微量成分对葛根淀粉凝胶特性的影响

艾芳芳，夏 宁，滕建文，韦保耀

（广西大学轻工与食品工程学院，广西南宁530004）

微量成分对葛根淀粉凝胶特性的影响

艾芳芳，夏 宁*，滕建文，韦保耀

（广西大学轻工与食品工程学院，广西南宁530004）

研究了蛋白质、脂肪、灰分、葛根素等微量成分对葛根淀粉凝胶特性的影响。通过TPA测定，发现人的咀嚼并不能识别出微量成分含量对其质构的差异，结合感官评定得出微量成分含量越高的葛根淀粉凝胶所具有的葛根清香和葛根汁色泽也越明显。葛根素的添加量在1%以下对凝胶的硬度和黏度影响较大，但葛根素无色无味，是特殊的功能性成分，适合在新产品中作为特征性物质存在。以上研究结果均为新产品开发和葛根淀粉应用提供理论依据。

葛根淀粉，TPA，感官评价，葛根素

工业淀粉，如玉米淀粉、木薯淀粉和葛根淀粉等，是将淀粉原料加水破碎，并经过筛分、离心等手段分离杂质后干燥而成的。生产过程的分离强度决定了淀粉中杂质的多少。淀粉中的杂质，也就是淀粉中的微量成分，主要包括矿物质、蛋白质、脂肪等。葛根淀粉还含有特征物质——葛根素，它是葛根中的功效成分，也影响着葛根淀粉及其淀粉制品的风味和色泽。淀粉中微量成分对淀粉的质构特性有很大影响。Lyon等研究显示蛋白质含量与稻米蒸煮食味品质的粘度成负相关［1］。脂类化合物与直链淀粉分子的结合对淀粉颗粒糊化、膨胀和溶解具有强抑制作用［2］。在淀粉基物料中添加脂类可以调节其流变性质、热学性质以及酶解性质等［3］。葛根淀粉作为特种淀粉，在食品加工中应用时除了注重淀粉的理化特征和质构特性外，还追求葛根食品的风味和功能，但目前未见有关于包括葛根素在内的微量成分对葛根淀粉凝胶特性影响的研究报道。本文采用微量成分含量不同的葛根淀粉样品进行实验研究，通过TPA测定和感官评价，研究包括葛根素在内的微量成分对葛根淀粉凝胶质构特性、透明度、色泽、风味等的影响，阐明它们之间的相关性，为开发不同用途的葛根淀粉提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

葛根淀粉样品 自制葛根淀粉通过去皮、破碎、离心分离、干燥、过筛得到，根据离心分离的次数分别得到1号样、2号样、3号样；4号样为对照样，由桂林新宇葛业有限公司提供。

英国Stable Micro System TA.XTplus型物性测试仪，PE高效液相色谱仪。

1.2 实验方法

1.2.1 淀粉基本化学成分测定方法 基本化学成分测定方法参照如下：水分含量参照GB/T12087-2008烘箱法；灰分测定参照GB/T22427.1-2008；蛋白质含量测定参照GB/T5009.5-2003凯氏定氮法；脂肪含量测定参照GB/T5009.6-2003酸水解法；葛根素含量测定采用高效液相色谱法，具体方法参照文献［4］。

1.2.2 葛根淀粉凝胶的TPA测定

1.2.2.1 样品制备 将样品配成6%淀粉溶液，在沸水浴中加热20min，不时搅拌，趁热倒入模具中，待样品冷却后，放入4℃冰箱中，24h后取出进行TPA测定。

1.2.2.2 TPA测试条件和参数 采用英国SMS公司的TA.TXplus对样品进行TPA质地测定，选取探头为P/5。测试条件如下：测前速率、测后速率和测试速率均为1mm/s，下压距离为8mm，停留时间为5s，数据采集速率为200pps，触发力为5g。每项测试最少重复测试9次，参数结果由软件自行分析，分析图谱如图1。

表1 葛根淀粉样品基本化学成分表

表2 葛根淀粉样品基本化学成分方差分析结果

图1 TPA分析图谱

1.2.3 葛根素对葛根淀粉凝胶TPA特性影响的验证实验 采用4号样葛根淀粉进行葛根素对葛根淀粉凝胶TPA特性影响与否的验证实验，葛根淀粉溶液浓度仍为6%，葛根素的添加量分别有0.1%、0.3%、0.5%、1.0%四种。质构特性测定方法同1.2.2。

1.3 葛根淀粉凝胶的感官评价

将样品配成6%淀粉溶液，在沸水浴中加热20min后，取出，对其外观、香气、味道、口感进行评价描述；待其冷却后，再对上述指标进行评定。

2 结果与讨论

2.1 葛根淀粉样品成分测定和单因素方差分析结果

四个样品经过测定，其基本化学成分含量如表1中所示，表2为两两样品进行单因素方差分析的结果。从表1可以看出，对照样的纯度相对较高，微量成分含量只有其它三个样品的一半左右。表2的分析结果表明四个样品之间的纯度有着显著的差异。除了1号样和3号样的灰分含量，2号样和3号样的水分含量、灰分含量，1号样与对照样的水分含量、灰分含量，3号样与对照样的灰分含量差异不显著外，其它样品间的其它成分含量均存在显著差异。同时也可以看出两两样品间的蛋白质、脂肪和葛根素含量都是存在显著差异的，因此所选样品在后面的微量成分对葛根淀粉凝胶特性影响的研究结果具有一定代表性，所选样品典型。

2.2 葛根淀粉凝胶TPA分析

质构特性分析（TPA）的起源是Szczesniak对食品质构的定义，主要作用是作为食品质构的感官评价和仪器分析间的桥梁［5］。TPA测试又被称为两次咀嚼测试（Two Bite Test），主要是通过模拟人口腔的咀嚼运动，对样品进行两次压缩，测试与微机连接，通过界面输出质构测试曲线，从中可以分析质构特性参数：硬度（Hardness）、脆性（Fracturability）、黏性（Adhesiveness）、内 聚 性（Cohesiveness）、弹 性（Springiness）、胶 黏 性（Gumminess）、咀 嚼 性（Chewiness）、回复性（Resilience）［6-7］。质构参数与通俗质构描述关系见表3。

表3 质构参数和通俗命名法之间的关系［8］

为了研究纯度对葛根淀粉凝胶质构特性的影响，进行了TPA实验，本研究选用了硬度、弹性、黏性、黏聚性、胶黏性和回复性六项TPA指标参数，结果如表4、表5所示。

从实验结果看，1、2、3号样成分分析表明纯度差异显著，TPA测试分析表明各参数间并不存在显著性差异，说明葛根淀粉的纯度对葛根淀粉凝胶质构特性并没有太大影响。但对照样与1、2、3号样的硬度、胶黏性和回复性都存在显著差异，理应纯度越高淀粉的各种特性越好，但实验结果显示对照样的质构特性最差，因此本人认为这并不是纯度差异的影响。其原因可能是由于对照样为购买样品，为了保证四个样品在同等水分含量上进行比较，将对照样进行了再次加热干燥处理，可能使其丧失了部分淀粉特性。

表4 葛根淀粉凝胶TPA测定指标统计结果

表5 葛根淀粉凝胶TPA测定指标方差分析结果

表6 添加葛根素的葛根淀粉凝胶TPA测定指标的统计结果

表7 添加葛根素的葛根淀粉凝胶测定指标方差分析结果

表8 葛根淀粉凝胶感官评定结果

从实验结果看，淀粉中所含微量成分对葛根淀粉的质构特性没有影响，或者可以说葛根淀粉的凝胶质构仅从人的感官上判断不会存在差异，因此在葛根淀粉的应用中，为了增加产品的营养价值，可以在适当范围内降低对原料淀粉的纯度要求。根据这个特点，我们还可以根据不同产品要求，从而生产不同用途的淀粉，降低生产成本。

2.3 葛根素添加验证结果

葛根素是葛根中主要的功效成分，为了确定葛根素是否能作为葛根淀粉产品中的特征性物质，对葛根淀粉凝胶的质构有无影响，设计了葛根素添加的验证实验。本实验选择了四个葛根素添加浓度，分别为0.1%、0.3%、0.5%、1.0%，测试后分析的结果见表6、表7。

从表中可以看出，葛根素的添加并未对葛根淀粉的质构特性有较大影响，虽然在某些指标参数上存在显著差异，但大部分指标参数并不存在差异；添加的浓度对葛根淀粉凝胶的硬度和黏性影响较大，其它指标差异不显著。在实验过程中还发现，当添加1.0%葛根素时，并不能完全溶解在6.0%的葛根淀粉溶液中，得到的淀粉凝胶中有白色颗粒存在，因此，在以后葛根素的应用过程中，浓度应该在1.0%以下，具体界限还有待进一步实验确定。

葛根素是葛根淀粉的特征物质，也是重要的功能性成分，因此在葛根淀粉产品中，希望在不影响产品性状的基础上含有一定量的葛根素成分，成为产品的特色开发点。本实验为此提供了理论依据。在一般的葛根淀粉生产过程中，葛根素基本上在多次的离心分离后，随废水排出。通过该实验可以看出，葛根素含量在一定范围内并未对葛根淀粉凝胶的质构造成差异，由于在淀粉生产过程中无法避免葛根素的流失，因此可以通过对其进行二次回收再添加的方法保证葛根素的存在。

2.4 葛根淀粉凝胶感官评定结果分析

淀粉可以用于粉丝、膏状食品的生产，也可作为食品添加剂使用，在应用过程中可能会涉及到葛根淀粉凝胶的一系列特征，如外观、香气、味道、口感等，因此本文选择从这几个方面对其进行感官评定，结果见表8。

感官结果评定表明，微量成分含量较少的4号样基本无色无味，可以作为一些添加剂应用于其它产品，不会给产品额外赋予颜色和味道。不过从自制的1、2、3号样可以看出，适当含量的微量成分可以使葛根淀粉凝胶保有葛根特殊的清香，并具有与葛根汁相近的色泽，这就为葛根淀粉新产品开发提供了思路，直接从原料着手考虑产品特点。

3 结论

通过对四种不同微量成分含量的葛根淀粉凝胶进行TPA测试，发现从人的咀嚼并不能识别出微量成分对其质构的差异，但通过感官评定可以看出，不同含量的微量成分的葛根淀粉在口感上具有较大不同，微量成分含量越高，凝胶所具有的葛根特殊香味越大，色泽越接近葛根汁的颜色。因此，在以后的葛根淀粉新产品的研发过程中可以采用不同纯度或不同用途的葛根淀粉，一方面可以降低生产成本，原料成本；另一方面也可以防止过多葛根有效功能性成分的流失，保证产品品质更营养健康。

另外，1.0%以下的葛根素添加量对葛根淀粉凝胶质构的硬度和黏性有一定影响，因此，对硬度和黏性有较高要求的产品需注意葛根素含量。但纯葛根素无色无味，又是葛根中的功能成分，对利用葛根淀粉作为原料加工而成的产品可以考虑其为特征性物质存在，成为产品开发的一大特色和亮点。

［1］Lyon B G，Champagne ET，Vinyard BT，et al.Sensory and instrumental relationships of texture of cooked rice from selected cultivars and postharvest handling practices［J］.Cereal Chemistry，2000，77：64-69.

［2］张力田.变性淀粉［M］.广州：华南理工大学出版社，1992：2-13.

［3］R Cui C G Oates.The effect of amylase-lipid compels formation on enzyme susceptibility of sago starch［J］.Food Chemistry，1999（65）：417-425.

［4］满晨，于小英.高效液相色谱法测定葛根中葛根素的含量［J］.中国饲料，2008（10）：36-37.

［5］MacRitchie F.Physicochemical properties of wheat proteins in relation to functionality［J］.Adv Food Nutr Res，1992，36：1-87.

［6］李里特.食品物性学［M］.北京：中国农业出版社，2001：96-100.

［7］User Manual of TA-XT2i Stable Micro Systems，Surrey，England.

［8］Szczesniak A S.Classification of textural characteristics［J］.J Food Sic，1963，28（4）：388.

Effects of microconstituents on pueraria starch gels properties

AI Fang-fang，XIA Ning*，TENG Jian-wen，WEI Bao-yao
（Light Industry and Food Institute，Guangxi University，Nanning 530004，China）

Effects of microconstituents，protein，fat，ash，puerarin on pueraria starch gels properties were studied.lt found that people’chew couldn’t identify the contents of microconstituents of its difference in texture by TPA.The higher the content of microconstituents，the more obvious the pueraria fragrance and pueraria juice color of pueraria starch gels through sensory evaluation.Adding the amount of puerarin less than 1%in gels，the effect on its hardness and adhesiveness was larger，however puerarin colorless and tasteless was a special functional ingredient for the new product as a characteristic.The above results provided a theoretical basis for new product development and application of pueraria starch.

pueraria starch；TPA；sensory evaluation；puerarin

TS235.5

A

1002-0306（2010）12-0131-04

2009-12-14 *通讯联系人

艾芳芳（1983-），女，在读硕士研究生，研究方向：农产品加工技术研究与开发。

广西科技攻关重点项目（桂科合10100022-2）。