23份莲资源直链淀粉和支链淀粉含量测定

吴远琴　黄娟　郑兴汶等

摘 要：为了研究莲资源直链淀粉和支链淀粉的含量，并为莲藕的遗传育种研究和加工利用提供基础数据，本研究采用单波长比色法对从干燥的莲藕地下茎中分离提纯的直、支链淀粉含量进行测定。结果表明，测定的23份莲藕材料中直、支链淀粉含量差异较大，平均直链淀粉含量占干物质总量的5.42%，支链淀粉含量占干物质总量的23.81%。根据支链淀粉含量可将23份莲藕淀粉分为三个类群，高支链淀粉品种，包括京1号、汈汊湖野莲、泰Ⅵ；中等支链淀粉品种，包括山庙、白湘莲、绿国紫鹃等12个品种；低支链淀粉品种，有红花建莲、太空莲36号、泰Ⅲ等8个品种。

关键词：莲藕；直链淀粉；支链淀粉；单波长比色法

中图分类号：S645.1 文献标识码：A 文章编号：1001-3547（2014）06-0041-03

莲（Nelumbo nucifera Gaertn.）是我国重要的水生经济作物之一，可以分为藕莲、子莲、花莲三种类型[1]。莲全身是宝，其中莲籽和莲藕是我国传统蔬菜，可以供加工之用。藕节、莲芯、莲须、莲梗、莲叶均可入药，在历来的中药典籍中多有记载。莲花则是我国的十大名花之一，澳门、济南、许昌等城市还将其作为市花。莲在亚洲分布广泛，适应性强，在我国有文字可考的栽培历史逾三千年。据统计，我国目前的藕莲栽培面积约33.3万hm2，子莲栽培面积约6.7万hm2 [2]。近年来，随着农村产业结构的调整及一些湖荡资源、荒洼资源的开发利用，莲藕生产得到较快发展。

直链淀粉与支链淀粉的比例及分子大小与淀粉老化密切相关，直接影响着淀粉质食品的品质。直链淀粉分子易于凝沉（老化），支链淀粉分子不易凝沉。支链淀粉含量高的食品较难以老化，因此支链淀粉分子起到缓和直链淀粉分子老化的作用[3]。对于大多数淀粉及淀粉质食品来说，老化速率越大，储存稳定性越差，其货架寿命也越短。藕中含有近80%的水分，蛋白质含量较低，只有1%～2%；粗纤维含量约为1%，且长度较大；淀粉含量占10%～12%，其余为可溶性糖，果胶类的胶体物含量很少，可见，淀粉是莲藕最主要的营养成分[4]。莲直链、支链淀粉的含量和特性，直接影响莲的商品品质，改良莲藕淀粉相关品质已逐渐成为莲育种的主攻目标。本研究利用单波长比色法测定了23种藕样品中直、支链淀粉含量，旨在为莲资源评价提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

23份不同品种的莲藕由江西广昌县白莲研究所提供，选取生长正常、大小相近的3支主藕，洗净，拭干，随即迅速放入烘箱100℃杀青1 h，之后在60℃下烘干至恒重，粉碎，放入干燥器保存备用。标准直、支链淀粉购自上海楷洋生物技术有限公司。

1.2 试验方法

①淀粉的提取 参照李洁等[5]的提取方法，分离纯化获得莲藕的直链淀粉和支链淀粉。

②直、支链淀粉标准液的配制 分别称取直、支链淀粉纯品50.0 mg于100 mL烧杯中，加入

0.5 mol/L KOH溶液10 mL，用保鲜膜封住烧杯口，在沸水浴中搅拌30 min，待样品完全溶解后，加蒸馏水定容到100 mL，即为0.5 mg/mL直、支链淀粉标准溶液。

③标准曲线制作 分别吸取0.5 mg/mL直链淀粉标准溶液5，6，7，8，9，10 mL于6只100 mL烧杯中，各加蒸馏水40 mL，以0.1 mol/L HCl溶液调pH值至3.5左右，加入碘试剂1 mL。用蒸馏水定容到100 mL，静置20 min，以蒸馏水为空白，用1 cm比色杯在620 nm波长下测得吸光度A，以A为纵坐标，直链淀粉含量（mg）为横坐标，得到直链淀粉检测标准曲线。以同样的方法在556 nm波长下测得各梯度支链淀粉的吸光度，绘制支链淀粉检测标准曲线。

④样品测定 称取约50.00 mg待测藕淀粉于100 mL烧杯中，加0.5 mol/L KOH溶液10 mL，用保鲜膜封住烧杯口，在沸水浴中加热搅拌，待样品完全溶解后，以蒸馏水定容到100 mL。吸取样品液15 mL两份（样品测定液和空白液）于100 mL烧杯中，分别加蒸馏水30 mL，以0.1 mol/L HCl溶液调pH值至3.5，样品中加入碘试剂1 mL，空白不加碘试剂，然后均定容至100 mL。静置20 min，以空白液为对照，用 1 cm比色杯，测定吸光值A。

⑤结果计算 待测样品直、支链淀粉含量（%）=（x×100×mL×100）/（15×m×0.05×1 000），式中，x为根据直、支链淀粉检测标准曲线计算的样品液中直、支链淀粉含量（mg）；m为样品质量（g）；mL为直、支链淀粉纯品提取量（g）。

2 结果与分析

2.1 直、支链淀粉的标准工作曲线

将配制好的直链淀粉及支链淀粉标准溶液进行测定，得到直、支链淀粉标准工作曲线，见图1、图2。结果表明，在直链淀粉含量与620 nm波长下吸光度、支链淀粉含量与556 nm波长下吸光度有着显著的直线正相关关系，回归方程极显著。

2.2 不同莲藕直、支链淀粉含量

表1结果表明，在莲藕的干物质中，支链淀粉平均含量为23.81%，变异系数为36.50%，含量最高的品种为汈汊湖野莲达，到42.25%，最低的品种为泰Ⅲ，仅11.40%；直链淀粉平均含量为5.52%，变异系数为27.17%，含量最高的品种为红花建莲（9.2%），最低的品种为红湘莲（3.6%）。

根据支链淀粉含量可将23份莲藕淀粉分为三个类群，高支链淀粉品种，其支链淀粉含量>35%，包括京1号、汈汊湖野莲、泰Ⅵ；中等支链淀粉品种，其支链淀粉含量介于20%～35%，包括山庙、白湘莲、绿国紫鹃等12个品种；低支链淀粉品种，其支链淀粉含量<20%，包括红花建莲、太空莲36号、泰Ⅲ等8个品种。

3 结论与讨论

单波长比色法是一种比较准确和具有应用价值的直链淀粉、支链淀粉含量测定方法，该方法基于淀粉与碘的颜色反应，直链淀粉与碘形成蓝色，支链淀粉与碘形成紫色。我们的研究证明单波长比色法适用于莲藕直、支链淀粉含量的测定。目前莲藕制品的种类很多，但按品质要求大致可分为两大类，一类是脆质类型，如目前盐渍藕、速冻藕、水煮藕、炒食和作水果用的鲜藕等，这一类型要求莲藕产品含水量高，淀粉含量低；另一类是粉质类型，适宜生产藕粉，制作蜜汁糯米藕及煮食，该类型要求加工原料含水量低，淀粉含量高，且淀粉中支链淀粉含量要求高[6]。本试验对23种莲藕的直、支链淀粉的含量进行了分析，发现莲虽然仅一个种，但是种内在地下茎的直、支链淀粉的含量上具有极其丰富的遗传多样性，我们从测定的材料中能够筛选出一些高直、支链淀粉藕资源和低直、支链淀粉资源。例如，汈汊湖野莲中莲藕的支链淀粉占干物质的42.25%，说明该资源是培育适宜粉质加工型莲藕的优秀候选材料。泰国莲是产于热带地区的莲，其在原产地可终年生长及开花，被认为是莲的一种生态型[7]。目前，泰国莲基本是野生状态，还没有进行品种选育，我们的研究结果表明，3份来自泰国不同地区的泰国莲材料，其地下茎淀粉的组成和含量具有较大差别，特别是支链淀粉的含量泰Ⅵ与泰Ⅲ的差异接近4倍，这说明泰国莲这种生态型的内部也存在较大的遗传分化，因此可以从泰国莲中选育莲的新品种。本研究利用单波长比色法对23份莲资源地下茎的支链淀粉和直链淀粉的含量进行测定发现，所研究的资源材料中两类淀粉含量的差异较大，并且在其中发现了汈汊湖野莲、泰Ⅵ野莲、逸仙莲等高支链淀粉含量的资源和红花建莲、嫦娥醉舞等高直链淀粉含量的资源，这些研究结果为莲藕鲜食和加工品种选育、加工企业科学选用原材料、提高加工产品的产出率、提高综合效益，提供了重要参考数据。

参考文献

[1] 郭宏波.莲属（Nelumbo）的资源分类[D].武汉：华中农业大学，2003.

[2] 刘义满，柯卫东.关于提高莲产业效益的建议[J].长江蔬菜，2012（16）：134-137.

[3] 郑铁松，龚院生，周瑞芳.莲子蛋白饮料的加工工艺研究[J].食品工业科技，1996（1）：58-61.

[4] 钱文文.两类不同质地莲藕的特性研究[D].武汉：华中农业大学，2011.

[5] 李洁，田翠华，谭正林，等.莲藕淀粉及其级分的分离纯化[J].湖北农业科学，2007，46（2）：297-299.

[6] 张晓冬.莲藕根状茎碳水化合物代谢及淀粉特性的初步研究[D].扬州：扬州大学，2005.

[7] 张行言，王其超.热带型荷花的发现与荷花品种分类系统[J].园林植物，2006（7）：82-85.

单波长比色法是一种比较准确和具有应用价值的直链淀粉、支链淀粉含量测定方法，该方法基于淀粉与碘的颜色反应，直链淀粉与碘形成蓝色，支链淀粉与碘形成紫色。我们的研究证明单波长比色法适用于莲藕直、支链淀粉含量的测定。目前莲藕制品的种类很多，但按品质要求大致可分为两大类，一类是脆质类型，如目前盐渍藕、速冻藕、水煮藕、炒食和作水果用的鲜藕等，这一类型要求莲藕产品含水量高，淀粉含量低；另一类是粉质类型，适宜生产藕粉，制作蜜汁糯米藕及煮食，该类型要求加工原料含水量低，淀粉含量高，且淀粉中支链淀粉含量要求高[6]。本试验对23种莲藕的直、支链淀粉的含量进行了分析，发现莲虽然仅一个种，但是种内在地下茎的直、支链淀粉的含量上具有极其丰富的遗传多样性，我们从测定的材料中能够筛选出一些高直、支链淀粉藕资源和低直、支链淀粉资源。例如，汈汊湖野莲中莲藕的支链淀粉占干物质的42.25%，说明该资源是培育适宜粉质加工型莲藕的优秀候选材料。泰国莲是产于热带地区的莲，其在原产地可终年生长及开花，被认为是莲的一种生态型[7]。目前，泰国莲基本是野生状态，还没有进行品种选育，我们的研究结果表明，3份来自泰国不同地区的泰国莲材料，其地下茎淀粉的组成和含量具有较大差别，特别是支链淀粉的含量泰Ⅵ与泰Ⅲ的差异接近4倍，这说明泰国莲这种生态型的内部也存在较大的遗传分化，因此可以从泰国莲中选育莲的新品种。本研究利用单波长比色法对23份莲资源地下茎的支链淀粉和直链淀粉的含量进行测定发现，所研究的资源材料中两类淀粉含量的差异较大，并且在其中发现了汈汊湖野莲、泰Ⅵ野莲、逸仙莲等高支链淀粉含量的资源和红花建莲、嫦娥醉舞等高直链淀粉含量的资源，这些研究结果为莲藕鲜食和加工品种选育、加工企业科学选用原材料、提高加工产品的产出率、提高综合效益，提供了重要参考数据。

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