全 文 ：78
吴 跃1，林亲录1，* ，陈正行2，吴 伟1，肖华西1
(1.中南林业科技大学食品科学与工程学院，湖南长沙 410004;
2.江南大学食品科学与技术国家重点实验室，食品学院，江苏无锡 214122)
摘 要:研究了天然抗氧化提取物茶多酚(TPLs)对籼米淀粉回生的影响。采用差示扫描量热仪(DSC)、X－射线衍射
仪(XRD)和扫描电镜(SEM)评价茶多酚对淀粉回生的抑制作用。结果表明，淀粉的糊化温度和焓值随着 TPLs添加量
的增加而明显降低，添加 16% TPLs(基于淀粉重)淀粉样品的糊化 To、Tp 和 Tc 分别提前 8.93、5.69 和 5.13℃，糊化焓值
则降低 2.27J /g;在 4℃下贮存，淀粉的回生焓值和重结晶随着 TPLs添加量的增加逐渐降低，添加 16% TPLs(基于淀粉
重)的糊化淀粉样品贮存 15d后没有出现回生焓值以及重结晶。在 SEM 相同放大倍数下回生淀粉颗粒形貌显示，随
着 TPLs添加量的增加颗粒逐渐减小并呈网孔状。以上结果证明，茶多酚对籼米淀粉回生有显著抑制作用。
关键词:茶多酚，籼米淀粉，回生(老化)
Study on preventing the retrogradation of
long－shaped rice starch using tea polyphenols(TPLs)
WU Yue1，LIN Qin－ lu1，* ，CHEN Zheng－xing2，WU Wei1，XIAO Hua－xi1
(1.Faculty of Food Science and Engineering，Center South University of Forestry and Technology，Changsha 410004，China;
2.State Key Laboratory of Food Science and Technology，School of Food Science and
Technology，Jiangnan University，Wuxi 214122，China)
Abstract:The effect of natural antioxidative extracts tea polyphenols(TPLs)on the retrogradation of long－shaped
rice starch was investigated. TPLs － fortified rice starch exhibited retarding the retrogradation as assessed by
differential scanning calorimetry(DSC) ，X－ ray diffraction(XRD)and scanning electron microscopy(SEM).The
temperature and enthalpy of starch gelatinization obviously decreased as the TPLs level increased.Gelatinization
To，Tp and Tc of starch with 16% TPLs sample were respectively 8.93，5.69 and 5.13℃ lower and enthalpy of
gelatinization reduced by 2.27J /g. After storage at 4℃，enthalpy and recrystallization of starch retrogradation
gradually decreased with the increase of TPLs content.Rice starch with 16% TPLs had almost no retrogradation
enthalpy and recrystallization until storage of 15 days.It was observed at same magnification by SEM that the size
of retrograded starch granules decreased and appeared cancellous shape with adding TPLs increased.The overall
results demonstrated that the marked inhibitory effect of TPLs on the retrogradation of long－shaped rice starch.
Key words:tea polyphenols(TPLs) ;long－shaped rice starch;retrogradation
中图分类号:TS231 文献标识码:A 文 章 编 号:1002－0306(2011)12－0078－04
收稿日期:2010－11－01 * 通讯联系人
作者简介:吴跃(1981－) ，女，讲师，研究方向:粮食深加工。
基金项目:国家自然科学基金(31050012) ;农业部公益性行业课题
(200903043－2)。
茶多酚(TPLs)是一种存在于茶叶中的多羟基酚
类天然抗氧化物，含量高(占总干物质的 18%～
36%)。茶叶中的多酚类物质大多属缩合单宁，因其
大部分溶解于水，所以又称为水溶性单宁。TPLs 是
由黄烷醇类(儿茶素类，含量最多，占多酚类总量的
70%～80%)、花色素类(花白素和花青素)、花黄素类
(黄酮及黄酮醇类)、缩酸及缩酚酸类组成。除酚酸
及缩酚酸类以外，其它几类化合物由于具有 2－苯基
苯并吡喃的基本结构，所以可统称为类黄酮化合
物［1］。TPLs不但抗氧化活性卓越，还具有多种生物
活性，也是良好的食品防腐剂，对多种病菌有明显的
抑制作用，已被国家正式认定为全无毒多功能食品
添加剂和油脂抗氧化剂，且目前已有规模化的工业
生产。我国自古以来，就有茶年糕的制作，人们发现
添加茶叶提取物制备出的年糕不但具有丰富的产品
风味和色泽，还可以明显延长年糕的保质期和货架
期，如降低产品贮存过程中的硬度［2］，而硬度是淀粉
回生的一个重要体现。但是这些认识仅仅停留在经
验观察上，却没有进行深入细致的科学研究。近年
来，周裔彬等人［3］认为茶多糖具有抑制小麦淀粉回生
的功能。而 TPLs 作为茶叶提取物中的主要生物活
性成分，却还没有这方面确切的研究报道。本文欲
详细地研究 TPLs对籼米淀粉回生的影响，将差示扫
描量热仪(DSC)、X－射线衍射(XRD)和扫描电镜
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2011.12.132
79
表 1 不同比例下的籼米淀粉和茶多酚混合物的糊化温度和焓值
样品 To(℃) Tp(℃) Tc(℃) ΔHg(J /g dry starch)
籼米淀粉 + 0% TPLs 68.39 ± 0.24a 75.03 ± 0.14a 82.41 ± 0.20a 12.02 ± 0.29a
籼米淀粉 + 4% TPLs 66.10 ± 0.46b 72.86 ± 0.39b 81.53 ± 0.33b 11.82 ± 0.15b
籼米淀粉 + 8% TPLs 63.51 ± 0.22c 71.03 ± 0.43c 79.76 ± 0.47c 10.70 ± 0.41c
籼米淀粉 + 16% TPLs 59.46 ± 0.54d 69.34 ± 0.42d 77.28 ± 0.36d 9.75 ± 0.22d
注:%TPLs是基于籼米淀粉重;To，初始温度;Tp，峰温度;Tc，结束温度;n = 9，数值是平均值 ± SD;用一列中不同字母标注的数
值表示显著性差异(p ＜ 0.05) ，采用的是样本 t检验，表 2 同。
表 2 糊化后的籼米淀粉和茶多酚混合物在 4℃下贮存不同天数的回生焓值和回生率
样品
5d 10d 15d
ΔHr(J /g dry starch) R(%) ΔHr(J /g dry starch) R(%) ΔHr(J /g dry starch) R(%)
籼米淀粉 + 0% TPLs 3.82 ± 0.54a 31.8 7.67 ± 0.27a 63.8 8.65 ± 0.03a 72.0
籼米淀粉 + 4% TPLs 0.97 ± 0.38b 8.2 3.84 ± 0.02b 32.5 4.14 ± 0.13b 35.0
籼米淀粉 + 8% TPLs n.d. － 1.35 ± 0.35c 12.6 2.55 ± 0.19c 23.8
籼米淀粉 + 16% TPLs n.d. － n.d. － n.d. －
注:%TPLs是基于籼米淀粉重;“n.d.”指没有检测到;“－”指没有计算出;n = 3，数值是平均值 ± SD。
(SEM)三种技术结合，全面测定淀粉的回生程度［4］。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
早籼米 安徽定远，市售;籼米淀粉 直链淀粉
含量 24.3%［5］，蛋白含量 0.62%，依据文献［6］自提;
直链淀粉标准品 美国 Sigma 公司;茶多酚 TGP－
95B，总多酚 95%、儿茶素 75%，无锡太阳绿宝科技
有限公司。
差示扫描量热仪 DSC(Pyris 1 型) 美国 PE 公
司;X－射线衍射仪 XRD(Bruker D8) 德国 Bruker
公司;扫描电镜 SEM(Quanta－200) 荷兰 FEI 公司;
Labconco冷冻干燥机 美国 Labconco公司。
1.2 实验方法
1.2.1 茶多酚对籼米淀粉回生影响的热力学性质测
定 首先，用标准铟对 DSC进行温度和热焓校正。分
别添加 0%、4%、8%和 16%(占淀粉重)的 TPLs。称
取 2mg混合样品加入 PE液体坩埚中，按 1∶2(w /w)的
比例加入去离子水。样品密封后在室温下放置 24h
平衡。然后在 DSC 上糊化，条件是以 10℃ /min 的速
度从 20℃加热到 95℃，以空坩埚作参比，载气为氮
气，流速为 20mL /min。从 DSC的糊化曲线中确定糊
化的起始温度 To、峰温度 Tp 和终止温度 Tc，根据峰
面积计算糊化焓值(ΔHg)。糊化后的样品随即放入
4℃冰箱中分别贮存 5、10、15d 进行回生测定。贮存
后的样品，在相同糊化相同测试条件下重新加热，从
第二轮加热曲线中计算出样品的回生焓值(ΔHr)。
另外，计算出样品的回生率 R(%) ，为回生焓和糊化
焓的比值。
1.2.2 茶多酚对籼米淀粉回生影响的 X－射线衍射
测定 TPLs 和籼米淀粉混合比例同 DSC 分析时相
同，按混合物 1 ∶2(w /w)的比例加入去离子水，混合
均匀后，蒸汽密闭加热 20min 进行糊化。糊化后的
样品冷却到室温，密封好后放入 4℃冰箱中贮存 15d。
将贮存好的样品进行冷冻干燥，研磨过 100 目筛后
用于 XRD 分析。XRD 分析采用的是铜靶 Cu Kα
(λ = 0.15406nm) ，功率为 1600W(40kV × 40mA) ，
NaI晶体闪烁计数器(scintillation counter)测量 X－射
线的强度，扫描范围为 4 ～ 40°(2θ) ，扫描速度为
4° /min。发散狭缝 DS、防散射狭缝 SS、接受狭缝 RS
的设置分别为 1、1、0.1mm。每个样品测量一次，测量
结果用 MDI Jade 5.0 软件进行分析。
1.2.3 茶多酚对籼米淀粉回生影响的颗粒扫描电镜
形貌观察 样品制备同 1.2.2，干燥的颗粒样品用双
面胶固定在铝垫上，然后喷上 10nm 厚的金，用 10kV
的加速电压进行检测。
2 结果与分析
2.1 茶多酚对籼米淀粉回生影响的热力学性质结果
分析
DSC作为测定淀粉回生体系的经典方法，从曲
线中可以确定淀粉样品的糊化和回生性质。从表 1
中可见，添加 TPLs可以显著影响籼米淀粉的糊化性
质，即随着 TPLs 添加量的增加，淀粉的糊化温度和
焓值均降低。与空白样品相比，添加 16% TPLs 能显
著促进淀粉糊化，其中 To、Tp 和 Tc 分别提前 8.93、
5.69、5.13℃，糊化焓值则降低 2.27J /g。TPLs 能够明
显地降低淀粉糊化焓，这可能是与其多羟基的结构有
关，这些－OH 基团具有亲水性，可以和支链淀粉的侧
链结合，在不同程度上键合到淀粉颗粒的无定型区域，
因此改变了微晶体和无定型基质的耦合力，结果使淀
粉颗粒更易水和，需要较少的能量就可以糊化［8］。
淀粉回生焓值反映的是糊化淀粉胶体在贮存过
程中相邻的双螺旋结合形成的晶体的熔化，并且这
个吸热峰是支链淀粉回生后再熔化引起的，而不是
直链淀粉［4］。表 2 中列出了添加不同含量 TPLs的籼
米淀粉糊化后在 4℃下贮存不同天数的回生焓值和
回生率的变化。从表 2 中可以看出，糊化后的空白
样品在贮存的前 5d 内回生速率可达到 31.8%，在贮
存 15d后空白样品的 ΔHr 和 R(%)高达 8.65J /g 和
72.0%，这间接说明本实验采用的这种大米淀粉以及
在此水分含量和贮存温度条件下是较易回生的。这
也与丁文平等的报道相一致，他们将从湖南余赤大
米(籼米)中提取的大米淀粉(水分含量为 6.4%，直
链淀粉含量 32.6%)作为研究对象，发现当体系水分
含量为 60%时，淀粉体系的回生速度最快，在 4℃下
80
贮存 14d后的 ΔHr 为 8.24 J /g
［9］。
从表 2 中的结果，可以清楚地看到 TPLs 对籼米
淀粉回生具有明显的抑制作用。特别是当添加 16%
TPLs时，籼米淀粉在 4℃下贮存 15d没有显示出回生
焓值。同时，当添加 4%和 8% TPLs时，在 4℃下贮存
15d后可使淀粉回生焓值和回生率分别降低 4.51J /g、
37%和 6.1J /g、48.2%。当将 TPLs 添加到糯米和粳
米淀粉中，其同样能够抑制回生(数据未列出) ，这表
明 TPLs具有广泛的抑制大米淀粉回生能力，不受其
中直链淀粉含量影响。有研究发现，糊化的小麦淀
粉贮存 48h使其回生，在添加绿茶提取物(主要是多
酚化合物)后可明显降低淀粉的胶体硬度［8］。而添
加儿茶素也能显著降低抗性淀粉Ⅲ(即回生淀粉)的
形成［10］。以上研究结果表明，TPLs 具有抑制淀粉回
生的能力。
回生淀粉是分子间形成强的氢键，在无定型区
域内形成胶合结构。淀粉和酚类化合物的相互作用
是通过羟基形成的氢键结合。值得注意的是，TPLs
含有高反应活性的羟基，所以这些活性基团更易与
籼米淀粉的羟基形成氢键，以此干扰贮存过程中淀
粉多聚物链自身的结合［11］。因此，作者认为 TPLs 羟
基的反应活性非常重要，其可以与淀粉分子自身竞
争形成氢键。
2.2 茶多酚对籼米淀粉回生影响的 X－射线衍射结
果分析
XRD分析测定的是不同 TPLs 添加量时籼米淀
粉样品在贮存后的最终重结晶情况。在回生淀粉的
XRD衍射图中，结晶区与非晶区划分比较难，因为两
者都是弥散衍射特征，两个区域又连成一体［12］。而
淀粉的回生过程可看作糊化的可逆过程，糊化后的
淀粉分子在低温下自动排列成序，相邻分子间的氢
键又逐步恢复形成致密、高度晶化的分子微束。在
贮存期间，分子排列是一个缓慢的过程，随着时间的
延长，回生程度随之增大，结晶度也随之增加，糊化
淀粉的无定型区域也随之减少［13］。
图 1 显示的是不同混合比例的籼米淀粉 /TPLs
样品糊化后回生的 XRD 图形，从图 1 中可以观察到
相应的重结晶情况。天然籼米淀粉颗粒显示的是典
型的 A－型 XRD 图形，在 2θ 接近 14.2、17.37、18.7、
23.37°时能观察到强峰，如图 1a［14］。然而，一旦天然
籼米淀粉颗粒糊化后，在回生过程中就会形成 B－型
结晶［4］。回生淀粉显示的就是 B－型结晶，同时伴随
着硬度增加以及多聚物和溶剂之间的相分离(即脱
水)。B－型结晶典型的特征是有 16.9°(2θ)这个很
好定义的峰。这个峰的形成是熔化的无定型淀粉的
结晶，主要是贮存过程中支链淀粉部分引起的［15］。
如图 1 所示，在 XRD 衍射图上，添加 16% TPLs
的籼米淀粉样品在接近 17°(2θ)这个位置上没有衍
射峰存在，从而说明不存在典型的 B－型结晶即没有
回生现象出现。而添加 4%和 8% TPLs 的籼米淀粉
样品在 17°(2θ)有略微鼓起的小峰，但与空白样品相
比，此位置的峰强度要小的多。这些说明 TPLs 能推
迟糊化淀粉的重结晶即回生，以上从 XRD 衍射图的
图 1 天然籼米淀粉颗粒和添加不同含量茶多酚的
籼米淀粉样品糊化后在 4℃下贮存 15d的 X－射线衍射图
注:天然籼米淀粉(a) ，16%(基于淀粉重)TPLs(b) ，
8% TPLs(c) ，4% TPLs(d) ，0% TPLs(e)。
观察分析均与 DSC测量的结果相一致。
2.3 茶多酚对籼米淀粉回生影响的颗粒扫描电镜观
察结果
图 2 中的样品均是在 300 ×的放大倍数下观察
的，从中可以清楚的看到样品颗粒的三维立体结构，
空白样品(图 2a)在 4℃下贮存 15d 后，变成了聚集
的“石头状”硬块，而添加 4%和 8% TPLs(图 2b、图
2c)的籼米淀粉样品聚集成的硬块程度大大降低。
当添加 16% TPLs时(图 2d) ，非但没有出现聚集成的
硬块，反而看到了具有一些网孔状结构的粘聚性颗
粒，其中的网孔是冷冻干燥时脱水形成的，这说明样
品在贮存 15d后仍能保持大量的水分。以上观察的
结果表明，TPLs能阻止籼米淀粉样品形成结晶即从
SEM中观察到的硬块，减少样品水分流失，具有持水
性，这些实验结论再次说明 TPLs 具有抗籼米淀粉回
生的能力。
图 2 添加不同含量茶多酚的籼米淀粉样品糊化后
在 4℃下贮存 15d的颗粒 SEM图
注:0%(基于淀粉重)TPLs(a) ，4% TPLs(b) ，
8% TPLs(c) ，16% TPLs(d)。
3 结论
本文证明了添加高纯度 TPLs 抑制籼米淀粉回
生的有效性。TPLs的添加量分别为 0%、4%、8%和
16%(基于淀粉重) ，籼米淀粉的糊化温度、糊化焓
值、回生焓值、回生率以及重结晶均随 TPLs 添加量
的增加而明显降低。添加 16% TPLs 的糊化籼米淀
粉样品在 4℃贮存 15d 时，检测不到回生。在 SEM
(下转第 84 页)
84
酸胍法两种方法提取基因组 DNA，进行紫外分光光
度计和琼脂糖凝胶电泳检测，结果表明，采用异硫氰
酸胍法从 4 种肌肉组织中获得的 DNA无论是纯度还
是浓度都比较高，而采用 SDS 法从 4 种肌肉组织中
提取的 DNA都具有获得量少、杂质多等缺点。采用
两对引物对每种提取的动物肌肉组织 DNA 进行
PCR扩增，所有被扩增的 DNA 都出现理想的条带。
总体来说，两种方法所提取的动物肌肉组织总 DNA
完全可以满足 PCR 等相关分子标记实验的需要，都
是切实可行的方法。
综上所述，采用 SDS 法和异硫氰酸胍法提取的
动物肌肉组织基因组 DNA，虽然均可满足 PCR 等后
继分子生物学实验的要求，但是异硫氰酸胍法在基
因组的纯度和浓度及稳定性方面优于 SDS 法，且操
作简单、耗时短，更有利于快速检测。
参考文献
［1］陈辉，刘永波，谢庆瑞，等 .有机酚法和 Chelex－100 法提取
不同组织微量 DNA 效果比较［J］.郑州大学学报:医学版，
2004，39(6) :988－991.
［2］丁君，常亚青，王子臣，等 .太平洋牡蛎不同组织 DNA相对
含量及细胞周期的分析［J］.海洋科学进展，2003，21(2) :
203－208.
［3］董明，袁媛，王建敏 .不同组织中 DNA 提取及其影响因素
分析［J］.临床与实验病理学杂志，1999，15(2) :178－179.
［4］邵碧英，杨婕，张体银 .动物产品的 DNA 提取方法［J］.畜
牧与兽医，2005，37(9) :47－49.
［5］张建珍，郭亚平，马恩波 .不同保存方式下蝗虫组织 DNA
的提取及 RAPD分析［J］.动物学杂志，2004，39(2) :53－57.
［6］周德银，周以飞，潘大仁 .大豆不同组织材料的 DNA 提取
［J］.福建农林大学学报:自然科学版，2005，34(4) :417－419.
［7］吴丽圆 .思茅松不同组织的提取［J］.西北林学院学报，
2005，20(2) :83－85.
［8］鲍毅新，孙波，张龙龙，等 .对动物组织 DNA提取方法的改
进及 PCR检测［J］.浙江师范大学学报:自然科学版，2009，32
(3) :317－321.
［9］王敏强，王斌，刘晓玲 .保存温度与时间对动物组织 DNA
提取质量的影响［J］.安徽农业科学，2009，37(33) :16407
－16409.
［10］张宁，王凤山 .DNA 提取方法进展［J］.中国海洋药物，
2004，98(2) :40－46.
［11］潘良文，陈家华，丁燕，等 .进口肉骨粉中牛成分检测研
究［J］.生物技术通报，2001(5) :3－26.
［12］SN /T 1119－2002.进口动物源性饲料中牛羊源性成分检
测方法－PCR方法［S］.
［13］杨宝华，宗卉 .根据线粒体基因的特异性鉴别检测饲料
中的动物源性成分［J］.饲料研究，2002(5) :1－3.
［14］汪永庆，王新国，徐来祥，等 .一种动物基因组 DNA 提取
方法的改进［J］.动物学杂志，2001，36(1) :27－29.
［15］蔡振媛，张同作，连新明，等 .一种提取动物基因组总
DNA的野外样品保存方法［J］.四川动物，2006，25(3) :
473－477.
［16］刘娟 .5 种哺乳动物组织 DNA提取比较研究［J］.德州学
院学报，2007，23(4) :52－53，
檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾
80.
(上接第 80 页)
相同放大倍数下观察回生淀粉颗粒形貌，发现随着
TPLs添加量的增加，颗粒逐渐减小并出现网孔状，说
明样品的回生程度减小且持水性增强。
参考文献
［1］杨贤强，王岳飞，陈留记，等 .茶多酚化学［M］.上海:上海
科学技术出版社，2003:3.
［2］孙志栋，陈国，潘巨忠，等 .茶年糕加工技术初步研究及茶
叶功能成分分析［J］.安徽农学通报，2007，13(3) :127－128.
［3］Zhou Y B，Wang D F，Zhang L，et al.Effect of polysaccharides
on gelatinization and retrogradation of wheat starch ［J］. Food
Hydrocolloids，2008，22:505－512.
［4］Karim A A，Norziah M H，Seow C C.Methods for the study of
starch retrogradation［J］.Food Chemistry，2000，71:9－36.
［5］Gunaratne A，Hoover R.Effect of heat－ moisture treatment of
the structure and physicochemiscal properties of tuber and root
starches［J］.Carbohydrate Polymers，2000，49:425－437.
［6］Lin J H，Chang Y H.Molecular degradation rate of rice and
corn starches during acid－methanol treatment and its relation to
the molecular structure of starch［J］.Journal of Agricultural and
Food Chemistry，2006，54:5880－5886.
［7］Varavinit S，Shobsngob S，Varanyanond W，et al. Effect of
amylose content on gelatinization，retrogradation and pasting
properties of flours from different cultivars of Thai rice［J］.Starch /
Strke，2003，55:410－415.
［8］Zhu F，Cai Y Z，Sun M，et al.Effect of phytochemical extracts
on the pasting，hermal，and gelling properties of wheat starch［J］.
Food Chemistry，2009，112:919－923.
［9］丁文平，檀亦兵，丁霄霖 .水分含量对大米淀粉糊化和回
生的影响［J］.粮食与饲料工业，2003(8) :44－47.
［10］Escarpa A，González M C，Morales M D，et al.An approach
to the influence of nutrients and other food constituents on
resistant starch formation ［J］ .Food Chemistry，1997，60:
527－532.
［11］Beta T，Corke H. Effect of ferulic acid and catechin on
sorghum and maize starch pasting properties ［J］ . Cereal
Chemistry，2004，81:418－422.
［12］蹇华丽，高群玉，梁世中 .抗性淀粉结晶性质的研究［J］.
食品科学，2003，24(7) :44－47.
［13］李作为，芮汉明，张立彦 .淀粉老化对微波膨化影响的研
究［J］.粮食与饲料工业，2000(1) :42－43.
［14］ Arámbula V G，González H J，Ordorica F C A.
Physicochemical，structural and textural properties of tortillas from
extruded instant corn flour supplemented with various types of
corn lipids［J］.Journal of Cereal Science，2001，33:245－252.
［15］Osella C A，Sánchez H D，Carrara C R，et al. Water
redistribution and structural changes of starch during storage of a
gluten－free bread［J］.Starch /Stke，2005，57:208－216.