不同品种绿豆的淀粉品质特性研究

林伟静 曾志红 钟 葵 王 强 王 燕 周素梅

不同品种绿豆的淀粉品质特性研究

林伟静1曾志红2钟 葵1王 强1王 燕1周素梅1

(农业部农产品加工综合性重点实验室中国农业科学院农产品加工研究所1，北京 100193)
(重庆市农业科学院农产品贮藏加工研究所2，重庆 401329)

为研究绿豆淀粉品质的品种变异性并从中筛选适宜加工的优良品种，选取我国16个绿豆品种，从中提取淀粉，并对淀粉的基本组成、糊化及凝胶特性进行了对比分析。结果表明，不同绿豆品种的总淀粉、直链淀粉及抗性淀粉含量存在不同程度的差异，其中总淀粉差异最小(变异系数2．32%)、抗性淀粉最大(变异系数22．77%)，直链淀粉变幅为23．65%～34．08%。淀粉的糊化特性中，成糊温度的品种间差异最小、破损值差异最大，变幅分别为66．8～72．1℃及4．5～46．5 BU。凝胶特性中，硬度、黏附性和咀嚼度的差异尤为显著(变异系数＞40%)。在所选取的绿豆样品中，中绿1号的淀粉易糊化，且淀粉糊的热稳定性强;郑绿8号及中绿10号的淀粉易老化、凝胶硬度大、弹性好。

绿豆淀粉 品种 特性 糊化 凝胶

绿豆在我国已有两千多年的栽培历史，是我国主要食用豆类作物，且在全国大部分地区均有种植生产［1］。绿豆营养丰富，含有蛋白质、碳水化合物、矿物质、维生素、膳食纤维等多种营养素，作为我国传统药食兼用的食材［2］，有“食中佳品，济世长谷”之美称，其清热、消暑、解毒、保肝等功能为人们所熟知。

淀粉是植物体中贮存的宏量营养素之一，是食物的重要组成部分，目前广泛应用于食品、造纸、纺织、精细化工、包装材料制造等工业［3］。在淀粉的品质特性中，黏度和凝胶性质对其应用影响最大，尤其是在食品加工中，不同产品类型对所添加的淀粉性质要求可能有较大差别［4］。直链淀粉含量高的淀粉，具有成糊温度高、成胶能力强、凝胶强度高等优良性能，是制备粉丝、粉皮等的良好原料［5］，因而绿豆淀粉被认为是制作粉丝最好的原料［6］。但是，淀粉容易老化，在饮料生产中容易产生凝沉现象，对产品的稳定性有负面影响。

淀粉是绿豆中的主要成分，对绿豆品质起着决定性作用。由于绿豆在我国广泛种植，不同地区、品种间淀粉理化性质的差异会影响绿豆的功能特性并最终影响其对产品的适用性［7］。目前国内的绿豆加工主要以淀粉利用为主，对不同品种间绿豆淀粉营养品质和功能特性的差异性研究较少，因此有必要对绿豆淀粉的品种差异性进行系统的研究。本研究收集了国内16份绿豆主栽品种，对其中的淀粉品质特性进行分析比较，旨在为绿豆遗传育种、品质改良和绿豆淀粉的开发利用提供理论依据和参考。

1 材料和方法

1．1 试验材料

从全国绿豆主产地收集2010年产绿豆品种16个，样品品种及来源如表1所示。

表1 试验所用绿豆品种

总淀粉、直链淀粉测定试剂盒:爱尔兰Megazyme公司。

1．2 仪器设备

U－3010紫外可见分光光度计:日本Hitachi公司;TA－XT2i物性测试仪:英国Stable Micro Systems公司;MVAG803202型微量快速黏度仪:德国Brabender GmbH食品仪器公司。

1．3 试验方法

1．3．1 绿豆淀粉的制备

绿豆→粉碎→过60目筛→绿豆粉→去离子水调浆(料液比1∶15)→1 mol/L NaOH调pH 9．0→40℃搅拌20 min→过滤网(100目)→收集滤液→离心(3 000 r/min、15 min)→收集沉淀→洗涤沉淀至中性→干燥(50℃)→粉碎→绿豆淀粉

1．3．2 绿豆淀粉主要化学成分测定

参照GB 5497—1985，105℃恒重法测定籽粒水分含量;参照AOAC 996．11方法测定总淀粉含量;参照Megazyme Amylose/Amylopectin Assay Procedure测定直链淀粉含量;参照AOAC 2002．02测定抗性淀粉。

1．3．3 绿豆淀粉糊化特性测定［8］

向绿豆淀粉中加入适量蒸馏水将其调配成6%的淀粉乳，置于微量快速黏度仪测量筒中，30℃开始计时，以7．5℃/min的速率升温至93℃，保温5 min，再以7．5℃/min的速率冷却至50℃，保温2 min，测量时搅拌机转速250 r/min。黏度计自动绘制一条随时间和温度变化的连续黏度曲线，根据曲线可得淀粉糊的起始成糊温度、峰值黏度(升温期间淀粉糊达到的最高黏度)、谷值黏度(在93℃保温5 min后的黏度值)、破损值(峰值黏度与谷值黏度之差)、冷黏度(冷却到50℃时的黏度值)和回生值(冷黏度与谷值黏度之差)，黏度单位为BU。

1．3．4 绿豆淀粉凝胶特性测定［9］

将5%的淀粉乳于沸水浴中加热糊化20 min。趁热将淀粉糊倒入铝盒(φ4．0 cm×1．5 cm)中，加盖密封，冷却至室温后于4℃冰箱中放置24 h。使用物性测试仪，选用P/0．5R圆柱探头，采用2次下压的TPA(Texture Profile Analysis)模式，测定凝胶的质构特性。设定参数:测定前探头速度2．0 mm/s，测定时速度0．8 mm/s，测定后速度2．0 mm/s，压缩距离为10 mm，触发类型自动，触发力5．0 g，2次压缩间隔时间5 s。根据TPA曲线(图1)，可得硬度(峰1，单位为g)、黏聚性(面积2/面积1)、弹性(长度2/长度1)、黏附性(面积3，单位为g·s)和咀嚼度(硬度×弹性×黏聚性，单位为g)等淀粉凝胶特征性指标。

图1 典型TPA测定曲线

1．4 统计分析

采用Microsoft Excel进行数据整理，用DPS软件包进行显著性测验和相关性分析，其中显著性测验采用t测验，取α=0．05。测定重复次数n=3。

2 结果与分析

2．1 绿豆淀粉组成分析

不同绿豆品种来源的淀粉主要化学成分分析见表2。16个绿豆品种提取所得淀粉的纯度均达到85%以上，其中白绿8号淀粉纯度达92．98%。不同绿豆品种其淀粉的直链淀粉含量存在一定差异(CV∶9．32%)，平均达28．57%，直链淀粉含量最低和最高的品种分别是中绿1号(23．65%)和内蒙明绿豆(34．08%)。另外，不同品种绿豆淀粉中抗性淀粉含量的差异较大，变异系数达22．77%，含量最高的品种为中绿1号，达18．78%。

注:除水分含量外所有指标均以干基计。同一列数据后的不同字母代表0．05水平下差异显著，下同

2．2 绿豆淀粉的糊化特性

根据淀粉糊化特性测定结果(表3)可知，不同品种绿豆淀粉所表现的糊化特性有所不同，其中以成糊温度的差异最小，而破损值的差异最为明显，变异系数分别为1．34%和32．61%。不同品种绿豆淀粉的成糊温度整体差异不大，但最低的品种中绿1号成糊温度仅66．8℃，显著低于其他品种。峰值黏度、破损值最高的均为是吉绿8号(209．5 BU、46．5 BU)、谷值黏度最高的是白绿8号(173．0 BU)、冷黏度和回生值最高的是冀绿9号(290．0 BU、127．5 BU)，而除成糊温度外各项指标最低的均是河南毛绿豆。图2为淀粉糊化特性具有代表性的冀绿9号、中绿1号和河南毛绿豆的黏度曲线。

表3 不同品种绿豆淀粉的糊化特性

图2 绿豆淀粉黏度曲线

2．3 绿豆淀粉的凝胶特性

不同品种绿豆淀粉其凝胶特性存在着不同程度的差异(表4)，硬度、黏附性和咀嚼度的差异尤为显著(CV＞40%)，其中黏附性的变异系数超过100%(115．55%)。绿豆淀粉凝胶的硬度变幅为27．95～173．50 g，平均值为89．92 g，弹性平均值为0．88。硬度、咀嚼度最高的品种均为郑绿8号(173．50 g、53．92 g)，显著高于其他品种(P＜0．05);弹性、黏聚性和黏附性最高的品种分别为中绿10号(0．97)、内蒙明绿豆(0．51)和郑绿10号(28．29 g·s)。除内蒙明绿豆的黏附性最小外(0 g·s)，其余指标均以河南毛绿豆最低，显著低于其他品种(P＜0．05)，说明河南毛绿豆的凝胶特性最差。图3为分别代表较高、中等、较低水平凝胶特性的河南毛绿豆、中绿1号和郑绿8号的淀粉凝胶质构图。

图3 绿豆淀粉凝胶质构图

表4 不同品种绿豆淀粉的凝胶特性

3 讨论与结论

在淀粉组成中，直链淀粉较支链淀粉易老化而不易糊化，对淀粉的成糊温度、黏度、膨润力、回生性质等影响较大，进而影响到绿豆及其制品的食用与加工品质［10］。本研究中，直链淀粉含量最低是中绿1号(23．65%)，其成糊温度仅为66．8℃，显著低于直链淀粉含量较高的内蒙明绿豆、07安－2、吉绿8号的70．2、72．1和71．2℃，即直链淀粉含量低的绿豆品种较含量高的易于糊化，与前人所得结论一致［6，10］。抗性淀粉是指在健康人体小肠中不能被消化但却可在大肠中被微生物分解的淀粉及其降解物，对糖尿病和结肠癌具有预防和辅助治疗效果［11］，因此筛选具有较高抗性淀粉含量的绿豆品种，对绿豆淀粉类功能食品的开发具有一定的作用，而本研究中抗性淀粉含量较高的品种为中绿1号和郑绿8号。

在食品加工中，淀粉品质特性的差异决定了其在不同类型产品中的应用，其中以糊化和凝胶性质影响最大，如高温罐制食品，一般要求淀粉糊具有较好的热稳定性，冷冻食品要求淀粉的冻融稳定性好，凝冻类产品则要求淀粉的胶凝能力强［4］。峰值黏度与谷值黏度之差称为降落值或破损值，表示淀粉糊的热稳定性，破损值大表明淀粉易于降解，淀粉糊热稳定性差，变化小则淀粉糊的黏度热稳定性高，本研究中以河南毛绿豆的热稳定性最强，吉绿8号最弱;冷黏度与谷值黏度的差值反映淀粉糊的老化或回生的程度，也可表示冷却时形成凝胶的强弱，回生值高即降温时黏度上升快，说明淀粉糊在降温时易于老化而形成分子间的氢键交联［12］，冀绿9号回生值最高，即淀粉糊老化回生程度高，具有最强的凝胶性，同时郑绿8号、吉绿3号和中绿10号也具有较高的回生值。另外，良好的淀粉凝胶性质，还需具备持水性好、结构紧密、富有弹性等特点，一般认为凝胶硬度大、弹性好、咀嚼度高的淀粉凝胶品质较好，郑绿8号及中绿10号均符合以上要求。

淀粉作为粉丝、粉条的加工原料，火腿、午餐肉等肉制品加工的辅料，对其凝胶性质要求较高，郑绿8号及中绿10号淀粉的老化回生程度高，凝胶具有硬度大、弹性好、咀嚼度高等特性，适用于此类产品的生产应用。但若开发绿豆乳饮料，上述品种可能会因淀粉容易老化、发生凝沉现象则太适合。中绿1号因其淀粉容易糊化，淀粉糊热稳定性较强且不容易老化回生，相对可能较适宜饮料类产品的加工。

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Study on Characteristics of Starch from Different Mung Bean Cultivars

Lin Weijing1Zeng Zhihong2Zhong Kui1Wang Qiang1Wang Yan1Zhou Sumei1
(Comprehensive Key Laboratory of Ago－Products Processing，Ministry of Agriculture Institute of Agro－Products Processing Science and Technology，Chinese Academy of Agricultural Sciences1，Beijing 100193)
(Chongqing Academy of Agricultural Sciences，Institute of Agro － Products Storage＆ P rocessing2，Chongqing 401329)

In order to study the characteristics of starch from different mung bean cultivars，providing the basis for application of mung bean starch，and screening the suitable ones for processing，we collected 16 mung bean samples from the major production areas in China．The compositions，pasting and gel property of starches extracted from the samples mentioned above were compared．The results showed that，the contents of total starch，amylose and resistant starch demonstrated differences in varying degree，and the content of total starch had the lowest coefficient of variation(CV)，which was 2．32%．In contrast，resistant starch content had the largest variation among cultivars with the CV of 22．77%．And the amylose content varied from23．65%～34．08%．According to Brabender visoamylograph，the pasting temperatures of starches were similar，but the breakdown viscosities were significantly different，which varied from 66．80 to 72．15℃and from 4．00 to 45．50 BU respectively．Among the texture parameters of starch gel，the differences of hardness，adhesiveness and chewiness among different cultivars were significant(CV＞40%)．According to the results，the starch form Zhonglv No．1 was easily to paste，and had better thermal stability．On the contrary，the starches form Zhenglv No．8 and Zhonglv No．10 were easily to retrograde and form gels with strong hardness and springiness．

mung bean starch，cultivars，characteristics，pasting，gel

TS231

A

1003－0174(2012)07－0047－05

中国农业科学院作物科学研究所中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(2011ZW04－03B)

2011－09－16

林伟静，女，1985年出生，硕士，功能食品

周素梅，女，1971年出生，副研究员，粮油深加工与功能食品