蓮子淀粉品質(zhì)特性的研究與應(yīng)用.pdf

1、淀粉作為蓮子的主要成分，對蓮子的加工特性及營養(yǎng)品質(zhì)有著重要的影響。本文較為系統(tǒng)的研究了蓮子淀粉的顆粒特性、加工特性、功能學特性等品質(zhì)學特性，并在此基礎(chǔ)上研究了蓮子深加工產(chǎn)品中淀粉老化抑制的方法。研究結(jié)果如下： 1.蓮子淀粉顆粒特性的研究蓮子淀粉顆粒表面光滑，大多數(shù)淀粉顆粒呈橢圓形，少數(shù)為圓形和不規(guī)則形，粒徑范圍在3-25μm，平均粒徑為12μm；有明顯的偏心環(huán)紋和偏光十字；結(jié)晶結(jié)構(gòu)屬于C型。淀粉顆粒中脂肪和蛋白質(zhì)含量較低，但直鏈

2、淀粉含量較高，達40％以上，屬于高直鏈淀粉含量的特異性淀粉。 2.蓮子淀粉分子特性的研究高效液相色譜法測得蓮子淀粉的重均分子量為1.7×10<'6>，聚合度為10450；蓮子直鏈淀粉的重均分子量為6.4×10<'5>，聚合度為3970；蓮子支鏈淀粉的重均分子量為2.8×10<'6>，聚合度為17470。酶解脫支法結(jié)合凝膠色譜法分析表明，蓮子支鏈淀粉有5級分支，平均聚合度分別為8、33、53、86、1116。主鏈上有2個分支，其它

3、支鏈上僅有1～2個分支，具有主鏈較長、分支度較少、支鏈較短的特點。這與其它來源的支鏈淀粉分子結(jié)構(gòu)差別較大。 3.蓮子淀粉加工特性的研究蓮子淀粉屬限制型膨脹淀粉，透明度較低，凝沉速度較快；其凝膠具有較強的凍融穩(wěn)定性和較低的凝膠強度；布拉班德粘度曲線顯示，蓮子淀粉的糊化溫度較高，達77.1℃，熱穩(wěn)定性好，凝沉性強，冷粘度穩(wěn)定性差，提示其易老化。這與蓮子淀粉的分子特性相符合。 利用差示掃描量熱儀研究了蓮子淀粉的糊化和老化動力學

4、，研究表明：蓮子淀粉的糊化起始溫度為64.4℃，糊化終止溫度為77.9℃。蓮子淀粉的糊化過程屬于一級反應(yīng)，利用Arrhenius方程求得蓮子淀粉的糊化活化能Ea為72.97kJ/mol，與玉米淀粉較接近。在不同溫度下，蓮子淀粉的老化度隨著時間的增加而逐漸提高，其中冷藏條件下的老化速率最大，室溫次之，凍藏最小。Avrami方程的計算結(jié)果顯示，蓮子淀粉儲存于冷藏條件時的老化速率是室溫下的1.6倍，是凍藏條件下的2.9倍。 食品加工對

5、蓮子淀粉(提取樣品)的改性研究表明，高壓均質(zhì)和超聲波處理也能顯著降低蓮子淀粉的特性粘度和返生沉淀量，而微波處理對蓮子淀粉的返生沉淀量和特性粘度影響不大，這可能與其高直鏈淀粉含量有關(guān)。提示高壓均質(zhì)和超聲波處理在蓮子水磨漿制品(如蓮子汁、蓮蓉)的生產(chǎn)中具有一定的應(yīng)用價值。研究了食品工業(yè)中幾種常用的食品乳化劑(單甘酯、卵磷酯、硬脂酰乳酸鈉、蔗糖酯)對蓮子淀粉糊穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明：單甘酯與蓮子淀粉的絡(luò)合能力最好，其它依次為蔗糖酯、硬脂酰乳酸

6、鈉、卵磷酯，單甘酯對蓮子淀粉糊具有最好的穩(wěn)定效果。 4.蓮子淀粉功能學特性的研究蓮子生淀粉中抗性淀粉(RS)含量較低，僅為3.9～4.2％，這不同于其他來源的生淀粉。在25％的淀粉濃度，121℃溫度下糊化后老化產(chǎn)生的RS含量最高，蓮子淀粉的老化速度非常迅速，冷卻后RS含量即高達38.2％，但隨著老化時間的延長，RS含量增加緩慢，老化24h(4℃下)后可達41.2％。蓮子淀粉具有制備商用抗性淀粉的價值。蓮子淀粉對雙歧桿菌具有顯著的

7、增殖效應(yīng)，其增殖效果接近異麥芽低聚糖，可作為新的雙歧生長因子。 研究了不同干燥方法對蓮子(整粒)中RS含量的影響，并將兩種蓮子形態(tài)(自然干燥的干蓮和速凍鮮蓮)按不同熟化方式進行處理，測定處理后蓮子的RS含量以及血糖指數(shù)。結(jié)果表明：自然干燥、熱風干燥、真空干燥和冷凍干燥后的蓮子中RS含量大大提高，均達80％(占總淀粉量)以上，而經(jīng)過微波干燥后RS含量下降至8％(占總淀粉量)。自然干燥的蓮子經(jīng)過熟化處理后，RS含量雖比未處理前稍有下

8、降，但都保持在85％(占總淀粉量)以上的較高水平，從總淀粉消化率推測的血糖指數(shù)來看，血糖指數(shù)均低于55，屬低血糖指數(shù)食品。而鮮蓮經(jīng)過不同熟化處理后，RS含量差異較大。其中鮮蓮微波干燥后水煮樣品RS含量最低，為26％，這大大低于其他處理方式。這說明微波處理整粒蓮子時，能使其內(nèi)部的淀粉發(fā)生一定程度的改性，降低了蓮子中淀粉的老化率。因此，對于以整粒蓮子形態(tài)出現(xiàn)的加工產(chǎn)品(如蓮子罐頭)而言，微波技術(shù)在防止淀粉老化方面具有的一定的應(yīng)用價值。鮮蓮、

9、鮮蓮微波干燥后水煮樣品的血糖指數(shù)均大于80，屬于高血糖指數(shù)食品，這提示糖尿病患者不宜食用經(jīng)微波干燥的蓮子，也不宜生食鮮蓮。該研究為合理選擇蓮子的加工和食用方法及利用蓮子開發(fā)低血糖指數(shù)食品提供了科學依據(jù)。 研究了微波干燥后水煮樣品(高血糖指數(shù))，鮮蓮水煮樣品(中血糖指數(shù))，干蓮水煮樣品(低血糖指數(shù))，鮮蓮高壓蒸煮樣品(低血糖指數(shù))對糖尿病大鼠降血糖作用的影響。結(jié)果表明：蓮子不同的加工方法對糖尿病大鼠的降血糖作用有顯著差異，除微波干

10、燥后水煮樣品外，其余樣品均能顯著降低大鼠的空腹血糖并改善其糖耐量(P<0.05)。微波干燥后水煮樣品對大鼠肝腎的抗氧化能力也較其他樣品弱。微波干燥后的蓮子不具有降血糖作用，這可能與其較高的血糖指數(shù)有關(guān)。這有力的證明了不同加工方式對蓮子的降血糖功能有重要影響。 5.蓮子加工產(chǎn)品淀粉老化抑制的研究本文以蓮子罐頭產(chǎn)品為對象，研究了罐藏蓮子硬度變化的動力學模型以及淀粉抗老化劑和微波前處理工藝對產(chǎn)品品質(zhì)的影響，并探討了微波前處理抑制淀粉老

11、化的機理。結(jié)果表明，蓮子制成罐頭后，貯藏過程中蓮子的RS含量無顯著變化，而蓮子的硬度先迅速上升，而后漸趨平緩并保持在一定的范圍，利用Avrami方程建立罐藏蓮子的硬度變化動力學方程為：F=a[1-exp(-kt)]。感官品嘗顯示蓮子罐頭在4℃下貯藏30天即出現(xiàn)輕微返生味。添加一定量的淀粉抗老化劑(海藻糖、單甘酯、蔗糖酯)，能夠不同程度的降低蓮子的硬度并延遲返生味的出現(xiàn)，通過正交實驗，得出最優(yōu)組合為海藻糖2.0％，單甘酯0.15％，蔗糖酯