◎ 冯 新,李 伟,张志霞
(新疆天山奇豆生物科技有限公司,新疆 昌吉州 831900)
挑选颗粒饱满的鹰嘴豆,以0.3%亚硫酸钠溶液于室温下浸泡30 h,倒浸泡液去除种皮和胚芽,置于45 ℃烘箱内干燥后粉碎,过100目筛,水洗后静置5 h,离心去上清液,沉淀用0.4%氢氧化钠溶液脱除蛋白质,反复水洗直至中性,60 ℃干燥24 h,干燥储存备用。
将含水量为70%的淀粉乳,密封于离心管中,不同温度下恒温震荡水浴一定时间(见表1),以震荡速度100 r/min防止淀粉下沉,2000 r/min离心10 min,弃上清液,水洗沉淀2次,于35 ℃风干24 h,研磨后过100目筛,收集备用。
表1 鹰嘴豆淀粉韧化处理表
不同湿热处理温度、湿度、时间处理下,分析湿热处理条件对鹰嘴豆淀粉特性的影响,湿热处理方案见表2。将不同湿度的20 g鹰嘴豆淀粉样品装于耐高温的丝口瓶中密封,置于干燥箱内按试验设计方案进行处理,将处理后的淀粉用粉碎机粉碎后装于自封袋中,备用。
表2 鹰嘴豆淀粉湿热化处理表
水分测定采用105 ℃恒重法;按照GB 5009.5-2016采用微量凯氏定氮法测定蛋白;按照GB 5009.6-2016索氏抽提法测定脂肪;灰分测定采用直接灰化法GB 5009.4-2016。
以不同比例纯马铃薯直链淀粉和支链淀粉按配制标准溶液,加碘液后,于620 nm处比色,并绘制标准曲线。根据吸光度,得出对应的直链淀粉含量。加碘2 mg、碘酸钾20 mg至淀粉溶液(1 mg淀粉)定容至100 mL,测定其在680 nm波长处的吸光度即为蓝值。
称取0.2 g样品于带盖的离心管中,加18 mL蒸馏水,振荡后置于75 ℃水浴40 min,隔5 min振荡一次,取出后冷却至室温,3 000 r/min离心20 min。弃上清液,于120 ℃下干燥2 h后称量,得被溶解淀粉的质量,按照公式(1)和公式(2)计算溶解度。由离心管中膨胀淀粉的质量计算其膨胀度。
鹰嘴豆淀粉的组分见表3,经湿热化处理与韧化处理后的鹰嘴豆淀粉中脂肪含量和蛋白质含量显著不同,以湿热化处理较低,且韧化处理水分含量多于湿热化处理鹰嘴豆淀粉水分含量,表明湿热化处理鹰嘴豆淀粉纯度较高,且高于韧化处理。两种处理方法相比,以湿热化处理淀粉纯度较高。
表3 鹰嘴豆淀粉的组分表
蓝值是衡量直链淀粉的指标,根据其大小可以进一步验证湿热处理支链淀粉含量。两种鹰嘴豆淀粉处理方法的直链淀粉含量和蓝值不同,湿热处理较韧化处理支链淀粉含量少,其原因可能是由于韧化处理使得淀粉不易糊化。
溶解度与膨胀度能反映出淀粉与水之间相互作用的大小,吸水性能影响淀粉的加工特性。淀粉膨胀度反映的是支链淀粉的特性,而其溶解性主要是与直链淀粉的溶出相关[1]。湿热处理会使支链淀粉降解为直链淀粉,含量较高的直链以及较强或者较大量的中等分子结合会降低膨胀度,并且在淀粉颗粒内形成新的螺旋结构。
与韧化处理相比,湿热处理溶解度降低趋势更明显,在处理湿度为20%、温度100 ℃、时间2 h时溶解度最大,在处理湿度为30%、温度120 ℃、时间2 h时溶解度最小。可能是由于湿热处理可增加淀粉颗粒的结晶度,促进淀粉分子间氢键的形成。湿热处理后,水分子与淀粉中的羟基难以形成氢键,因此溶解度降低[2]。
与原淀粉相比,两种方法处理鹰嘴豆淀粉后,鹰嘴豆淀粉糊析水率、透明度及凝沉性均有所改善,以湿热化处理淀粉透明度较好,其原因可能是湿热化处理使直链淀粉与脂肪的复合物减少,从而使糊的透明度提高。与此同时,湿热化处理鹰嘴豆淀粉较韧化处理的冻融稳定性要好,其原因可能是由于湿热化处理后黏度稳定性好。湿热化处理鹰嘴豆淀粉后,凝沉值较韧化处理鹰嘴豆淀粉大,其原因可能是由于湿热化处理非淀粉物质(蛋白质和脂肪)含量高,使得淀粉回生后形成的凝胶块强度比较弱,在离心作用下有较多的水分损失。韧化沉降体积小,说明其淀粉糊形成凝胶的能力差。总之,湿热化处理鹰嘴豆淀粉析水率、透明度及凝沉性优于韧化处理。
以易消化淀粉(RDS)、慢消化淀粉(SDS)、抗性淀粉(RS)为指标,模拟体外消化环境,以不同处理条件处理鹰嘴豆淀粉后,研究鹰嘴豆淀粉生物可利用性将淀粉。RDS是指可在小肠中20 min以内被消化吸收的淀粉,SDS指可在小肠中在20~120 min以内被完全消化吸收,RS指在人体小肠内无法消化吸收的淀粉。
根据本实验对鹰嘴豆淀粉的研究,发现鹰嘴豆中淀粉含量很高,与报道一致[3]。以不同处理方法对鹰嘴豆淀粉进行处理,结果显示,经湿热化处理及韧化处理后的鹰嘴豆淀粉中脂肪含量和蛋白质含量显著不同,以湿热化处理较低,两种处理方法相比,以湿热化处理淀粉纯度较高。与原淀粉相比,鹰嘴豆淀粉经韧化处理后膨胀度降低,鹰嘴豆淀粉经过韧化处理与湿热处理后,溶解度降低趋势明显,且湿热化处理优于韧化处理。在韧化处理时间保持不变的情况下,鹰嘴豆淀粉膨胀度随着处理温度的升高,明显降低。经处理后鹰嘴豆淀粉的透明度、析水率、凝沉性及沉降体积韧化处理淀粉糊的性质优于湿热化处理淀粉。体外消化显示,经湿热化处理后的鹰嘴豆淀粉,抗性淀粉含量显著提高,提示湿热淀粉处理过的鹰嘴豆淀粉用于降血糖功能食品的研究与开发。
参考文献:
[1]徐 鑫,毛红艳,于 明.鹰嘴豆抗性淀粉制备工艺优化及其结构特性的研究[J].新疆农业科学,2017(10):1847-1855.
[2]Hosseinzadeh S R,Amiri H,Ismaili A. Effect of vermicompost fertilizer on photosynthetic characteristics of chickpea ( Cicer arietinum L.) under drought stress[J]. Photosynthetica,2016,54(1):87-92.
[3]王淑兰,梁绍隆,庄艳玲.鹰嘴豆蛋白饮料的研制及豆渣的开发利用[J].食品科学,2002,23(6):98-99.