一种莲籽淀粉糊特性的研究

张金木等

摘 要：系统研究了莲籽淀粉糊的糊化温度、透光率、黏度、溶解度、膨润力、凝沉性质和冻融稳定性等特性，以期为莲籽的精深加工提供理论依据。研究结果表明，莲籽淀粉的糊化峰值温度为75.2℃，透光率较低（11.6%），溶解度小（95℃，32.67%），膨胀度较低（95℃，14.44%），凝沉性较大，淀粉糊的冻融稳定性差。

关键词：莲籽；淀粉糊；特性

中图分类号：TS235.9 文献标识码：A 文章编号：1001-3547（2014）10-0038-04

莲籽，又名莲实、莲米、水芝丹，是我国主要水生蔬菜之一。莲籽中富含淀粉、蛋白质、脂肪、微量元素等营养成分，具有丰富的营养保健价值。淀粉是莲籽的主要成分，占莲籽干物质的50%～60%[1～2]。淀粉糊的特性是淀粉的主要特性之一，直接关系到淀粉质食品的加工特性及品质。淀粉糊的特性主要包括淀粉糊的糊化温度、透光率、黏度、冻融稳定性和凝沉稳定性等方面。本文研究莲籽淀粉糊的特性，以期为莲籽精深加工提供了理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

莲籽淀粉为实验室自制淀粉，其余试剂均为分析纯。

1.2 仪器设备

紫外可见分光光度计，722型，上海棱光技术有限公司；离心机，DT5-4B型，北京时代北利离心机公司；数字显示黏度计，NDJ-1型，上海精密科学仪器有限公司；差式量热扫描仪，DSC200F3型，耐驰科学仪器公司。

1.3 试验方法

①淀粉差示扫描量热（DSC）分析 配制33%（w/w）样品，室温下放置24 h后进行DSC测试。升降温步骤如下：仪器从10℃开始升温，升温速率10℃/min，一直升温到125℃。记录变化结果，得到一条热流和温度的曲线，测出淀粉糊化过程的起始温度、终止温度、热变峰值温度和计算焓变值。

②透光率的测定 称取0.2 g淀粉，倒入容积为20 mL的具塞刻度试管中，然后加入20 mL蒸馏水配制1%的淀粉乳。混匀后，在沸水浴中加热30 min，每隔5 min充分震荡试管数次。冷却至室温，以蒸馏水作空白液，在650 nm波长下分别测定放置0、12、24、36、48、60、72 h的透光率。注意长时间放置有沉淀析出，测前搅拌均匀[3，4]。

③黏度的测定 称取一定量的淀粉样品，加适量的水调成质量分数为5%的淀粉乳，在沸水浴中加热20 min，使之糊化，然后冷却到适当的温度（25℃、35℃、45℃、55℃、65℃、75℃、85℃、95℃），用NDJ-1数字显示黏度计测定其黏度。

④溶解度和膨润力 在一定温度下（55℃、65℃、75℃、85℃、95℃）搅拌加热50 mL 2%淀粉乳30 min，防止沉淀，以3 000 r/min速度离心10 min，上层清液置于已称重的蒸发器中，上清液干燥后称重得水溶淀粉质量A，计算其溶解度。由下层膨胀淀粉质量，计算出膨胀率[4]。

溶解度（%）= A/W×100%，式中：W为淀粉样品质量，干基计。

膨润力（%）=膨胀淀粉质量/[淀粉样品质量×（100-溶解度）]×100%。

⑤凝沉性质的测定 把质量分数为1.0%淀粉糊放于100 mL、20 mm的刻度管中，在30.0℃下静置，每隔1 h记录上层清液体积；用上层清液体积占糊总体积的百分比表示糊的凝沉性质。绘成上清液体积百分比对时间的变化曲线，即为淀粉糊的凝沉曲线[4]。

⑥冻融稳定性 淀粉糊的冻融稳定性是指淀粉糊在经过一段时间冷冻后，取出融化，仍能保持原来的胶体结构的性质。

淀粉的冻融稳定性根据刘楠等[4]和Yuan等[5]的方法进行测定。配制7.5%的淀粉乳，用30 mL注射器吸取25 g，将注射器密封后于95℃的水浴中加热30 min。在加热过程中，前15 min每隔5 min倒转注射器数次。加热结束后，将注射器冷却至室温，然后将淀粉糊注入预先称重的1.5 mL微型离心管中。分装10支离心管，分装完成后，对其逐一称重，并计算出淀粉糊的净重。将离心管放在-18℃下冷冻24 h，将所有离心管都拿出冷冻室并在室温下放置4 h。从样品中取出1支离心管，在10 000 r/min下离心10 min。离心结束后，将离心管立即拿出并使离心管管口朝下，导出析出的自由水，并对离心管进行称重。将其余的离心管放入冷冻室中继续进行冻融循环。在本研究中共进行9次冻融循环。

2 结果与分析

2.1 莲籽淀粉的DSC曲线

表1为莲籽淀粉的DSC特征参数，图1为莲籽淀粉样品的DSC曲线，测定得到的莲籽淀粉的糊化起始温度为70.9℃，糊化终止温度为80.3℃，峰值温度为75.2℃，糊化焓值8.835 J/g。当加热温度低于糊化起始温度时，淀粉不发生糊化；当加热温度介于糊化起始温度和终止温度之间时，随着温度的升高，糊化速度逐渐增大，但仍有一部分未糊化的淀粉存在；当温度大于糊化终止温度时，莲籽淀粉可以完全糊化。

2.2 透光率的测定

目前常用透光率大小来反映淀粉糊透明度的高低，从而显示其与水结合能力的强弱，与淀粉的分子结构、分子链的长短等有密切关系。如图2所示，莲籽淀粉糊具有较低的透光率（11.6%），比葛根淀粉、马铃薯淀粉、玉米淀粉和木薯淀粉低[3，6，7]；随着贮藏时间的延长，莲籽淀粉糊的透光率逐渐降低，72 h后透光率降低了57.7%。

2.3 莲籽淀粉的黏度

淀粉糊黏度是淀粉样品糊化后的抗流动性。由图3所示，随着温度的升高，淀粉糊黏度逐渐下降，这是因为温度越高淀粉分子间作用力越小，聚合度降低。

2.4 溶解度和膨润力

溶解度和膨润力大小反映淀粉与水之间相互作用的大小。如图4所示，莲籽淀粉的溶解度和膨润力均与温度呈正相关性。当温度在35～65℃时，莲籽淀粉溶解度和膨润力均较小，增长幅度不大；温度大于65℃时，淀粉溶解度和膨润力随温度的升高急速增加，为典型的二段膨胀过程，属限制型膨胀淀粉[8]。当温度在95℃时，莲籽淀粉溶解度32.67%，高于木薯淀粉和玉米淀粉[9]；膨润力为14.44%，比木薯淀粉和玉米淀粉小得多[9]。

2.5 凝沉性质

稀淀粉糊静置一段时间后会逐渐变浑浊分层沉淀，出现上方清液下方沉淀物的现象，即凝沉。清液体积越大其凝沉性越强[10]。图5结果表明，莲籽淀粉糊静置24 h时清液体积为73.5 mL，低于马铃薯淀粉[11]，高于玉米淀粉[9，11]和甘薯淀粉[7，12]。

2.6 冻融稳定性

析水率的高低反映了淀粉冻融稳定性的好坏，析水率低则冻融稳定性好[13]。如表2所示，莲籽淀粉凝胶冻融2次，析水率高达32.8%，且变成海绵状，这说明莲籽淀粉的冻融稳定性差，经冻融离心后，会析出大量清水，完全失去了原来的胶体结构。糊化后莲籽淀粉分子在冷却、冷藏期间，分子之间易于取向排列，形成氢键，这样淀粉分子结合的水分容易排挤出来[13]，导致持水能力和抗冷冻能力弱，具有较差的冻融稳定性。

3 结论

莲籽淀粉的糊化起始温度为70.9℃，糊化终止温度80.3℃，峰值温度75.2℃，糊化焓值8.835 J/g。莲籽淀粉糊的透光率较低（11.6%），且在贮藏过程中其透光率逐渐降低。随着温度的升高，莲籽淀粉糊黏度呈明显下降趋势。莲籽淀粉的溶解度和膨润力较低，95℃时溶解度为32.67%，膨润力14.44%，属限制型膨胀淀粉。莲籽淀粉糊静置24 h清液体积为73.5 mL，其凝沉性小于马铃薯淀粉，大于玉米淀粉和甘薯淀粉。莲籽淀粉糊冻融稳定性较差，只能冻融2次，析水率高达32.8%，可见不宜制作冷冻食品。

参考文献

[1] 苏贝，邓放明，刘沙.莲子淀粉品质特性的研究进展[J].农产品加工：创新版，2010（2）：52-54，66.

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2.5 凝沉性质

稀淀粉糊静置一段时间后会逐渐变浑浊分层沉淀，出现上方清液下方沉淀物的现象，即凝沉。清液体积越大其凝沉性越强[10]。图5结果表明，莲籽淀粉糊静置24 h时清液体积为73.5 mL，低于马铃薯淀粉[11]，高于玉米淀粉[9，11]和甘薯淀粉[7，12]。

2.6 冻融稳定性

析水率的高低反映了淀粉冻融稳定性的好坏，析水率低则冻融稳定性好[13]。如表2所示，莲籽淀粉凝胶冻融2次，析水率高达32.8%，且变成海绵状，这说明莲籽淀粉的冻融稳定性差，经冻融离心后，会析出大量清水，完全失去了原来的胶体结构。糊化后莲籽淀粉分子在冷却、冷藏期间，分子之间易于取向排列，形成氢键，这样淀粉分子结合的水分容易排挤出来[13]，导致持水能力和抗冷冻能力弱，具有较差的冻融稳定性。

3 结论

莲籽淀粉的糊化起始温度为70.9℃，糊化终止温度80.3℃，峰值温度75.2℃，糊化焓值8.835 J/g。莲籽淀粉糊的透光率较低（11.6%），且在贮藏过程中其透光率逐渐降低。随着温度的升高，莲籽淀粉糊黏度呈明显下降趋势。莲籽淀粉的溶解度和膨润力较低，95℃时溶解度为32.67%，膨润力14.44%，属限制型膨胀淀粉。莲籽淀粉糊静置24 h清液体积为73.5 mL，其凝沉性小于马铃薯淀粉，大于玉米淀粉和甘薯淀粉。莲籽淀粉糊冻融稳定性较差，只能冻融2次，析水率高达32.8%，可见不宜制作冷冻食品。

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2.5 凝沉性质

稀淀粉糊静置一段时间后会逐渐变浑浊分层沉淀，出现上方清液下方沉淀物的现象，即凝沉。清液体积越大其凝沉性越强[10]。图5结果表明，莲籽淀粉糊静置24 h时清液体积为73.5 mL，低于马铃薯淀粉[11]，高于玉米淀粉[9，11]和甘薯淀粉[7，12]。

2.6 冻融稳定性

析水率的高低反映了淀粉冻融稳定性的好坏，析水率低则冻融稳定性好[13]。如表2所示，莲籽淀粉凝胶冻融2次，析水率高达32.8%，且变成海绵状，这说明莲籽淀粉的冻融稳定性差，经冻融离心后，会析出大量清水，完全失去了原来的胶体结构。糊化后莲籽淀粉分子在冷却、冷藏期间，分子之间易于取向排列，形成氢键，这样淀粉分子结合的水分容易排挤出来[13]，导致持水能力和抗冷冻能力弱，具有较差的冻融稳定性。

3 结论

莲籽淀粉的糊化起始温度为70.9℃，糊化终止温度80.3℃，峰值温度75.2℃，糊化焓值8.835 J/g。莲籽淀粉糊的透光率较低（11.6%），且在贮藏过程中其透光率逐渐降低。随着温度的升高，莲籽淀粉糊黏度呈明显下降趋势。莲籽淀粉的溶解度和膨润力较低，95℃时溶解度为32.67%，膨润力14.44%，属限制型膨胀淀粉。莲籽淀粉糊静置24 h清液体积为73.5 mL，其凝沉性小于马铃薯淀粉，大于玉米淀粉和甘薯淀粉。莲籽淀粉糊冻融稳定性较差，只能冻融2次，析水率高达32.8%，可见不宜制作冷冻食品。

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