大米淀粉物化特性与糊化曲线的相关性研究(精)

2006年12月第21卷第6期

中国粮油学报

Journal o f the Ch i n ese C erea ls and O ils A ssoc i a ti o n

Vo.l21,N o.6

Dec.2006

大米淀粉物化特性与糊化曲线的相关性研究

程科1 陈季旺2 许永亮1 赵思明1

(华中农业大学食品科技学院1,武汉 430070

(武汉工业学院食品科学与工程学院2,武汉 430023

摘要以不同品种的大米淀粉为原料,采用快速黏度分析仪(RVA研究不同品种大米淀粉的糊化曲线的差异,碘兰值和酶解力等物化特性对糊化特性的影响。结果表明,不同品种大米淀粉的碘兰值、酶解力存在差异,以籼米淀粉的碘兰值最大,其次是粳米淀粉和糯米淀粉。粳米淀粉和糯米淀粉酶解力相对较大。糊化温度、最终黏度、最低黏度、回升值与碘兰值均呈不同程度的正相关。峰值黏度、最低黏度、最终黏度、回升值、糊化温度与酶解力呈不同程度的负相关。采用碘兰值、酶解力的指数模型描述大米淀粉的糊化特性可达到很高的拟合精度。

关键词大米淀粉物化特性糊化曲线

大米是世界半数以上人口的主要粮食,也是我国的重要农产品。近几年来,我国稻谷年产量连续稳定在1.8~2.0亿吨,占全国粮食总产量的40%[1]。大米的主要成分为淀粉和蛋白质,其中淀粉含量约80%左右。碘兰值和酶解力是研究淀粉物化特性的重要指标[2]。按传统的方法大致将大米分为籼米、粳米和糯米三种类型。不同类型的大米淀粉的碘兰值和酶解率存在较大的差异,大米淀粉的碘兰值、酶解力与

淀粉直链和支链的比例、分子量大小、颗粒的结构等有着密切的关系。这些差异导致在糊化的升温过程中直链淀粉溶出的难易程度不同,在冷却过程中淀粉分子重新缔合形成凝胶的能力不同,在糊化曲线上反映出不同的特性[3-6]。

本研究以不同品种大米为原料,采用碱法得到了高纯度大米淀粉,对不同来源的大米淀粉分别进行理化指标的测试,比较它们在碘兰值、酶解力上的差异,使用快速黏度分析仪(RVA测试不同类别的大米淀粉的糊化特性曲线即RVA图谱,研究淀粉的碘兰值、酶解力对糊化过程中的糊化温度、峰值黏度、最低黏度、降落值、最终黏度、回升值的影响。为探寻大米淀粉糊化、老化的机理,抑制和利用大米淀粉糊化、老化特性提供理论依据。

收稿日期:2005-10-15

作者简介:程科,女,1980年出生,硕士,食品大分子功能及特性通讯作者:赵思明,女,1963年出生,教授,食品大分子功能及特性1 材料与方法

1.1 实验材料与化学试剂

1.1.1 实验材料

原料品种、类型及生产厂家见表1。

表1 实验原料

品种(类型生产厂家

丝苗米(I R湖南金健米业股份有限公司

余红米(I R湖南金健米业股份有限公司

金优207(I R湖南金健米业股份有限公司

培优29(I R湖南金健米业股份有限公司

东北粳米(J R沈阳隆迪粮食制品有限公司

5优-C(J R湖南金健米业股份有限公司

小站米(J R天津市国瑞谷物发展有限公司

泰国糯米(GR武汉怡乐多贸易有限公司

注:I R表示籼型,J R表示粳型,GR表示糯型。

1.1.2 化学试剂

碘化钾:分析纯,武汉市江北化学试剂厂生产;

碘:分析纯,武汉市江北化学试剂厂生产;

3,5 二硝基水杨酸:分析纯,中国医药化学试剂有限公司生产;

淀粉酶:无锡酶制剂厂生产;

1.2 主要仪器与设备

BS210S型分析天平:Sartori u s Instrum ents Ltd. Ger m any生产; 722S可见光分光光度计:上海精密仪器有限公司生产;

3D型快速黏度分析仪:澳大利亚Ne w port Sc i entfic Pty.Ltd生产。第21卷第6期程科等大米淀粉物化特性与糊化曲线的相关性研究1.3 实验方法

1.3.1 大米淀粉的制备

采用碱浸法提取大米淀粉[7-8],粉碎过80目筛备用。

1.3.2 碘兰值的测定

采用文献[9]的方法。

1.3.3 酶解力的测定

用酶水解-DNS比色定糖法[10]。以吸光值表示酶解力的大小。

1.3.4 RVA的测定

按照国际谷物科学与技术协会(I CC Standard N o.162和美国谷物化学家协会的(AACC66-21方法采用S td1升温程序进行测定[11]。

1.4 数据处理

采用SAS8.1相关性分析和回归分析。每组数据均做3个平行取平均值分析计算。

2 结果与分析

2.1 大米淀粉的物化特性

表2 不同品种大米淀粉的碘兰值和酶解力

品种(类型碘兰值酶解率

余红米(IR0.710.18

金优207(I R0.690.25

培优29(I R0.620.49

丝苗米(IR0.610.68

5优-C(J R0.520.54

小站米(J R0.311.67

东北粳米(J R0.341.74

泰国糯米(GR0.051.44

碘兰值和酶解力是国际上常来表示大米淀粉物化特性的指标。表2为不同品种大米淀粉的碘兰值和酶解力大小。由表2可以看出余红米、金优207和培优29、丝苗米四种籼米淀粉的碘兰值(0.61~ 0.71要比5优-C、东北粳米和小站米三种粳米淀粉(0.31~0.52以及糯米淀粉(0.05的高。可以说明籼米淀粉的直链淀粉含量要比粳米淀粉多,糯米淀粉几乎不含直链淀粉。小站米淀粉和东北粳米淀粉的酶解力较高,都在1.60以上,5优-C米淀粉的酶解力低,仅为0.54。糯米淀粉的酶解力为1.44。四种籼米淀粉的酶解力都很低(0.18~0.68,最小的为余红米淀粉,酶解力为0.18。淀粉酶很难与结晶态淀粉作用。通常直链淀粉是以紧密的双螺旋结构存在于淀粉颗粒中,而支链淀粉主要是其外链通过微晶束形成淀粉的骨架,晶体结构较为松弛,易被水解。余红等籼米淀粉直链含量高,晶体结构紧密,故酶解力较低。而糯米淀粉、粳米淀粉中直链淀粉含量相对较低,易于酶解,酶解力较大。

2.2