葛根与几种植物的淀粉特性检测

卢成瑛，李 贵，桂克印，卜晓英，陈功锡

(1.吉首大学 植物保护与利用湖南省高校重点实验室，湖南 吉首 416000；2. 吉首大学 林产化工工程湖南省重点实验室，湖南 张家界 427000)

葛根与几种植物的淀粉特性检测

卢成瑛1,2，李 贵1，桂克印2，卜晓英2，陈功锡1

(1.吉首大学 植物保护与利用湖南省高校重点实验室，湖南 吉首 416000；2. 吉首大学 林产化工工程湖南省重点实验室，湖南 张家界 427000)

在原有检测基础上对葛根、马铃薯、玉米、甘薯、糯米、籼米、白莲、高梁米、红腰豆、绿豆、燕麦及小米12种植物淀粉进行更深入的特性实验，旨在快速检定葛根淀粉及其他淀粉。结果显示：葛根淀粉黏度、透光率、冻融稳定性、膨润力与溶解度等特性和其他植物淀粉有较大的差别，籍此可较快地鉴定葛根淀粉。

葛根；淀粉；特性

Abstract：In order to provide experimental references for distinguishingPueraria lobatestarch and starches from other plants,some properties of starches fromPueraria lobateand 11 other plants including potato, corn, sweet potato, glutinous rice, oat,millet, mung bean, sorghum, long-grain nonglutinous rice and red kidney bean were measured.Pueraria lobatestarch and starches from the other plants exhibited large differences in viscosity, transparency, freeze-thaw stability, swelling power and solubility.This will make it easy to rapidly identifyPueraria lobatestarch.

Key words：Pueraria lobate；starch；properties

葛根淀粉为张家界著名的传统食品，深得湘西山区各族人民厚爱，其营养丰富，含大量维生素、多糖和Ca、Zn等元素[1-2]。葛根淀粉具有显著的生津止渴、清热解毒作用，食用方法多种多样，荤素咸淡皆宜。近年来对葛根和葛根淀粉的药理作用和开发利用研究较多，有许多含葛根成分的中成药问世[3-5]。作为张家界的著名特产，葛根淀粉大量涌入张家界市场，为山区农民和许多企业带来了显著的经济效益，同时也有部分掺假葛根淀粉混入市场。本实验在前期研究基础[6]上继续进行葛根淀粉和其他一些植物淀粉特性检测，以期快捷鉴定葛根淀粉，保障食品质量与安全。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

葛根、马铃薯、甘薯、玉米、籼米、糯米、白莲、高粱米、红腰豆、绿豆、燕麦及小米均购于张家界市场，实验室自制淀粉。

支链淀粉标准品 Sigma公司；其他试剂均为国产分析纯。

UV757CRT紫外-可见分光光度计 上海精密科学仪器有限公司；AEG-220分析天平 日本Shmadzu公司；LD5-2A离心机 北京医用离心机厂；BCD-228CH冰箱河南新飞电器有限公司；9146MBE电热鼓风干燥器 日本Yamato株式会社。

1.2 方法

1.2.1 淀粉黏度与透光率测定[2,7]

取2.00g淀粉置于三角瓶中，加入蒸馏水40mL，混匀，相应温度下水浴加热20min，进行黏度检测，黏度用流速表示，本实验用25mL碱式滴定管，出口直径1mm，将15mL淀粉液吸至滴定管后，秒表计时至淀粉液下降10mL，此时间即流动速度用以指示淀粉的黏度。透光率则是将1%的淀粉溶液加热20min后冷却，以蒸馏水为参比，用紫外-可见分光光度计于620nm波长处测其透光率。

1.2.2 淀粉溶解度与膨润力测定[8-9]

取2g/100mL的淀粉悬液置设定温度中水浴30min，将淀粉糊倒入离心管，3000 r/min离心20 min。将上清液倾入蒸发皿，80℃烘干后置105℃烘至质量恒定，称质量得上清液干燥物即被溶解淀粉质量，另称离心管总质量计算淀粉糊质量。

式中：m1为被溶解淀粉质量；m0为总淀粉干质量。

式中：m2为离心后淀粉糊质量。

1.2.3 淀粉凝沉性测定[8-9]

取1g/100mL淀粉悬液在90℃水浴中搅拌糊化30min，冷却后置于50mL量筒中，观测淀粉糊的分层及其界面下降的高度，记算静置24h时上层液体所占管内淀粉悬液总体积百分比，以此检测淀粉糊的凝沉特性。

1.2.4 淀粉冻融稳定性测定[10-11]

配制6g/100mL淀粉悬液在90℃水浴中搅拌糊化20min，倒入50mL离心管，置于－18℃冰箱20h，再常温解冻4h，3000r/min离心20min，弃上清液，称取沉淀物质量，计算析水率，以此代表淀粉的冻融稳定性。如此连续3次冻融循环测定析水率。

式中：m1为淀粉糊质量；m2为沉淀物质量。

2 结果与分析

2.1 淀粉的黏度与透光率

表1 不同植物淀粉的黏度和透光率Table 1 Viscosities and transparencies of starches from different plants

由表1可见，不同植物淀粉透光率随温度的升高而增大，黏度的变化则不一，80～100℃时葛根、玉米、白莲、红腰豆、甘薯淀粉的黏度随温度的升高而增大，其余几种植物淀粉的黏度则随温度的升高而减小，葛根淀粉黏度在90、100℃时黏度分别为27.0s/mL和30.4s/mL，明显高于其他植物淀粉。葛根淀粉80℃时透光率居中，但同样在90～100℃时升高较快，分别为23.28%和33.45%，低于甘薯、马铃薯淀粉，高于其他植物淀粉。

2.2 淀粉的溶解度与膨润力

图1 不同植物淀粉的溶解度Fig.1 Solubilities of starches from different plants

由图1可见，实验用植物淀粉溶解度多在70℃时较低。葛根淀粉在70～80℃时溶解度均为4%，90℃快速提高至8.54%；籼米和红腰豆淀粉70℃时溶解度很低，分别为0.51%和0.19%，80℃时分别快速提高至8.05%和9.45%，90℃时相对稳定；籼米、白莲、绿豆淀粉80℃溶解度均略高于90℃时的溶解度，提示它们在80～90℃时溶解性相对稳定；糯米淀粉在3个温度下的溶解度均为最高，90℃时为15.53%；燕麦淀粉90℃时溶解度最低，为3.13%，但它较稳定，3个不同温度处理相差很小，其70℃和80℃时分别为2.87%和3.12%。以90℃时各植物淀粉溶解度从高到低依次为：糯米≥玉米≥高粱≥小米≥甘薯≥红腰豆≥马铃薯≥葛根≥籼米≥绿豆≥白莲≥燕麦。

图2 不同植物淀粉的膨润力Fig.2 Swelling powers of starches from different plants

由图2可见，植物淀粉的膨润力多随温度升高而增大，马铃薯、燕麦、甘薯淀粉则是80℃时的膨润力略高于其90℃时的膨润力；70～80℃膨润力较为稳定，值差小于1的有葛根、糯米淀粉，80～90℃膨润力相近值差小于1的有马铃薯、籼米、燕麦淀粉；马铃薯在3个温度下的膨润力均为最高，90℃时为16.41%；葛根淀粉起始膨润力较高，70℃时即为10.31%，80℃稍有升高，为10.50%， 90℃升高较快，为14.12%；葛根淀粉与马铃薯、籼米、玉米、甘薯淀粉等常见的可能掺入的植物淀粉的膨润力在70℃时差别较明显。90℃时各植物淀粉膨润力从高至低依次为：马铃薯≥葛根≥籼米≥高粱≥甘薯≥小米≥玉米≥糯米≥红腰豆≥白莲≥燕麦≥绿豆。

2.3 淀粉的凝沉性

凝沉主要是由于直链淀粉分子间结合形成较大的颗粒或束状结构，当体积增大到一定程度时，就形成了沉降。由图3可见，葛根淀粉的凝沉度为76.48%，与籼米、红腰豆淀粉相近，但三者可从形态、膨润力、溶解度3各指标鉴别；高梁淀粉凝沉性最高为86.425%，马铃薯淀粉相对较低为66.37%； 90℃时各植物淀粉凝沉度从高到低依次为：高粱≥甘薯≥玉米≥糯米≥白莲≥燕麦≥红腰豆≥葛根≥籼米≥小米≥马铃薯。

图3 不同植物淀粉的凝沉特性Fig.3 Retrogradation of starches from different plants

2.4 淀粉的冻融稳定性

图4 不同植物淀粉的冻融稳定性Fig.4 Freezing-thawing stability of starches from different plants

含直链淀粉的淀粉糊在冷却或放置过程中会发生析水收缩现象，但不同种类的淀粉糊或淀粉颗粒溶胀的方式不同，其析水收缩的程度也不一样。由图4可见，各植物淀粉24、48、72h三次析水率相差不大，大多在10%之内，以第3次循环(72h)析水率数据分析，甘薯淀粉糊析水率最小，为29.69%，葛根、白莲淀粉次之，分别为40.88%和46.33%；燕麦淀粉糊析水率最大，为80.44%，糯米、红腰豆淀粉次之，分别为76.26%和74.16%，表明本实验所用植物淀粉中以燕麦淀粉的冻融稳定性最低，甘薯淀粉的冻融稳定性最好，葛根、白莲淀粉冻融稳定性较好，冻融稳定性好的淀粉可用于冷冻食品制备。72h时各植物淀粉冻融稳定性从高到低依次为：甘薯≥葛根≥白莲≥籼米≥马铃薯≥绿豆≥小米≥高粱≥玉米≥红腰豆≥糯米≥燕麦。

3 结 论

淀粉特性因植物来源不同而不同。葛根淀粉的黏度80℃时居中，90、100℃时快速升高，分别为27.0s/mL和30.4s/mL，明显高于其他植物淀粉；透明度也是80℃时居中，90、100℃时快速升高，100℃时为33.45%，次于甘薯与马铃薯淀粉，但高于其他多种植物淀粉；葛根淀粉溶解度在70～80℃时稳定，90℃快速提高至8.54%，与马铃薯淀粉相近与甘薯淀粉差别加大，按70℃溶解度指标可与籼米、糯米淀粉相区别；葛根淀粉膨润力在70～80℃时较稳定，90℃快速提高至14.12%， 与马铃薯、籼米、玉米、甘薯淀粉等常见的可能掺入的植物淀粉膨润力在70℃时有明显差别；葛根淀粉凝沉度为76.48%，与籼米、红腰豆淀粉相近，但三者可从形态[6]、膨润力、溶解度鉴别；葛根淀粉糊冻融稳定性较好，析水率在48h时升高较快，但与72h析水率相近，分别为39.47%和40.88%，仅次于甘薯淀粉，该特点有别于多种植物淀粉。本实验结果与文献报道不尽一致[12-15]，这与植物淀粉品种、产地、采集季节、加工与实验方法差别有关。要准确快速地鉴定葛根淀粉等各种植物淀粉尚有待深入研究，积累更多的实验资料数据，建立科学标准的检测程序。

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Properties of Starches fromPueraria lobateand Some Other Starchy Plants

LU Cheng-ying1,2，LI Gui1，GUI Ke-yin2，BU Xiao-ying2，CHEN Gong-xi1
(1. Key Laboratory of Plant Resources Conservation and Utilization, Jishou University, Jishou 416000, China；2. Key Laboratory for Forest Products Chemical Industry Engineering of Hunan Province, Jishou University, Zhangjiajie 427000, China)

TS231

A

1002-6630(2010)17-0107-03

2010-03-21

国家科技基础条件平台建设子项目(2005DKA21006)

卢成瑛(1952—)，女，教授，研究方向为资源植物开发利用。E-mail：lcy2109@163.com