全 文 ：※基础研究 食品科学 2013, Vol.34, No.01 57
白栎淀粉的特性
尹月斌1，涂宗财1,2,*，王 辉1，张 朋1，张 露1，寇 玉1，黄小琴1
(1.南昌大学 食品科学与技术国家重点实验室，江西 南昌 330047；
2.江西师范大学生命科学学院，江西 南昌 330022)
摘 要：采用X射线衍射仪、粒度仪、差示扫描量热仪(DSC)、分光光度计、质构仪等对白栎淀粉的结构及性质进行
研究，并与玉米淀粉进行比较。结果表明：白栎淀粉颗粒粒径较小，平均粒径为3.15μm，结晶结构属A型，直链淀
粉含量18.90%，糊化温度为72.3～84.7℃；白栎淀粉溶解性和膨润力高于玉米淀粉；白栎淀粉糊具有透明度低、凝沉
性大、冻融稳定性差、黏度小、酶解率较高的特点；质构分析表明白栎淀粉糊凝胶强度较大，质地和口感较好。
关键词：白栎；淀粉；性质；结晶结构；质构
Characteristics of Starch from Quercus fabric Hance
YIN Yue-bin1，TU Zong-cai1,2,*，WANG Hui1，ZHANG Peng1，ZHANG Lu1，KOU Yu1，HUANG Xiao-qin1
(1. State Key Laboratory of Food Science and Technology, Nanchang University, Nanchang 330047, China；
2. College of Life Science, Jiangxi Normal University, Nanchang 330022, China)
Abstract：The structure and properties of starch extracted from Quercus fabric Hance were systematically studied
using X-ray diffraction (XRD) spectroscopy, laser scattering spectroscopy, differential scanning calorimetry (DSC),
spectrophotometry and texture analysis and were compared with those of corn starch. The results indicated that Quercus
fabric Hance starch had quite small granules with an average size of 3.15 μm. This starch contained 18.90% of amylase
and had a gelatinization temperature ranging from 72.3 to 84.7 ℃. The X-ray pattern indicated that it belonged to crystal
structure type A. The solubility and swelling power were bigger than those of corn starch. Quercus fabric Hance starch
paste showed low transparency, strong retrogradation, poor freeze-thaw stability, small viscosity and high enzymatic
hydrolyzability. Furthermore, texture analysis indicated its high gel strength and good texture and taste.
Key words：Quercus fabric Hance；starch；property；crystal structure；texture
中图分类号： TS235.5 文献标志码：A 文章编号：1002-6630(2013)01-0057-04
收稿日期：2011-11-01
基金项目：教育部博士点专项基金项目(20093601110003)
作者简介：尹月斌(1988—)，男，硕士研究生，研究方向为食品科学。E-mail：yinyuebin2008@163.com
*通信作者：涂宗财(1965—)，男，教授，博士，研究方向为食品资源开发与利用。E-mail：tuzc_mail@yahoo.com.cn
白栎(Quercus fabric Hance)系壳斗科(Fagaceae)栎
属落叶乔木，高10～20m，喜光和温暖气候，耐干旱瘠
薄，萌芽能力强，在经常砍伐的情况下萌蘖成灌木状，
是用作水土保持和薪柴等用途的优良树种。白栎主要分
布于我国淮河以南、长江流域、华南、西南各省区，江
西省的低丘山场均有分布，一般生长于海拔1900m以下
丘陵山区及山坡杂林木中[1]。白栎的木材强度高，用途
极广泛，亦可用于培养香菇、木耳及造纸；果实富含淀
粉，可酿酒、制豆腐、饲料和粉丝，是名副其实的绿色
食品；落叶可改良土壤；树皮、壳斗可提制栲胶等。有
些省区把栎属种类的坚果都称为“橡实”，因此白栎的
坚果是“橡实”的一种[2]。
Lei等[3]对白栎中的鞣花单宁进行了研究；林世铮等[4]
介绍了采用白栎淀粉制作腐干的工艺；沈宝江等[5]观察了
白栎的果实形态和结果特性；闵嗣番[6]、刘仁林[7]、汪玉
如[2]等分别研究了白栎果实的6大营养成分、矿质元素积累
动态规律；刘仁林等[8]还进行了白栎淀粉提取工艺、栎粉
保藏工艺以及栎粉豆腐加工技术的研究。目前国内外对白
栎淀粉特性研究较少，本实验对白栎淀粉结构及理化特性
进行研究，有利于人们进一步了解白栎，开发白栎产品。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
白栎 江西万安；玉米淀粉 北京厨大妈食品有
限公司；直链淀粉标品 美国Sigma公司。
乙醇、a-淀粉酶、硫酸、磷酸二氢钠、磷酸氢二
钠、氢氧化钠、碘、碘化钾、葡萄糖等均为分析纯。
58 2013, Vol.34, No.01 食品科学 ※基础研究
1.2 仪器与设备
多功能X射线衍射仪 英国Bede公司；Nicomp380
ZLS激光纳米粒度仪 美国PSS粒度分析仪公司；飞鸽
牌TDL-5-A型离心机 上海安亭科学仪器厂；T6新世纪
紫外-可见分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公
司；差示扫描量热仪 美国PE公司；NDJ-8S型数显黏
度计 上海精密科学仪器有限公司；CT3质构仪 美
国Brookfield公司。
1.3 方法
1.3.1 白栎淀粉制备工艺
白栎→仁壳分离→水洗→清水浸泡7d(每天换水2
次)→磨浆→打浆→200目滤布过滤→沉降→滤水→沉淀
干燥→白栎淀粉→粉碎过筛→白栎淀粉
1.3.2 白栎淀粉及其直链淀粉含量测定
淀粉测定参照GB/T 5009.9—2008《食品中淀粉
含量测定》第一法酶水解法；直链淀粉测定参照GB/T
15683—2008《大米直链淀粉含量的测定》。
1.3.3 白栎淀粉粒度分布测定
将样品配制成质量浓度1g/100mL的溶液，用乙醇为
分散剂，采用Nicomp380 ZLS激光纳米粒度仪测定淀粉颗
粒的微分粒度分布和平均粒径。
1.3.4 白栎淀粉结晶结构
用X射线衍射仪进行测试得到相应的衍射图，分析淀粉
结晶结构的变化。测定条件：特征衍射线Cu-Kα靶，石墨单
色器，管压40kV，电流40mA，扫描范围3°～40°，步长
0.02°/ 2θ，扫描速率2°/min。相对结晶度按公式(1)计算。
×100Ia+Ic
Ic相对结晶度/% = (1)
式中：Ia是X射线衍射图谱中非结晶区的面积；Ic是
结晶区的面积。
1.3.5 白栎淀粉溶解度和膨润力的测定[9-10]
配制质量浓度为2g/100mL的淀粉乳，取50mL在70℃
水浴中搅拌加热30min，于离心管中以3000r/min离心
20min，将上清液倾入已烘干至恒质量的铝盒中，置于
90℃水浴中蒸干，在105℃条件下烘干至恒质量，得被
溶解淀粉质量(m1)，称取离心管沉淀物质量(m2)，按公式
(2)、(3)计算其溶解度(S)和膨润力。
×100m1m溶解度/% = (2)
×100m2m×(100S )㝼⍺࡯/(g/g) = (3)
式中：m为淀粉样品干基质量/g。
1.3.6 白栎淀粉糊化温度测定[11]
用样品铝盒称取3.0mg左右的样品，按样品、水质量
比1:2的比例加入去离子水，密封后隔夜放置平衡。用差示
扫描量热仪(DSC)对糊化温度进行测定。扫描温度从30℃
到120℃，扫描速率为10℃/min。空盘作为参比，记录起始
温度(To)、峰值温度(Tp)、终了温度(Tc)和热焓值(ΔH)。
1.3.7 白栎淀粉糊透明度的测定[10]
称取一定量的淀粉样品，配成质量浓度1g/100mL的
淀粉乳，取50mL放于100mL烧杯中，置沸水浴中加热搅
拌15min，并保持淀粉乳的体积不变。冷却至25℃，以蒸
馏水作参照，设蒸馏水的透光率为100%，在620nm波长
处测定淀粉糊的透光率。
1.3.8 白栎淀粉糊凝沉性的测定[12]
称取一定量的淀粉样品，配制质量浓度为1g/100mL
的淀粉乳，在沸水浴中加热搅拌30min，冷却至室温，取
10mL置于25mL的具塞刻度试管中，静置，沉降24h后，
下层糊液的体积即为沉降积。
1.3.9 白栎淀粉糊冻融稳定性的测定[13]
称取一定量样品，置于烧杯中，配成质量浓度
3g/100mL的淀粉乳，置入沸水浴中20min，冷却至室温。
取约30mL倒入预先已称质量的50mL离心管内，称质
量。置入冰箱内，－18℃条件下冷冻18h，取出，室温自
然解冻6h。重复上述实验2次，在3000r/min离心20min，
去上清液称质量，按公式(4)计算析水率。
h100
m1m2
m1m0
ᵤ∈⥛/% = (4)
式中：m0为离心管质量/g；m1为样品和离心管质量/g；
m2为离心后沉淀和离心管质量/g。
1.3.10 白栎淀粉糊黏度的测定
将淀粉样品配成质量浓度为5g/100mL的溶液，沸水
浴30min使其糊化溶解，冷却后采用NDJ-8S型数显黏度
计3号转子，60r/min转速下测定淀粉糊的黏度。
1.3.11 白栎淀粉糊酶解率的测定
准确称取1.0g淀粉(m)溶于30mL磷酸缓冲液(0.2mol/L、
pH6.9)，沸水浴中加热30min，待冷却到25℃后加入
320单位的a-淀粉酶。60℃恒温水浴酶解2h后，用5mL
1.0g/100mL的硫酸终止酶解反应。离心后用80%乙醇洗未
被酶解的产物，再次离心后于80℃烘箱内将沉淀物干燥
至恒质量(m1)，同时每个样品在不加酶的条件下做同样的
操作以校正可溶性糖质量(m2)[14]。淀粉酶解率表示为酶解
后淀粉质量减少率，按式(5)计算酶解率。
h100
mm1m2䝊㾷⥛/% = m (5)
1.3.12 白栎淀粉糊质构特性[15-16]
称取一定量的淀粉样品，配成10g/100mL淀粉乳，
在沸水中加热30min，搅拌使之完全糊化，冷却至室温
后用CT3型质构仪测定其质构特性(硬度、弹性、内聚
性、胶着性、咀嚼性)。测定参数为：测试类型TPA质
构分析，探头TA10，TA-RT-KIT旋转基台，样品规格
20mm×20mm，预测试速率2mm/s，测试速率1mm/s，返回
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速率1mm/s，目标值5mm，间隔时间5s，数据记录10点/s，
负载单元100g。
2 结果与分析
2.1 白栎淀粉含量、粒径及溶解性
表 1 白栎淀粉含量、粒径及溶解性的测定
Table 1 Starch content, particle size and solubility of Quercus fabric Hance
淀粉种类 淀粉含量/% 直链淀粉含量/% 粒径/μm 溶解度/% 膨润力/(g/g)
玉米淀粉 84.30 26.20 15.10 5.70 8.94
白栎淀粉 80.10 18.90 3.15 6.39 10.78
由表1可知，白栎淀粉含量及直链淀粉含量都比玉米
淀粉含量低，白栎淀粉平均粒径为3.15μm，与玉米淀粉
平均粒径相比颗粒相对较小。而直链淀粉含量与粒径大
小会直接影响淀粉的糊化特性，故白栎淀粉与玉米淀粉
存在较大差异。溶解度与膨润力反映了淀粉与水之间相
互作用的大小。白栎淀粉的溶解度和膨润力都不大，但
都大于玉米淀粉，说明白栎淀粉较玉米淀粉易溶解吸水
膨胀。
2.2 白栎淀粉晶体结构
0 5 10 15 20 25 30 35 400
100
200
300
400
500
600
700
800
900
ᔎ
ᑺ
2θ/(°)
ⱑᷢ⎔㉝
⥝㉇⎔㉝
图 1 白栎淀粉的X射线衍射图谱
Fig.1 X-ray diffrance pattens of Quercus fabric Hance starch and corn starch
由图1可知，淀粉的X 射线衍射图谱由尖峰衍射特
征和弥散衍射特征两部分组成，是典型多晶体系的衍射
曲线，说明淀粉结晶结构包括结晶区与非结晶区(无定形
区)。白栎淀粉和玉米淀粉在2θ为15.1°、17.2°、18°、
23.5°附近都有强特征衍射峰，呈现与玉米淀粉相同的
A型结晶形态，由此推断白栎淀粉晶体结构也为A型。
经计算得知白栎淀粉和玉米淀粉结晶度分别为48.1%和
26.5%，这可能主要由于白栎淀粉的支链淀粉比玉米淀粉
含量高，而支链淀粉主要形成结晶区，故白栎淀粉结晶
度更大。
2.3 白栎淀粉糊化温度
由表2可知，白栎淀粉的糊化温度高于玉米淀粉
的糊化温度，这主要与白栎淀粉的颗粒大小、淀粉组
成及结晶结构等有关。一般来说，小颗粒淀粉内部结
构紧密，糊化温度比大颗粒高；支链淀粉含量高，结
晶度大，糊化温度和糊化焓也增大 [17]。白栎淀粉颗粒
粒径比玉米淀粉小，支链淀粉含量高，故其糊化温度
更高。
表 2 白栎淀粉的糊化参数
Table 2 Gelatinization parameters of Quercus fabric Hance starch and
corn starch
淀粉种类 To/℃ Tp/℃ Tc/℃ ΔH/(J/g)
白栎淀粉 72.3 79.5 84.7 16.3
玉米淀粉 65.8 73.9 78.2 14.5
2.4 白栎淀粉糊的特性
表 3 白栎淀粉糊的特性
Table 3 Paste properties of Querus fabric Hance starch and corn starch
淀粉种类 透光率/% 沉降积/mL 析水率/%黏度/(mPa·s) 酶解率/%
白栎淀粉 2.4±0.3 3.1±0.2 52.4±0.4 276.0±5.0 89.4±0.3
玉米淀粉 6.7±0.2 1.8±0.2 45.3±0.6 725.0±3.0 82.3±0.2
透明度是淀粉糊所表现出的重要外在特征之一，
直接关系到淀粉类产品的外观和用途[18]。冷冻和解冻会
使淀粉糊出现脱水收缩的现象，这是由于冷冻是一个剧
烈的过程，会对淀粉糊的结构造成严重破坏[19]。析水率
越低，冻融稳定效果越好。由表3可知，白栎淀粉的透
明度、凝沉性、冻融稳定性比玉米淀粉差，黏度比玉米
淀粉小，而酶解率比玉米淀粉大，这与淀粉糊化程度有
关，说明白栎淀粉更易水解。
2.5 白栎淀粉质构特性
表 4 白栎淀粉质构特性参数
Table 4 Texture profi le analysis (TPA) parameters of Quercus fabric
Hance starch and corn starch
淀粉种类 硬度/g 弹性 黏性/mJ 胶着性/g 咀嚼性/mJ 内聚性
玉米淀粉 38.19 7.85 0.24 18.68 1.44 0.49
白栎淀粉 77.07 5.76 1.16 20.55 1.16 0.27
由表4可知，白栎淀粉硬度、黏性、胶着性比玉米淀
粉大，说明白栎淀粉凝胶强度较大，具有较好的质地；
而弹性、咀嚼性和内聚性比玉米淀粉小，说明白栎淀粉
凝胶易破碎、口感较好、适宜食用。
3 结 论
3.1 白栎淀粉颗粒结构测定表明其属A型结晶结构，颗
粒粒径较小，平均粒径为3.15μm。白栎淀粉直链淀粉含
量为18.90%。
3.2 白栎淀粉溶解性和膨润力高于玉米淀粉。白栎淀粉
糊透明度低、凝沉性大、冻融稳定性差、黏度小、酶解率
较高。白栎淀粉糊经质构分析表明其硬度和黏性较大，咀
嚼性和内聚性比玉米淀粉小，具有较好的质地和口感。
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参考文献：
[1] 郑万钧. 中国树木志(第二卷)[M]. 北京: 中国林业出版社, 1985:
2235- 2337.
[2] 汪玉如, 刘仁林, 廖为明. 白栎果实矿质元素积累的动态规律[J]. 江
西农业大学学报, 2009, 31(1): 104-108.
[3] LEI Z T, JERVIS J, HELM R F. C-Glycosidic ellagitannins from
white oak heartwood and callus tissues[J]. Phytochemistry, 1999,
51(6): 751-756.
[4] 林世铮, 金正初, 吴日锋. 白栎腐干的制作工艺[J]. 新农村, 2000(6): 21.
[5] 沈宝江, 张豪杰. 白栎的果实形态和结果特性观察[J]. 中国野生植
物资源, 2007, 26(5): 54-56.
[6] 闵嗣番, 罗秋水, 李聚森, 等.不同时期采摘的白栎营养成分比较研
究[J]. 食品科技, 2008(7): 250-252.
[7] 刘仁林, 朱恒, 李江, 等. 白栎果实6大营养成分积累的动态规律[J].
经济林研究, 2009, 27(4): 7-11.
[8] 刘仁林, 王玉如, 廖为民. 白栎淀粉加工技术研究[J]. 江西食品工业,
2009(4): 23-24; 20.
[9] 洪雁, 顾正彪, 李兆丰. 蜡质玉米淀粉的性质及其在食品加工中的
应用[J]. 中国粮油学报, 2005, 20(3): 30-34.
[10] 张燕萍. 变性淀粉制造与应用[M]. 2版. 北京: 化学工业出版社, 2007.
[11] SINGH J, SINGH N. Studies on the morphological and rheological
properties of granular cold water soluble corn and potato starches[J].
Food Hydrocolloids, 2003, 17(1): 63-72.
[12] 黄强, 杨连生, 罗发兴, 等. 高黏度十二烯基琥珀酸淀粉钠理化性质
的研究(Ⅰ): 糊的性质[J]. 华南理工大学学报, 2001, 29(12): 42-45.
[13] 张运艳, 张晖, 姚惠源. 冻融稳定型羟丙基-磷酸单酯糯玉米淀粉的
制备工艺研究[J]. 食品工业科技, 2008, 29(5): 235-237; 240.
[14] 刘惠君. 热处理对直链淀粉扩增、蜡性及正常玉米淀粉物理性质
和酶解率的影响[J]. 中国粮油学报, 1998, 13(4): 25-29.
[15] 汪兰, 程薇, 乔宇, 等. 冻融循环处理对淀粉凝胶结构和性质的影响
[J]. 食品科技, 2010, 35(2): 177-182.
[16] 钟秋平, 谢碧霞, 王森, 等. 高压处理对橡实淀粉凝胶体质构特性的
影响[J]. 食品科学, 2008, 29(3): 66-70.
[17] SINGH N, INOUCHI N, NISHINARI K. Structural, thermal and
viscoelastic characteristics of starches separated from normal, sugary
and waxy maize[J]. Food Hydrocolloids, 2006, 20(6): 923-935.
[18] 杜先锋, 许时婴, 王璋. 等. 淀粉糊的透明度及其影响因素的研究[J].
农业工程学报, 2002, 18(1): 129-131.
[19] 卞希良, 邬应龙, 夏凤清. 淀粉糊凝沉特性的研究[J]. 粮油食品科技,
2005, 13(6): 46-48.