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苹婆淀粉理化性质的研究



全 文 :《食品工业》2014 年第35卷第 1 期 113
苹婆淀粉理化性质的研究
赵广河,甘秋香
贺州学院化学与生物工程学院(贺州 542800)
摘 要 以苹婆淀粉为原料, 研究了其性质, 并与玉米淀粉和马铃薯淀粉的性质进行比较。结果表明, 苹婆淀粉蓝
值显著低于玉米淀粉和马铃薯淀粉; 苹婆淀粉的透光率、溶解度、膨胀度、凝沉性、冻融稳定性均与玉米淀粉接
近, 远低于马铃薯淀粉; 苹婆淀粉和玉米淀粉的黏度随温度的升高缓慢降低, 马铃薯淀粉糊的黏度随温度的升高快
速降低; 苹婆淀粉的老化值略低于玉米淀粉, 显著高于马铃薯淀粉。
关键词 苹婆; 淀粉; 理化性质
Physical and Chemical Properties of Sterculia nobilis Smith Starch
Zhao Guang-he, Gan Qiu-xiang
College of Chemical and Biological Engineer, Hezhou University (Hezhou 542800)
Abstract The physical and chemical properties of Sterculia nobilis Smith starch extracted were studied and compared with corn
starch and potato starch. The results showed that the blue value of Sterculia nobilis Smith was remarkably lower than corn starch and
potato starch. The transparency, solubility, turgidity, retrogradation and freeze-thaw stability of Sterculia nobilis Smith starch were
similar with corn starch, much lower than potato starch. The viscosity of Sterculia nobilis Smith starch and corn starch was slowly
depressed with the growing temperature, but opposite results were observed with potato starch. The aging value of Sterculia nobilis
Smith starch was slightly lower than corn starch, signifi cantly higher than potato starch.
Keywords Sterculia nobilis Smith; starch; physical and chemical properties
苹婆(Sterculia nobilis Smith)为梧桐科苹婆属常
绿乔木,又名频婆、凤眼果、七姐果、潘安果,是我
国特产,主要分布于我国广东、广西的南部,福建东
南部、云南南部和台湾。苹婆在我国已有近千年的栽
培史,多植于庭院供观赏[1-2]。苹婆种子可食,营养丰
富[3]。试验对苹婆淀粉的理化性质进行研究,以期为
苹婆淀粉的开发利用提供参考。
1 材料与方法
1.1 原料
苹婆,玉米淀粉(本地市售),马铃薯淀粉(本
地市售)。
1.2 仪器与设备
JJ-2 组织捣碎机:常州国华;FW100 高速万能
粉碎机:天津市泰斯特;L50 型胶体磨:郑州玉祥;
HHS 型数显电热恒温水浴锅:上海迅博;TDL-80-2B
台式离心机:上海安亭;GZX-GW-BS-2 型高温干燥
箱:上海跃进;DNJ-79 旋转黏度计:上海昌吉;722
型可见分光光度计:上海光谱;等。
1.3 方法
1.3.1 苹婆淀粉的制备工艺路线
鲜苹婆→挑选→去壳去外衣→去内衣→加5倍水
打浆→胶磨→过筛(滤渣加5倍水搅拌)→滤液→静
置沉淀4 h(弃上层液)→沉淀→加5倍水搅拌→静置
沉淀4 h(弃上层液) →沉淀→干燥→粉碎、过筛→
成品
1.3.2 蓝值的测定
蓝值是表示淀粉与碘结合的一项指标。直链淀粉
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工艺技术
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遇碘即生成一种深蓝色的复合体或络合物,而支链淀
粉遇碘则呈红紫色,并不产生络合物。蓝值高,表明
淀粉中直链淀粉含量高。
准确称取淀粉1 mg,调制成溶液,加入碘2 mg,
碘酸钾20 mg,定容至100 mL。测定此溶液在680 nm
波长处的吸光度[4]。
1.3.3 淀粉糊透明度的测定
透明度是淀粉糊所表现出的一个重要外在特征,
淀粉糊的透明度关系到淀粉及其加工产品的外观和用
途,进而影响到产品的可接受性。
称取样品0.50 g,加蒸馏水50 mL,配成1 g/mL的
淀粉乳,放入沸水浴中加热糊化并保温15 min,补充
沸水,保持淀粉糊体积,冷却至室温,用分光光度计
进行测定。以蒸馏水为空白(透光率100%),1 cm比
色皿,在620 nm处测其透光率[5]。
1.3.4 淀粉溶解度和膨胀度的测定
淀粉加水分散后,随着体系温度的上升,淀粉的
微晶束结构开始松动,暴露出来的极性基团与水结
合,淀粉开始部分溶解,与此同时,未溶解的淀粉颗
粒也充分吸水膨胀。溶解度和膨胀度反映了淀粉和水
的相互作用,这两者对淀粉的加工特性有较大影响。
配制质量分数为2%淀粉乳,在不同温度下搅拌
30 min,室温冷却,离心(3 000 r/min,20 min),取
上清液于100 ℃蒸干,105 ℃烘干至恒重,称重得被
溶解淀粉质量A(g),按式(1)计算出其溶解度S;
由离心管中淀粉质量P(g),按式(2)计算其膨胀
度B[4]。
S= ×100%AW (1)
B= ×100%W×(1-S)
P (2)
式中:W-淀粉质量,以干基质量计,g。
1.3.5 淀粉糊凝沉性的测定
淀粉乳糊化后的冷却过程中,分子重排,分子链
间以氢键结合,使淀粉分子脱水收缩,其黏附性能下
降,保水性减弱[10]。淀粉糊的凝沉性反映了淀粉糊形
成凝胶能力的强弱和稳定性。清液体积越小,说明淀
粉糊越稳定,形成凝胶的能力就越强。
称取样品1.00 g,加蒸馏水100 mL,配成1 g/mL的
淀粉乳,放入沸水浴中加热糊化并保温15 min,保持
淀粉糊的体积,冷却至室温。置于100 mL量筒中,静
置,每隔一段时间纪录上层清液体积[6]。
1.3.6 淀粉糊冻融稳定性的测定
淀粉应用于冷冻食品时,需要在低温下冷冻,若
淀粉糊的冻融稳定性不好,经冷冻和重新融化后,胶
体结构被破坏析出游离水分,使食品不能保持原有的
质构,影响食品的品质[10]。因此,淀粉糊的冻融稳定
性对其能否应用于冷冻食品很重要。
称取样品3.00 g,加蒸馏水50 mL,配成6 g/mL的
淀粉乳,在沸水浴中加热糊化,再冷却。取10 mL倒
入塑料离心管中,加盖置于-18 ℃~-20 ℃冰箱中冷
却,24 h后取出室温下自然解冻,然后在3 000 r/min
条件下离心20 min,无水析出则反复冻融,直至有水
析出[7]。
析水率=(糊的质量-离心管中沉淀的质量)/糊的质
量×100%
(3)
1.3.7 淀粉糊黏度测定
淀粉无论用于食品(增稠)、纺织(上浆)以及
其他各方面,首先要在水中糊化,淀粉糊化后黏度增
加,冷却时,由于分子聚集形成交联网络,显示相当
的保持形状的力量[11]。
分别称取一定量的样品,加蒸馏水配成质量浓度
为4 g/100 mL的淀粉乳。将淀粉乳由室温搅拌加热至
沸腾并糊化,保温30 min使淀粉完全糊化,然后分别
冷却到90 ℃,80 ℃,70 ℃,60 ℃,50 ℃,并在相应
温度下维持10 min,用旋转式黏度计测定样品在不同
温度下的黏度,得到淀粉糊的黏度-温度曲线[8]。
1.3.8 淀粉老化值的测定
经过糊化的淀粉在室温或低于室温下放置后,会
变得不透明甚至凝结而沉淀,这种现象称为淀粉的老
化,淀粉老化作用的控制在食品工业中有重要意义。
将质量浓度为2 g/mL淀粉乳于沸水浴上加热20
min,并调糊使浓度维持稳定,称取50 g淀粉糊在2 ℃
冰箱内放24 h后取出,以3 000 r/min的转速离心分离
15 min,以析水率作为老化值[9]。
2 结果与分析
2.1 苹婆淀粉蓝值
由表1可以看出,苹婆淀粉蓝值显著低于玉米淀
粉和马铃薯淀粉,说明其直链淀粉含量较低。
表1 3种淀粉的蓝值
淀粉种类
苹婆淀粉 玉米淀粉 马铃薯淀粉
吸光度 (A) 0.09 0.23 0.16
2.2 淀粉的透明度
由表2可知,苹婆淀粉糊的透光率略低于玉米淀
粉糊,远低于马铃薯淀粉糊,这表明苹婆淀粉的溶解
度及膨胀度与玉米淀粉接近,但远低于马铃薯淀粉,
这也与图1、图2所得结论一致。
表2 3种淀粉的透光率
淀粉种类
苹婆淀粉 玉米淀粉 马铃薯淀粉
透光率 /% 5.10 5.80 38.2
2.3 淀粉的溶解度与膨胀度
由图1和图2可知,3种淀粉的溶解度和膨胀率均
随着温度的升高而增大;在60 ℃以下时,苹婆淀粉的
工艺技术
《食品工业》2014 年第35卷第 1 期 115
溶解度和膨胀度随温度的升高缓慢增大,当继续升温
时,苹婆淀粉的溶解度和膨胀度迅速增大,这表明苹
婆淀粉在60 ℃开始进入糊化温度,而且苹婆淀粉存
在一个初期膨胀阶段和快速膨胀阶段,为典型的二段
膨胀过程,因此苹婆淀粉属限制型膨胀淀粉。总的看
来,苹婆淀粉的溶解度和膨胀度低于马铃薯淀粉,与
玉米淀粉相近。
图1 3种淀粉的溶解度
图2 3种淀粉的膨胀度
2.4 淀粉糊的凝沉性
由图3可知,在试验观察时间段内,苹婆淀粉的
凝沉速率低于玉米淀粉,但30 h之后,两者凝沉速率
趋近;而苹婆淀粉的凝沉速率高于马铃薯淀粉,而且
随着时间的延长,两者沉降速率差距进一步加大。
图3 3种淀粉糊的凝沉性质
2.5 淀粉糊的冻融稳定性
表3是苹婆淀粉和玉米淀粉糊冻融2次后析水率的
比较。可以看出,苹婆淀粉糊的冻融稳定性低于玉米
淀粉糊,远低于马铃薯淀粉糊,这说明苹婆淀粉不适
宜用于冷冻食品。
表3 3种淀粉的冻融稳定性
淀粉种类
苹婆淀粉 玉米淀粉 马铃薯淀粉
析水率 /% 28.88 21.28 2.58
2.6 淀粉糊的黏度

图4 3种淀粉糊的黏度-温度曲线
由图4可知,苹婆淀粉的黏度略高于玉米淀粉,
远低于马铃薯淀粉;3种淀粉糊的黏度随着温度的升
高均降低;苹婆淀粉糊和玉米淀粉糊的黏度随温度的
升高缓慢降低,但马铃薯淀粉糊的黏度随温度的升高
快速降低。温度升高促进了分子的运动,增大了淀粉
糊的体积,使每一分子平均占有的体积增大,从而使
黏度降低。
2.7 淀粉老化值
由表4可知,苹婆淀粉的老化值比玉米淀粉略
低,与马铃薯淀粉的老化值相差较大,显著高于马铃
薯淀粉。这说明,苹婆淀粉抗老化性稍优于玉米淀
粉,但远逊于马铃薯淀粉
表4 几种淀粉的老化值
淀粉种类
苹婆淀粉 玉米淀粉 马铃薯淀粉
老化值 /% 73.64 75.88 21.14
3 结论
研究结果表明苹婆淀粉有典型的二段膨胀过程,
属限制型膨胀淀粉。苹婆淀粉蓝值显著低于玉米淀粉
和马铃薯淀粉,直链淀粉含量较低;苹婆淀粉的透光
率、溶解度、膨胀度、凝沉性、冻融稳定性均与玉米
淀粉接近,远低于马铃薯淀粉;苹婆淀粉和玉米淀粉
的黏度随温度的升高缓慢降低,马铃薯淀粉糊的黏度
随温度的升高快速降低;苹婆淀粉的老化值略低于玉
米淀粉,显著高于马铃薯淀粉。苹婆淀粉可以作为一
种新的淀粉资源,具有较好的开发和应用前景。
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