1、目錄摘要11 前言22材料與方法22.1實驗材料和儀器22.1.1實驗材料22.1.2化學試劑22.1.3 儀器32.2實驗方法32.2.1石蒜淀粉的提取32.2.2 石蒜淀粉白度的測定32.2.3淀粉糊化特性測定32.2.3.1溶解度與膨脹度32.2.3.2粘度42.2.3.3凍融穩定性42.2.4石蒜淀粉老化特性測定42.2.4.1 淀粉糊透明度42.2.4.2凝沉性42.2.4.3碘蘭值42.2.4.4存放過程中酶解力的測定43結果與分析43.1石蒜淀粉白度與提取率53.2石蒜淀粉糊化特性53.2.1溶解度與膨脹度53.2.2淀粉糊的粘度53.2.3淀粉糊的凍融穩定性63.3石蒜淀粉老化

2、特性7 3.3.1淀粉糊的透明度7 3.3.2淀粉糊的凝沉性7 3.3.3碘蘭值8 3.3.4存放過程中酶解力的變化84討論9參考文獻90石蒜淀粉糊化與老化特性的研究摘 要：本實驗以中國石蒜為原料，通過對石蒜淀粉溶解度與膨脹度、粘度和凍融穩定性的測定研究其糊化特性；通過對石蒜淀粉凝沉性、透明度、碘蘭值和酶解力的測定來對石蒜淀粉老化特性進行系統研究。由實驗結果可知，石蒜淀粉溶解度與膨脹度值較低，淀粉不易糊化，凍融穩定性比較差，老化期間淀粉溶液凝沉較快，淀粉難以被酶水解。關鍵詞：石蒜；淀粉；糊化特性；老化特性Study on Gelatinization and Retrogradation Pr

3、operties of Lycoris Radiata StarchAbstract: By measuring the expansion of Lycories radiata starch solubility and degree of swelling,viscosity and freeze-thaw stability to study on gelatinization properties.Aging characteristics including transparency, retrogradation, iodine blue value and enzymatic

4、force.From the experimental results,Lycoris starch is difficult to gelatinize so that solubility and swelling degree value is low.And freeze-thaw stability is bad.Starch solution condensation sink faster during aging.It is hard to hydrolysis by enzymatic.Key words: Lycoris radiata; starch; gelatiniz

5、ation properties; retrogradation properties1 前言石蒜又名彼岸花，是多年生草本鱗莖類植物，具有地下鱗莖1；鱗莖近似球形，鱗莖表皮呈黑色2，內里是白色。石蒜在全球分布大約20種，其中中國約有16種（含2變種），日本6種3。在生長環境方面,石蒜屬植物生長在陰暗的巖石地段,或者是河岸、林邊或山野陰濕的環境4。石蒜鱗莖含有生物堿的含量和種類較多，在治療食物中毒、淋巴結核和風濕性關節炎等一些疾病方面，均能起一定的療效5。所以石蒜既是觀賞性的植物，同時又兼具藥用價值。另外，石蒜的淀粉含量也較高，在工業中石蒜也是一種加工原料，其鱗莖中所含的淀粉可以用于造紙以及制作

6、酒精6,將其鱗莖進行烘干粉碎提取就可得到石蒜淀粉。但是目前更多的是對石蒜屬植物以及其含有的生物堿的藥用價值進行研究，而對石蒜鱗莖淀粉報道研究比較少，尤其是對石蒜淀粉糊化特性以及老化特性的研究開展的更少。因此本實驗通過提取石蒜淀粉對其基礎性質進行研究，了解石蒜淀粉糊化與老化特性。實驗獲得的各特性指標數據對石蒜淀粉進一步的研究以及石蒜淀粉工業化應用均具有一定的參考價值。葡萄糖分子通過聚合形成淀粉，其有直鏈淀粉與支鏈淀粉之分，它是細胞中碳水化合物最普遍的儲藏形式7,通式是(CHO)n。常溫下淀粉一般與水并不相溶，但當水溫升至50以上時，淀粉開始發生一系列變化8。溫度升高淀粉粒發生溶解膨脹、分裂形成透

7、明糊狀的溶液的過程稱為淀粉的糊化9。淀粉經糊化會形成透明的淀粉溶液，溶液中基本無淀粉顆粒。糊化后的淀粉分子間的氫鍵發生斷裂, 淀粉分子被分散導致混亂度增加10。糊化后可以明顯的發現淀粉糊的粘度增加。淀粉老化是指糊化的淀粉分子從混亂狀態向有序態轉變的過程11。在溫度下降的過程中，老化的淀粉分子又重新排列在一起，逐漸轉變為有序結構，范德華力和氫鍵力是維持此結構的作用力12。老化的淀粉溶液變渾濁，有白色沉淀析出，容易發生凝沉現象。通過研究淀粉的糊化特性與老化特性，將其研究的數據結果作為理論依據，可以判斷其淀粉制食品的品質以及淀粉食品在貯藏過程中所發生的一系列理化變化。例如糊化后的淀粉會發生溶解現象，

8、這些被溶解的淀粉分子能夠滿足凝膠特性以及口感需要13。冷卻后的淀粉易于老化會引起食品脫水變硬和質構改變等劣變的發生，造成消費者接受程度降低14。淀粉食品老化后變的硬，不夠疏松柔軟，給人不好的口感。因此，研究淀粉的糊化特性與老化特性對于淀粉在工業中的應用十分重要，生產出消費者滿意的淀粉制品，創造更大的經濟價值，而且對于淀粉及淀粉基食品的儲藏運輸條件也是意義重大。石蒜是一類富含生物堿與多糖的新型淀粉資源，本實驗通過測定石蒜淀粉的白度判斷淀粉品質；測定溶解度與膨脹度、粘度和凍融穩定性，來了解石蒜淀粉糊化特性；通過石蒜淀粉糊的凝沉性、透明度、碘蘭值和酶解力體現其老化特性。以期拓展石蒜屬植物資源的開發和

9、利用，為石蒜淀粉的深加工以及產品的開發研究、品質控制提供依據。2材料與方法2.1實驗材料和儀器2.1.1實驗材料 中國石蒜2.1.2化學試劑乙酸，乙醇，氫氧化鈉，氯化鈉，淀粉酶，鹽酸，均為分析純。碘試劑：稱取2.0000g碘化鉀，倒入燒杯中加50mL水形成飽和溶液，然后加入0.2g碘，待碘全溶解后定容至100mL容量瓶，加蒸餾水至刻度，搖勻。現配現用，避光保存。DNS試劑：稱取1.0000g的3,5-二硝基水楊酸，放入燒杯中加適量水攪拌，然后加入1g的氫氧化鈉，在50水浴的條件下，再加入無水亞硫酸鈉0.5g，結晶苯酚0.2g和酒石酸鉀鈉20g，待全部溶解后，冷卻至室溫，定容至100mL并過濾，

10、倒入棕色試劑瓶，避光放置7d后使用。2.1.3 儀器 722型分光光度計，上海星堯科學儀器有限公司；H1850型臺式高速離心機，長沙湘儀離心機儀器有限公司；NDJ-5S旋轉粘度計，上海昌吉地質儀器有限公司；HH-2型電熱恒溫水浴鍋，北京科偉永興儀器有限公司；HC-700型高速多功能粉碎機，永康市天祺盛世工貿有限公司；Midea電磁爐，廣東美的電磁爐制造有限公司；JY1002型分析天平，上海浦春計量儀器有限公司；海爾冰箱，青島海爾股份有限公司；電熱恒溫鼓風干燥箱，上海龍躍儀器設備有限公司；SHZ-D(III)循環水式多用真空泵，上海振捷實驗設備有限公司。2.2實驗方法2.2.1石蒜淀粉的提取采集

11、一定量的中國石蒜，洗凈切分，在溫度設置為50的條件下烘干至恒重，然后粉碎并過60目網篩，密封袋裝好放入干燥器中備用。準確稱取一定質量的已粉碎過篩后的石蒜粉末，用乙醇浸泡（80%乙醇，固液比1:12，50，12h）后抽濾得沉淀；再用0.01mol/L的NaOH溶液按照料液比1:4，浸泡沉淀6h，并調節溶液pH為9.0 15，過濾；然后用1%NaCl溶液清洗并離心，將沉淀再用蒸餾水清洗34次離心至上清液無色，將沉淀鋪在托盤上于60烘干，粉碎過篩后得石蒜淀粉。2.2.2 石蒜淀粉白度的測定淀粉品質判斷的一個重要指標是白度，通過白度檢測判斷石蒜淀粉色度。本實驗采用亨特白度來表明石蒜淀粉的白度。通過測定

12、石蒜淀粉的L、a和b值，計算出石蒜淀粉的亨特白度。計算公式：式中：L表示明度，表示物質顏色的明暗程度。a是色度指數，表示物質紅與綠的程度；b是色度指數，表示物體黃與藍的程度。2.2.3淀粉糊化特性測定2.2.3.1溶解度與膨脹度稱取0.8g石蒜淀粉加入40mL蒸餾水沸水浴攪拌30min， 3000r/min離心10min，將上清液倒入烘干的培養皿中于105下中烘干至恒重，計算稱重得淀粉質量A，離心管中沉淀質量P，依據公式計算溶解度與膨脹度。溶解度: 膨脹度： 其中W為起始淀粉質量。2.2.3.2粘度準確稱取12.5g石蒜淀粉于燒杯中，加入250mL蒸餾水攪拌，然后在沸水浴加熱糊化30min，并

13、不斷攪拌。將旋轉粘度計調試好，于25測量石蒜淀粉的粘度，待數值穩定開始讀數，每隔10s記數一次。2.2.3.3凍融穩定性準確稱取10.5g石蒜淀粉，加入210mL蒸餾水，沸水浴30min并不斷攪拌，冷卻后每根離心管移取10mL淀粉糊并裝好蓋，將離心管置于冰箱冷凍層冷凍22h，然后取出在40水浴條件下解凍2h；測定時先在過濾離心管的底部鋪上棉花和濾紙，潤濕后套上塑料離心管和蓋子，利用離心機在4000r/min條件下離心10min，擦干外管的水分，稱重并記作W1；然后將解凍后的淀粉糊裝入過濾離心管內，套上外管和蓋子，稱重并記作W2，在同樣的條件下離心10min，擦干外管的水分，稱重并記作W0；反復

14、凍融測定析水率。計算公式：析水率%=2.2.4石蒜淀粉老化特性測定2.2.4.1 淀粉糊透明度稱取1.5g石蒜淀粉，加入150mL蒸餾水沸水浴糊化30min并不斷攪拌，冷卻至室溫，利用分光光度計（蒸餾水為空白）在波長650nm處測定淀粉糊的透光率，平行做三次。同樣條件下每隔24h再次測定石蒜淀粉糊的透光率。2.2.4.2凝沉性稱取0.06g石蒜淀粉，加入60mL的蒸餾水沸水浴糊化30min并不斷攪拌。在攪拌過程中不斷加入蒸餾水避免水分蒸發的損失，然后冷卻至室溫。移取20mL淀粉溶液于25mL試管中，將三支試管置于25水浴鍋中靜置，每隔2h記錄一次試管上清液體積。用上清液體積的變化來表示石蒜淀粉

15、的凝沉性。2.2.4.3碘蘭值稱取1g石蒜淀粉，加入50mL的蒸餾水沸水浴糊化30min并不斷攪拌，然后冷卻至室溫，置于4冰箱中，取三只試管分別移取5mL上清液，參考張惟杰16方法測定碘蘭值，結果用吸光值表示。2.2.4.4存放過程中酶解力的測定稱取1g石蒜淀粉，加入 50mL蒸餾水沸水浴糊化30min并不斷攪拌，然后冷卻至室溫，置于4冰箱中。取三只試管分別移取10mL上清液和2mL 5%的淀粉酶溶液，參考苗翠華17的方法測定在老化期間淀粉酶解力的變化，結果用吸光值表示。3結果與分析3.1石蒜淀粉白度與提取率按照2.2.1的工藝流程提取石蒜淀粉，測定其白度并根據新鮮石蒜鱗莖重計算石蒜淀粉提取率

16、，結果如表1所示。表1 石蒜淀粉的提前率及淀粉白度指標數值提取率10.67%白度903.2石蒜淀粉糊化特性3.2.1溶解度與膨脹度 溶解度與膨脹度是評判淀粉與水反應能力的重要指標。溶解度能夠測定石蒜淀粉在水中溶解的能力；而膨脹度可以反映石蒜淀粉顆粒在沸水浴過程中吸水膨脹的能力。溶解度與膨脹度能很好地反應石蒜淀粉糊化程度，結果如圖1所示。圖1 石蒜淀粉溶解度和膨脹度從圖1中可以看出石蒜淀粉的溶解度為11.13%,其膨脹率為17.99%，屬于較低的水平,說明石蒜淀粉不易糊化，蒸煮比一般淀粉較難。3.2.2淀粉糊的粘度粘度可以判斷石蒜淀粉乳在流動時受到的摩擦力大小。本實驗利用旋轉粘度計測出石蒜淀粉糊

17、化后粘度隨測定時間的變化值，結果如圖2所示。圖2 石蒜淀粉粘度從圖2中可以看出，隨著測定時間的延長，石蒜淀粉的粘度緩慢降低，但降低幅度不大。在前30s內，每10s降低大約10個單位，而在30s之后淀粉粘度值基本保持不變。在測定過程中，淀粉糊的溫度隨時間延長發生不斷變化，其粘度值隨之發生變化，且容器中糊化后的淀粉易發生冷熱差異，淀粉糊溫度在慢慢下降但其粘度值基本恒定，這說明在測定初期溫度較高時石蒜淀粉穩定性差，30s后溫度下降穩定性比較好，同時也側面反映出石蒜淀粉的凝沉性比較差。3.2.3淀粉糊的凍融穩定性一般反復的凍融會使淀粉糊出現析水的現象。本文通過五次的反復凍融，計算出石蒜淀粉的析水率，結

18、果如圖3所示。圖3 石蒜淀粉凍融穩定性從圖3中可知石蒜淀粉凍融一次后就析出水分，析水率為57.2%，與蓮子淀粉18相比凍融穩定性好，但比玉米淀粉以及馬鈴薯淀粉19差。淀粉凍融穩定性和老化程度相關聯,老化程度越大，則析水率越大，表明其凍融穩定性越差18。石蒜淀粉第一次測定時就析出水分說明其凍融穩定性差。反復幾次冷凍和解凍之后其析水率基本恒定為為69.1%，沒有什么變化，說明淀粉的老化程度隨凍融循環的次數增加先增大后趨于穩定。3.3石蒜淀粉老化特性3.3.1淀粉糊的透明度淀粉老化特性評判的指標之一是透明度，而分子結構能很大地影響淀粉糊的透明度20。利用分光光度計來測定石蒜淀粉在老化期間透明度變化，

19、結果如圖4所示。圖4 石蒜淀粉透明度從圖4中可知，在老化初期淀粉的透光率為3.7%，透光率低，石蒜淀粉的透光率很差，這可能是因為淀粉糊有殘存的淀粉顆粒以及淀粉老化產生了膠體導致光透過淀粉溶液時產生了散射現象使透光率很低。隨時間的延長，透光率在緩慢降低，隨后下降趨勢減緩。老化初期可能由于直鏈淀粉較多使透光率值較低，在老化后期由于凝膠形成使透明度下降趨勢減緩。3.3.2淀粉糊的凝沉性糊化的淀粉發生老化后，混亂的淀粉分子重新形成有序的結構，淀粉分子形成微晶束21。淀粉溶液會發生渾濁，開始出現分層現象，下方有白色沉淀析出，而上方的上清液體積會越來越大。石蒜淀粉的凝沉結果如圖5所示。圖5 石蒜淀粉凝沉性

20、從圖5中可知淀粉糊放置2h后，淀粉即出現了凝沉現象，說明其凝沉速度很快，易老化。隨時間的延長其上清液體積增加幅度較小，從中可以說明，石蒜淀粉的凝沉性比較差。3.3.3碘蘭值 利用分光光度計測定石蒜淀粉在老化期間的碘蘭值其結果圖6所示。圖6 石蒜淀粉碘蘭值從圖6中可知，第一次測定時吸光值接近2.000，值很低。隨時間的變化淀粉的碘蘭值逐漸降低，但每隔24h測定的的碘蘭值降低幅度較小。淀粉與碘試紫劑反應后顯示的顏色變化與淀粉分子特性有關，直鏈淀粉顯蘭色，而支鏈淀粉遇碘顯色或紫紅色22。石蒜淀粉與碘試劑結合后顏色為深藍色，可說明石蒜淀粉直鏈淀粉較多。淀粉糊在老化期間會生產凝膠，因此隨著老化時間的延長

21、，石蒜淀粉與碘試劑反應顯色程度會逐漸降低。3.3.4存放過程中酶解力的變化利用分光光度計測定石蒜淀粉在老化期間的酶解力變化其結果如圖7所示。圖7 石蒜淀粉存放過程中酶解力變化從圖7中可知隨淀粉存放時間的延長，淀粉酶水解的能力慢慢降低，但降低幅度不大。在淀粉糊化過程中，淀粉分子膨脹，淀粉酶易將淀粉水解；而在老化過程中，在低溫狀態下，淀粉老化會形成有序結構，因此淀粉難以被淀粉酶水解，所以其酶解力值很低，隨老化程度的加深，酶解力值越來越低。4討論糊化特性與老化特性是淀粉的基本特性。石蒜淀粉糊化特性指標有溶解度與膨脹度、粘度和凍融穩定性。石蒜淀粉溶解度與膨脹度值較低，淀粉不易糊化；粘度在幾十秒內緩慢下

22、降后基本保持一個恒定值，在測定初期溫度較高時淀粉穩定性差，老化后穩定性好；凍融穩定性比較差，經過一次測定時石蒜淀粉就析出水分。石蒜淀粉容易發生老化，老化指標有凝沉性、透明度、碘蘭值和存放過程中酶解力的變化。老化期間淀粉溶液凝沉較快，很快有白色沉淀析出，但是凝沉效果差；石蒜淀粉所含的直鏈淀粉比較高，在老化初期其透明度和碘蘭值處于低值，老化后期其值變化幅度也不大；且在老化期間淀粉酶解力效果差，淀粉難以被酶水解。另外石蒜淀粉還有一些特性尚未研究，更深入的研究其糊化與老化特性能更好地了解石蒜淀粉特性，石蒜淀粉是一類新型淀粉資源，值得深入研究。參考文獻：1崔永蘭，黃敏仁，王明庥. 忽地笑(Lycoris

23、 aurea)葉片cDNA文庫的構建與分析J.南京林業大學學報(自然科學版)，2004，4(3):12.2謝孔平，谷海燕. 石蒜屬植物的引種選育及快繁研究進展J. 資源開發與市場，2010，5(2):7.3佘琳芳. 石蒜屬植物小鱗莖的繁殖技術及其化學調控研究D. 杭州：浙江大學，2014.4Caldwell S. At long last-seeds on Lycoris squamigeraJ. Plant Life, 1979, 35:43-53.5鮑海鷗，陳波紅. 前景看好的石蒜屬植物資源J. 農技服務，2004，5(4)：8.6YANG ZH L(楊志玲),TAN Z F(譚梓峰). Utilization of Lycoris resource and suggestion on propagation-studyingJ. Economic Forest Researches, 2003, 21(4):97-99.7李萌. 納米纖維素