板栗贮藏前后淀粉性质的比较

梁建兰 刘秀凤 赵 萌 常学东

（河北科技师范学院1，秦皇岛 066600）

（河北省板栗工程技术研究中心2，秦皇岛 066600）

板栗贮藏前后淀粉性质的比较

梁建兰1，2刘秀凤1，2赵 萌2常学东1，2

（河北科技师范学院1，秦皇岛 066600）

（河北省板栗工程技术研究中心2，秦皇岛 066600）

为研究板栗贮藏前后淀粉性质的变化，分别测定淀粉的凝沉性、冻融稳定性、透光率、结晶结构、直链与支链淀粉含量、粒度、糊化特性等。结果表明，贮藏后的板栗淀粉较贮藏前其淀粉糊的凝沉加快；冻融稳定性、透明度下降；淀粉颗粒结晶结构未发生变化，仍属于C型；糊化温度降低，峰值黏度上升，稳定性变差，更容易老化。贮藏后板栗淀粉的抗老化能力降低。

板栗 淀粉 贮藏 性质 比较

板栗（Castanea mollissima Blume）属壳斗科（Fagceae）栗属乔木经济植物，原产于我国，是我国著名的干果特产之一，至今已有3 000多年的栽培历史。近年来我国板栗业发展迅速，目前种植面积约 1.23×106hm2，年产量约 5.9×105t，占世界板栗总产量的一半以上，居世界首位，成为继苹果之后我国发展最为快速的果品之一［1］。板栗虽然可以加工制做成多种食品，但当大量投入生产时不得不面对原料贮藏问题，板栗在贮藏过程中品质会发生一定变化，淀粉是板栗的主要组成成分，因此板栗淀粉特性的变化对板栗制品的品质和加工工艺特性具有十分重要的影响［2］。目前，对板栗淀粉糊化特性已有一定的研究［3-4］，认为板栗淀粉颗粒属C型晶体结构，不易完全糊化［5］，徐娟等［6］以 9个板栗产区的12个主栽品种为试材，用RVA方法测定贮藏前后不同品种板栗淀粉的糊化特性及直链淀粉含量后发现，板栗淀粉的糊化特性与直链淀粉含量密切相关，不同品种间的差异主要由品种自身的遗传特性决定，但是利用Brabenden方法研究板栗淀粉特性及贮藏后其特性的变化至今未见报道。因此，本试验以燕山产区的主栽品种燕山早丰板栗为试材，对板栗贮藏前后的直链淀粉含量及淀粉的理化特性、糊化特性的变化进行了比较研究，为板栗贮藏和板栗淀粉在食品及其他工业中的应用提供了基础。

1 材料与方法

1.1 材料

板栗样品于2012年9月中旬至10月上旬于唐山迁西正常采集，样品装入0.03 mm聚乙烯塑料保鲜袋，于0℃冷库中贮藏4个月［7］。分别取贮藏前及贮藏4个月后的栗果制备淀粉。直链淀粉标准品：美国Sigma公司。

1.2 仪器

723 型紫外可见分光光度计：上海光谱仪器有限公司；Rigaku D／max-2500型X-射线衍射仪：日本理学公司；S3500型激光粒度分析仪：美国 Macrotrac公司；Brabender（803202型）微型黏度糊化仪：德国Brabender公司。

1.3 试验方法

1.3.1 板栗淀粉制备

将板栗用刀切口，剥去外壳和里面的囊衣，然后把板栗切成薄碎片，加适量的水于胶体磨中进行研磨，研磨大约20 min后，将浆液先后过100目和120目筛，取筛下物进行沉淀5 h，期间每隔一段时间都要倒掉上层液，如此多次重复沉淀可将多数蛋白去除，而后对沉淀进行离心（3 500 r／min，10 min），倒掉上层清液，刮去脂肪层及中层的少量蛋白，然后用水反复冲洗将蛋白质去除干净，取最下层白色沉淀即淀粉。将制得的淀粉置于40℃烘箱内干燥，将干燥好的淀粉研磨过筛备用［8］。

1.3.2 淀粉糊凝沉性的测定

准确称取一定量的板栗淀粉样品，加适量的蒸馏水调配成1%的淀粉乳，沸水浴加热20min至糊化然后保温15 min，最后冷却至室温，放入带塞的刻度试管中静置，每隔一定时间记录上层清液的体积，用清液体积占糊总体积的百分比随时间的变化情况来表示淀粉糊的凝沉性［9］。

1.3.3 淀粉糊冻融稳定性的测定

准确称取一定量的板栗淀粉样品，加入适量的蒸馏水调配成3%的淀粉乳，在沸水浴中加热20 min，冷却至室温，然后置于-20～-15℃的冰箱中冷冻，24 h后取出，自然解冻，3 000 r／min离20 min，弃去上清液（若无水析出则反复冻融，直至有水析出），称取沉淀物的质量，计算析水率［10］。

1.3.4 淀粉糊透明度的测定

准确称取一定量的板栗淀粉样品，加适量的蒸馏水调配成1%的淀粉乳，在沸水浴中加热15 min，使之糊化，并不时加入沸腾的蒸馏水保持原有体积。冷却到室温，在620 nm波长下，以蒸馏水为空白对照，测淀粉糊的透光率，试验重复3次，取平均值［11］。

1.3.5 淀粉颗粒结晶结构的测定

将制得的板栗淀粉粉末置于正方形玻璃皿片的孔中（孔大小为1.5 mm×1.5 mm，厚为2 mm），随后压紧并使表面光滑平整，用X—射线衍射仪测定其衍射图形，测试条件为：靶型：Cu；管压：40 kV；管流：200 mA；扫描速度 4°／min；扫描区域：10°～50°；采样步宽：0.02°；扫描方式为连续，重复次数为 1次［12］。

1.3.6 直链与支链淀粉含量的测定

称取相当于0.100 0 g粗淀粉的样品于100 mL容量瓶中，加1 mL无水乙醇，充分润湿样品，再加入1 mol／L氢氧化钠溶液9 mL，于沸水浴中分散10 min，迅速冷却，水定容。吸取碱分散液5.00 mL于100 mL容量瓶中，加水50 mL，再加入1 mol／L乙酸溶液及碘试剂各1 mL，用水定容。显色20 min后，在620 nm处读取吸光度值［13］。

支链淀粉含量＝100%-直链淀粉含量

直链淀粉含量标准曲线：以标样的直链淀粉含量为纵坐标，以相对应的吸光值为横坐标，标准曲线方程式为：Y＝38.288 6X-2.638 1，R2＝0.999 8。

1.3.7 淀粉粒度分布测定

称取0.01 g淀粉，加入1 mL蒸馏水，混匀制成淀粉悬液，倒入激光粒度分析仪样品池中测定。每个样品重复3次。

1.3.8 淀粉糊黏度性质的测定

称取一定量的样品配成6%淀粉乳450 mL，倒入黏度测量杯中，从25℃开始升温，升温速度为1.5℃／min，至95℃后保温1 h，然后以同样速度降温至50℃，保温1 h，得Brabenden黏度曲线。曲线上的黏度单位为Bu。每条淀粉Brabenden黏度曲线上有6个关键点，其中A点为糊化温度，曲线开始上升时的温度；B点为峰值黏度，升温期间淀粉糊达到的最高黏度值；C点为恒温阶段开始时的黏度；D点为冷却阶段开始时的黏度；E点为冷却阶段结束的黏度值；F点：最终恒温阶段结束的黏度值。此外，｜B-D｜为崩解值，表示淀粉糊的热黏度稳定性，差值愈小愈稳定，反之不稳定；｜E-D｜为回生值，表示糊的冷黏度稳定性，差值愈小愈稳定，反之不稳定。

1.3.9 数据分析

采用EXCEL软件，进行显著差异性分析。

2 结果与分析

2.1 凝沉性

板栗贮藏前和贮藏后的淀粉糊凝沉性如图1。

图1 燕山早丰板栗淀粉糊的凝沉性

淀粉乳受热，淀粉颗粒吸水膨胀、破裂而发生糊化。但糊化的淀粉随时间的延长，淀粉分子自然缔合并过渡到局部紧密状态，溶解度降低变成天然淀粉似的不溶性状态，发生凝沉现象［14］。

从图1可以看出，贮藏前，板栗淀粉糊在78、84、90 h后完成凝沉即凝沉值不再变化。贮藏后，板栗淀粉糊在66、72、78 h后完成凝沉，贮藏后的凝沉速度比贮藏前快。

因为淀粉糊越容易凝沉，就越容易发生老化［15］，所以板栗经贮藏后其淀粉糊较贮藏之前更容易发生老化。

2.2 冻融稳定性

板栗贮藏前和贮藏后经反复冻融后其淀粉糊的析水率见表1。

通过表1可以看出，板栗在贮藏后析水率呈现增长现象。析水率的高低反映了淀粉糊冻融稳定性的好坏，析水率低则冻融稳定性强，所以板栗经过贮藏后析水率增加导致冻融稳定性下降。由于凝沉作用，在温度逐渐降低的情况下，溶液中的淀粉分子运动减弱，分子键趋向于平行排列。直链淀粉分子间相互生成氢键，重新排列缔合成结晶度较高的结构并发生沉淀，或是相互形成局部密集状的不溶于水的非结晶状凝胶，破坏了溶液的胶体性质［16］。板栗淀粉经过贮藏后，析水率上升，冻融稳定性减弱，是由于淀粉分子的亲水性降低，淀粉极性下降，基团空间位阻变小，使糊在水中的分散体系不稳定，导致其具有脆弱的冻融稳定性。

表1 贮藏前和贮藏后燕山早丰板栗淀粉糊的析水率／%

2.3 透明度

板栗贮藏前和贮藏后其淀粉糊的透光率如图2。

图2 燕山早丰板栗淀粉糊的透光率

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，进而影响到产品的可接受性。

透光率的高低反映的是透明度的高低，透光率高则透明度高［17］。从图2可知，贮藏后板栗的淀粉糊透光率比贮藏前低，说明板栗淀粉经过贮藏后透明度降低。

2.4 淀粉颗粒的结晶结构

板栗贮藏前和贮藏后其淀粉的X射线衍射曲线如图3。

从图3可以观察到，贮藏后板栗淀粉的X射线衍射曲线在某些衍射角度下发生了变化，燕山早丰在 15°、26.2°的衍射峰强度减弱，在 23°和 23.8°2个峰的分界面相对明显。贮藏前和贮藏后其淀粉的X射线衍射曲线均不符合A型结晶淀粉衍射曲线在15°、17°、18°和23°位置左右有 4个明显衍射峰的典型特征［18］；与 B型结晶淀粉的衍射曲线相比较［14］，虽然整体峰型有较大的相似度，但其在14°位置少了1个峰，且在18°～26°范围内的衍射峰强度和双峰分界面均与之呈现明显区别，不符合B型结晶淀粉在14°、15°、17°、20°、22°、24°和 26°位置左右有 7个明显衍射峰的典型特征，因此贮藏前和贮藏后板栗淀粉颗粒的结晶结构均属于C型。

图3 燕山早丰的淀粉X射线衍射曲线

通过试验证明板栗经过贮藏后，其淀粉的X射线衍射曲线虽然发生了一些变化，但这些变化较小，其淀粉颗粒的结晶结构未因此产生，变化仍属于C型。

2.5 直链淀粉与支链淀粉含量及淀粉粒粒径差异

板栗贮藏前和贮藏后的直链与支链淀粉含量以及淀粉粒粒径得到表2。

表2 贮藏前和贮藏后燕山早丰板栗直链淀粉与支链淀粉含量和淀粉粒粒径比较

淀粉糊化后，直链淀粉含量和淀粉分子的大小是影响凝沉的主要因素。淀粉分子越大，支链淀粉含量越多，空间阻隔越高，淀粉糊越不易凝沉。相反直链淀粉含量越多，淀粉糊越易发生凝沉［19］。同时直链淀粉含量和淀粉分子结构也是影响淀粉糊透明度的重要因素。如果在淀粉糊液中无残存的淀粉颗粒以及回生后所形成的凝胶束，当光线穿过淀粉糊液时，无反射和散射现象产生，淀粉糊就非常透明。由于直链淀粉分子的分子质量小，容易相互凝聚缔合使淀粉糊回生，光线发生反射，减弱了光的穿透百分率，造成糊的透明度下降［20］，直链淀粉含量越多，透明度越低。

从表2中可以看出，经过贮藏后，板栗的直链淀粉含量比贮藏前高。结合上述理论依据，可以看出板栗直链淀粉含量的变化正好印证了贮藏前后板栗淀粉糊的凝沉性和透明度的变化。

支链淀粉含量影响着淀粉的糯性，可以作为果实糯性评价的最佳定量标准。直链／支链淀粉含量的多少又直接影响食品的糯性大小［2，21-22］，支链淀粉含量与糯性强弱呈正相关，直链淀粉含量与糯性呈负相关［23］。结合表2的结果可知板栗经过贮藏后，其淀粉的糯性较贮藏前减弱。

淀粉粒的粒径大小也在一定程度上影响淀粉的糊化特性［24］。一般大颗粒的结构较疏松，而小颗粒呈多角形的结构较紧密；颗粒大的相对易糊化、易水解［25］。燕山早丰板栗经过贮藏后，淀粉粒的粒径比贮藏前增大了将近1倍，说明贮藏后淀粉容易糊化。

2.6 糊黏度性质

燕山早丰板栗淀粉的Brabender黏度性质见表3。由表3可知，经过贮藏后，糊化温度降低，说明贮藏后淀粉糊化变易；峰值黏度大幅度上升，糊的流动性变差；恒温阶段与冷却阶段的糊黏度均上升，崩解值与回生值均增大，说明热黏度稳定性和冷黏度稳定性都减弱；冷黏度稳定性变差，说明在贮藏过程中，由于温度与水分的变化，淀粉的老化程度严重，抗老化效果变弱。

表3 贮藏前和贮藏后燕山早丰板栗淀粉的糊黏度性质／BU

3 结论

板栗经过贮藏后，容易凝沉，析水率上升，透明度降低，结晶结构仍属于C型，直链淀粉含量增加，支链淀粉含量下降，淀粉粒的粒径变大，糊化温度降低，峰值黏度上升，稳定性变差，更容易老化。

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Starch Property Comparison of Chestnut in Pre-and Post-Storage

Liang Jianlan1，2Liu Xiufeng1，2Zhao Meng2Chang Xuedong1，2
（Heibei Normal University of Science＆Technology1，Qin huangdao 066600）
（Chestnut Engineering Research Center of Hebei2，Qin huangdao 066600）

In order to study the chestnut starch properties in pre-and post-storge，starch retrogradation，freeze-thaw stability，transparency，crystallinity，amylose and amylopectin content，grain size and pasting properties have been studied in the research of paper respectively.The results showed that compared with per-storage，the retrogradation of post-storage chestnut starch increased，freeze-thaw stability and transparency decreased，the crystalline structure of starch granules had not changed and still kept a C-type.The pasting temperature had falling and the peak viscosity rised，the stability deteriorated and the chestnut starch wasmore susceptible to aging.Chestnut starch aging resistance tended to be less after storage.

chestnut，starch，storage，property，comparison

TS235.4

A

1003-0174（2015）01-0051-05

国家农业科技成果转化资金（2008GB2A200014），河北省科学研究（12227166），国家林业局林业公益性行业专项（201304708）

2013-10-16

梁建兰，女，1977年出生，讲师，农产品加工