板栗淀粉与板栗变性淀粉性质的比较

（河北省板栗工程技术研究中心２，昌黎０６６６００） （新疆兵团绿洲生态农业重点实验室３，石河子８３２００３） （河北省迁西县科技局４，迁西０６４３００）’ 摘要比较了板栗淀粉，板栗氧化淀粉，板栗羟丙基淀粉，板栗磷酸酯淀粉的主要物理性质并测定了板 栗淀粉及其３种变性淀粉的冻融稳定性、透光率、溶解性和膨胀度、糊化特性等性质。结果表明：板栗淀粉经 过变性后，３种变性淀粉的冻融稳定性和透光率上升，溶解度变大；氧化淀粉和羟丙基淀粉的膨胀度小于板栗 淀粉，磷酸酯淀粉的膨胀度大于板栗淀粉；板栗淀粉糊的糊化温度，峰值黏度、９５℃的黏度与５０℃的黏度以及
ｒ／ｍｉｎ条件下离心２０ ｒａｉｎ，弃去上清液，
称取沉淀物的重量，计算析水率。 析水率＝（糊质量一沉淀物）／糊质量×１００％ １．３．４透明度的测定¨５Ｊ 将样品加水配成ｌ％的淀粉乳，取５０ ｍＬ于１００ ｍＬ烧杯中，置沸水中加热，搅拌１５ ｍｉｎ，冷却至室 温，用蒸馏水调整糊体积至原有体积，用可见分光光 度计进行测定，以蒸馏水做参比，用ｌ ｅｍ的比色皿在
意义。
材料与方法
锰酸钾、磷酸氢二钠、环氧丙烷、盐酸、氢氧化
淀粉是板栗的主要贮藏物质，而对于板栗淀粉 的研究起步较晚，２０世纪末，对板栗淀粉的颗粒和一
些理化性质做了大量研究，探讨了板栗淀粉的一些
１．１试验材料 钠、硫酸均为分析纯。
１．２仪器
理化性质和湿热处理对板栗淀粉结构、溶解度和膨 胀度的影响旧。】。我国近些年在板栗淀粉方面也 做了一定的工作【８。１ ０｜，研究了板栗淀粉的颗粒性 质、流变性质、淀粉糊黏度性质及支、直淀粉含量，
沉性越低。ｌＥ—ＦＩ表示糊的冷黏度稳定性，差值愈
小越稳定。
板栗羟丙基淀粉（ＭＳ＝０．２０３）、板栗氧化淀粉 （ＤＳ＝０．０２１）、板栗磷酸酯淀粉（ＤＳ＝０．０２１）的制备 参照秦榕年［１纠的方法自制，取代度的测定参照张燕 萍¨４１的方法。 １．３．３冻融稳定性的测定ｕ如 称取一定量的板栗淀粉，配成６％的淀粉乳，沸 水浴中２０ ｒａｉｎ，冷却至室温，倒入塑料离心管中，置 于一２０～一１５℃的冰箱中冷冻２４ ｈ后取出，自然解 冻，在３
２．３溶解度和膨胀度
梁建兰等板栗淀粉与板栗变性淀粉性质的比较
６７
性弱，回生程度低，回生程度低说明抗老化力强。凝 沉性反应了淀粉的抗凝沉作用，凝沉性小，抗凝沉性 就提高，随之抗老化力增强，说明板栗淀粉分子经变 性后，抗老化能力大大加强。
表４ 样品Ａ／℃Ｂ ４种淀粉的糊黏度性质（单位：ＢＵ）
ｃ ５９５
３２１
黏度值。Ｄ点：９５℃保温ｌ ｈ后的黏度。Ｅ点：淀粉 糊冷却到５０℃的黏度值。Ｆ点：５０℃保温１ ｈ后的 黏度。此外，ＩＢ—ＤＩ表示淀粉糊的热黏度稳定性，差
值越小越稳定。（Ｅ—Ｄ）／Ｄ值表示冷却过程中淀粉
形成凝胶性的强弱，此值越小，凝胶性越差。（Ｅ—
Ｂ）／Ｂ值表示淀粉糊的凝沉性强弱，值越小，表明凝
３种变性淀粉的制备¨３Ｊ
２０１１年１月
中国粮油学报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｃｅｒｅａｌｓ ａｎｄ Ｏｉｌｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ
Ｖ０１．２６，Ｎｏ．１
第２６卷第１期
Ｊａｎ．２０１ｌ
板栗淀粉与板栗变性淀粉性质的比较
梁建兰１，２ 刘秀凤１，２ 李志博３ 马宏峰４ 蔡金星１，２ 常学东１，２
（河北科技师范学院１，昌黎０６６６００）
板栗（Ｃａｓｔａｎｅａ ｍｏｌｌｉｓｓｉｎ口Ｂｌｕｍｅ）属壳斗科（Ｆａｇ
并与马铃薯淀粉、玉米淀粉进行了比较。梁丽松 等【ｌ¨对３个品种群的３３个主栽品种的板栗淀粉糊 化特性与直链淀粉含量的关系进行了研究。綦青 华等¨２１研究了ｐＨ、温度、蔗糖和氯化钠对板栗淀粉 回生的影响。关于板栗淀粉及其变性淀粉的性质 比较，还鲜有报道。研究以北方品种群中的燕山魁 栗为材料，对板栗淀粉、板栗羟丙基淀粉、板栗高锰 酸钾氧化淀粉、板栗磷酸酯淀粉的理化性质、糊化 特性进行研究，初步探讨了它们的性质变化及差 异，为板栗淀粉与其变性淀粉在食品及其它工业中 的应用提供了理论研究。
时间延长而下降。淀粉糊的透光率与淀粉糊化后 分子重新排列相互缔合的程度有重要的关系。板 栗淀粉经过变性后，由于亲水性增强，故而透光率 就升高。
表２ ４种淀粉的透光琦蓝／％
膨胀度＝膨胀淀粉质量／［淀粉样品质量（１００一
溶解度）］×１００％ １．３．６淀粉糊黏度性质的测定Ⅲｏ 称取一定量的样品配成６％淀粉乳４５０ ｍＬ，倒
１
黜）栗属乔木经济植物，主要是分布于北半球温带
及亚热带。我国大部分地区均有分布，尤其以华北 和长江流域栽培集中，产量最大…。近几年，我国 板栗产量达到世界年产量的６０％以上，居世界首 位。板栗果实富含蛋白质、淀粉，营养丰富，具有 甜、香、糯的独特风味。板栗淀粉与其它淀粉相比， 有着特别的理化性质，如淀粉糊的黏度介于木薯和 玉米，而冷稳定性、凝沉性则不如木薯和玉米的淀 粉糊口Ｊ。由于板栗淀粉在某些方面存在不足，因此 对淀粉进行改性研究，使其有更强的应用价值，对 揭示不同性质的板栗淀粉之间的差异具有重要的
入黏度测量杯中，从２５℃开始升温，升温速度为１．５
。Ｃ／ｍｉｎ。至９５。Ｃ后保温１ ｈ，然后以同样速度降温至 ５０℃，保温１ ｈ，得Ｂｒａｂｅｎｄｅｎ黏度曲线。曲线上的 黏度单位为Ｂｕ。每条淀粉Ｂｒａｂｅｎｄｅｎ黏度曲线上有
六个关键点。
Ａ点：开始糊化温度。Ｂ点：峰值黏度，升温期间
万方数据
第２６卷第ｌ期
０００
２
结果与分析
析水率的高低反映了淀粉冻融稳定性的好坏，
２．１冻融稳定性
析水率低则冻融稳定性好。由于凝沉作用，在温度
逐渐降低的情况下，溶液中的淀粉分子运动减弱，分
子键趋向于平行排列。直链淀粉分子相互间生成氢 键，重新排列和缔合成结晶度较高的结构发生沉淀， 或是相互形成局部密集状的不溶于水的非结晶状凝 胶，破坏了溶液的胶体性质【ｌ ４｜。从表１中可以看出， 板栗淀粉经过变性后，吸水率下降，冻融稳定性增
８７
２８
板栗淀粉６０
６２０
９７０ １１３ ７２１２
５６ —６６
４７
氧化淀粉７２．８３３３
羟丙基淀粉６９．６４９４ ４９３ 磷酸酯淀粉６５．２３９２
２９０
６２ ４９
１８１
—２０
３
结论
首次分析比较了板栗淀粉与３种板栗变性淀粉
由表３可知，板栗变性淀粉的溶解度均比板栗 淀粉大，尤其以氧化淀粉最为突出。这是因为淀粉 经变性处理后，引入的其它基团空间位阻较大，使一 部分不溶性大分子降解成可溶性小分子，使溶解度 升高。从表３还可以看出，经过不同处理的板栗变 性淀粉其膨胀度不同，其中磷酸酯淀粉的膨胀度大 于板栗淀粉，而氧化淀粉和羟丙基淀粉的膨胀度又 小于板栗淀粉。这说明通过不同的变性，淀粉的颗 粒结构发生了改变，有的变性使颗粒结构更加紧密， 膨胀度降低，如氧化淀粉和羟丙基淀粉；相反，有的 变性使颗粒结构变得松散，膨胀度随之上升，如磷酸 酯淀粉。
６２０
强，说明经过变性后，引入的基团与水分子能形成氢 键，增加了淀粉分子的亲水性，淀粉极性增强，亲水 性增大，基团空间位阻增大，使糊在水中的分散体系
稳定。具有较强的冻融稳定性【ｌ
裹１
５｜。
ｎｍ波长下测定糊的透光率，每隔１２ ｈ测定一
ｈ。
４种淀粉的析水率
次，直至７２
１．３．５溶解度和膨胀度的测定¨刨 将淀粉配成５０ ｍＬ、２％的淀粉乳，在８５℃下搅 拌加热３０ ｍｉｎ，以３
本模型厂。
万方数据
中国粮油学报 １．３试验方法 １．３．１板栗淀粉制备 将淀粉剥壳、去涩皮，将得到的板栗肉置于组织 捣碎机破碎，过２００目筛，然后离心分离，除去上层 液体，下层沉淀加入蒸馏水清洗后，于４℃下静置沉 降６—８ ｈ，除去上层液，沉降物在４５℃下干燥后备 用。
１．３．２
２０１１年第１期
淀粉糊达到的最高黏度值。Ｃ点：升温到９５℃时的
参考文献 ［１］郑万钧．中国树木志．第二卷［Ｍ］．北京：中国林业出版 社，１９８３，２２０３—２２０７ ［２］周礼娟，芮汉明．板栗淀粉加工特性及板栗制品开发研究 进展［Ｊ］．中国粮油学报，２００８，２３（３）：２０５—２０８ ［３］Ｋｉｍ Ｓ Ｋ，Ｊｅｏｎ
Ｙ Ｊ，Ｋｉｍ Ｙ Ｔ，ａｔ ａ１．Ｐｈｙｓｉｅｏｃｈｅｍｉｅａｌ
溶解度和膨胀度反映了淀粉与水之间相互作用 的大小。溶解度是指在一定的温度下，淀粉样品分 子的溶解质量比例。膨胀度指每克干淀粉在一定的 温度下吸水的质量数。二者对淀粉的加工特性影响
较大㈨。
表３ ４种淀粉的溶解度和膨胀度
Ｄ ５２０ ８８ ４４９
２１１
Ｅ
Ｆ
ｌＢ－ＤＩ １００ ２４５
４５
ｌＥ＿Ｆｌ％三’％罢
基金项目：国家农业科技成果转化资金（２００８ＧＢ２Ａ２０００１４），河 北省科技厅科学研究（０９２３１００１Ｄ一１） 收稿日期：２０１０—０１—０６ 作者简介：梁建兰。女。１９７７年出生，讲师，农产品加工 通讯作者：常学东，男，１９６７年出生，教授，食品科学与工程
ＳＨＺ一２２型恒温水浴器：江苏太仓医疗器械 厂；７２２型可见分光光度计：上海精密科学仪器有限 公司分析仪器总厂；ＴＤＬ一５一Ａ型离心机：上海安 亭科学仪器厂；电热恒温鼓风干燥箱：上海精宏实 验设备有限公司；Ｂｒａｂｅｎｄｅｎ微型黏度糊化仪：德国 Ｂｒａｂｅｎｄｅｎ公司；ＤＳ—ｌ型高速组织捣碎机：上海标
２．４糊黏度性质
的理化及糊化性质的差异，研究表明：①板栗淀粉经 过变性后，三种变性淀粉的冻融稳定性和透光率上 升。②板栗变性淀粉的溶解度都比板栗淀粉大，氧 化淀粉和羟丙基淀粉的膨胀度小于板栗淀粉，磷酸 酯淀粉的膨胀度大于板栗淀粉。③板栗淀粉糊的糊 化温度，峰值黏度、９５℃的黏度与５０℃的黏度以及 在二者温度保温１ ｈ的黏度值均低于板栗淀粉。④ 板栗变性淀粉糊的热黏度稳定性和冷黏度稳定性与 板栗淀粉相比变化较大。⑤板栗变性淀粉的凝胶性 和凝沉性均低于板栗淀粉。板栗淀粉经过变性后， 对改善淀粉糊的性质具有重要作用，能够很好的弥 补板栗淀粉的某些不足，使应用范围更广。
在二者温度保温１ ｈ的黏度值均低于板栗淀粉；板栗变性淀粉糊的热黏度稳定性和冷黏度稳定性与板栗淀粉
相比变化较大；板栗变性淀粉的凝胶性和凝沉性均低于板栗淀粉，抗老化能力强于板栗淀粉。 关键词板栗淀粉变性淀粉性质
中图分类号：ＴＳ２３５．４ 文献标识码：Ａ 比较 文章编号：１００３—０１７４（２０１１）０１—００６５—０４
０００
ｒ／ｍｉｎ离心２０ ｒａｉｎ，糊下沉部
２．２透光率
分为膨胀淀粉，将上清液分离于燥，即得到水溶淀粉 的量，计算出溶解度，由膨胀淀粉质量计算出膨胀 度。 溶解度＝水溶淀粉质量／淀粉样品质量（干）×
１００％
透光率的高低反映了透明度的高低¨７１。从表
２中可以看出，板栗淀粉经过变性后透光率都升
高，其中羟丙基淀粉的透光率最高；另外透光率随
通过４种淀粉的Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ黏度曲线，可找出各 条曲线的关键点，将结果列于表４。由表４可知，经 过不同的变性处理后；①糊化温度，大大降低，其中 氧化淀粉冷水都能糊化（＜２５ ｏＣ），说明淀粉在氧化 反应过程中，氢键被破坏，结晶程度降低，淀粉颗粒 易发生水合使糊化变易。②变性后，糊的峰值黏度 大幅度下降，糊的流动性大为改善。③板栗淀粉通 过变性后，其在９５℃和冷却到５０℃以及各温度保
温ｌ ｈ的黏度值都降低了，其中以氧化淀粉下降得最
ａｎｄ
ｔＣｘ－
ｔｕｒａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｃｈｅｓｔｎｕｔ
ｓｔａｒｃｈｅｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｋｏｒｅａｎ
Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｆｏｏｄ ａｎｄ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ，１９９５，２４（４）：５９４—６００
多。④板栗变性淀粉糊的热黏度稳定性和冷黏度稳 定性发生较大变化，其中氧化淀粉和磷酸酯淀粉的 热黏度稳定性显著减弱，而羟丙基淀粉的却显著增 强。冷黏度稳定性的情况恰好相反，氧化淀粉和磷 酸酯淀粉的冷黏度稳定性明显增强，而羟丙基淀粉 的冷黏度稳定性却明显减弱。⑤板栗变性淀粉的凝 胶性和凝沉性都比板栗淀粉大大降低。说明淀粉的 分子中引人了其他基团后，阻碍了直链淀粉分子间 氢键生成，不易发生重排和缔合现象。凝胶性反应 了淀粉的回生情况【ｌ引，凝胶性强，回升程度高；凝胶
［４］Ｐａｒｋ
Ｈ Ｈ，Ｌｅｅ Ｋ Ｈ，Ｋｉｍ
ｏｎ
Ｓ Ｋ．Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｈｅａｔ—ｍｏｉｓｔｕｒｅ
ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｃｈｅｓｔｎｕｔ
ｔｒｅａｔ－
ｍｅｎｔｓ