超聲共同作用對淀粉的影響，結(jié)果表明超聲處理后羥丙基對淀粉的取代度增大。羥丙基的處理使慈菇淀粉的溶解度降低，膨潤度和透明度升高，凝沉性變?nèi)?，凍融穩(wěn)定性增強，即超聲預(yù)處理后增強了羥丙基對慈菇淀粉的影響。

慈菇淀粉的改性方法較少，還有更多的物理改性、化學(xué)改性、生物改性還沒有探究，所以說慈菇淀粉改性的研究進展還不深化，需要更多的研究來促進慈菇淀粉改性的運用[6]。

4 結(jié)語

近年來，慈菇淀粉的研究進展很大，但相比于其他淀粉的研究進步還是很小的，不論是慈菇淀粉的理化性質(zhì)、提取工藝、改性方法的研究都有很大的局限性。在提取工藝和改性方法上還有待提高，需要探究出更加高效、準確的試驗方案和工業(yè)生產(chǎn)方案。

慈菇淀粉在慈菇中的含量和有效成分較高，營養(yǎng)價值豐富，保健功能較好，具有良好的發(fā)展前景。隨著淀粉的研究發(fā)展進步，期待為慈菇淀粉的系統(tǒng)研究提供良好的試驗條件，使慈菇淀粉資源的利用開發(fā)更加深入、優(yōu)化，提高慈菇淀粉的附加價值和經(jīng)濟價值。