莲子淀粉性质的研究进展

摘要 淀粉是莲子的主要成分，决定着莲子制品的性质和加工要求。着力于阐述近年来有关莲子淀粉分子特性、颗粒特性、糊化特性和加工改性等的研究进展，为今后莲子加工提供理论依据，并为促进莲子资源的更加合理利用奠定基础。

关键词 莲子；淀粉；糊化；性质

中图分类号 TS235.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）07-0317-01

莲子是一种特种挺水宿根经济植物[1]。经国家商品检验局测定，净莲肉淀粉含量高达62%。最近几年，我国莲子种植越来越多，在其淀粉品质特性研究方面也取得一定的进展，但在莲子淀粉的加工方面仍很欠缺。

1 莲子淀粉的分子特性

目前，很多学者对莲子淀粉的分子特性进行了研究，发现了莲子淀粉的组成、分子量、分子结构。卓晓红等研究结果表明，天然的莲子淀粉中包括直链淀粉和支链淀粉，其中直链淀粉的含量达42%[2]。曾绍校等对莲子淀粉进行了分离提纯，测定出其重均分子量为1.7×106，聚合度为10 450，其中直链淀粉的重均分子量为6.4×105，聚合度为3 970；支链淀粉的重均分子量为2.8×106，聚合度为17 470。莲子支链淀粉有A、B1、B2、B3、B4 5级分支[3-6]，且分支度较低；主链上有2级分支，其他支链上有1～2个分支；莲子淀粉的A链、B1链、B2链、B3链、B4链的平均聚合度分别为8、33、35、86、1 116。

2 莲子淀粉的颗粒特性

淀粉的颗粒特性包括其形态、大小、轮纹、偏光十字和晶体结构等。曾绍校等研究结果表明，莲子淀粉颗粒多呈椭圆形，表明光滑，且无裂纹和破损；其粒径为3～25 μm，平均粒径为12 μm。根据淀粉颗粒X-射线衍射图样，知道莲子淀粉颗粒具有结晶性结构。根据X-射线衍射图样将淀粉分别划分为A、B和C 3种类型，人们普遍认为C型是A型和B型的混合物。当通过计算机图谱比对分析，结果证明莲子淀粉颗粒的结晶结构是C型，也就是说是A与B的混合型。杨 彬等对莲子淀粉的微观结构和膨胀特性进行了初步分析，结果表明：淀粉颗粒的粒径受热增大，100 ℃时的淀粉颗粒的膨胀率为0 ℃的9.93倍。而通过显微观测则发现，淀粉膨胀形成的囊在80 ℃开始破裂，100 ℃时几乎全部破裂。测定莲子淀粉溶液流变性后发现，当浓度一样时，其表观黏度随加热温度的上升而增加，同时表观黏度随溶液浓度的增大而增大，表现为假塑性流体。

3 莲子淀粉的糊化特性

应用淀粉之前要对其进行糊化。淀粉的糊化包括淀粉糊的黏度性质、流变学性质和热力学性质，冻融稳定性、凝沉稳定性、透光率等。淀粉糊的透明度是由其直链淀粉和支链淀粉所占比例的差异决定的，直链淀粉含量高的淀粉透明度低，颗粒大的淀粉易膨胀糊化，透明度高，反之则透明度低[7-9]。淀粉糊的冻融稳定性是指淀粉糊经过冷冻取出融化后保持原来胶体结构的性质。刘 楠等研究发现淀粉糊经过9次冻融循环后，莲子淀粉糊析水率达47%，表明其冻融稳定性差。黄悦雄等研究发现莲子淀粉的溶解度和膨润力均随温度的升高而增大，溶解度较低（95 ℃时，溶解度为17.5%），膨润力较低（31.98%），属限制型膨胀淀粉。曾绍校等利用差示扫捕量热仪研究了莲子淀粉的糊化动力学，结果表明莲子淀粉的糊化起始温度、终止温度分别为64.4、77.9 ℃。

4 莲子淀粉的加工改性品质特性

在不同的温度条件及不同的水分含量情况下，淀粉的物理化学性质、颗粒特性会发生改变。淀粉由原来的多晶结构转变为非晶结构，分子结构也可能会遭到破坏。因此，其糊化特性也遭到改变，使莲子淀粉的应用范围更加广泛。卓晓红等研究表明，若想在一定程度上抑制莲子淀粉在高含水量状态的返生，可以通过3种方式。这3种方式分别是高压均质、超声波、Q-淀粉酶有限酶解。在均质压力不大于70 MPa范围内，逐渐提高均质压力，莲子淀粉返生逐渐困难。第2个抑制莲子淀粉返生的是运用超声波技术。该技术抑制淀粉返生的最佳作用条件为：100 mL质量分数为2%的糊化完全的莲子淀粉糊，功率60 W，工作时间3 s，间隔时间3 s，作用次数30次。这3种方式效果最好的使用Q-淀粉酶酶解。控制水解率，不使酶解过度，以免破坏淀粉的呈味物质为酶解的关键控制点。曾绍校等研究了高压均质、超声波和微波处理对莲子淀粉的影响。试验结果表明，高压均质和超声波对莲子淀粉结构的影响与卓晓红等的结果一样。而试验中使用微波处理后，莲子淀粉的返生沉淀量和特性黏度变化不大。根据分析判断，这点与其高直链淀粉含量关系密切[9]。林鸳缘等研究结果发现，添加瓜尔豆胶后，会使起糊温度降低，峰值黏度显著提高，热稳定性和冷稳定性都会下降，与添加量成正比；当瓜尔豆胶添加量为0.5%时，淀粉凝沉性基本无变化；增加到1.0% 时，淀粉凝沉性减弱。除此之外，这个瓜尔豆胶可显著降低莲子淀粉糊的析水率，从而增加莲子淀粉糊的冻融稳定性。张 帆等结果发现干热变性处理对提高莲子淀粉糊冻融稳定性的作用不明显[11]；布拉班德黏度曲线显示，添加海藻酸钠进行干热变性后莲子淀粉起糊温度明显降低，终值黏度降低，热稳定性降低，冷稳定性增强，凝沉性减弱。添加海藻酸钠进行干热变性可以提高莲子淀粉膜的机械性能和阻水性，降低膜的溶解度[2，10-11]。

5 结语

随着科学技术的不断发展，人们对可再生原理的关注越来越多。而莲子作为一种高淀粉含量的植物，其利用价值非常大。虽然近些年对莲子淀粉特性方面的研究成果较多，但是对莲子淀粉的应用方面的研究尚有不足。随着研究技术的不断提高和设备的日益完善，莲子作为一种淀粉资源，其开发利用将会更加深入。

6 参考文献

[1] 郑宝东，郑金贵，曾绍校.我国主要莲子品种营养成分的分析[J].营养学报，2003，25（2）：153-156.

[2] 卓晓红.莲子淀粉分子结构的研究与应用 [D].福州：福建农林大学，2006.

[3] YUAN R C，THOMPEON D B，BOVER C D.Fine stricture of Amylopctin in Relation to Gelatinization and Retrogradation Behavior of Maize Starches from Three wx—containing Genotypes in Two Inbred Lines [J].Cereal Chem，1993，70（1）；81-89.

[4] 杜先锋，许时婴，王雄篇.葛根直链淀粉和支链淀粉分离纯化的研究 [J].食品与发酵工业，1998，24（4）：18-21.

[5] 张维杰.糖复合物生化研究技术[M].杭州：浙江大学出版社，1994.

[6] 张元超，李伟雄，黄立新.赤小豆淀粉性质的研究 [J].食品科学，2006， 27（3）：44-47.

[7] 黄来发.食品增稠剂 [M].北京：中国轻工业出版社，2009.

[8] 罗志刚，高群玉，杨连生.甘薯淀粉性质的研究[J].食品科技，2004（2）：15-17.

[9] 高福成.微波食品 [M].北京：中国轻工业出版社，1999：20.

[10] 苏贝，邓放明，刘沙.莲子淀粉品质特性的研究进展[J].农产品加工：创新版，2010（2）：52-54.

[11] 张帆，林鸳缘，郑宝东.干热变性莲子淀粉制备工艺对其成膜特性影响的研究[J].中国粮油学报，2012，26（12）：39-44.