艾芳芳，夏 寧，滕建文，韋保耀

（廣西大學輕工與食品工程學院，廣西南寧530004）

微量成分對葛根淀粉凝膠特性的影響

艾芳芳，夏 寧*，滕建文，韋保耀

（廣西大學輕工與食品工程學院，廣西南寧530004）

研究了蛋白質(zhì)、脂肪、灰分、葛根素等微量成分對葛根淀粉凝膠特性的影響。通過TPA測定，發(fā)現(xiàn)人的咀嚼并不能識別出微量成分含量對其質(zhì)構(gòu)的差異，結(jié)合感官評定得出微量成分含量越高的葛根淀粉凝膠所具有的葛根清香和葛根汁色澤也越明顯。葛根素的添加量在1%以下對凝膠的硬度和黏度影響較大，但葛根素無色無味，是特殊的功能性成分，適合在新產(chǎn)品中作為特征性物質(zhì)存在。以上研究結(jié)果均為新產(chǎn)品開發(fā)和葛根淀粉應(yīng)用提供理論依據(jù)。

葛根淀粉，TPA，感官評價，葛根素

工業(yè)淀粉，如玉米淀粉、木薯淀粉和葛根淀粉等，是將淀粉原料加水破碎，并經(jīng)過篩分、離心等手段分離雜質(zhì)后干燥而成的。生產(chǎn)過程的分離強度決定了淀粉中雜質(zhì)的多少。淀粉中的雜質(zhì)，也就是淀粉中的微量成分，主要包括礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)、脂肪等。葛根淀粉還含有特征物質(zhì)——葛根素，它是葛根中的功效成分，也影響著葛根淀粉及其淀粉制品的風味和色澤。淀粉中微量成分對淀粉的質(zhì)構(gòu)特性有很大影響。Lyon等研究顯示蛋白質(zhì)含量與稻米蒸煮食味品質(zhì)的粘度成負相關(guān)［1］。脂類化合物與直鏈淀粉分子的結(jié)合對淀粉顆粒糊化、膨脹和溶解具有強抑制作用［2］。在淀粉基物料中添加脂類可以調(diào)節(jié)其流變性質(zhì)、熱學性質(zhì)以及酶解性質(zhì)等［3］。葛根淀粉作為特種淀粉，在食品加工中應(yīng)用時除了注重淀粉的理化特征和質(zhì)構(gòu)特性外，還追求葛根食品的風味和功能，但目前未見有關(guān)于包括葛根素在內(nèi)的微量成分對葛根淀粉凝膠特性影響的研究報道。本文采用微量成分含量不同的葛根淀粉樣品進行實驗研究，通過TPA測定和感官評價，研究包括葛根素在內(nèi)的微量成分對葛根淀粉凝膠質(zhì)構(gòu)特性、透明度、色澤、風味等的影響，闡明它們之間的相關(guān)性，為開發(fā)不同用途的葛根淀粉提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

葛根淀粉樣品 自制葛根淀粉通過去皮、破碎、離心分離、干燥、過篩得到，根據(jù)離心分離的次數(shù)分別得到1號樣、2號樣、3號樣；4號樣為對照樣，由桂林新宇葛業(yè)有限公司提供。

英國Stable Micro System TA.XTplus型物性測試儀，PE高效液相色譜儀。

1.2 實驗方法

1.2.1 淀粉基本化學成分測定方法 基本化學成分測定方法參照如下：水分含量參照GB/T12087-2008烘箱法；灰分測定參照GB/T22427.1-2008；蛋白質(zhì)含量測定參照GB/T5009.5-2003凱氏定氮法；脂肪含量測定參照GB/T5009.6-2003酸水解法；葛根素含量測定采用高效液相色譜法，具體方法參照文獻［4］。

1.2.2 葛根淀粉凝膠的TPA測定

1.2.2.1 樣品制備 將樣品配成6%淀粉溶液，在沸水浴中加熱20min，不時攪拌，趁熱倒入模具中，待樣品冷卻后，放入4℃冰箱中，24h后取出進行TPA測定。

1.2.2.2 TPA測試條件和參數(shù) 采用英國SMS公司的TA.TXplus對樣品進行TPA質(zhì)地測定，選取探頭為P/5。測試條件如下：測前速率、測后速率和測試速率均為1mm/s，下壓距離為8mm，停留時間為5s，數(shù)據(jù)采集速率為200pps，觸發(fā)力為5g。每項測試最少重復(fù)測試9次，參數(shù)結(jié)果由軟件自行分析，分析圖譜如圖1。

表1 葛根淀粉樣品基本化學成分表

表2 葛根淀粉樣品基本化學成分方差分析結(jié)果

圖1 TPA分析圖譜

1.2.3 葛根素對葛根淀粉凝膠TPA特性影響的驗證實驗 采用4號樣葛根淀粉進行葛根素對葛根淀粉凝膠TPA特性影響與否的驗證實驗，葛根淀粉溶液濃度仍為6%，葛根素的添加量分別有0.1%、0.3%、0.5%、1.0%四種。質(zhì)構(gòu)特性測定方法同1.2.2。

1.3 葛根淀粉凝膠的感官評價

將樣品配成6%淀粉溶液，在沸水浴中加熱20min后，取出，對其外觀、香氣、味道、口感進行評價描述；待其冷卻后，再對上述指標進行評定。

2 結(jié)果與討論

2.1 葛根淀粉樣品成分測定和單因素方差分析結(jié)果

四個樣品經(jīng)過測定，其基本化學成分含量如表1中所示，表2為兩兩樣品進行單因素方差分析的結(jié)果。從表1可以看出，對照樣的純度相對較高，微量成分含量只有其它三個樣品的一半左右。表2的分析結(jié)果表明四個樣品之間的純度有著顯著的差異。除了1號樣和3號樣的灰分含量，2號樣和3號樣的水分含量、灰分含量，1號樣與對照樣的水分含量、灰分含量，3號樣與對照樣的灰分含量差異不顯著外，其它樣品間的其它成分含量均存在顯著差異。同時也可以看出兩兩樣品間的蛋白質(zhì)、脂肪和葛根素含量都是存在顯著差異的，因此所選樣品在后面的微量成分對葛根淀粉凝膠特性影響的研究結(jié)果具有一定代表性，所選樣品典型。

2.2 葛根淀粉凝膠TPA分析

質(zhì)構(gòu)特性分析（TPA）的起源是Szczesniak對食品質(zhì)構(gòu)的定義，主要作用是作為食品質(zhì)構(gòu)的感官評價和儀器分析間的橋梁［5］。TPA測試又被稱為兩次咀嚼測試（Two Bite Test），主要是通過模擬人口腔的咀嚼運動，對樣品進行兩次壓縮，測試與微機連接，通過界面輸出質(zhì)構(gòu)測試曲線，從中可以分析質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)：硬度（Hardness）、脆性（Fracturability）、黏性（Adhesiveness）、內(nèi) 聚 性（Cohesiveness）、彈 性（Springiness）、膠 黏 性（Gumminess）、咀 嚼 性（Chewiness）、回復(fù)性（Resilience）［6-7］。質(zhì)構(gòu)參數(shù)與通俗質(zhì)構(gòu)描述關(guān)系見表3。

表3 質(zhì)構(gòu)參數(shù)和通俗命名法之間的關(guān)系［8］

為了研究純度對葛根淀粉凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響，進行了TPA實驗，本研究選用了硬度、彈性、黏性、黏聚性、膠黏性和回復(fù)性六項TPA指標參數(shù)，結(jié)果如表4、表5所示。

從實驗結(jié)果看，1、2、3號樣成分分析表明純度差異顯著，TPA測試分析表明各參數(shù)間并不存在顯著性差異，說明葛根淀粉的純度對葛根淀粉凝膠質(zhì)構(gòu)特性并沒有太大影響。但對照樣與1、2、3號樣的硬度、膠黏性和回復(fù)性都存在顯著差異，理應(yīng)純度越高淀粉的各種特性越好，但實驗結(jié)果顯示對照樣的質(zhì)構(gòu)特性最差，因此本人認為這并不是純度差異的影響。其原因可能是由于對照樣為購買樣品，為了保證四個樣品在同等水分含量上進行比較，將對照樣進行了再次加熱干燥處理，可能使其喪失了部分淀粉特性。

表4 葛根淀粉凝膠TPA測定指標統(tǒng)計結(jié)果

表5 葛根淀粉凝膠TPA測定指標方差分析結(jié)果

表6 添加葛根素的葛根淀粉凝膠TPA測定指標的統(tǒng)計結(jié)果

表7 添加葛根素的葛根淀粉凝膠測定指標方差分析結(jié)果

表8 葛根淀粉凝膠感官評定結(jié)果

從實驗結(jié)果看，淀粉中所含微量成分對葛根淀粉的質(zhì)構(gòu)特性沒有影響，或者可以說葛根淀粉的凝膠質(zhì)構(gòu)僅從人的感官上判斷不會存在差異，因此在葛根淀粉的應(yīng)用中，為了增加產(chǎn)品的營養(yǎng)價值，可以在適當范圍內(nèi)降低對原料淀粉的純度要求。根據(jù)這個特點，我們還可以根據(jù)不同產(chǎn)品要求，從而生產(chǎn)不同用途的淀粉，降低生產(chǎn)成本。

2.3 葛根素添加驗證結(jié)果

葛根素是葛根中主要的功效成分，為了確定葛根素是否能作為葛根淀粉產(chǎn)品中的特征性物質(zhì)，對葛根淀粉凝膠的質(zhì)構(gòu)有無影響，設(shè)計了葛根素添加的驗證實驗。本實驗選擇了四個葛根素添加濃度，分別為0.1%、0.3%、0.5%、1.0%，測試后分析的結(jié)果見表6、表7。

從表中可以看出，葛根素的添加并未對葛根淀粉的質(zhì)構(gòu)特性有較大影響，雖然在某些指標參數(shù)上存在顯著差異，但大部分指標參數(shù)并不存在差異；添加的濃度對葛根淀粉凝膠的硬度和黏性影響較大，其它指標差異不顯著。在實驗過程中還發(fā)現(xiàn)，當添加1.0%葛根素時，并不能完全溶解在6.0%的葛根淀粉溶液中，得到的淀粉凝膠中有白色顆粒存在，因此，在以后葛根素的應(yīng)用過程中，濃度應(yīng)該在1.0%以下，具體界限還有待進一步實驗確定。

葛根素是葛根淀粉的特征物質(zhì)，也是重要的功能性成分，因此在葛根淀粉產(chǎn)品中，希望在不影響產(chǎn)品性狀的基礎(chǔ)上含有一定量的葛根素成分，成為產(chǎn)品的特色開發(fā)點。本實驗為此提供了理論依據(jù)。在一般的葛根淀粉生產(chǎn)過程中，葛根素基本上在多次的離心分離后，隨廢水排出。通過該實驗可以看出，葛根素含量在一定范圍內(nèi)并未對葛根淀粉凝膠的質(zhì)構(gòu)造成差異，由于在淀粉生產(chǎn)過程中無法避免葛根素的流失，因此可以通過對其進行二次回收再添加的方法保證葛根素的存在。

2.4 葛根淀粉凝膠感官評定結(jié)果分析

淀粉可以用于粉絲、膏狀食品的生產(chǎn)，也可作為食品添加劑使用，在應(yīng)用過程中可能會涉及到葛根淀粉凝膠的一系列特征，如外觀、香氣、味道、口感等，因此本文選擇從這幾個方面對其進行感官評定，結(jié)果見表8。

感官結(jié)果評定表明，微量成分含量較少的4號樣基本無色無味，可以作為一些添加劑應(yīng)用于其它產(chǎn)品，不會給產(chǎn)品額外賦予顏色和味道。不過從自制的1、2、3號樣可以看出，適當含量的微量成分可以使葛根淀粉凝膠保有葛根特殊的清香，并具有與葛根汁相近的色澤，這就為葛根淀粉新產(chǎn)品開發(fā)提供了思路，直接從原料著手考慮產(chǎn)品特點。

3 結(jié)論

通過對四種不同微量成分含量的葛根淀粉凝膠進行TPA測試，發(fā)現(xiàn)從人的咀嚼并不能識別出微量成分對其質(zhì)構(gòu)的差異，但通過感官評定可以看出，不同含量的微量成分的葛根淀粉在口感上具有較大不同，微量成分含量越高，凝膠所具有的葛根特殊香味越大，色澤越接近葛根汁的顏色。因此，在以后的葛根淀粉新產(chǎn)品的研發(fā)過程中可以采用不同純度或不同用途的葛根淀粉，一方面可以降低生產(chǎn)成本，原料成本；另一方面也可以防止過多葛根有效功能性成分的流失，保證產(chǎn)品品質(zhì)更營養(yǎng)健康。

另外，1.0%以下的葛根素添加量對葛根淀粉凝膠質(zhì)構(gòu)的硬度和黏性有一定影響，因此，對硬度和黏性有較高要求的產(chǎn)品需注意葛根素含量。但純葛根素無色無味，又是葛根中的功能成分，對利用葛根淀粉作為原料加工而成的產(chǎn)品可以考慮其為特征性物質(zhì)存在，成為產(chǎn)品開發(fā)的一大特色和亮點。

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［2］張力田.變性淀粉［M］.廣州：華南理工大學出版社，1992：2-13.

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［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 *通訊聯(lián)系人

艾芳芳（1983-），女，在讀碩士研究生，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)研究與開發(fā)。

廣西科技攻關(guān)重點項目（桂科合10100022-2）。