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[摘 要]随着人们生活水平的提升,人们对食物的健康安全问题越来越重视,要提升食物的品质就应当在制作食物原料方面进行提升。淀粉是制作各种食物必不可少的一样食材,它也具有极高的营养价值,其中淮山淀粉最具代表性,具有极高的营养价值。所以,研究淮山淀粉及其抗性淀粉的理化性质在今后的食品加工和食品制作方面具有很重要性的指导意义。所以本研究就对淮山淀粉的理化性质进行研究,包括样品制备和各项指标数据的测定以及各项的数据进行相应分析。
[关键字]淮山淀粉;抗性淀粉;理化性质
中图分类号:G711 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)08-0353-01
前言
淮山淀粉主要提取自淮山山药。淮山药具有极高的营养价值以及药用价值,在中医的角度上,淮山药具有“主伤中补虚,除寒热邪气,补中益气力,长肌肉,久服耳目聪明”的功效。所以,在淮山药中提取的淮山淀粉具有较高的营养价值,为了测定淮山淀粉的各项理化性质以研究淀粉的营养价值。通过研究淮山淀粉及其抗性淀粉理化性质,从两者的化学结构、溶解度、膨润度、透明度等方面进行着重比较,为淀粉的研究提供依据。
1、关于淮山淀粉的对比观察实验
1.1样品制备方法
研究样品的制作至关重要,样品的品质决定了测定实验数据的准确性。倘若制备样品的质量不高,将会影响各项理化性质数据的测定,导致得到的结论出现较大误差。所以,制备高质量的样品是至关重要的一项工作。首先,淮山淀粉的样品制备要以新鲜的淮山药为原料,取形状较规则的淮山药,用清水把山药的外表清洗干净,然后将外皮去掉,进行切片,切片控制山药片的厚度要尽量薄。准备好质量溶度为2.6%的氯化钠溶液和0.15%的亚硫酸氢钠溶液以及0.5%的柠檬酸混合溶液,分别将洗净的淮山药浸泡在溶液中,大约4小时后取出。取出后为防止护色过度应当用清水清洗淮山药。最后将处理过后的山药片放入真空环境中进行冷冻并进行干燥,之后进行粉碎。用准备好的体积分数为95%的乙醇溶液进行提纯5次,每一次的提纯时间应当在24小时左右,用离心机进行反复离心,速度控制在4000转每分钟,每次15分钟,次数应当控制在6~8次为最佳。在45摄氏度的环境下进行干燥粉碎,过100目筛。最终得到淮山山药制备的淮山淀粉样品。接下来介绍淮山淀粉的抗性淀粉的制备。将上述制备得到的淀粉配比成为25%的淀粉溶液,由于制备得到的淀粉呈酸性,所以随后用0.05mol/L的氢氧化钠进行酸碱度的调节,将酸碱度调节到6.26。然后进行高温消毒处理,可以用高压灭菌锅进行此项工作,将淀粉溶液搅拌均匀放入高压灭菌锅中,将溶液置于120摄氏度的高温环境处理43分钟,冷却至室温后,随后放入4摄氏度的冰箱中进行冷藏24小时,然后在80摄氏度的环境下进行干燥、粉碎,过100目筛,最终得到淮山抗性淀粉。淮山淀粉的淀粉含量为72%左右,抗性淀粉的淀粉含量为25%左右。直链淀粉在淮山淀粉中含有25.%左右,在抗性淀粉中的含量为69%左右,支链淀粉在淮山淀粉中含量为75%左右,在抗性淀粉中的含量为31%左右。
1.2各种理化性质的测定
首先应进行淀粉颗粒形态的观察。利用双面胶把干燥好的样品进行固定,利用扫描式电子显微镜在不同的放大倍数下进行观察,然后记录实验数据。持水性,
称取6g淮山和抗性淀粉样品,分别加入100mL蒸馏水,置于离心管中,分别在45、55、65、75和85℃温度下进行水浴加热15min,每5min进行振荡1次。随后将水浴后的样品在3000r/min下离心15min,进行静置,弃去上清液,再静置10min,除去水分,称取剩余质量,利用持水性公式:持水性=(m2-m1-m0)/m0×100%对淮山淀粉和抗性淀粉分别进行相关计算。之后进行溶解度和膨润度理化性质的测定,首先分别称取1g淮山淀粉和抗性淀粉樣品,分别向样品中加入20mL蒸馏水,置于离心管中,分别在60、75和90℃温度下水浴加热30min,每5min振荡1次。将水浴后的样品冷却至室温,然后进行离心操作,放入离心机中按照3000r/min的速度下离心15min,将离心后样品的上清液和沉淀物分开,上清液烘干后称其质量,沉淀物为膨胀淀粉部分,按照公式分别进行计算淮山淀粉和抗性淀粉的溶解度S和膨润度P,公式为:溶解度S=A/W×100%,膨润度P=D/W(100-s)×100%,其中A为上清液蒸干后的质量,单位是g,W为样品质量,单位是g,D是离心后沉淀的质量,单位是g。再进行透明度的测定,把淮山淀粉配成质量分数为1%的淀粉乳,放置于沸水浴中加热搅拌15min,然后冷却至室温,用1cm的比色杯在620nm波长下测定淀粉糊的透光率T。以去离子水作为空白对照,设其透光率为100%。然后进行热特性的测定,分别称取干燥样品2.5mg,加入蒸馏水7.5μL,随后保证淀粉材料在室温,然后进行加热,保证加热的速度为10℃/min,当温度介于30~150摄氏度时进行数据记录,进行多次测定,至少3次,降低偶然误差,分别测定起始温度、峰值温度以及终止温度。
1.3测定数据的处理
溶解度、膨润度、持水性、透明度的测试数据采用Microsoft Ex-cel软件进行构建表格,然后统计分析处理。热特性的测试数据运用SPSS软件进行分析,并对以上数据进行平均值和标准偏差的计算,统一进行分析。
2、关于实验数据的分析
2.1淮山淀粉的溶解度和膨润度分析
溶解度是指淀粉在一定的温度环境下溶解的质量大小。通过测定的数据分析,从温度的角度来说,无论是淮山淀粉还是抗性淀粉都在温度升高时,淀粉的溶解度升高。但通过测定数据来看,在相同的温度下抗性淀粉的溶解度小于淮山淀粉的溶解度。从化学的角度分析其原因,抗性淀粉的溶解度小是由于抗性淀粉有氢键连接,结构上连接的更加紧密。膨润度的意义在于能够反映在一定温度下一定质量的干淀粉吸收水分的能力大小。通过实验测定的数据来看,从温度的角度来说,无论是淮山淀粉还是抗性淀粉都在温度升高时,淀粉的膨润度都升高。在一定温度下,抗性淀粉的膨润度要比淮山淀粉要低,并且两者之间的差异随着温度的升高而增大。所以,淮山淀粉要比抗性淀粉的吸水性和溶解度都要大。
2.2淮山淀粉的透明度和乳化性分析
透明度研究的意义在于淀粉的外观特性。通过实验获得的数据来看,淮山淀粉具有良好的透光性,并且透光率要高于抗性淀粉。从本质来看,这是淮山淀粉的直链淀粉含量低的原因导致的。从乳化性实验获得的数据来看,相比于淮山淀粉,抗性淀粉具有较好的乳化特性。
2.3淮山淀粉的热特性分析
就测定数据来分析,淮山淀粉的糊化温度为67.8~89.6摄氏度,糊化焓为13.45J/g,抗性淀粉的糊化温度为118.6~137.9摄氏度,糊化焓为7.49J/g。所以,可以看出,抗性淀粉的糊化温度要高于淮山淀粉的糊化温度,抗性淀粉的糊化温度更高,同时热稳定性也更好,从分子结构角度来说,抗性淀粉的双螺旋数量更多,这种双螺旋结构让分子更加稳定,所以,抗性淀粉拥有更高的耐热性。
3、结语
从实验数据得到的结论来说,淮山淀粉具有很好的理化性质,但在一些方面,如热特性中的热稳定性方面就存在着明显的缺陷,相比之下的抗性淀粉具有明显的优势,抗性淀粉能够很好的弥补淮山淀粉的不足,让淀粉的应用范围更广。
参考文献
[1]刘以娟,杨晓惠,王芳兵.压热法制备绿豆抗性淀粉工艺的优化[J].食品与发酵工业,2011,37(4):139-144.
[2]关杨,王可兴,陆文彬,等.压热法制备荞麦抗性淀粉工艺优化[J].食品与发酵工业,2007,28(8):219-223.
[关键字]淮山淀粉;抗性淀粉;理化性质
中图分类号:G711 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)08-0353-01
前言
淮山淀粉主要提取自淮山山药。淮山药具有极高的营养价值以及药用价值,在中医的角度上,淮山药具有“主伤中补虚,除寒热邪气,补中益气力,长肌肉,久服耳目聪明”的功效。所以,在淮山药中提取的淮山淀粉具有较高的营养价值,为了测定淮山淀粉的各项理化性质以研究淀粉的营养价值。通过研究淮山淀粉及其抗性淀粉理化性质,从两者的化学结构、溶解度、膨润度、透明度等方面进行着重比较,为淀粉的研究提供依据。
1、关于淮山淀粉的对比观察实验
1.1样品制备方法
研究样品的制作至关重要,样品的品质决定了测定实验数据的准确性。倘若制备样品的质量不高,将会影响各项理化性质数据的测定,导致得到的结论出现较大误差。所以,制备高质量的样品是至关重要的一项工作。首先,淮山淀粉的样品制备要以新鲜的淮山药为原料,取形状较规则的淮山药,用清水把山药的外表清洗干净,然后将外皮去掉,进行切片,切片控制山药片的厚度要尽量薄。准备好质量溶度为2.6%的氯化钠溶液和0.15%的亚硫酸氢钠溶液以及0.5%的柠檬酸混合溶液,分别将洗净的淮山药浸泡在溶液中,大约4小时后取出。取出后为防止护色过度应当用清水清洗淮山药。最后将处理过后的山药片放入真空环境中进行冷冻并进行干燥,之后进行粉碎。用准备好的体积分数为95%的乙醇溶液进行提纯5次,每一次的提纯时间应当在24小时左右,用离心机进行反复离心,速度控制在4000转每分钟,每次15分钟,次数应当控制在6~8次为最佳。在45摄氏度的环境下进行干燥粉碎,过100目筛。最终得到淮山山药制备的淮山淀粉样品。接下来介绍淮山淀粉的抗性淀粉的制备。将上述制备得到的淀粉配比成为25%的淀粉溶液,由于制备得到的淀粉呈酸性,所以随后用0.05mol/L的氢氧化钠进行酸碱度的调节,将酸碱度调节到6.26。然后进行高温消毒处理,可以用高压灭菌锅进行此项工作,将淀粉溶液搅拌均匀放入高压灭菌锅中,将溶液置于120摄氏度的高温环境处理43分钟,冷却至室温后,随后放入4摄氏度的冰箱中进行冷藏24小时,然后在80摄氏度的环境下进行干燥、粉碎,过100目筛,最终得到淮山抗性淀粉。淮山淀粉的淀粉含量为72%左右,抗性淀粉的淀粉含量为25%左右。直链淀粉在淮山淀粉中含有25.%左右,在抗性淀粉中的含量为69%左右,支链淀粉在淮山淀粉中含量为75%左右,在抗性淀粉中的含量为31%左右。
1.2各种理化性质的测定
首先应进行淀粉颗粒形态的观察。利用双面胶把干燥好的样品进行固定,利用扫描式电子显微镜在不同的放大倍数下进行观察,然后记录实验数据。持水性,
称取6g淮山和抗性淀粉样品,分别加入100mL蒸馏水,置于离心管中,分别在45、55、65、75和85℃温度下进行水浴加热15min,每5min进行振荡1次。随后将水浴后的样品在3000r/min下离心15min,进行静置,弃去上清液,再静置10min,除去水分,称取剩余质量,利用持水性公式:持水性=(m2-m1-m0)/m0×100%对淮山淀粉和抗性淀粉分别进行相关计算。之后进行溶解度和膨润度理化性质的测定,首先分别称取1g淮山淀粉和抗性淀粉樣品,分别向样品中加入20mL蒸馏水,置于离心管中,分别在60、75和90℃温度下水浴加热30min,每5min振荡1次。将水浴后的样品冷却至室温,然后进行离心操作,放入离心机中按照3000r/min的速度下离心15min,将离心后样品的上清液和沉淀物分开,上清液烘干后称其质量,沉淀物为膨胀淀粉部分,按照公式分别进行计算淮山淀粉和抗性淀粉的溶解度S和膨润度P,公式为:溶解度S=A/W×100%,膨润度P=D/W(100-s)×100%,其中A为上清液蒸干后的质量,单位是g,W为样品质量,单位是g,D是离心后沉淀的质量,单位是g。再进行透明度的测定,把淮山淀粉配成质量分数为1%的淀粉乳,放置于沸水浴中加热搅拌15min,然后冷却至室温,用1cm的比色杯在620nm波长下测定淀粉糊的透光率T。以去离子水作为空白对照,设其透光率为100%。然后进行热特性的测定,分别称取干燥样品2.5mg,加入蒸馏水7.5μL,随后保证淀粉材料在室温,然后进行加热,保证加热的速度为10℃/min,当温度介于30~150摄氏度时进行数据记录,进行多次测定,至少3次,降低偶然误差,分别测定起始温度、峰值温度以及终止温度。
1.3测定数据的处理
溶解度、膨润度、持水性、透明度的测试数据采用Microsoft Ex-cel软件进行构建表格,然后统计分析处理。热特性的测试数据运用SPSS软件进行分析,并对以上数据进行平均值和标准偏差的计算,统一进行分析。
2、关于实验数据的分析
2.1淮山淀粉的溶解度和膨润度分析
溶解度是指淀粉在一定的温度环境下溶解的质量大小。通过测定的数据分析,从温度的角度来说,无论是淮山淀粉还是抗性淀粉都在温度升高时,淀粉的溶解度升高。但通过测定数据来看,在相同的温度下抗性淀粉的溶解度小于淮山淀粉的溶解度。从化学的角度分析其原因,抗性淀粉的溶解度小是由于抗性淀粉有氢键连接,结构上连接的更加紧密。膨润度的意义在于能够反映在一定温度下一定质量的干淀粉吸收水分的能力大小。通过实验测定的数据来看,从温度的角度来说,无论是淮山淀粉还是抗性淀粉都在温度升高时,淀粉的膨润度都升高。在一定温度下,抗性淀粉的膨润度要比淮山淀粉要低,并且两者之间的差异随着温度的升高而增大。所以,淮山淀粉要比抗性淀粉的吸水性和溶解度都要大。
2.2淮山淀粉的透明度和乳化性分析
透明度研究的意义在于淀粉的外观特性。通过实验获得的数据来看,淮山淀粉具有良好的透光性,并且透光率要高于抗性淀粉。从本质来看,这是淮山淀粉的直链淀粉含量低的原因导致的。从乳化性实验获得的数据来看,相比于淮山淀粉,抗性淀粉具有较好的乳化特性。
2.3淮山淀粉的热特性分析
就测定数据来分析,淮山淀粉的糊化温度为67.8~89.6摄氏度,糊化焓为13.45J/g,抗性淀粉的糊化温度为118.6~137.9摄氏度,糊化焓为7.49J/g。所以,可以看出,抗性淀粉的糊化温度要高于淮山淀粉的糊化温度,抗性淀粉的糊化温度更高,同时热稳定性也更好,从分子结构角度来说,抗性淀粉的双螺旋数量更多,这种双螺旋结构让分子更加稳定,所以,抗性淀粉拥有更高的耐热性。
3、结语
从实验数据得到的结论来说,淮山淀粉具有很好的理化性质,但在一些方面,如热特性中的热稳定性方面就存在着明显的缺陷,相比之下的抗性淀粉具有明显的优势,抗性淀粉能够很好的弥补淮山淀粉的不足,让淀粉的应用范围更广。
参考文献
[1]刘以娟,杨晓惠,王芳兵.压热法制备绿豆抗性淀粉工艺的优化[J].食品与发酵工业,2011,37(4):139-144.
[2]关杨,王可兴,陆文彬,等.压热法制备荞麦抗性淀粉工艺优化[J].食品与发酵工业,2007,28(8):219-223.