江洪波，梅曉蕓

（長(zhǎng)江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖北荊州434025）

蓮子（堅(jiān)果）有補(bǔ)脾止瀉、養(yǎng)心益腎功效。蓮子不僅是我國(guó)重要的出口創(chuàng)匯特色農(nóng)副產(chǎn)品之一，也是蓮子產(chǎn)區(qū)農(nóng)民增收的重要項(xiàng)目[1]。目前對(duì)于蓮子的生產(chǎn)主要集中在干蓮、蓮蓉餡料、蓮子復(fù)合八寶粥、銀耳蓮子湯、蓮心等，對(duì)其深加工與應(yīng)用尚少，蓮子的附加值有待提高。淀粉作為蓮子的主要成分，占蓮子干物質(zhì)的50%左右[2]，決定了蓮子產(chǎn)品的黏稠度、口感以及產(chǎn)品質(zhì)量等；作為一種天然淀粉，蓮子淀粉的應(yīng)用開發(fā)前景不言而喻。本文旨在研究蓮子淀粉的顆粒特性、糊化特性及其影響因素，以期對(duì)蓮子產(chǎn)品的加工生產(chǎn)提供一定的技術(shù)參考。

1 材料與設(shè)備

1.1 材料

蓮子：市售；氯化鈉、蔗糖均為食用級(jí)；NaOH溶液、HCl溶液均為分析純。

1.2 主要設(shè)備

TL-18M臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)：上海市離心機(jī)械研究所有限公司；752B紫外可見分光光度計(jì)：天津市普瑞斯儀器有限公司；NJD-79型旋轉(zhuǎn)式黏度計(jì)：同濟(jì)大學(xué)機(jī)電廠。

2 方法

2.1 蓮子淀粉的制備[3]

蓮子清洗去殼去芯后加入少量水中，置于高速組織搗碎機(jī)破碎，過100目篩，靜置沉淀6 h，棄去上清液，下層沉淀用蒸餾水清洗，再靜置沉淀，反復(fù)3次，然后于45℃烘箱烘干即得蓮子淀粉樣品。

2.2 蓮子淀粉溶解度和膨脹度的測(cè)定[3]

準(zhǔn)確稱取2.00 g淀粉樣品，加入100 mL蒸餾水，配成 2%（g/mL）的淀粉乳，在一定溫度（55、65、75、85、95℃）的水浴中加熱攪拌30 min以防淀粉沉淀，在 3000 r/min下離心30 min，取上清液在蒸汽浴上蒸干，于105℃烘至恒重，稱重。按下式計(jì)算：

溶解度（S）/%=（A/W）×100

膨潤(rùn)力/%=（P×100）/[W（100-S）]=P/[W（1-S/100）]

式中：A為上清液蒸干恒重后質(zhì)量，g；P為絕干樣品質(zhì)量，g；W為離心后沉淀質(zhì)量，g。

2.3 蓮子淀粉的糊化特性

2.3.1 蓮子淀粉糊的透明度[3]

稱取一定量的蓮子淀粉樣品，加適量的水調(diào)成1%（g/mL）的淀粉乳，在沸水浴中加熱20 min，使之糊化，并不時(shí)加入沸騰的蒸餾水保持原有體積。然后冷卻到室溫，用紫外可見分光光度計(jì)，以蒸餾水為空白，在620 nm波長(zhǎng)下測(cè)定淀粉糊的透光率。

2.3.2 蓮子淀粉的糊化黏度曲線

配制1份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的淀粉糊，在水浴上加熱，以恒速攪拌，記錄時(shí)間及溫度，根據(jù)淀粉糊的狀態(tài)每隔一定的時(shí)間測(cè)定其黏度并繪制溫度-黏度-時(shí)間曲線。

2.3.3 pH、蔗糖、NaCl對(duì)蓮子淀粉糊化黏度特性的影響

2.3.3.1 pH對(duì)蓮子淀粉糊化黏度特性的影響

配制2份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的淀粉乳，分別用HCl和NaOH調(diào)至pH為2.0和12.0，在水浴上加熱，以恒速攪拌，記錄時(shí)間及溫度，根據(jù)淀粉乳/糊的狀態(tài)每隔一定的時(shí)間測(cè)定其黏度并繪制溫度-黏度-時(shí)間曲線。

2.3.3.2 蔗糖對(duì)蓮子淀粉糊化黏度特性的影響

淀粉乳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%。以蒸餾水為基準(zhǔn)，按質(zhì)量比計(jì)算（下同），分別加入5%、10%蔗糖，其他同上。

2.3.3.3 NaCl對(duì)蓮子淀粉糊化黏度特性的影響

淀粉乳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%，分別加入1%、4%、7%NaCl，其他同上。

3 結(jié)果與分析

3.1 蓮子淀粉的溶解度和膨脹度

膨潤(rùn)力指每克干淀粉在一定溫度下吸水的質(zhì)量，主要反映淀粉顆粒中直鏈淀粉的特性；溶解度指在一定溫度下，已溶解的淀粉樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，淀粉的溶解主要是直鏈淀粉分子從顆粒中逸出。淀粉的溶解和膨潤(rùn)與淀粉粒的大小、形態(tài)、分子量等有關(guān)[3-4]。

蓮子淀粉溶解度和膨脹度測(cè)定結(jié)果見圖1。

從圖1可以看出，在55℃～65℃階段，淀粉溶解度和膨脹度增長(zhǎng)的幅度不大，而后階段則隨溫度的升高迅速增長(zhǎng)，為典型的二段膨脹過程，屬限制型膨脹淀粉。蓮子淀粉在95℃時(shí)，溶解度為17.5%，屬于較低水平；膨潤(rùn)力為31.98%。

圖1 蓮子淀粉溶解度和膨脹度Fig.1 Solubility and swelling power of lotus starch

3.2 蓮子淀粉糊的透明度

結(jié)果測(cè)得蓮子淀粉糊的透光率為10.2%。如果在淀粉糊液中無殘存的淀粉顆粒以及回生后所形成的凝膠束，當(dāng)光線穿過淀粉糊液時(shí)，無反射和散射現(xiàn)象產(chǎn)生，淀粉糊就非常透明。直鏈淀粉含量高的淀粉分子流動(dòng)半徑較大，在糊液中空間位阻較大，分子間難以形成平行取向，分子分散性較好，光線透過時(shí)產(chǎn)生較多反射和散射，這時(shí)透明度較低，高直鏈玉米淀粉的透光率最低可達(dá)5%[5]。由于蓮子淀粉與顆粒較小，結(jié)構(gòu)較致密，且直鏈淀粉含量較高。這與蓮子屬于高直鏈淀粉含量的特異性淀粉結(jié)果相吻合。

3.3 蓮子淀粉的糊化黏度曲線

蓮子淀粉糊化黏度曲線如圖2。

圖2 8%淀粉乳的糊化黏度曲線Fig.2 Gelatinization and viscosity curve of starch milk

由圖2可以看出，在測(cè)定開始階段，淀粉乳黏度不變，這是因?yàn)榈矸垲w粒不能溶于冷水；當(dāng)溫度開始升高時(shí)，黏度逐漸增加，主要由淀粉顆粒吸水溶脹并互相碰撞、摩擦所致；當(dāng)大部分微粒被溶解而分子仍然保持完整沒有被破壞時(shí)，此時(shí)的黏度為最大黏度；因?yàn)闇囟壬叻肿娱g化學(xué)鍵被破壞，溶解的淀粉和周圍的凝膠在機(jī)械攪拌作用下被打斷，于是黏度升高和降低再次達(dá)到平衡，黏度曲線表現(xiàn)為最大值；在測(cè)定的最后階段，隨著溫度的降低，被溶解的松散的分子重新規(guī)則排列，黏度再次升高，這是由于直鏈淀粉分子又回頭趨向于平行排列，通過氫鍵結(jié)合，重新組成微晶束，發(fā)生凝沉或老化現(xiàn)象。

3.4 pH對(duì)蓮子淀粉糊化黏度特性的影響

體系pH對(duì)蓮子淀粉的糊化黏度特性有影響，結(jié)果見圖3。

圖3 pH對(duì)蓮子淀粉糊化黏度特性的影響Fig.3 Influence of starch gelatinization and viscosity properties by pH

由圖3知，在堿性條件下蓮子淀粉的起糊溫度、黏度都高于酸性條件下的水平，尤其是峰值黏度明顯高于酸性條件下的水平，淀粉糊達(dá)到峰值黏度的溫度也較酸性條件下的低。呈現(xiàn)強(qiáng)酸使黏度下降，強(qiáng)堿使黏度上升的趨勢(shì)。這與淀粉在高溫、高酸性條件下發(fā)生水解生成短鏈分子而引起體系黏度下降有關(guān)[6]。在堿性條件下，蓮子淀粉的峰值黏度、最終黏度升高，這與堿促進(jìn)淀粉糊化有必然關(guān)系。

3.5 蔗糖對(duì)蓮子淀粉糊化黏度特性的影響

蔗糖對(duì)蓮子淀粉糊化黏度特性的影響如圖4。

圖4 蔗糖對(duì)蓮子淀粉糊化黏度特性的影響Fig.4 Influence of starch gelatinization and viscosity properties by sucrose

由圖4可知，隨著蔗糖濃度的提高，淀粉糊的黏度略有增加。蔗糖分子中有多個(gè)羥基，易溶于水，使淀粉乳中的淀粉顆粒吸水膨脹的機(jī)會(huì)減少，顆粒膨脹受到阻礙[7]。而且蔗糖可以使水中各種成分的活動(dòng)性減弱，導(dǎo)致水和體系中的其他成分的相互作用減小[8]。可能是因?yàn)檎崽桥c淀粉形成了復(fù)合物，從而阻止了淀粉晶體的崩解，會(huì)增加起糊溫度，使糊的熱穩(wěn)定性增強(qiáng)。

3.6 NaCl對(duì)蓮子淀粉糊化黏度特性的影響

NaCl對(duì)蓮子淀粉糊化黏度特性的影響如圖5。

圖5 NaCl對(duì)蓮子淀粉糊化黏度特性的影響Fig.5 Influence of starch gelatinization and viscosity properties by NaCl

由圖5可以看出，NaCl對(duì)蓮子淀粉的糊化黏度特性亦有一定的影響。隨著NaCl加量的增大，體系起糊溫度有所升高，峰值黏度、最終黏度亦有所升高?？赡苡捎贜aCl是一種強(qiáng)電解質(zhì)，在水中可完全電離成Na+和Cl-，這兩種離子的存在會(huì)影響體系中水分子和淀粉分子之間的相互作用，阻礙淀粉的糊化過程，使起糊溫度增加。此外，NaCl中的Na+還可以與淀粉顆粒中的羥基發(fā)生作用[9]，導(dǎo)致淀粉糊化性質(zhì)發(fā)生變化。

4 結(jié)論

1）蓮子淀粉的溶解度和膨潤(rùn)力均隨溫度的升高而增大，但溶解度較低（95℃時(shí)，溶解度為17.5%），膨潤(rùn)力較低（為31.98%），屬限制型膨脹淀粉。

2）蓮子淀粉糊1%（g/mL）的透明度較低（10.4%）；糊化溫度較高，達(dá)72℃，隨著溫度升高，淀粉糊黏度不斷增加而后有下降的趨勢(shì)，熱粘、冷粘穩(wěn)定性較好；在酸性條件下淀粉糊黏度相應(yīng)降低，堿性條件則有促進(jìn)淀粉糊化的趨勢(shì)；添加蔗糖、NaCl使糊黏度增大，后者還有增加起糊溫度的效果；隨著蔗糖、NaCl添加量的增加，糊的黏度相應(yīng)增加。

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