颗粒状冷水可溶淀粉的制备及其性质研究_孙平

颗粒状冷水可溶淀粉最早是国外研制出的一种 新型变性淀粉，其复 水 后 的 溶 液 与 原 淀 粉 的 糊 化 液 性 质 基 本 相 同 ，且 溶 液 稳 定 、透 明 、黏 性 高 ，具 有 良 好 的增稠、保水、保型 和 乳 化 作 用，以 及 良 好 的 耐 高 温 及冻融稳定 性［１］，因 而 在 饮 料、冷 冻 食 品、宠 物 食 品 中广泛应用 。 ［２］ 水 溶 性 淀 粉 具 有 广 泛 的 用 途，是 重 要的 工 业 原 料，可 广 泛 应 用 于 铸 造、纺 织、造 纸 等 领 域 。 ［３］
进行４００～７９０ｎｍ 的 全 波 长 扫 描。 由 图 １ 可 见，淀 粉乳在６２０ｎｍ处 吸 光 度 最 大，故 选 定 ６２０ｎｍ 为 测 量波长。
图 １ 全 波 长 扫 描 图
２．１．２ 糊 化 度 －吸 光 度 标 准 曲 线 按 上 述 方 法 ，以 糊 化 度 为 横 坐 标 ，吸 光 度 为 纵 坐
２０１１，Ｎｏ．１２
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颗粒状冷水可溶淀粉的制备及其性质研究
孙 平 ，王 雅 琦 ，陈 健 ，马 二 霞
（天 津 科 技 大 学 食 品 工 程 与 生 物 技 术 学 院 ∥ 教 育 部 食 品 营 养 与 安 全 重 点 实 验 室 ，天 津 ３００４５７）
摘 要：以玉米淀粉为原料 ，采用热－醇 处 理 制 备 颗 粒 状 冷 水 可 溶 淀 粉 ，并 对 其 性 质 进 行 了 测 定。 结 果 表 明：温 度 和乙醇体积分数对其糊化度有较大影响 ；在９０℃、体积分数３５％乙醇处理制 备 的 冷 水 可 溶 淀 粉 的 溶 解 度 最 大，白 度比原淀粉有明显提高 ；温度对其黏度和颗粒结构影响较大 ，而乙醇体积分数则没有明显影响 。
标，绘制糊化度－吸光度标准曲线，如图 ２ 所示，回归 方程 为 ｙ＝０．７４０ ５ｘ－０．０３４ ５，回 归 系 数 Ｒ２ ＝ ０．９９８ ０。
图 ２ 糊 化 度 －吸 光 度 标 准 曲 线
２．１．３ 样 品 的 糊 化 度 测 定 ２．１．３．１ 温 度 的 影 响
分别在 ７０、７５、８０、８５ 和 ９０℃ 下 采 用 体 积 分 数 ３５％乙醇处理制备 颗 粒 状 冷 水 可 溶 淀 粉，由 其 配 制 成质量分数 ２％ 的 淀 粉 乳 进 行 比 色，按 照 标 准 曲 线 求 出 相 应 的 糊 化 度 ，观 察 温 度 对 淀 粉 糊 化 度 的 影 响 。
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孙 平等：颗粒状冷水可溶淀粉的制备及其性质研究／２０１１年第１２期
１．２．２ 糊 化 度 －吸 光 度 标 准 曲 线 的 绘 制 糊化度实际上是淀粉中全糊化淀粉所占的比例，
称取各糊化度所需的全糊化玉米淀粉和生玉米淀粉 的量，配备好 各 种 糊 化 度 的 样 品，选 取 糊 化 度 从 ０％ 到１００％中的５个点来做糊化度－吸光度标准曲线［８］。 １．２．２．１ 全 糊 化 玉 米 淀 粉 的 制 备
颗粒状冷水可溶淀粉的制备方法通常有双流喷 嘴 喷 雾 干 燥 法 、高 温 高 压 耐 醇 法 、常 压 多 元 醇 法 和 酒 精－碱法 。 ［４］ 前３种方法存在着 设 备 造 价 高、能 耗 大 和 反 应 条 件 苛 刻 等 缺 陷 ，酒 精 －碱 法 是 近 年 来 研 究 出 的比较 理 想 的 制 备 方 法，国 内 外 对 其 研 究 比 较 深 入［５－６］，具有可在常温常压下进行反应和产品 质 量 易 控制等优点［７］，但由于加入 ＮａＯＨ 后 需 要 用 酸 进 行 中 和 ，增 加 了 溶 剂 的 使 用 量 ，而 且 制 备 出 的 淀 粉 可 能 会残留 ＮａＣｌ，影响其在食品中的应用。
称取５０．０００ｇ原淀粉，按照原淀粉 ∶ 水 ＝１∶７ 的比例，在９０℃水浴下进行糊化，并保温 １５ ｍｉｎ，后 续 操 作 同 １．２．１。 １．２．２．２ 比 色
将各样品配 制 成 质 量 分 数 ２％ 的 淀 粉 乳，并 静 置３０ｍｉｎ，摇 匀 后 抽 滤 ，各 取 滤 液０．３ｍｌ置 于１０ｍｌ 容量 瓶 中，再 向 容 量 瓶 中 先 后 加 入 ５ ｍｌ蒸 馏 水 和 ０．１ｍｏｌ／Ｌ ＨＣｌ １．４ｍｌ，然后加入０．２ ｍｌ所配制的 ２ｇ／Ｌ 碘液，使溶液显色，最后将溶液定容到 １０ ｍｌ， 摇匀，静置１５ ｍｉｎ，倒 入 １ｃｍ 比 色 皿 进 行 比 色，记 录吸光度 的 值，以 空 白 溶 液 作 为 参 比，进 行 ４００～ ７９０ｎｍ 的全波长扫描，从而确定出最大吸收波长。 １．２．３ 溶 解 度 的 测 定
准确量取 蒸 馏 水 １００ ｍｌ，放 入 烧 杯 中，称 取 纯 干样品 １ｇ （Ｗ ），在 搅 拌 条 件 下 缓 慢 加 入 已 恒 温 的 蒸馏水中，随后在 ３ ０００ｒ／ｍｉｎ下离心 ２０ｍｉｎ，取出 上清液 ２５ ｍｌ，在 １１０℃ 干 燥 至 恒 重，得 到 被 溶 解 淀 粉量（Ａ），按下列公式计算其溶解度 ： ［９］
将无 水 乙 醇 按 照 一 定 比 例 与 水 混 合，称 取 一 定 量的玉米淀 粉，配 制 成 质 量 分 数 ２０％ 的 淀 粉 乳，分 别在一定温度的水浴锅 中 保 温 １５ ｍｉｎ，反 应 结 束 后 放入冷水中迅速冷却，用体积 分 数 ９５％ 乙 醇 溶 液 洗 涤３次，真空 抽 滤，置 于 鼓 风 干 燥 箱 中 在 ４５℃ 下 干 燥 至 恒 重 ，粉 碎 ，过 １００ 目 筛 即 制 得 样 品 。
收 稿 日 期 ：２０１１－０９－１５；修 回 日 期 ：２０１１－１１－１７ 作 者 简 介 ：孙 平 （１９５５－），男 ，教 授 ，硕 士 ，研 究 方 向 为 食 品 添 加 剂 与 农 产 品 加 工 。 通 讯 作 者 ：王 雅 琦 （１９８７－），女 ，硕 士 研 究 生 ，研 究 方 向 为 营 养 与 食 品 添 加 剂 。
设置布 拉 班 德 黏 度 计 的 测 定 条 件：测 量 范 围 ２３５ｃｍｇ；转 子 转 速 为 ２５０ ｒ／ｍｉｎ；升 温 速 率 为 ７．５℃／ｍｉｎ。称取 １０ ｇ 淀 粉 样 品，将 其 缓 慢 倒 入 １００ｍｌ蒸馏 水 中 搅 拌 均 匀 并 转 移 至 测 量 钵 中。 设 定升 温 控 温 程 序：在 ３０℃ 以 ７．５℃／ｍｉｎ 升 温 至 ９３℃，保温３０ｍｉｎ；再 以 －７．５℃／ｍｉｎ 降 温 至 ５０℃， 保 温 １ ｍｉｎ。 测 试 结 束 后 可 得 到 黏 度 曲 线 。 １．２．６ 扫 描 电 镜 观 察
本实验以玉米淀粉为原料，采用热－醇处理制 备 颗 粒 状 冷 水 可 溶 性 淀 粉 ，简 化 了 生 产 工 艺 ，降 低 了 生
产 成 本 ，并 对 其 性 能 进 行 了 测 试 ，虽 然 其 溶 解 度 比 酒 精 －碱 法 制 备 的 要 小 ，但 为 其 制 备 提 供 了 新 的 思 路 。
被测样品用双面胶固定在支持网上并喷镀金钯 合 金 ，加 速 电 压 １０ｋＶ，观 察 并 拍 摄 具 有 代 表 性 的 淀 粉颗粒形貌。
２ 结 果 与 分 析 ２．１ 糊 化 度 －吸 光 度 标 准 曲 线 的 绘 制 ２．１．１ 全 波 长 扫 描
将 经 ８０℃ 、体 积 分 数 ３５％ 乙 醇 处 理 的 淀 粉 样 品
Ｓ ＝ ＡＷ×４×１００％ 。 １．２．４ 白 度 测 定
开机预热２０ｍｉｎ后，先调整“校零”。 然后将校 零 黑 筒 取 下 ，放 上 校 正 用 参 比 白 板 ，调 整 “校 正 ”电 位 器 ，使 仪 器 显 示 值 为 “９２”。 反 复 校 正 数 次 ，将 样 品 装 入 样 品 盒 ，测 试 所 显 示 的 值 即 为 样 品 的 白 度 值 。 １．２．５ 黏 度 的 测 定
图 ３ 温 度 的 影 响
由 图 ３ 可 见 ，随 着 处 理 温 度 的 增 加 ，吸 光 度 值 逐 渐 增 加 ，说 明 玉 米 淀 粉 的 糊 化 度 逐 渐 增 加 ，处 理 温 度 对 玉 米 淀 粉 的 糊 化 度 有 较 大 影 响。 由 于 ８５℃ 和 ９０℃ 下 的 吸 光 度 值 均 比 默 认 的 全 糊 化 淀 粉 的 吸 光 度 值 大 ，故 认 为 其 糊 化 度 为 １００％ 。 ２．１．３．２ 乙 醇 体 积 分 数 的 影 响
关键词：热－醇处理；颗粒状冷水可溶淀粉 ；性质 中 图 分 类 号 ：ＴＳ２３６．９ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００３－６２０２（２０１１）１２－００３３－０４
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｇｒａｎｕｌａｒ ｃｏｌｄ－ｗａｔｅｒ－ｓｏｌｕｂｌｅ ｓｔａｒｃｈｅｓ Ｓｕｎ Ｐｉｎｇ，Ｗａｎｇ Ｙａｑｉ，Ｃｈｅｎ Ｊｉａｎ，Ｍａ Ｅｒｘｉａ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ∥ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｋｅｙ Ｌａ－ ｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓａｆｅｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００４５７，Ｃｈｉｎａ） ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｃｏｒｎ ｓｔａｒｃｈ ｗａｓ ｕｓｅｄ ａｓ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ ｔｏ ｍａｋｅ ｇｒａｎｕｌａｒ ｃｏｌｄ－ｗａｔｅｒ－ｓｏｌｕｂｌｅ （ＧＣＷＳ）ｓｔａｒｃｈ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｄｉ－ ｔｉｏｎｓ ｏｆ ｈｅａｔｉｎｇ ａｎｄ ｅｔｈａｎｏｌ，ａｎｄ ｓｏｍｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ＧＣＷＳ ｓｔａｒｃｈ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｖｏｌｕｍｅ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｅｔｈａｎｏｌ ｈａｄ ａ ｇｒｅａｔ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｇｅｌａｔｉｎｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ＧＣＷＳ ｓｔａｒｃｈ．ＧＣＷＳ ｓｔａｒｃｈ，ｍａｄｅ ｂｙ ｅｔｈａｎｏｌ ３５％ （ｖ／ｖ）ａｔ ９０℃ ，ｈａｄ ａ ｌａｒｇｅｓｔ ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅ ｗｈｉｔｅｎｅｓｓ ｏｆ ＧＣＷＳ ｓｔａｒｃｈ ｈａｄ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｇｒｅａｔｌｙ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｎａｔｉｖｅ ｓｔａｒｃｈ． Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｈａｄ ｇｒｅａｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ａｎｄ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｖｏｌｕｍｅ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｅｔｈａｎｏｌ ｈａｄ ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｅｆｆｅｃｔ． ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ｈｅａｔｉｎｇ－ｅｔｈａｎｏｌ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ＧＣＷＳ ｓｔａｒｃｈ；ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
１ 材ຫໍສະໝຸດ Baidu料 与 方 法 １．１ 主 要 试 验 材 料 与 仪 器
玉米淀粉，食品级；体积 分 数 ９５％ 乙 醇、无 水 乙 醇 、盐 酸 ，均 为 分 析 纯 。
ＥＭＳ－２０超级恒温水浴 搅 拌 器，ＴＤＺ５－ＷＳ 多 管 架自动平衡离 心 机，ＦＡ１６０４Ｓ 分 析 天 平，ＷＳＢ－Ｌ 白 度计，ＵＶ－２１０２ＰＣＳ 紫 外 可 见 分 光 光 度 计，８０３２０２ 布 拉 班 德 黏 度 计 ，ＤＳＣ１４１ 扫 描 电 子 显 微 镜 。 １．２ 试 验 方 法 １．２．１ 热 －醇 处 理 制 备 颗 粒 状 冷 水 可 溶 性 淀 粉
在８０℃下分别 采 用 乙 醇 体 积 分 数 ３０％、３５％、 ４０％、４５％ 和 ５０％ 来 制 备 颗 粒 状 冷 水 可 溶 淀 粉，由
孙 平 等 ：颗 粒 状 冷 水 可 溶 淀 粉 的 制 备 及 其 性 质 研 究／２０１１ 年 第 １２ 期