地瓜淀粉品質特性改良的影響研究

王秀菊，劉石雪，袁 韻

（山東中科新銳檢測檢驗有限公司，山東臨沂 276700）

我國為地瓜種植大國，年產量約1.5億t。地瓜營養豐富，每100 g含糖類29.5 g，蛋白質1.8 g，脂肪0.2 g，鈣18 mg，胡蘿卜素1.31 mg，地瓜中賴氨酸含量豐富，還含有大量黏液蛋白及膳食纖維，與米面搭配食用，機體蛋白質組成會更全面[1]。傳統地瓜淀粉提取多為酸堿共用工藝，淀粉外其他營養成分都被除去，原材料浪費嚴重。試驗采用濕熱處理、乳酸處理、植物乳桿菌發酵處理3種不同改良方法對地瓜淀粉進行處理，分析3種不同處理方法下地瓜淀粉品質的變化。

1 材料及方法

1.1 原料

地瓜淀粉，山東華強農業科技發展有限公司提供；乳酸，山東百盛生物科技有限公司提供；植物乳桿菌，無敵珍康生物科技有限公司提供。

1.2 設備儀器

生化培養箱，上海博迅實業有限公司產品；多功能攪拌機，浙江蘇泊爾生活電器有限公司產品；生物顯微鏡，奧林巴斯株式會社產品；快速黏度測定儀，吉林普銳特科技有限公司產品。

1.3 淀粉處理方法[2]

1.3.1 濕熱處理

在105℃用恒質量法對淀粉水分含量進行測定，隨后取50 g淀粉置于三角瓶內，水分質量分數定為22%，室溫下使用塑料膜密封一夜，隨后將其置于115℃烘箱反應2 h，冷卻后置于40℃環境下干燥，干燥后粉碎機粉碎，過100目篩，取樣待測。

1.3.2 乳酸處理

300 mL三角瓶中加入蒸餾水150 mL，0.5%食用級乳酸，50 g地瓜淀粉，密封后置于搖床，于50℃條件下以轉速160 r/min離心48 h，隨后用4%NaOH將反應終止，以轉速3 000 r/min離心20 min，離心3次后，將上清液棄去，置于40℃環境下干燥；干燥后用粉碎機粉碎，并過100目篩，取樣待測。

1.3.3 乳酸菌發酵處理

300 mL三角瓶中加入已滅菌處理的150 mL MRS液體培養基，50 g地瓜淀粉，在37℃室溫下發酵3 d，隨后用4%NaOH將反應終止，以轉速3 000 r/min離心20 min，離心3次后，將上清液棄去；置于40℃環境下干燥，干燥后用粉碎機粉碎，并過100目篩，取樣待測。

1.4 淀粉糊化特性的測定[2]

將3 g樣品加入快速水分測定儀專用鋁盒內，然后加入水量定量25 mL，用攪拌器將樣品攪拌均勻，然后放入儀器中進行測定。采用升溫/降溫循環，糊化程序；于50℃條件下保持1 min，4 min內加熱至95℃保溫5.5 min，4 min內冷卻至50℃保持4 min。另外，旋轉漿在起始10 s內旋轉速度為960 r/min，之后保持160 r/min至結束。

2 結果與分析

2.1 淀粉顆粒表觀結構

原地瓜淀粉在掃描電鏡下呈圓形，表面光滑，無裂痕及凹凸不平，僅有少量形狀不規則，顆粒間相對獨立。發酵處理后部分淀粉顆粒的表面出現了裂紋，有些表面出現孔洞，有些凹凸不平[3]。乳酸處理后的淀粉僅個別表面出現細小裂紋，表面無凹陷。濕熱處理后淀粉表面狀態同原地瓜淀粉相比沒有顯著差別，證實濕熱處理不會影響地瓜淀粉顆粒表觀結構。

2.2 淀粉糊化特性

不同改良方法下地瓜淀粉糊化特征值（cP）見表1。

由表1可看出，不同改良處理的淀粉與原地瓜淀粉相比，糊化特征值有顯著差異，峰值黏度、衰減值有不同程度降低，而回生值有不同程度增加，濕熱處理淀粉、乳酸菌發酵處理淀粉谷值黏度高于原地瓜淀粉，而乳酸處理淀粉谷值黏度低于原地瓜淀粉；濕熱處理淀粉、乳酸菌發酵處理淀粉最終黏度高于原地瓜淀粉，而乳酸處理淀粉最終黏度低于原地瓜淀粉。

表1 不同改良方法下地瓜淀粉糊化特征值（cP）

發酵處理后表面不規則是因為乳酸桿菌發酵產物中所含有的酶及酸會讓淀粉損傷，淀粉內部物質溶出，使得淀粉顆粒更為不規則。地瓜淀粉顆粒強度大，乳酸處理后，淀粉顆粒即使水解出現空隙也不會塌陷，即使經過濕熱處理也不會改變淀粉顆粒表觀結構。

濕熱處理后，原地瓜淀粉分子鏈被降解，淀粉內直鏈淀粉的含量增加，因此加熱之后黏度會變小，峰值黏度降低。乳酸發酵后，原地瓜淀粉內蛋白質被溶出，蛋白質在淀粉分子外包裹，顆粒內空間位阻變大，抗剪切力下降，淀粉糖化使得淀粉峰值黏度出現了下降[4]。衰減值反映的是淀粉在加熱時的穩定性，淀粉衰減值越大，淀粉顆粒穩定性越差，加熱攪拌時越容易被破壞[5]。對原地瓜淀粉進行不同改良后，淀粉衰減值有不同程度降低，這種改性處理中，地瓜淀粉支鏈淀粉水解，直鏈淀粉含量相對上升，淀粉剪化稀化相關?；厣捣从车氖堑矸酆罄匣厣乃俣?，淀粉的回生值越高，越容易老化。不同改性處理后，淀粉直鏈淀粉溶出增多，因此改良后的地瓜淀粉回生值都高于原地瓜淀粉。

3 結論

同原地瓜淀粉相比，乳酸處理、植物乳桿菌發酵處理下淀粉顆粒結構表面出現了不同程度破壞，濕熱處理淀粉顆粒表面結構無顯著變化。3種改良方法下淀粉峰值黏度、衰減值有不同程度降低，回生值有不同程度升高，淀粉糊化特性改變，而濕熱處理工藝簡單，操作無污染，改良后地瓜淀粉性質更優良。