全 文 ：麦类作物学报　2010 , 30(3):560-563
Journa l of T riticeae Crops
不同裸燕麦品种的淀粉特性
＊
王 燕1 ,易翠平2 ,王 强1 ,周素梅1
(1.农业部农产品加工与质量控制重点开放实验室 ,中国农业科学院农产品加工研究所 ,北京 100193;
2.长沙理工大学 ,湖南长沙 410114)
摘　要:为给燕麦淀粉的应用以及适宜加工品种的筛选提供依据 ,从国内主栽燕麦中选取 10 个品种的 11 个
样品(其中坝莜 1 号有河北和山西产两种样品)作为供试材料 ,通过湿法提取燕麦淀粉 , 并对其组成 、黏度及凝胶特
性进行了对比分析。结果显示 ,不同裸燕麦品种的总淀粉含量和直链淀粉含量变幅分别为 91.06%～ 95.98%和
21.06%～ 31.26%, 品种间总淀粉变异较小 ,而直链淀粉变异较大。淀粉糊化特征中 ,样品间淀粉糊化温度变异最
小 ,平均为 82.0 ℃, 反映淀粉糊热稳定性的破损值差异最大(变异系数 23.8%)。在淀粉的凝胶特性指标中 ,黏附
性差异最为显著(变幅 0.00 ～ 139.89 g · s), 其次为硬度(9.87 ～ 43.76 g),弹性 、黏聚性差别不显著。 11 个材料中 ,
坝莜 1 号(河北产)淀粉糊黏度大 ,热稳定性好;晋八属于易回生 、强凝胶型。
关键词:燕麦;品种;淀粉;特性
中图分类号:S512.1;S331　　　　文献标识码:A　　　　文章编号:1009-1041(2010)03-0560-04
Characterization of Starch from Different Naked Oat Varieties
WANG Yan1 , YI Cui-ping2 , WANG Qiang1 , ZHOU Su-mei1
(1.Key Laboratory of Agricu ltural Product Processing and Quali ty Cont rol , Minist ry of Agricu lture , Inst itute of
Ag ro-Food S cien ce and Technology , Chinese Academ y of Ag ricultu ral Sciences , Beijing 100193 , C hina;
2.Changsh a University of Science & Technology , Changsha , Hunan 410114 , C hina)
Abstract:Oat is a novel source of starch.In this paper , the qualitative characteristics of starch f rom di ffer-
ent naked oat varie ties w ere studied to provide the basis for application of oa t sta rch and screening suitable
oat varieties fo r starch processing in the future.The composition , viscosity and gel property o f starches
ext racted from 11 naked oat varieties w ith we t procedure were compared.The results showed that , the
amylo se content v aried from 21.06% to 31.26%among oat starches f rom different varie ties.Acco rdimg to
Brabender viscoamy log raph , the pasting temperatures o f starches w ere comparable and the mean w as 82.0
℃.The breakdown visco sities reflecting thermal stability of starch were signi ficant ly different (CV:
23.8%).Among the tex ture parameters of starch gel , the most di ffe rence existed in adhesiveness(0.00 ～
139.89 g ·s), follow ed by hardness(9.87 ～ 43.76 g), whereas springiness and cohesiveness w ere not sig-
nificant.According to the results , the starch f rom Bayou 1(f rom Hebei province)had the highest past ing
viscosity and thermal stabili ty , and the starch from Jin 8 w as more easily to ret rog rade and had the st ron-
gest gel.
Key words:Oat;Variet ies;S tarch;Character s
　　燕麦(Avena sativa L.)有带稃型(皮燕麦)和裸 粒型(裸燕麦)两大类[ 1] 。我国是世界公认的裸燕麦
＊收稿日期:2009-12-09　　　修回日期:2010-02-21
基金项目:国家“十一五”科技支撑计划项目(2006BAD01-02);国家“十一五”科技支撑计划项目“功能化传统食品研究与产业化示范”
(2006BAD27B09)。
作者简介:王　燕(1986-),女 ,硕士研究生 ,主要从事粮油深加工与功能食品研究。 E-mai l:beiyan1986@163.com
通讯作者:周素梅(1971-),女 ,副研究员 ,硕士生导师 ,主要从事粮油深加工与功能食品研究。 E-m ail:zhousum ei@yahoo.com.cn
(又称莜麦)发源地 。燕麦籽粒富含淀粉(50%～
65%),且其淀粉具有细腻 、柔和的粉体特性 ,附加值
较高 ,可广泛应用于食品 、医药及化妆品中[ 2] 。有报
道显示 ,燕麦淀粉中直链淀粉含量约为 28.4%[ 3] 。
与其他常见淀粉相比 ,燕麦淀粉的糊化温度略高于
小麦面粉 ,峰值黏度 、最大黏度和最终黏度远高于普
通小麦粉 ,热稳定性也较好 ,破损值则与小麦粉相差
不大[ 4-5] ;燕麦淀粉的溶解度 、膨润力显著高于玉米
淀粉和豌豆淀粉;与马铃薯淀粉相比 ,其冻融稳定性
和透明度较差[ 6] 。鉴于淀粉的许多品质特性与组成
(直链淀粉含量或直/支链淀粉比例)有关 ,品种 、产
地不同 ,燕麦淀粉的组成与性质也可能会有差别 。
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 ,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[ 7] 。本研究拟通过比较不同燕麦品种
淀粉的组成和性质差异 ,从中筛选出淀粉品质特性
优异的燕麦品种 ,为未来新产品的开发和应用提供
理论依据 。
1　材料与方法
1.1　材料和试剂
收集国内主栽裸燕麦 10个品种的 11种籽粒样
品 ,分别是河北产坝莜 1 号 、坝莜 5 号 、花早 2号 、
S016 、9406 、9415;吉林产白燕 3号 、白燕 4 号;山西
产坝莜 1号 、晋八;内蒙古产燕科 1号。以上品种均
收获于 2008年 。
总淀粉测定试剂盒:爱尔兰 Megazyme公司;直
链淀粉与支链淀粉标准样品:美国 Sigma 公司 。
1.2　仪器设备
FW100高速万能粉碎机:天津市泰斯特仪器有
限公司;万分之一分析天平:德国 Sa rto rius 公司;
LXJ-IIB 低速大容量多管离心机:上海安亭科学仪
器厂;HHoSY11-Ni4 电热恒温水浴锅:北京精科华
瑞仪器有限公司;WH-2微型旋涡混合仪:天津市泰
斯特仪器有限公司;U-3010 紫外可见分光光度计:
日本 Hitachi 公司;DHG-9146A 型电热恒温鼓风干
燥箱:上海精宏实验设备有限公司;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　燕麦淀粉的制备[ 8]
将燕麦籽粒粉碎 ,过 60目筛。用石油醚(30 ～
60 ℃)以 1∶4(v/w)料液比浸泡脱脂 ,中间换 3 ～ 4
次石油醚 ,最后离心(1 500 g)除去石油醚 ,沉淀在
自然条件下晾干 ,得到脱脂燕麦粉。将脱脂燕麦粉
用 NaOH 溶液(0.01 mol·L-1)以 1∶8(v/w)的料
液比分散均匀 ,在 30 ℃下搅拌提取 2 h;离心(3 500
g),收集下层沉淀;打浆 ,过 100目筛;收集滤液 ,室
温下静置过夜;除去上清液 ,取下层沉淀;加水分散
均匀后再离心(3 500 g),除去上清液和上层褐色沉
淀 ,收集下层白色沉淀(即粗淀粉);将此粗淀粉水洗
2 ～ 3次 ,至上清液澄清 、无褐色沉淀 ,得到相对纯净
的湿淀粉;将其打散后在低温下(45 ～ 55 ℃)烘干 、
粉碎 ,过 100目筛 ,得到燕麦淀粉 。
1.3.2　燕麦淀粉基本成分测定
水分含量测定参照 GB/T 12087-2008;淀粉纯
度(产品中总淀粉含量)测定使用 Megazyme总淀粉
测定试剂盒 ,参照 AOAC 996.11法进行;直链淀粉
含量测定参照GB/ T 15683-1995 。
1.3.3　燕麦淀粉黏度特性测定
准确称取一定量的淀粉样品 , 配制成 6%(w/
w)淀粉乳 ,置于微量快速黏度仪测量筒中 。测定参
数设定:30 ℃开始计时 ,以 7.5 ℃·min-1的速度升
温至93 ℃, 93 ℃保温 5 min ,再以7.5 ℃·min-1的
速度冷却到 50 ℃,50 ℃保温 2 min ,测量时搅拌机
转速 250 r ·min-1 ,黏度单位为 BU 。黏度仪自动
绘制一条随时间和温度变化的连续黏度曲线[ 9-10] ,
统计起始糊化温度 、峰值黏度 、升温到 93 ℃时的黏
度 、淀粉糊在 93 ℃保温 5 min 后的粘度值 、淀粉糊
冷却到 50 ℃时的黏度值(又称冷黏度)、淀粉糊 50
℃保温后的黏度值 。
1.3.4　燕麦淀粉凝胶特性测定
配制浓度 7.5%(w/v)的生淀粉乳 ,在 95 ℃下
加热并保温糊化 20 m in。糊化结束后 ,趁热将淀粉
糊倒入铝盒(Υ4.0 cm ×1.5 cm)中 ,冷却至室温加
盖密封 ,防止水分蒸发 ,在 4 ℃冰箱中放置 12 h[ 7] ,
由物性测试仪测定淀粉凝胶质构 ,采用两次下压的
TPA(Tex ture Profile Analy sis)测定模式[ 8] 。测定
条件:P/0.5R圆柱探头 ,测定前探头速度 2.0 mm
· s-1 ,测定时速度 0.8 mm · s-1 ,测定后速度 2.0
mm · s-1 ,压缩距离为样品总高度的 50%,触发类
型为自动 ,触发力 5.0 g ,两次压缩间隔时间 5 s。根
据淀粉凝胶 TPA 曲线 ,可获得:硬度(Hardness)、
黏聚性(Cohesiveness)、弹性(Springiness)、黏附性
(Adhesiveness)、咀嚼度(Chewiness)等凝胶质构
参数。
·561·第 3 期　　　　　　　　　　　　　　　王　燕等:不同裸燕麦品种的淀粉特性
1.4　统计分析
采用数据分析软件 SAS 8.0 对所得实验数据
进行统计分析。
2　结果与分析
2.1　燕麦淀粉的基本组成
测定结果(表 1)表明 ,燕麦总淀粉含量变幅为
91.06%～ 95.98%,平均92.89%,变异系数1.46%,
而直链淀粉的含量变幅为 21.06%～ 31.26%,平均
26.90%,变异系数11.36%,可见燕麦样品总淀粉变
异较小 ,而直链淀粉变异较大 。11份样品中 ,花早 2
号的直链淀粉含量最低 ,而S016淀粉的直链淀粉含
量最高。另外 ,同一燕麦品种 ,产地不同 ,直链淀粉
的含量也会有一定的差异 ,如坝莜 1号 ,河北产地的
直链淀粉含量显著高于山西产地的 ,说明栽培条件
对燕麦直链淀粉含量也有一定影响 。
2.2　燕麦淀粉的黏度特性
在燕麦品种淀粉粘度特性参数中 ,破损值变异
系数最大(23.8%), 糊化温度变异系数最小
(4.8%),谷值黏度(12.6%)、回生值(10.8%)、分值
黏度(9.7%)和冷黏度(7.9%)变异介于中间 ,说明
燕麦淀粉黏度热稳定性与老化性质在样品间存在较
大差异(表 2)。
糊化温度虽然整体差异不显著 ,但坝莜 1号(山
西)淀粉的糊化温度仅 70.9℃,与其他品种或样品
的差异显著;来自吉林的白燕系列品种 ,糊化温度最
高 ,达到 84.9 ℃,与其他组数据差异较显著。峰值
黏度最低 、最高的均为坝莜 1号的淀粉 ,分别来自山
西(427.0 BU)和河北(574.0 BU)两个产地 。谷值
黏度最低的淀粉来自花早 2号(297.0 BU),最高的
来自坝莜 1号(河北)(475.5 BU)。此外 ,河北产坝
莜 1号淀粉的破损值和回生值均最低 。而来自山西
的晋八燕麦 ,其淀粉的冷黏度和回生值皆最高 ,与其
它组数据间有显著差异 。
表 1　不同燕麦品种的淀粉组成
Table 1　Composition of starch products from oat varieties
品种　Variety
总淀粉
T otal
starch
/ %
直链淀粉
Amylose
/ %
晋八　Jin 8 92.62bA 24.59eC
燕科 1号　Yanke 1 92.15bA 24.04eC
白燕 3号　Baiyan 3 95.98aA 30.33aA
白燕 4号　Baiyan 4 93.19aA 27.12bB
坝莜 1号(河北)　Bay ou 1(H ebei) 93.14aA 30.40aA
坝莜 1号(山西)　Bay ou 1(Sh an xi) 92.92bA 25.51dC
坝莜 5号　Bayou 5 92.47bA 26.81cB
花早 2号　H uazao 2 94.52aA 21.06fD
S016 91.68cB 31.26aA
9406 92.09bB 27.00bB
9415 91.06cB 27.80bB
平均值　Average 92.89 26.90
变异系数　CV / % 1.46 11.36
样品中总淀粉与直链淀粉含量均以干基计 ,测定值至少取三次
测定的平均值;同一列数据后带有不同大写和小字字母分别代表
0.01和0.05水平下差异显著性。下同。
T he con tents of total starch and amylose were calcu lated on dry
bases , and data w ere means f rom at least th ree experim ents;Means
in the same row follow ing w i th dif feren t capi tal let ters are signifi-
cant ly di ff erent at α= 0.01 and wi th small let ters at α= 0.05.The
same are as in table 2 and 3.
表 2　不同燕麦品种淀粉的黏度特性
Table 2　Viscosity characteristic of starch products from naked oat varieties
品种　Variety
糊化温度
Gelatini zation
tem perature / ℃
峰值黏度
Peak vis cosity
/ BU
谷值黏度
Through
viscosi ty / BU
破损值
Dam age
values / BU
冷黏度
Cool viscosi ty
/ BU
回生值
Retrogradat ion
valu es / BU
晋八　Jin 8 80.2bA 527.5 cA 367.0cB 159.5bA 951.0aA 576.0aA
燕科 1号　Yanke 1 82.3bA 546.0bA 378.0cB 167.5bA 864.0 cB 479.0bB
白燕 3号　Baiyan 3 84.9aA 563.0aA 395.0bB 167.5bA 894.0bB 492.0bB
白燕 4号　Baiyan 4 84.9aA 528.0 cA 400.5bB 126.5cB 886.0bB 478.0bB
坝莜 1号(河北)　Bayou 1(Hebei) 83.1bA 574.0aA 475.5aA 97.5dC 867.0 cB 383.5cC
坝莜 1号(山西)　Bayou 1(Shanxi) 70.9dB 427.0dB 328.0dC 98.0dC 794.0eC 463.0bB
坝莜 5号　Bayou 5 83.7bA 566.7aA 373.0cB 193.3aA 865.0 cB 485.0bB
花早 2号　H uazao 2 82.7bA 429.0dB 297.0dC 131.0cB 716.0fC 411.0cC
S016 84.8aA 548.0bA 366.0cB 181.0aA 844.5dB 474.5bB
9406 82.4bA 506.0 cA 363.0cB 142.0cB 834.0dB 464.5bB
9415 82.6bA 533.0bA 327.0dC 205.5aA 752.0eC 419.5cC
平均值　Average 82.0 522.6 370.0 151.8 842.5 466.0
变异系数　CV / % 4.8 9.7 12.6 23.8 7.9 10.8
2.3　燕麦淀粉的凝胶特性
由表 3可知 ,不同样品燕麦淀粉凝胶的硬度 、黏
附性 、咀嚼度差异均十分显著 , 变异系数均超过
50%,尤其是黏附性 ,变异系数达到 93.19%。黏附
性最大的品种为 9415(139.89 g ·s),与其他材料间
有显著差异 。而燕科 1号和花早 2号却没有测出黏
·562· 麦　类　作　物　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　　第 30 卷
附性;燕科 1号与花早 2号的咀嚼度和硬度也是所
测样品中最低的 ,与其它材料间达到极显著差异 ,反
映出这两种燕麦淀粉未能形成良好的凝胶结构。淀
粉凝胶黏聚性最高的品种是坝莜 5 号 ,粘聚性最低
的品种是坝莜 1号(山西),硬度 、弹性及咀嚼度最大
的品种均是晋八。
表 3　不同燕麦品种淀粉的凝胶特性
Table 3　Gel characteristics of starch products from oat varieties
品种　Variety 硬度
H ardness / g
黏聚性
Cohesiveness
弹性
Springiness
黏附性
Adhesivenes s/(g· s)
咀嚼度
C hew iness / g
晋八　Jin 8 43.76aA 0.48cB 0.90aA 107.44bA 18.88aA
燕科 1号　Yank e 1 9.87eC 0.53bA 0.58cB 0.00gD 3.06dB
白燕 3号　Baiyan 3 14.06dB 0.56aA 0.75bB 40.57dB 5.86bB
白燕 4号　Baiyan 4 31.77cA 0.46cB 0.84aA 74.77cB 12.19aA
坝莜 1号(河北)　Bayou 1(Hebei) 13.31d 0.49cB 0.68bB 19.05eC 4.39cB
坝莜 1号(山西)　Bayou 1(Shanxi) 37.21bA 0.37dC 0.84aA 46.19dB 11.64aA
坝莜 5号　Bayou 5 14.90dB 0.60aA 0.76bB 39.67dB 6.83bB
花早 2号　Huazao 2 10.74eC 0.54bA 0.60cB 0.00gD 3.54dB
S016 12.31dB 0.57aA 0.63cB 6.65fC 4.36cB
9406 26.80cA 0.49 0.82A 53.78B 10.88aA
9415 27.75cA 0.55bA 0.85aA 139.89aA 13.06aA
平均值　Average 22.04 0.51 0.75 48.00 8.61
变异系数　CV / % 53.93 12.46 14.87 93.19 58.72
3　讨论
本研究所选用品种样品的直链淀粉含量存在一
定差异 , 变幅为 21.06% ～ 31.26%, 平均 为
26.90%;花早 2号的直链淀粉含量最低 ,S016的直
链淀粉含量最高 。作为同一品种的坝莜 1 号 ,山西
产的较河北产的直链淀粉含量低近 4.89个百分点 ,
说明燕麦淀粉中直链淀粉的含量不仅受品种的影
响 ,而且亦受到产地的影响。
淀粉的糊化和胶凝性质在其应用 ,尤其作为食
品配料时应用需要重点关注。如食用淀粉常添加于
火腿 、肉糜 、午餐肉等中 ,此时需要淀粉有良好的胶
凝性质 ,如能形成持水性好 、结构紧密 、富有弹性的
凝胶 。在由物性仪测定的质构品质指标中 ,通常认
为凝胶硬度大 、弹性好 、咀嚼度高的淀粉凝胶品质较
好 ,适合添加到肉制品中 。从本研究结果看 ,来自晋
八的淀粉凝胶是所有品种中表现最好的 ,而燕科 1
号 、花早 2号因难以形成良好的凝胶结构 ,则不适合
应用到肉制品中 。如果是开发燕麦谷物饮料或添加
到饮料中作为增稠剂 ,晋八淀粉因容易老化 、发生凝
沉现象则不太适合在此方面应用;而河北产坝莜 1
号的淀粉具有较高的糊化黏度和稳定性会比较适宜
应用 。因此 ,从市场开发的角度来讲 ,有必要对燕麦
淀粉品质特性作以评价 ,从中筛选出适宜加工的燕
麦品种。
从燕麦淀粉各品质指标的相关性分析(结果略)
看 ,本实验中未发现反映淀粉糊化(如破损值 、回生
值)与凝胶(如硬度 、弹性)品质的重要指标与直链淀
粉含量之间的显著性关系 。相对于其它谷物淀粉 ,
国内外对于燕麦淀粉的研究开展得较少 ,难以找到
可供对比数据。而由以往的研究看 ,谷物或薯类淀
粉中高的总直链淀粉含量往往对应着低的峰值黏
度 、破损值及最终黏度[ 11-12] 。燕麦中因有较高的油
脂含量 ,对淀粉的糊化 、老化性质可能产生一定影
响;而淀粉链的长度 、结晶度以及游离直链淀粉含量
亦对淀粉的糊化温度 、粘度以及热稳定性有影
响[ 1 3] 。下一步我们将针对本研究所发现和未解决
的问题 ,对燕麦淀粉的结构 、组成及其品质特性的关
系进行更加深入地探讨 。
参考文献:
[ 1] 路长喜 ,周素梅 ,王岸娜.燕麦的营养与加工[ J] .粮油加工, 2008
(1):89-92.
[ 2] 周素梅 ,申瑞玲.燕麦的营养及其加工利用[ M ] .北京:化学工业
出版社 , 2009:148-151.
[ 3] Richard F.Tester , John Karkalas.Swelling an d gelat inizat ion of
oat starches[ J] .Cereal Chemist ry , 1996 , 73(2):271-277.
[ 4] 刘刚 ,刘英 ,陈季旺 ,等.燕麦淀粉理化性质的研究[ J] .中国粮油
学报 , 2008 , 23(3):86-89.
[ 5] 胡新中 ,魏益民 ,罗勤贵.燕麦面团流变学及加工特性研究[ J] .中
国粮油学报 , 2006 , 21(4):49-51.
[ 6] 刘政 ,郭玉蓉 ,牛黎莉 ,等.燕麦淀粉性质研究[ J] .甘肃农业大学
学报 , 2007 , 42(3):110-113.
[ 7] 梁灵 ,魏益民 ,张国权 ,等.小麦淀粉凝胶质构特性研究[ J] .中国
食品学报 , 2004 , 4(3):33-38.
[ 8] 路长喜.我国燕麦优良种质资源筛选及加工特性研究[ D] .郑州:
河南工业大学 , 2009.
[ 9] 赵 全,岳晓霞 , 毛迪锐 , 等.四种常用淀粉物理性质的比较研究
[ J] .食品与机械 , 2005 , 21(1):22-24.
[ 10] 杜双奎 ,于修烛 ,马 静 ,等.薏米淀粉特性研究[ J] .中国粮油学
报 , 2008 , 23(1):61-65.
[ 11] Zaidul I S M , Yamauchi H , T akigaw a S , et a l.Correlation be-
tween the com positi onal an d pasting properties of various potato
starches[ J] .Food C hemist ry , 2007 , 105:164-172.
[ 12] Jaroslav Blazek , Les Copelan d.Pasting and sw elling p ropert ies
of w heat f lour and starch in relation to amylose content[ J] .Car-
bohydrate Polym ers , 2008, 71:380-387.
[ 13] H oover R , Smi th C , Zhou Y , et a l.Physicochem ical p ropert ies
of Canadian oat starches[ J] .Carbohydrate Polymers , 2003 , 52:
253-261.
·563·第 3 期　　　　　　　　　　　　　　　王　燕等:不同裸燕麦品种的淀粉特性