全 文 ：151※基础研究 食品科学 2008, Vol. 29, No. 02
收稿日期：2007-01-10
作者简介：刘楠(1981-)，女，硕士研究生，主要从事园产食品加工研究。E-mail：nature12281981@163.com
*通讯作者：乔旭光(1965-)男，教授，博士，主要从事园产食品加工研究。E-mail：xgqiao@sdau.edu.cn
微山湖野生白莲子淀粉的性质研究
刘 楠，乔旭光*，赵艳艳
(山东农业大学食品科学与工程学院，山东 泰安 271018)
摘 要：淀粉是莲子的主要成分，其结构和性质直接关系到莲子的加工和应用。本实验研究了微山湖野生白莲子
淀粉的直链淀粉含量、透明度、溶解度、膨润力和冻融稳定性等特性，以及淀粉浓度、温度、糊化时间、剪
切速率等对淀粉糊黏度的影响，为开发莲子深加工产品提供理论基础。
关键词：莲子；淀粉；特性
Study on Properties of Weishanhu Lake Wild Lotus Starch
LIU Nan，QIAO Xu-guang*，ZHAO Yan-yan
(College of Food Science and Technology, Shandong Agricultural University, Taian 271018, China)
Abstract ：Starch is the main composition of lotus seed. Its structure and character can influence the process of lotus seed. So
some properties of the Weishanhu Lake wild lotus seed starch were studied, including the amylose content, paste clarity, solubility,
swelling power and the free-thaw stability. Concentration, temperature, time and share rate, etc. affecting viscosity prperties of
the lotus seed were studied. This study can provide theoretical basis for processing of lotus seed products.
Key words：lotus seed；starch；property
中图分类号：TS235.4 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2008)02-0151-04
莲子是睡莲科植物莲的种子，主要产区有湖南、湖
北、江苏、江西、福建、浙江，其产量占全国总产
量的三分之一，其中尤以湖南红莲子最为丰富品质也为
佳，以山东微山湖的野生白莲子较为有名。莲子含有多
种生物碱、金丝桃苷、芸香苷、天门冬素、V B、尼
克酸、莲子碱等[1]。中老年人特别是脑力劳动者经常食
用，可以健脑，增强记忆力，提高工作效率，并能预
防老年痴呆的发生。由于莲子极高的营养价值和食疗效
果，使其具有极高的开发利用价值和广阔市场前景。
虽然莲子自古就是食药两用的保健佳品，而且资源
丰富，但是其质地坚硬、不耐贮藏、食用不便、加
工单一，这就大大限制了莲子作用的充分发挥。莲子
早期的产品种类也比较单一，大多为半成品和罐装食
品。随着食品加工技术的发展和人民生活水平的提高，
这些产品已不能满足广大民众的需要。故本研究对微山
湖野生白莲子中主要成分淀粉的性质进行研究，以期为
莲子深加工产品的开发和莲子淀粉的广泛应用提供理论
依据，促进莲子资源的合理利用。
1 材料与方法
1.1材料
微山湖野生白莲子 山东省济宁市微山湖。
直链淀粉、支链淀粉 Sigma公司；AgNO3、碘、
KI、可溶性淀粉、N a O H、冰乙酸等均为分析纯。
1.2仪器与设备
MODEL DV-III流变仪 美国Brookfield公司；
HH-4型数显恒温水浴锅 常州国华电器有限公司；Ad-
venturer通用型电子分析天平 上海奥豪斯仪器有限公
司；WFZUV2000紫外可见分光光度计 尤尼柯仪器有
限公司；Allegra 64R型高速冷冻离心机 美国Beckman
公司。
1.3方法
1.3.1淀粉的提取
实验室采取水磨法[2]提取淀粉，将莲子去皮，去
芯，捣碎后水洗搅拌，过100目筛，沉淀，静置6h，
去上层浆水，加水洗涤沉淀淀粉，过200目筛，收集
筛下部分，再重复加水洗涤沉淀5次，取下沉淀粉，
置于烘箱中于45℃烘干，再过100目筛，筛下的即为
莲子淀粉。
1.3.2透明度的测定
2008, Vol. 29, No. 02 食品科学 ※基础研究152
淀粉透明度采用Stuart[3]的方进行测定。称取0.2g
淀粉，倒入20ml具塞刻度试管中，然后加入20ml蒸馏
水调成1%的淀粉乳。混匀后，在沸水浴中加热30min。
每隔5min，充分振荡试管数次。冷却至室温，以蒸馏
水做对照，测定650nm下的透光率。
1.3.3溶解度的测定
根据Anderson[4]的方法测定。将50ml的离心管称
重，加入2.5g淀粉样品，用30ml 30℃的水调成淀粉乳，
周期性振荡30min，然后在3000r/min下离心10min。上
清液倾入已称重的蒸发皿。将上清液干燥后称重，占
淀粉干物质的百分比即为淀粉的溶解度。
1.3.4膨润力的测定[5]
称取0.2g淀粉于具塞玻璃试管中，加入5ml 0.1%的
AgNO3。试管放在70℃的水浴中振荡加热10min，然后
转入沸水浴中充分糊化20min，试管使用20℃的冷水冷
却5min，最后在1700r/min下离心4min，小心倒出上清
液，沉淀物的质量与淀粉样品的质量之比即为淀粉的膨
润力(SP)。
1.3.5冻融稳定性的测定
淀粉的冻融稳定性根据Yuan和Thompson[6]的方法
进行测定。用30ml注射器吸取25g 10%的淀粉乳，将
注射器密封后于95℃的水浴中加热30min。在加热过程
中，前15min每隔5min倒转注射器5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
1.5ml微型离心管中。每个样品分装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℃进行冷冻24h后，所有的离心管都拿
出冷冻室并在室温下放置4h。从每个样品中取出一支离
心管，在10000r/min下离心10min。离心结束后，将
离心管立即拿出并使离心管管口朝下，倒出析出的自由
水，并对离心管进行称重。淀粉的脱水收缩率指的是
从淀粉糊中析出的水量与总淀粉糊的重量之比。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。
1.3.6直链淀粉含量的测定[7]
1.3.6.1标准曲线的绘制
直链淀粉标准溶液的配制：称取0.1g直链淀粉标样
于100ml烧杯中，加入1.0ml的无水乙醇，充分湿润样
品，再用移液管加入9.0ml 1mol/L的氢氧化钠溶液，在
85℃的水浴中分散10min，迅速冷却，移入100ml容量
瓶中，用70ml水洗涤烧杯3～4次，洗涤液一并移入容
量瓶中，加水至刻度，剧烈摇匀。此1ml标准分散液
中含1mg直链淀粉。
支链淀粉标准溶液的配制：称取0.1g支链淀粉标样
于100ml烧杯中，加入1.0ml的无水乙醇，充分湿润样
品，再用移液管加入9.0ml 1mol/L的氢氧化钠溶液，在
85℃的水浴中分散10min，迅速冷却，移入100ml容量
瓶中，用70ml水洗涤烧杯3～4次，洗涤液一并移入容
量瓶中，加水至刻度，剧烈摇匀。此1ml标准分散液
中含1mg支链淀粉。
实验空白：2.5ml 0.09mol/L的氢氧化钠溶液。
标准系列溶液的制备：按表1将一定体积的直、
支链淀粉标准分散液及2.0ml 0.09mol/L的氢氧化钠溶液
混匀。
显色：准确移取2.5ml标准系列溶液于50ml比色管
中，比色管中预先加入25ml水，加0.5ml 1mol/L的乙
酸溶液，混匀，再加入1.0ml碘试剂，加水至刻度，
塞上塞子，摇匀，静置20min。
测定：用分光光度计将试样空白溶液调零，分别
在510nm与620nm处测吸光度。
标准曲线的绘制：以620nm与510nm的吸光度之差
为纵坐标，直链淀粉含量为横坐标，绘制标准曲线。
直链淀粉含量以淀粉干基质量的百分比表示。得回归方
程为：Y=0.014X－0.0989，R2=0.9994。
1.3.6.2含量测定
样品溶液的制备：称取0.1g淀粉样品于100ml烧杯
中。用移液管小心地向淀粉样品中加入1.0ml的无水乙
醇，将粘附于杯壁上的试样全部冲下，充分湿润样品，
再用移液管加入9.0ml 1mol/L的氢氧化钠溶液，在85℃
的水浴中分散10min，迅速冷却，移入100ml容量瓶中，
用70ml水洗涤烧杯3～4次，洗涤液一并移入容量瓶中，
加水至刻度，剧烈摇匀。
显色：准确移取2.5ml样品溶液于50ml比色管中，
比色管中预先加入25ml水，加0.5ml 1mol/L的乙酸溶液，
混匀，再加入1.0ml碘试剂，加水至刻度，塞上塞子，
摇匀，静置20min。
测定：用分光光度计将试样空白溶液调零，在620nm
处测吸光度。每一样品定容溶液取两份平行测定。
根据吸光度在标准曲线上查出样品的直链淀粉含
量，或根据标准曲线的回归方程计算出样品的直链淀粉
含量。
1.3.7淀粉糊的黏度测定
表1 淀粉标准溶液
Table 1 Standard solution system of starch
直链淀粉含量(%) 混合溶液组成(ml)
(干基) 直链淀粉 支链淀粉 0.09mol/L氢氧化钠
0 0 18.0 2.0
10.0 2.0 16.0 2.0
20.0 4.0 14.0 2.0
25.0 5.0 13.0 2.0
30.0 6.0 12.0 2.0
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称取一定量的淀粉样品，加适量的水调成预定浓度
的淀粉乳，在一定温度下加热，使之糊化，然后冷却
到室温，用黏度计测定其糊的黏度。
2 结果与分析
2.1淀粉的透明度与直链淀粉的含量
不同种类的淀粉形成的糊，其透明度不一样。在
植物淀粉中，由于所含的直链淀粉与支链淀粉的百分比
不同，其分子结构排布不同，颗粒大小也不同。颗粒
大的淀粉较易膨胀糊化，糊的透明度较高，颗粒小的
淀粉较难膨胀糊化，糊的透明度就会偏低[8]。而且通常
直链淀粉含量高的淀粉透明度低。这是因为具有高直链
淀粉的淀粉分子流动动力学半径较大，在糊液中空间位
阻较大，易通过形成分子内氢键呈卷曲状态，分子与
分子之间难形成平行取向，即分散性较好[9]。实验测得
的微山湖野生白莲子淀粉的直链淀粉含量为23.99%，支
链淀粉含量为76.01%，透明度为23%。
2.2淀粉的溶解度与膨润力
淀粉粒不溶于冷水，把天然干燥淀粉置于冷水中，
水分子只是简单地进入淀粉粒的非结晶部分，与游离的
亲水基相结合，淀粉粒慢慢地吸收少量水分[10]。虽然天
然淀粉几乎不溶于冷水，但是不同品种的淀粉，其溶
解度也有所不同。由于淀粉颗粒结构的差异，决定了
不同淀粉品种之间溶解度存在差异。马铃薯淀粉颗粒
大，颗粒内部结构较弱，其溶解度相对较高[11]；而玉
米淀粉颗粒小，颗粒内部结构紧密．并且含较高的脂
类化合物，会抑制淀粉颗粒的膨胀和溶解，溶解度相
对较低[11]。微山湖野生白莲子淀粉与玉米淀粉较为类
似，其溶解度比较小，实验测得微山湖野生白莲子淀
粉的溶解度为1.6%。
膨润力是指淀粉的膨胀能力。膨润力高则淀粉颗粒
易与水分子作用或易吸水膨胀，溶解性较好。膨润力
与溶解度反映淀粉与水之间相互作用的大小。生长在地
上的植物淀粉和地下的植物相比，其膨润力较低。马
铃薯淀粉的膨润力就比玉米淀粉的大得多，而绿豆淀粉
的膨润力则介于两者之间[12]。本实验测得微山湖野生白
莲子淀粉的膨润力为7.57%。
2.3淀粉的冻融稳定性
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。
由图1中数据可见，淀粉糊经过9次冻融循环后，析水
率高达47%，这说明微山湖野生白莲子淀粉的冻融稳定
性差，经冻融离心后，会析出大量清水，变成海绵状，
完全失去了原来的胶体结构。
2.4淀粉糊的黏度
2.4.1淀粉浓度对淀粉糊黏度的影响
淀粉糊黏度是淀粉样品糊化后的抗流动性。选取淀
粉浓度分别为2 %、3 %、4 %、5 %、6 %、7 %、8 %
的淀粉糊，流变仪转速为150r/min条件下测定其黏度，
淀粉糊黏度与淀粉浓度的关系如图2所示。
60
45
30
15
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
析
水
率
(
%
)
冻融循环次数
图1 淀粉的冻融稳定性
Fig.1 Free-thaw stability of starch
350
300
250
200
150
100
50
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
黏
度
(
m
P
a
·
s
)
淀粉浓度(%)
图2 淀粉浓度对淀粉糊黏度的影响
Fig.2 Effects of concentration on viscosity of starch paste
从图2可以看出，在相同条件下，随着淀粉浓度
的增加，淀粉糊黏度明显升高，这是因为淀粉含量增
加，使部分淀粉分子相互连结，聚合度增加。
2.4.2糊化时间对淀粉糊黏度的影响
浓度为5%的淀粉糊，糊化温度为80℃、糊化时
间为10～40min、流变仪转速为150r/min条件下测定黏
度，其糊化时间与淀粉糊黏度的关系如图3所示。
由图3可以看出，随着糊化的进行，黏度增大，
再继续加温，黏度增高并达到高峰值，此后黏度开始
下降。糊化时间为20min时，淀粉糊黏度达到最大值。
2.4.3糊化温度对淀粉糊黏度的影响
浓度为5%的淀粉糊，糊化温度在75～95℃之间变
化，流变仪转速为150r/min条件下测定其黏度，其温
度与黏度的关系如图4所示。
由图4可以明显看出，淀粉糊的黏度随温度升高呈
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现出先升高后降低的趋势。在温度较低时，随着糊化
的进行，黏度迅速增大。当温度在80～85℃时，黏度
达到了最大值，继续升温，黏度开始下降。这是因为
淀粉乳加热到一定温度，淀粉颗粒开始膨胀，偏光十
字消失。温度继续上升，淀粉颗粒继续膨胀，晶体的
结构消失，互相接触，变成稠状液体，黏度增大并达
到峰值。此时淀粉糊温度继续升高，促进了分子间的
运动，提高了分子间的相互作用，从而使其黏度下降。
2.4.4剪切速率对淀粉糊黏度的影响
浓度为5%的淀粉乳，转速在25～250r/min范围内
变化时，其剪切速率与黏度的关系如图5所示。
从图5中可以看出，淀粉糊受剪切速率的影响降幅
大，其黏度随着剪切速率的增加而降低，属于假塑性
流体[13]。在开始时，剪切速率较低，淀粉糊呈现出比
较高的表观黏度，随着剪切速率的不断增大，流体的
黏度呈现出不断下降的趋势。由此可知，淀粉糊属于
剪切变稀体系。这有利于莲子饮料的加工制作。在较
高的剪切速率下进行加工，可以降低莲子糊的表观黏
度，使莲子汁容易加工，减少了能量的消耗。
3 结 论
微山湖野生白莲子淀粉的直链淀粉含量为23.99%，
支链淀粉含量为76.01%，透明度为 23%，溶解度为
1.6%，膨润力为7.57%。淀粉经过9次冻融循环后，析
水率达到47%，冻融稳定性较差，不适合应用于冷冻
食品的制作。
微山湖野生白莲子淀粉糊的黏度受浓度、温度和糊
化时间的影响，一般随淀粉乳浓度的增大而增大，随
温度的升高与糊化时间的延长，皆呈先上升后下降的趋
势。淀粉糊属于假塑性流体，随着剪切速率的不断增
大，流体的黏度则不断下降。微山湖野生白莲子淀粉
糊的这种特性有利于其应用于饮料加工。
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140
120
100
80
60
40
20
0
0 20 40 60
黏
度
(
m
P
a
·
s
)
时间(min)
图3 糊化时间对淀粉糊黏度的影响
Fig.3 Effects of pasting time on viscosity of starch paste
140
120
100
80
60
40
20
0
70 80 90 100
黏
度
(
m
P
a
·
s
)
温度(℃)
图4 糊化温度对淀粉糊黏度的影响
Fig.4 Effects of pasting temperature on viscosity of starch paste
700
600
500
400
300
200
100
0
0 100 200 300
黏
度
(
m
P
a
·
s
)
剪切速率(r/min)
图5 剪切速率对淀粉糊黏度的影响
Fig.5 Effects of share rate on viscosity of starch paste