大米淀粉的糊化特性研究.pdf

2 0 0 9年 3月 第 3期 ( 总第 1 2 4期 ) 广 西 轻 工 业 G U A N G X I J O U R N A L O F L I G H T I N D U S T R Y 食 品 与 生物 大米淀粉的糊化特性研究 毛海锋 ， 吴卫 国， 肖华西 ( 湖南农业大学食 品科技学院， 湖南 长沙 4 1 0 1 2 8 ) 【 摘 要】 采用快速黏度分析仪( R v A ) 对不同 大米原淀粉的 糊化特性和不同 取代度的淀粉磷酸酯的糊化特性进行了 测定 和比较研究。RV A测试结果表明， 大米原淀粉中的直链淀粉含量、 大米淀粉磷酸酯中的取代度都对其黏度特性产生很大的影响。 【 关键词 】R V A ； 黏度特 性； 直 链淀 粉含量； 取代度 【 中图分类号 】 T S 2 3 1 【 文献标识码】 A 【 文章编号】 1 0 0 3 2 6 7 3 (2 0 0 9 ) 0 2 0 8 0 2 1 前 言 淀粉 是植 物能员 的贮存形式之一 ， 也是人类食物重 要的来 源 ， 除食 品工业外 ， 淀粉在纺织 、 造纸 、 医药 、 石油 以及化 工等 领 域也有着广泛的应用。淀粉的糊化有着广泛的实际意义： 作为 食 品 ， 淀粉必须糊化后才能被淀粉酶作用 ； 作 为施 胶剂或浆料 ， 糊化后的淀粉才能成糊以供涂抹， 因此对淀粉糊化性质的了解 是其应用 的依据 。 本文用快速黏 度分析仪测定 分析 了不 同大米 原淀粉 以及 大米淀粉磷 酸酯 的 R VA黏度特性 ，对深入 了解大米淀 粉及其 变性淀粉糊化挣 陛的研究有重要意义 2 材料 和方 法 2 1 仪器和材料 低质早粕 II 米淀粉 ( 自制 ) 、 低质晚籼碎 米淀粉( 自制) 、 优质 晚 籼 碎米 淀粉 ( 自制 ) ； 快 速黏度分析 仪( RV A S u p e r 4型 ， 澳大 利 业 N e w p o r t S c i e n t i f i c仪 器 公 司 生 产 ) ；分 析 天 平( 型 号 J A 1 0 0 3 ， L 海精密科学仪器有限公司) ； 全自动流动注射仪( F I AS t a r 5 0 0 0 ， 德 国 F O S S公司 ) ； 试剂均 为分析 纯。 2 2 磷 酸酯淀粉的制备 用浸泡法来制备淀粉磷酸酯。首先将 1 0 g 磷酸盐、 6 g尿素 溶 于 1 O O mL蒸馏水 中 ， 加入 1 0 0 g 淀粉 ， 调 p H值 5 8 ， 在 5 O 温水 中搅拌 3 0 mi n ，过滤 ，在 4 5 干燥 含水量至 5 1 0 左 右 ， 然后分 别在 1 3 0 C、 I 4 0 、 1 5 0 、 1 6 0 ：1 2 、 1 7 0 C 下酯化 ， 得 出取代度不 同的磷酸酯淀粉 。 2 3 直链 淀粉含量的测定方 法 用伞 自动流动注射仪 ( F I A S t a r 5 0 0 0 ， F OS S ， L t d ， S w e d e n ) 测定直链淀粉含 。这是一种新型 的连续流动分析技术 。 这 种 技术是把一定体积的试样溶液注入到一个流动着的、 非空气间 隔的试剂溶液( 或水) 载流中 ， 按照 比较法 ， 由标准溶液所绘制 的 工作曲线测定试样溶液中被测物质的浓度。 大米淀粉样品脱脂 后 ， 将大米淀粉铺成一薄层在表面皿或观察玻片上， 或者装在 纸袋中， j 标样在同一室中放置 2灭， 以使残余甲醇挥发并达 到水分 的平衡。称靖两份 l 0 0 + 一 0 5 mg测试样品分别装入 1 O O mL容量瓶 中。用移液管小心加入 1 mL 9 5 f 、 ， V ) 乙醇 到测 试样品 中 ， 加入 的时候将粘 在瓶壁上的少 请淀粉 冲下 ， 微微晃 动让淀粉分散开。再移取 9 0 mL浓度为 l mo l L的氢氧化钠溶 液并轻轻摇匀， 保证瓶壁 上没有任何淀粉， 随后将混合物在沸 水浴 中加热 1 0分钟进 行糊 化以分散直链 淀粉 。 在加碱液后 ， 转 移和水浴过程中要小心不让淀粉颗粒粘在瓶擘 。 然后取出不 要摇 动 ， 冷却至室温 ， 放 置至 少 2小 时( 或过夜) ， 加蒸 馏水定容 并充分振摇。 2 4黏度 曲线的测定方法 (1)测 定 按 A A C C ( A me r i c a n As s o c i a t i o n 0 f C e r e a l C h e mi s t r y ) 规程( 1 9 9 5 6 1 0 2 ) 要求 ， 即含水 在 1 4 时 ， 样 品 量 3 0 0 g ， 蒸馏水 2 5 0 0 mL 。测定过程 中， 加热过程是从 5 0 开 始以缚分钟增加 5至 9 5 ， 然后在 9 5 保温 2 7分钟 ， 冷却 过程是从 9 5 开始以每分钟降低 5 至 5 0 ，然后在 5 0 C 保 温 2分钟 。搅拌器初始 1 O s 内转 速为 9 6 0 r mi n ， 之后 维持在 1 60 rmi n。 快速粘度分析仪( RV A) 可 以完整地记 录整个加热升温、 热 保温 、 降温及冷保温 中的黏度与时间 的变化 。曲线 上反 映的是 淀粉与水整个混合物体系即淀粉糊 的糊化 状态， 而不是某个淀 粉颗粒 的溶胀情况。 3结果 与分析 3 1 不同淀粉的黏 度特 定分析 将 自己制取的低质 早籼米淀粉 、 低质晚籼碎米淀粉 、 优质 晚籼碎米淀粉按上述方法进行 R VA黏度 曲线测定 ，结果见表 1 和 图 l 。 表 1 不同原 淀粉 的黏度 特性和直链淀粉 含量 样品 峰值 黏 艇低 黏崩解 值最 终黏； 值 峰 值时 成 糊温 直链 淀 度 ( c p ) 度 ( c p )0 -p ) 度( c p ) ( c p ) M( rain 度 ( )粉禽最 低 质旱籼5 9 2 3 1 9 4 9 3 9 7 4 4 5 6 0 1 3 6 3 44 7 8 4 2 9 8 6 米 淀粉 低质晚籼5 3 o 4 l 8 2 5 3 4 7 4 4 7 4 8 - 5 5 6 4 4 7 8 2 3 2 8 5 2 碎米 淀粉 优质晚籼5 2 4 2 1 3 8 7 3 8 5 5 2 7 5 5 - 2 8 4 7 4 7 5 4 5 2 5 5 3 碎米淀 粉 从表 1 和图 1 中我们可 以看出 ， 低质 早籼碎米淀粉和低质 晚籼碎米淀粉的 R VA曲线趋势都一样， 它们在 9 5 恒温的时 候有 很小 的波 峰并且达 到 9 5 以后 的 曲线 基本 卜重合 了 ， 而 优质晚籼碎米淀粉在 9 5 o C 恒温的没有那个波峰并且黏度下降 速度 比前面两种淀粉要快，最终温度也 比前面 2种淀粉小很 【 作者简介 】 毛海锋( 1 9 8 2 一 ) ， 男， 湖南常德人， 硕士研究生， 研究方向： 食品科学。 8 多， 并且除了崩解值三者差不多外， 其余各项数据都要比前面 两种淀粉小。 以上分析说明淀粉糊的峰值黏度、 最低黏度、 最终 黏度、 峰值时间、 成糊温度与直链淀粉含量成正关系， 也就是随 着直链淀粉含母的增大而变大， 降低而变小 ； 消减值的绝对值 与直链淀粉含量成负关系， 随直链淀粉的下降而增大。 图 1 不同原淀粉的 RVA黏 度曲线 3 2 大米淀粉糊的黏度曲线测定 不同取代 度的淀粉磷 酸酯 的 R VA黏 度 曲线 也是不 一样 的 ， 如下冈 ， 分别是原淀粉和 以上不 同温度反应下 的淀粉磷酸 酯的 R V A黏度曲线 。 表 2 各原淀粉的黏度 曲线特征值 图2 原淀粉与淀粉 磷酸酯的 RVA黏度曲线 从 面的罔表 中我们可以看出 ，原淀粉的 R VA黏度曲线 明 -j 后而的 5种磷酸酯有很大差异 ， 波峰波谷要少 的多。黏 度特征值也不同， 号样品原淀粉开始糊化温度 7 8 - 4 ， 是 6 个样品里面最高的， 而号淀粉糊的糊化温度 6 3 2 C， 号淀 粉糊的糊化温度 6 2 3 1 2 ，号淀粉糊的糊化温度是 6 2 4 ， 号淀粉糊的糊化温度在 6 2 3 5 ，淀粉经过磷酸酯变性后糊化 温度降低了， 且变性后的糊化温度都差不多， 也就是说淀粉磷 酸酯后成糊温度会降低，但与取代度的大小没有很大的关系。 但 6号淀粉磷酸酯却在起始温度 5 &C 时就糊化了，这应该是 淀粉在 1 7 0 酯化反应时因为反应温度过高就已经糊化、 炭化 的缘故。淀粉糊的峰值黏度、 最低黏度、 最终黏度、 崩解值以及 消减值的绝对值都是都是与磷酸酯取代度成正关系的， 随着取 代度的升高而上升， 又随着取代度的减少而下降， 号样品的 这些特征值下降幅度比较大， 这是由于高温条件下磷酸盐和淀 粉分子之间除发生酯化反应外， 还包含着其它反应 ， 如淀粉分 子的降解反应及交联反应等， 甚至可能炭化。 4结 论 (1) R V A曲线 以及 R V A黏度 曲线特征值 的分析结果表 明： 原淀粉直链淀粉含量越高起峰值黏度、 最低黏度和和成糊 温度越高， 而消减值的绝对值却与之相反。 ( 2) 淀粉磷酸酯糊 的黏度性质 取 代度 相关 ， 取代度越大 的磷酸酯淀粉峰值黏度 、 最低 黏度 、 最终 黏度 、 崩解值 以及消减 值 的绝对值都是 都是 可 取代度成 关系的。 参考文献 【 1 】 白卫 东， 王琴， 李伟雄 不同介质奈件对银 杏淀粉 糊流 变特性的影 响 农业工程学报 ， 2 0 0 6 ， 2 2 ( 7 ) ： 3 8 4 1 【 2 】 李光磊， 李新华等 抗 性淀粉黏度特 性的研 究【 J l l 粮 油加工 与食 品机 械 ， 2 0 0 6 ，2 ：8 0 8 2 【 3 1 杨晓蓉， 李歆， 凌家煜 不同类别大米糊化特性和直链淀粉含量的差异 研 究U 1 中国粮 油学报， 2 0 0 1 ， 1 6 ( 2 ) ： 3 7 - 4 2 f 4 】 董颖超， 泰玉昌等 小米粉 RVA糊化特性 的研 究U 】 _ 食品研 究与开发， 2 00 7 ， 7 ： 5I 一5 4 【 5 j 钱建亚， 顾 林 三种常 用淀粉 糊化测定方法的 比较 【 J 1 _ 西部粮 油科技， 1 9 9 9 ， 2 4 (4 ) ： 4 2 4 6 f 6 l t新平， 沈明 星等 太湖地 区晚粳 地方种稻米 RVA谱 特征 多样性分 析 作物学报2 0 0 6 ，3 2 ( 1 2 ) ： 1 9 0 2 1 9 0 8 【 7 1 池晓菲， 吴殿星 五种禾谷 类作物淀粉糊化特性的比较研究【 l I l 作物学 报 2 0 0 3 2 9 ( 2 ) ： 3 0 0 - 3 0 4 刘奕， 徐海明等 稻 来脱脂与未脱脂米粉的 DS C热力 曲线和 RVA特 征值 比较 浙江大学学报， 2 0 0 5 ， 3 1 ( 5 ) ：5 1 8 - 5 2 3 ( 上接第 5页 ) 参考文献 f 5 】 章银良 食品检验教程 M1 北京： 化学工业出版社，2 0 06 王放， 王显伦 食品营养保健 原理 与应 用 MI AI： 京： 中国轻工业 出版社， 1 6 1 陈敏， 王世平 食品掺伪检验技术【 M】 北京： 化学工业 出版社， 2 0 0 7 1 9 9 7 【 7 】 钮伟 民， 孙 力 保健 食品 中茶 多酚含量的测定 【 1