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香芋淀粉提取工艺及部分特性研究



全 文 :农产品加工·学刊 2010年第 4期
国内外对玉米、小麦、大麦、大米、马铃薯等淀
粉的性能、组成及应用均有较深入的研究,而对香芋
淀粉的研究比较少。国内有关香芋淀粉特性的基础研
究也比较薄弱,关于香芋淀粉加工的应用研究较为滞
后。国内学者对香芋淀粉的研究停留在单一性质的研
究,未对香芋淀粉的特性进行综合研究。
香芋中含有一种既黏又滑的黏多糖,将很小的淀
粉颗粒包围,使淀粉颗粒不易被常规方法提取,影响
了其性能及应用的研究[1]。本实验在实验室条件下,
参照一般淀粉的提取工艺,确定香芋淀粉的提取方
法,分析香芋淀粉的理化指标,并探讨了香芋淀粉糊
的部分特性,为香芋淀粉的工业应用提供重要的理论
依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
香芋,购于广州市农贸市场,挑选新鲜、无病虫
害或机械损伤的原料作为试验材料。
主要化学试剂为食用级或分析纯。
1.2 主要仪器设备
LWT84B型控温式远红外消煮炉,四平电子技术
研究所产品;TDL—5—A型离心机,上海邦博轻工
科技有限公司产品; DV—Ⅲ型 Ultra 流变仪,
Bbrookfield Engineering abortories,INC.USA产品。
1.3 实验方法
(1) 香芋淀粉的提取工艺。采用氨水提取[2]、离
心法和柠檬酸法。
(2) 香芋淀粉的理化指标测定。
(3) 香芋淀粉糊的黏度性质分析。
(4) 蔗糖、食盐及明矾对香芋淀粉糊黏度曲线的
影响。
(5) 香芋淀粉凝胶强度的测定。
2 结果与分析
2.1 不同提取工艺对香芋淀粉理化指标的影响
分别用氨法、离心法和柠檬酸法提取香芋淀粉,
并进行理化指标的分析试验。
不同淀粉提取工艺对理化指标的影响见表 1。
收稿日期:2009- 12- 05
基金项目:仲恺农业工程学院校级科研基金资助项目(C1041014)。
作者简介:丘苑新(1980- ),男,广东人,在读博士,研究方向:食品科学。E- mail:qiufsv@gmail.com。
*为通讯作者:于 新,教授。E- mail:yuxin@zhku.edu.cn。
香芋淀粉提取工艺及部分特性研究
丘苑新 1, 2,吴雪君 1, 2,*于 新 1
(1. 仲恺农业工程学院,广东 广州 510225;2. 华南农业大学,广东 广州 510642)
摘要:通过对香芋淀粉的不同提取方法进行比较,对提取出来的香芋淀粉的部分特性进行了研究。结果表明,用浓
度 0.3 mol/L的氨水提取香芋淀粉是较好的方法,提取出来的淀粉纯度较高;香芋淀粉糊的黏度随着温度的升高而降
低;香芋淀粉的黏度与其质量分数成正比;香芋淀粉冻融稳定性好,不易回生;凝胶性能差,凝胶产品弹性不大。
关键词:香芋淀粉;提取;黏度;凝胶性
中图分类号:TS253.9 文献标志码:A doi:10.3969/jissn.1671- 9646(X).2010.04.009
Research on the Extraction and Partial Properties of Taro Starch
Qiu Yuanxin1, 2,Wu Xuejun1, 2,*Yu Xin1
(1. Zhongkai University of Agriculture Engineering,Guangzhou,Guangdong 510225,China;
2. South China Agriculture University,Guangzhou,Guangdong 510642,China)
Abstract:In this article,the different extraction methods of the taro starch were compared,and partial characteristics can be
studied. The results indicated that using the density of 0.3 mol/L ammonia was the best method to extract the taro starch,the
purity of starch was high;the viscosity of the taro starch were reduced along with the temperature were promoted. The viscosity
of the taro starch be proportional with its content; the taro starchs freezing and thawing stability was good,and it was not
easy to revive,and the gelatin performance was bad,the elasticity of gelatiis was small.
Key words:taro starch;extract;viscosity;elasticity
第 4期(总第 205期) 农产品加工·学刊 No.4
2010年 4月 Academic Periodical of Farm Products Processing Apr.
文章编号:1671- 9646 ( 2010 ) 04- 0032- 03
2010年第 4期
因原料中含有的多酚类氧化酶活性较强,因此破
碎组织后不能让淀粉颗粒暴露于空气中[3]。从表 1可
以看出,氨法提取的淀粉是三者中最好的,提取出来
的淀粉纯度最高;离心法是三者提取淀粉速度最快
的,但淀粉纯度逊于氨法,其蛋白质、脂肪含量较
高,会对淀粉性质产生一定的影响;柠檬酸提取的淀
粉是三者中纯度最低的,且得到的淀粉会染上颜色,
效果不佳。从淀粉质构来说,氨法提取的淀粉坚硬、
紧密,离心法次之,柠檬酸法提取出来的淀粉结构比
较松散。离心法、柠檬酸法提取的淀粉纯度都低于国
标中对食用淀粉的要求,因香芋中含有一种既黏又滑
的黏多糖将很小的淀粉颗粒包围,影响了淀粉的提取
和纯化。
2.2 香芋淀粉糊的黏度变化
香芋淀粉糊的流变性曲线见图 1。
流体的黏度越高,流变性就越小。
从图 1可以看出,随着质量分数的增大,香芋淀
粉糊的黏度成倍增大,质量分数为 6%的黏度是质量
分数 4%香芋的 4倍。这是由于质量分数增大,相同
体积内直链淀粉和支链淀粉的量增多,颗粒膨胀困
难,黏度增高;同时,淀粉分子之间接触的机会增
多,分子间的氢键结合机会亦多,使黏度升高[4]。
香芋淀粉糊的黏度随着温度的升高而降低。温度
升高促进了分子的运动,提高了分子间的相互作用,
增大了淀粉糊的体积,从而使黏度下降;而冷却时,
由于分子聚集形成交联网络,使黏度增加。
2.3 蔗糖质量分数对淀粉糊黏度曲线的影响
配制质量分数为 6%的香芋淀粉糊,分别添加质
量分数为 6%和 12%的蔗糖,测定其关键点数值并绘
制黏度曲线。
蔗糖质量分数对香芋淀粉糊的影响见图 2。
由图 2可以看出,蔗糖的存在未改变曲线类型,
蔗糖质量分数的大小对淀粉糊黏度的影响不大,但
冷、热黏度均有所增加,且随蔗糖质量分数增加而增
大,成糊温度略有增高,冷、热稳定性降低,凝胶性
略有增强。
2.4 食盐质量分数对淀粉糊黏度曲线的影响
配制质量分数为 6%的香芋淀粉糊,分别添加质
量分数为 1%和 2%的食盐,测定其关键点数值并绘
制黏度曲线。
食盐质量分数对香芋淀粉糊的影响见图 3。
从图 3可以看出,随食盐的加入,香芋淀粉糊成
糊温度升高,最高热黏度降低,冷、热稳定性略增
强,凝胶性质略减弱。
2.5 明矾质量分数对淀粉糊黏度曲线的影响
配制质量分数为 6%的香芋淀粉糊,分别添加质
量分数为 0.3%和 0.6%的明矾,测定其关键点数值和
黏度曲线。
明矾质量分数对香芋淀粉糊的影响见图 4。
从图 4可以看出,明矾对淀粉糊黏度的影响很
大,随着明矾质量分数的增加,起糊温度和糊化峰值
温度改变不大,但是最高黏度值却随着明矾质量分数
的增加而减少,同时冷、热黏度降低幅度很大,热稳
表 1 不同淀粉提取工艺对理化指标的影响
提取方法
提取
时间
t/d
水分
含量
/%
脂肪
/%
淀粉
总量
/%
蛋白质
/%
纯度
/%
斑点
氨法
离心法
柠檬酸法
2
1
2
8.29
8.27
8.44
0.44
4.33
4.41
88.12
80.26
79.00
1.74
3.21
5.24
96.09
87.50
86.28



图 1 香芋淀粉糊的流变性曲线
6 000
5 000
4 000
3 000
2 000
1 000
500


/M
Pa
·
s
20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
温度 θ/℃


■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■



●● ●
●●
● ●
- 香芋质量分数 4%; - 香芋质量分数 6%■ ●
图 2 蔗糖质量分数对香芋淀粉糊的影响
图 3 食盐质量分数对香芋淀粉糊的影响
2 400
2 200
2 000
1 800
1 600
1 400
1 200
1 000
800
600
400
200
0


/M
Pa
·
s
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
时间 t/min
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0


θ/

温度曲线
● ●



● ●






▲▲
▲▲

▲▲


○○




○○
- 对照样; - 蔗糖质量分数 6%; - 蔗糖质量分数 12%●○ ▲
2 400
2 200
2 000
1 800
1 600
1 400
1 200
1 000
800
600
400
200
0


/M
Pa
·
s
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
时间 t/min
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0


θ/

温度曲线
● ●



● ●●
● ● ●▲

▲▲




▲▲

○○




○○



- 对照样; - 食盐质量分数 1%; - 食盐质量分数 2%●○ ▲
丘苑新,等:香芋淀粉提取工艺及部分特性研究 ·33·
农产品加工·学刊 2010年第 4期
随着人民生活水平的提高,西药的毒副作用已引
起人们的普遍关注,而中药的良好安全性也受到广大
消费者的认可,因此,杜仲雄花镇静催眠药物的进一
步研究开发必将具有更为广阔的前景。
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(上接第 31页)
定性变差了,但是冷稳定性增强。淀粉糊由于受到明
矾的影响,凝胶性变差,几乎不会发生淀粉回生。
2.6 香芋淀粉糊凝胶强度的分析
配制质量分数 6%的淀粉糊,高温糊化后,冷藏
16 h后,测定其凝胶强度。测得其凝胶破裂强度为
36 g,凝胶破裂强度小于 65 g,属于弱凝胶[5]。质量
分数 6%的香芋淀粉糊的凝胶性能很差,凝胶产品的
弹性不大。因此香芋淀粉不适合制作软糖等凝胶性淀
粉类食品,要通过淀粉改性才能将香芋淀粉应用于凝
胶类食品。
3 结语
通过对氨法、离心法、柠檬酸法 3种提取方法的
对比,结果表明,用氨水提取香芋淀粉是三者中效果
最好的方法,提取出来的淀粉纯度较高。
在淀粉糊中加入蔗糖,蔗糖的质量分数对淀粉糊
黏度的影响不大,并没有改变淀粉糊的曲线类型,但
成糊温度略有增高,冷、热稳定性降低,凝胶性略有
增强,冷黏度有所增加,黏度随蔗糖质量分数的增加
而增大;添加食盐的香芋淀粉糊成糊温度升高,最高
热黏度降低,冷、热稳定性略增强,凝胶性略减弱;
明矾添加量的增加对起糊温度和峰值温度改变不大,
峰值黏度随添加量增加逐渐降低,冷、热黏度降低幅
度很大,热稳定性降低,但是冷稳定性增强,凝胶性
急剧下降。
香芋淀粉糊的黏度随着温度的升高而降低。在一
定范围内,随香芋淀粉糊质量分数的增大,持水量增
多,对触变性的影响减小。冻融稳定性好,不易回
生,适用于制作冷冻食物。凝沉性不强,凝胶性能很
差,凝胶产品弹性不大,因此,香芋淀粉不适合制作
软糖等凝胶性淀粉类食品。
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图 4 明矾质量分数对香芋淀粉糊的影响
- 对照样; - 0.3%明矾; - 0.6%明矾●○ ▲
2 400
2 200
2 000
1 800
1 600
1 400
1 200
1 000
800
600
400
200
0


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Pa
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s
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
时间 t/min
100
90
80
70
60
50
40
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10
0


θ/

温度曲线
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