潘自強(qiáng) 張琦 潘鑫 高婭 鄔曉勇

摘要：目的：研究藜麥淀粉的提取工藝并對(duì)其形貌和理化特征等進(jìn)行研究。方法：選用ZL-01藜麥為原料，以氫氧化鈉作為提取液，室溫下以一定范圍的固液比、氫氧化鈉濃度、浸泡提取時(shí)間為條件，對(duì)藜麥淀粉的提取工藝進(jìn)行優(yōu)化。通過掃描電鏡、傅里葉變換紅外光譜、X射線衍射對(duì)藜麥淀粉的形貌特征進(jìn)行研究，對(duì)膠稠度、透明度、淀粉糊化曲線（RVA）等理化性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果：堿法提取藜麥淀粉最佳工藝為固液比1∶6、氫氧化鈉濃度0.3%、提取時(shí)間10 h，此時(shí)藜麥淀粉提取量預(yù)測(cè)值為0.477 g。以最佳工藝提取藜麥淀粉，實(shí)際提取量為（0.478±0.004） g。預(yù)測(cè)值和實(shí)際值相對(duì)誤差為0.02%，兩者無顯著性差異。驗(yàn)證試驗(yàn)說明此模型預(yù)測(cè)參數(shù)準(zhǔn)確，表明此模型用于藜麥淀粉提取工藝優(yōu)化真實(shí)可靠。形貌性質(zhì)測(cè)定結(jié)果表明，藜麥淀粉顆粒呈不規(guī)則多邊形，大小為0.4～1.5 μm，晶體結(jié)構(gòu)為C型，結(jié)晶度為43.6%。理化性質(zhì)結(jié)果表明藜麥淀粉屬于中米膠長(zhǎng)度且易加工，由于顆粒較小，初始透明度較低（16%），且隨時(shí)間增加，透明度下降至11%。結(jié)論：藜麥淀粉具有糊化溫度低、衰減值高、回生值高等特點(diǎn)，且易于加工，可為藜麥淀粉相關(guān)產(chǎn)品的研究提供一定的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：藜麥淀粉；淀粉提??；響應(yīng)面法；RVA

中圖分類號(hào)：TS235.1? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1000-9973（2023）05-0057-08

Abstract： Objective： To investigate the extraction process and the morphological and physicochemical properties of quinoa starch. Methods： The extraction process of quinoa starch is optimized with ZL-01 quinoa as the raw material， sodium hydroxide as the extraction solution， and under the conditions of a certain range of solid-liquid ratio， sodium hydroxide concentration， soaking and extraction time at room temperature. The morphological characteristics of quinoa starch are studied by scanning electron microscope， Fourier transform infrared spectroscopy and X-ray diffraction. The physical and chemical properties such as adhesive， transparency and starch pasting curve （RVA） are determined. Results： The optimal extraction process of quinoa starch by alkaline method is solid-liquid ratio of 1∶6， the sodium hydroxide concentration of 0.3%， and the extraction time of 10 h， at this time， the predicted value of starch extraction amount is 0.477 g. The actual extraction amount of quinoa starch extracted by the optimal process is （0.478±0.004） g. The relative error between the predicted value and the actual value is 0.02%， and there is no significant difference between them. The validation test shows that the predicted parameters of this model are accurate， and this model is suitable for the optimization of quinoa starch extraction process. The measurement results of morphological properties show that quinoa starch granules are irregular polygons with the size of 0.4～1.5 μm. The crystal structure is type C， and the crystallinity is 43.6%. The results of physical and chemical properties show that quinoa starch is of medium rice gum length and easy to process. Due to the small size of the granules， the initial transparency is 16% and decreases to 11% with time. Conlcusion： Quinoa starch has the characteristics of low pasting temperature， high decay value， high retrogradation value and easy processing， which can provide a theoretical basis for the research of quinoa starch-related products.

Key words： quinoa starch; starch extraction; response surface methodology; rapid visco analyzer （RVA）

藜麥（Chenopodium quinoa Willd.）屬于莧科藜屬一年生雙子葉植物，是一種非常古老的作物。最早來源于南美洲安第斯地區(qū)[1]，已經(jīng)有數(shù)千年的種植歷史，因?yàn)檗见湶粚儆诤瘫究疲员环Q為“假谷物”。2013 年，聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）宣布該年為“國(guó)際藜麥年”（IYQ），并將藜麥視為 21 世紀(jì)應(yīng)對(duì)糧食安全的重要谷物之一[2]。藜麥營(yíng)養(yǎng)豐富，含有人體所需的各類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)各種非生物脅迫（如鹽度、霜凍）具有高度耐受性[3]，具有高蛋白、高維生素、高纖維以及低糖、低脂肪的特點(diǎn)，同時(shí)，藜麥不含麩質(zhì)，對(duì)于乳糜瀉患者來說是特別友好的食物[4]，聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織將藜麥譽(yù)為可基本滿足人體營(yíng)養(yǎng)需求的唯一單體植物，與小麥、玉米、小米、稻米等常見谷物中的蛋白質(zhì)、灰分等成分相比，藜麥的含量均高于它們，其蛋白質(zhì)、脂肪以及灰分的含量分別為，14.4，5.8，2.7 g/100 g[5]。

淀粉是一種植物貯藏多糖，在食品、材料、生物及醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用越發(fā)廣泛[6-9]。它是一種半晶狀的生物聚合物，存在于許多植物中，包括谷物、根、莖、種子和水果。淀粉的種類不同，顆粒的形狀、大小、結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分也不盡相同[10]。按照淀粉的來源，可以將淀粉分為三大類：薯類淀粉、禾谷類淀粉和其他類淀粉[11]。支鏈淀粉和直鏈淀粉共同構(gòu)成淀粉顆粒，不同分布比例和排列方式?jīng)Q定了淀粉顆粒結(jié)構(gòu)[12]。直鏈淀粉決定了無定形區(qū)，而支鏈淀粉決定了結(jié)晶區(qū)[13]。淀粉又是藜麥中的主要營(yíng)養(yǎng)成分，是非常重要的大分子物，占總含量的58%～64%[14]，藜麥淀粉的直徑為1.5～3 μm，屬于小顆粒淀粉，它的平均摩爾質(zhì)量為1.13×106 g/mol，低于大米淀粉（0.52×108～1.19×108? g/mol），但是高于小麥淀粉（5.5×106 g/mol）[15]。實(shí)驗(yàn)室分離制備淀粉的方法主要有堿法和酶法[16]。酶法成本高，不適用于工業(yè)生產(chǎn)，所以采用堿法提取藜麥淀粉以降低成本。堿法提取即加入稀堿溶液在一定的溫度下攪拌，使得淀粉脫離蛋白質(zhì)，再經(jīng)過離心、水洗、干燥，即可得到淀粉。Sharma等[17]用NaOH溶液離心提取大麥淀粉，淀粉得率為70.9%～83.7%。響應(yīng)面法（response surface methodology，RSM）通過多元回歸方程計(jì)算得出因素和結(jié)果之間的相互關(guān)聯(lián)，通過對(duì)回歸方程分析來尋找最佳工藝方案，常用于多個(gè)變量的交互影響。

本文以藜麥為研究對(duì)象，使用堿法提取和響應(yīng)面法優(yōu)化淀粉提取工藝，并對(duì)其形貌性質(zhì)、理化特性進(jìn)行探究，為藜麥淀粉的深入應(yīng)用提供了理論支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

藜麥（ZL-01）：成都大學(xué)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部雜糧加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供。

百里酚藍(lán)（25 g）：上海麥克林生化科技股份有限公司；氫氧化鈉（500 g）、鹽酸（500 mL）、無水乙醇（500 mL）、正丁醇（500 mL）、異戊醇（500 mL）：成都市科龍化工試劑廠。

1.2 儀器與設(shè)備

BGZ-140電熱鼓風(fēng)干燥箱 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；高速冷凍離心機(jī) 美國(guó)貝克曼庫爾特有限公司；Synergy HTX酶標(biāo)儀 美國(guó)BioTek公司；FE20 pH計(jì) 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；CPA2250分析天平 德國(guó)賽多利斯公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 堿法制備藜麥淀粉

堿法提取參考劉新興[18]、劉樹興等[19]的方法并改進(jìn)，藜麥水洗除皂苷，烘箱40 ℃烘干后粉碎，過80目篩制得藜麥原粉。將藜麥粉按照一定固液比加入一定濃度的NaOH溶液。將混勻后的藜麥漿液置于室溫下浸泡提取30 min，將浸泡提取后的藜麥漿液pH值調(diào)至7.0，以4 000 r/min離心15 min，棄上清液，去除上層黏稠液體和暗黃色物質(zhì)，用蒸餾水重懸沉淀，并用300目尼龍網(wǎng)過濾，棄掉留在紗布上的物質(zhì)，將過濾得到的白色液體用蒸餾水反復(fù)洗滌，過濾，離心，此過程重復(fù)操作3次。將沉淀物用95%的乙醇洗滌，以4 000 r/min離心15 min，棄上清液，隨后置于45 ℃烘箱中烘干過100目藥典篩，即可獲得藜麥淀粉。

1.3.2 工藝優(yōu)化試驗(yàn)說明

1.3.2.1 單因素試驗(yàn)

以影響因子固液比、氫氧化鈉濃度、提取時(shí)間設(shè)計(jì)單因素試驗(yàn)，考察這些因素對(duì)藜麥淀粉提取量的影響。稱取1 g藜麥粉在固液比（1∶3、1∶4、1∶5、1∶6、1∶7，g/mL）、氫氧化鈉濃度（0.1%、0.15%、0.2%、0.25%、0.3%、0.35%）、提取時(shí)間（2，4，6，8，10 h）條件下進(jìn)行單因素試驗(yàn)。

1.3.2.2 響應(yīng)面工藝參數(shù)

通過Central Composite Design試驗(yàn)設(shè)計(jì)響應(yīng)面試驗(yàn)，以淀粉量為響應(yīng)值（單位為g）設(shè)計(jì)因素水平，見表1。

1.4 淀粉的形貌性質(zhì)和理化性質(zhì)分析

1.4.1 掃描電鏡觀察藜麥淀粉顆粒形貌

分別稱取藜麥淀粉置于掃描電鏡下觀察，并拍照保存，觀察淀粉形態(tài)。

1.4.2 X射線衍射（XRD）分析晶體

將過200目篩的藜麥淀粉在室溫下平衡24 h后，進(jìn)行X射線衍射分析。衍射條件：銅靶電壓40 kV，電流40 mA，CuKa輻射。掃描范圍為5°～50°，步長(zhǎng)為0.02°，掃描速度為5°/min[20]。

1.4.3 傅里葉紅外光譜（FT-IR）

稱取約1.0 mg藜麥淀粉加150 mg不含水的溴化鉀粉末，快速研磨后加壓制成樣品薄片，放入樣品架上，置于紅外光譜儀上掃描，掃描波譜范圍為400～4 000 cm-1，分辨率為4 cm-1，掃描次數(shù)為16。記錄樣品的FT-IR圖譜，用Omnic軟件對(duì)所得紅外圖譜進(jìn)行分析。

1.4.4 膠稠度測(cè)定

采用國(guó)標(biāo)GB/T 22294—2008的方法進(jìn)行[21]。

1.4.5 淀粉透明度測(cè)定

參照劉新興[18]的方法，將1%的淀粉糊靜置0，5，10，15，30，45，60，90，120 min后測(cè)定OD620 nm，以蒸餾水作為空白，然后通過公式計(jì)算透明度。

T（%）=102-A。

式中：T為透明度（%），A為吸光度。

1.4.6 淀粉凍融穩(wěn)定性測(cè)定

將3%的淀粉液于沸水浴中15 min，冷卻至室溫，置于－20 ℃冰箱中冷凍24 h，取出，于25 ℃室溫下解凍，以上步驟再重復(fù)3次，5 000 r/min離心10 min，稱取沉淀物質(zhì)量。

析水率=m1－m2m1×100%。

式中：m1為淀粉糊質(zhì)量（g）；m2為沉淀物質(zhì)量（g）。

1.4.7 淀粉糊化曲線（RVA）

測(cè)試方法參照GB/T 24853—2010《小麥、黑麥及其粉類和淀粉糊化特性測(cè)定 快速黏度儀法》測(cè)定藜麥淀粉糊化特性[22]。

1.5 結(jié)果分析

采用響應(yīng)面設(shè)計(jì)軟件Design-Expert 12進(jìn)行響應(yīng)面擬合分析，采用SPSS 26.0對(duì)數(shù)據(jù)顯著性進(jìn)行分析，采用Origin 2018軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 固液比對(duì)淀粉提取量的影響

由圖1可知，隨著固液比的增加，淀粉提取量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。當(dāng)固液比為1∶6時(shí)，藜麥淀粉提取量達(dá)到最高值。可能是因?yàn)檫^少的溶液不能完全浸泡，藜麥粉淀粉難以溶出，而溶液量的增加有利于藜麥淀粉更好地溶出[23]。

2.1.2 NaOH濃度對(duì)淀粉提取量的影響

由圖2可知，氫氧化鈉濃度從0.1%增加到0.35%的過程中淀粉量先升高后降低，在氫氧化鈉濃度為0.3%時(shí)，淀粉提取量達(dá)到最高。原因可能是隨著氫氧化鈉濃度的增加，蛋白溶解量增大，淀粉顆粒脫離蛋白束縛從而被提取出來。氫氧化鈉濃度過高會(huì)使淀粉產(chǎn)生糊化，糊化后淀粉顆粒難以脫離蛋白束縛，所以提取率有所降低。

2.1.3 提取時(shí)間對(duì)淀粉提取量的影響

由圖3可知，隨著提取時(shí)間的增加，淀粉提取量逐漸增大。這是因?yàn)殡S著提取時(shí)間的增加，蛋白不斷溶解，使得藜麥淀粉被提取出來，所以淀粉量隨時(shí)間的增加而增加。

2.2 響應(yīng)面中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)及提取結(jié)果

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，選取固液比、NaOH濃度、提取時(shí)間進(jìn)行三因素三水平響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)。利用Design-Expert 12軟件的中心組合（Central Composite Design）試驗(yàn)設(shè)計(jì)，探究藜麥淀粉提取最佳提取條件，試驗(yàn)方案和分析結(jié)果見表2～表4。

預(yù)測(cè)值對(duì)自變量二次多項(xiàng)式回歸方程：Y=0.438 3+0.005 6A+0.045 5B+0.013 7C+0AB+0.002 5AC－0.002 5BC－0.014 9A2－0.020 2B2+0.001C2。

由表3可知，模型的P值＜0.000 1，所以響應(yīng)面模型極顯著，失擬項(xiàng)的P值為0.324 1＞0.05，失擬項(xiàng)不顯著，說明本次試驗(yàn)擬合程度高，與實(shí)際值極吻合。由表4可知，模型的R2為0.958 412，預(yù)測(cè)的R2為0.784 988，與調(diào)整后的R2為0.920 983是合理一致的。精度測(cè)量信噪比的比率大于4，達(dá)到17.665 02，表明信噪比充分。可以使用此模型對(duì)藜麥淀粉提取工藝進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。根據(jù)F值可知，各因素對(duì)淀粉提取量的影響大小為氫氧化鈉濃度（B）＞提取時(shí)間（C）＞固液比（A）。

A、B、C 3個(gè)因素交互作用時(shí)淀粉提取量的影響見圖4～圖6。

響應(yīng)面曲線圖曲線彎曲程度直接反映兩個(gè)因素之間對(duì)淀粉提取量的影響大小。曲線越陡說明影響越大。等高線形狀可以反映交互影響的大小，等高線越接近圓形，交互影響越小，等高線越密集說明影響越大[24-25]。由圖4可知，藜麥淀粉提取量與固液比和氫氧化鈉濃度的大小密切相關(guān)，呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，且陡峭程度較大。由圖5可知，藜麥淀粉提取量隨著固液比的增加先增加后減小，隨著時(shí)間的增加呈逐漸增加的趨勢(shì)。為滿足實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)需求，提取時(shí)間過長(zhǎng)不符合實(shí)際生產(chǎn)所需，所以提取時(shí)間選擇10 h。由圖6可知，藜麥淀粉提取量隨著氫氧化鈉濃度和提取時(shí)間的增加呈先增大后減小的趨勢(shì)。

由圖4～圖6綜合分析可知A、B、C 3個(gè)因素之間相互作用都存在淀粉提取最高值，相比而言，A和B交互對(duì)淀粉提取量的影響最顯著，即固液比和氫氧化鈉濃度交互的影響顯著。

2.3 藜麥淀粉提取條件驗(yàn)證試驗(yàn)

由軟件模擬得到淀粉量最高條件為固液比1∶6.274，氫氧化鈉濃度0.3%，提取時(shí)間10 h，在此條件下得到的淀粉量最高，為0.477 g。為方便實(shí)際操作，最佳條件優(yōu)化為固液比1∶6，氫氧化鈉濃度0.3%，提取時(shí)間10 h。為證明試驗(yàn)的可信度，對(duì)使用響應(yīng)面得到的最佳工藝進(jìn)行3次平行試驗(yàn)，驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果見表5。

由表5可知，通過3次重復(fù)試驗(yàn)，藜麥淀粉提取量為（0.478±0.004） g，與理論值相對(duì)誤差為0.02%，兩者無顯著性差異，驗(yàn)證試驗(yàn)說明此模型預(yù)測(cè)參數(shù)準(zhǔn)確，得到的提取條件可靠。

2.4 淀粉的顆粒形貌（SEM）

通過掃描電鏡觀察藜麥淀粉的表面形態(tài)，見圖7。由圖7可知，藜麥淀粉顆粒較小，呈現(xiàn)多邊形結(jié)構(gòu)，有棱角且分布較均勻[15]，顆粒大小主要在0.4 ～1.5 μm范圍內(nèi)。觀察淀粉顆粒表面有少量凹陷空洞，說明堿法提取淀粉顆粒有少量破壞，但總體淀粉顆粒保存完好，說明堿法提取藜麥淀粉方法可行且顆粒結(jié)構(gòu)保存相對(duì)完整。

2.5 淀粉晶體性質(zhì)分析（XRD）

淀粉的晶型是表征淀粉分子結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要參數(shù)。目前，常用測(cè)定淀粉晶型的方法為X射線衍射法，淀粉晶型結(jié)構(gòu)的差異通過X射線衍射儀會(huì)表現(xiàn)出不同的吸收峰。淀粉是一種晶體聚集物，按照其結(jié)構(gòu)的不同，可劃分為結(jié)晶、亞結(jié)晶、非晶[26]，不同的淀粉晶體在X衍射曲線上會(huì)表現(xiàn)出不同的特征峰，所以可根據(jù)X衍射圖譜分析淀粉晶體結(jié)構(gòu)。晶體線度大、晶體形態(tài)完整的區(qū)域在曲線上出現(xiàn)尖銳衍射形態(tài)峰特征，又稱為結(jié)晶區(qū)，而非結(jié)晶區(qū)在X衍射圖譜上出現(xiàn)彌散峰特征，稱為無定形峰[27]。

藜麥淀粉的XRD圖譜見圖8。

由圖8可知，衍射角2θ在15.2°、17°、18°、23.1°處有較強(qiáng)的衍射峰，對(duì)應(yīng)的是A型晶體；26°衍射峰對(duì)應(yīng)的是B型晶體，說明藜麥淀粉同時(shí)具有A型和B型結(jié)構(gòu)，所以藜麥淀粉為C型晶體，這與焦夢(mèng)悅[27]和汪曉璇等[28]的研究結(jié)果一致。

支鏈淀粉組成了雙螺旋結(jié)構(gòu)的結(jié)晶區(qū)，由表6和表7可知，藜麥淀粉相對(duì)結(jié)晶度約為43.6%，與焦夢(mèng)悅研究其他淀粉結(jié)晶度相比藜麥淀粉僅次于糯米淀粉，顯著高于其他幾種淀粉的結(jié)果相似，表明藜麥淀粉結(jié)晶區(qū)占比較高，支鏈淀粉較多，能使藜麥淀粉對(duì)外力和化學(xué)作用抵抗力更高[27]。

2.6 紅外表征圖譜分析（FT-IR）

藜麥淀粉的FT-IR圖見圖9，紅外圖譜對(duì)淀粉分子的構(gòu)象和螺旋結(jié)構(gòu)變化敏感，可以通過吸收峰位置來判斷內(nèi)部結(jié)構(gòu)。3 444 cm-1處出現(xiàn)的峰屬于-OH的伸縮振動(dòng)峰，2 931 cm-1處出現(xiàn)的峰屬于-CH2-的非對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸收峰，1 638 cm-1處出現(xiàn)的峰屬于淀粉吸收水后-OH形成的吸收峰，1 154 cm-1處出現(xiàn)的峰屬于C-C和C-O的伸縮振動(dòng)吸收峰，1 023 cm-1處出現(xiàn)的峰屬于C-O-H的伸縮振動(dòng)吸收峰[20]。經(jīng)過堿法提取，吸收峰沒有顯著差異性改變，也沒有出現(xiàn)新的吸收峰，說明淀粉晶體結(jié)構(gòu)沒有遭到破壞。

由表8可知，淀粉雙螺旋結(jié)構(gòu)有序度和結(jié)晶度的變化與1 047.17，1 022.10，995.10 cm-1之間的吸光度比值有關(guān)，其中1 047.17 cm-1與1 022.10 cm-1處吸光度比值越大說明淀粉結(jié)晶度越高，1 022.10 cm-1與995.10 cm-1處吸光度比值越小表示淀粉中雙螺旋分子的有序度越高[29]。由表8可知，1 047.17 cm-1與1 022.10 cm-1處吸光度比值為0.835 821，與袁曉麗[15]的結(jié)果相近。1 022.10 cm-1與995.10 cm-1處吸光度比值為1.786 667，略高于杜春婷等[30]研究的1.41，說明藜麥淀粉中雙螺旋結(jié)構(gòu)有序度較低。

2.7 淀粉的凍融穩(wěn)定性和膠稠度

淀粉的凍融穩(wěn)定性是指淀粉糊反復(fù)凍融后依然維持膠體的能力。由測(cè)定結(jié)果可知，藜麥淀粉析水率為（77.17±0.06）%，表明藜麥淀粉析水率略高于劉新興[18]的青稞淀粉，米膠長(zhǎng)度為（58±0.3） mm，屬于中米膠長(zhǎng)度。所以，析水率較高的藜麥淀粉不適合加工速凍食品等。

2.8 淀粉的透明度

由表9可知，藜麥淀粉的透明度起始最高，隨著時(shí)間的推移，透明度逐漸下降。在前10 min下降速度較快，隨后變化呈平緩的趨勢(shì)?？赡苁且?yàn)檗见湹矸凼軣嵛屏?，起初淀粉分子間并未相互聚集，在淀粉液中無殘存的淀粉顆粒以及回生后所形成的凝膠團(tuán)，當(dāng)光線穿過淀粉糊液時(shí)，無反射和散射現(xiàn)象產(chǎn)生，所以起始透明度較高，隨后淀粉分子重新排列相互聚集，淀粉糊的透明度呈下降趨勢(shì)。杜先鋒等[31]的研究表明較大的淀粉顆粒吸水容易膨脹，糊化后形成的液體透明度較高，藜麥淀粉顆粒較小，起始透明度相較于其他淀粉[32]較低，符合掃描電鏡中藜麥淀粉顆粒較小的結(jié)論。

2.9 淀粉糊化曲線（RVA）

淀粉糊化特性與產(chǎn)品品質(zhì)密切相關(guān)[28]?？梢圆捎每焖兖ざ葍x法（RVA）對(duì)淀粉在糊化過程中黏度的變化進(jìn)行測(cè)定，并對(duì)藜麥淀粉RVA圖譜不同區(qū)段黏度曲線進(jìn)行分析。

由圖10可知，藜麥淀粉的糊化曲線分為3個(gè)階段：第一階段為可逆吸水階段，水從縫隙進(jìn)入淀粉顆粒的無定形區(qū)中，淀粉顆粒略微變大[15]，黏度無變化；第二階段為淀粉糊化階段，隨著溫度的升高，淀粉發(fā)生膨脹破裂，黏度增大，達(dá)到峰值黏度（peak viscosity）；第三階段時(shí)維持溫度為95 ℃，膠體溶液逐漸松懈，因此黏度有所下降，達(dá)到最低黏度（trough viscosity），淀粉繼續(xù)膨脹破裂變?yōu)榈矸酆_(dá)到最終黏度（final viscosity）。

對(duì)比3種不同淀粉糊化特征值（見表10），最低溫度為藜麥淀粉，其次是玉米淀粉，小麥淀粉最高。據(jù)報(bào)道，支鏈淀粉占比大，排列松散，結(jié)構(gòu)混亂，淀粉結(jié)構(gòu)破壞所需能量較少，在低溫下就能糊化[28]。藜麥淀粉支鏈比例高，螺旋結(jié)構(gòu)有序度較低，與傅里葉紅外光譜和X射線圖譜分析結(jié)果一致，表明藜麥淀粉容易加工，可用于營(yíng)養(yǎng)粉和擠壓膨化小零食的加工生產(chǎn)?；厣荡碜罱K黏度與最低黏度的差值，回生值可以反映淀粉的老化程度和冷穩(wěn)定性[28]，回生值越高，冷穩(wěn)定性和老化程度越差。藜麥淀粉的回生值比玉米淀粉高，但低于小麥淀粉，因此藜麥用于加工冷藏食品和冷凍食品具有一定優(yōu)勢(shì)。

衰減值是指峰值黏度與最低黏度的差值，衰減值與淀粉抵抗外力的能力有關(guān)。衰減值越大，穩(wěn)定性越弱[33]。將藜麥淀粉、小麥淀粉和玉米淀粉的衰減值相互比較，藜麥淀粉的衰減值比小麥淀粉和玉米淀粉高，說明藜麥淀粉抗外力能力和抗剪切能力較差。

3 討論與結(jié)論

本試驗(yàn)選用ZL-01藜麥，采用堿法提取，通過響應(yīng)面法優(yōu)化得到氫氧化鈉濃度與固液比交互影響下，藜麥淀粉提取量隨著體積的增加呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，原因是液體體積的增加可以更好地溶解蛋白，釋放淀粉。氫氧化鈉濃度的增加有利于蛋白溶解，但體系中氫氧化鈉濃度過高會(huì)破壞淀粉顆粒，最終糊化，難以與蛋白質(zhì)分離從而影響提取量。響應(yīng)面法優(yōu)化結(jié)果最優(yōu)條件為固液比1∶6，氫氧化鈉濃度0.3%，提取時(shí)間10 h，在此條件下得到的淀粉量最高，為0.477 g。驗(yàn)證試驗(yàn)證明此模型具有科學(xué)性和指導(dǎo)性，可用于藜麥淀粉提取條件的指導(dǎo)。

掃描電鏡顯示藜麥淀粉形態(tài)呈多邊形顆粒，大小主要在0.4～1.5 μm之間。由掃描電鏡圖可知，堿法提取后的藜麥淀粉顆粒表面存在少量腐蝕凹陷，印證了氫氧化鈉濃度過高時(shí)淀粉顆粒的表面結(jié)構(gòu)相應(yīng)出現(xiàn)破壞。通過XRD分析淀粉晶體結(jié)構(gòu)呈C型，其相對(duì)結(jié)晶度為43.6%，比小麥、玉米淀粉等結(jié)晶度高，說明藜麥淀粉可以更好地抵抗化學(xué)試劑。通過FT-IR分析發(fā)現(xiàn)藜麥淀粉雙螺旋結(jié)構(gòu)有序度較低。理化性質(zhì)試驗(yàn)表明，藜麥淀粉析水率較高且屬于中米膠長(zhǎng)度。由于其支鏈淀粉含量較高，糊化溫度較低且具有良好的衰減值，可以用于營(yíng)養(yǎng)粉等沖泡類產(chǎn)品的加工，而藜麥淀粉相對(duì)于小麥淀粉具有較低的回生值，低回生值說明作為冷凍淀粉類食品可以更好地被人體消化吸收，更加符合當(dāng)今快節(jié)奏的生活。但藜麥淀粉的衰減值較高，對(duì)抗機(jī)械破壞能力不強(qiáng)。制作乳制飲品等剪切均質(zhì)過程需要添加非淀粉類水凝膠，例如卡拉膠、阿拉伯膠、果膠等以提高其抵抗外力的能力。目前對(duì)于藜麥淀粉結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、改性以及加工方式對(duì)淀粉性質(zhì)影響的報(bào)道較多，但涉及藜麥淀粉系列加工開發(fā)的報(bào)道較缺乏，所以藜麥淀粉還有很大的研究空間。

綜上，響應(yīng)面法分析得出堿法提取藜麥的最佳工藝為固液比1∶6、氫氧化鈉濃度0.3%、提取時(shí)間10 h，每1 g藜麥粉中淀粉提取量為0.477 g。藜麥淀粉大小為0.4～1.5 μm，晶體呈C型，相對(duì)結(jié)晶度為43.6%，RVA圖譜分析結(jié)果：糊化溫度74.3 ℃，回生值較低，衰減值較高。藜麥營(yíng)養(yǎng)豐富，產(chǎn)量逐年增加，本文可為其進(jìn)一步研究提供理論支撐。

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