慈菇淀粉的研究進展

桂 超，鐘 艷，戢得蓉

（四川旅游學院食品學院，四川成都 610100）

慈菇（Sagittaria latifoliais） 為澤瀉科，其球莖可食用，含有豐富的營養成分，常見物質如碳水化合物、多糖、蛋白質、脂肪、鐵、鋅、硒、維E及膳食纖維等，還含有慈菇蛋白酶抑制劑、門冬酰胺、D-毛蕊草塘、愈創木酚、綠原酸等成分[1]。通常來講，淀粉含量高低是評價慈菇品種優異的一個重要標準。慈菇中膳食纖維以不溶性膳食纖維為主，淀粉以支鏈淀粉為主，且有效成分頂芽顯著高于球莖，還可吸附脂肪與膽固醇，比其他粗糧吸附能力更強。可見慈菇的營養價值高并且有促進健康的作用，可以廣泛運用于食品和保健品當中。慈菇淀粉的研究已成為了國內外食品加工行業和農業的重要研究課題。因此，對慈菇的理化性質、提取方法，以及不同改性方法對慈菇淀粉性質的影響進行較為系統的闡述。

1 慈菇淀粉的理化性質

不同來源的慈菇淀粉顆粒大小相差很大，平均粒徑 21.03 μm，80%的粒徑范圍為 0.5～84.0 μm，其多受生長條件、成熟度和直鏈淀粉含量等因素影響。慈菇淀粉顆粒的形狀在電子顯微鏡掃描下大多呈橢圓形，少數呈腎狀，表面較光滑，晶體構型屬于A型，結晶度為23.5%[2]。

1.1 透明度

透明度可以通過光澤和不透明性來影響食品色澤，所以透明度是淀粉糊的一個重要參數。透明度與淀粉老化有一定的關聯，易老化的透明度也較差。透光率越大，淀粉糊的透明度越好，玉米淀粉透明度3.5%，大米淀粉透明度2.9%，馬鈴薯淀粉透明度69.1%。陳曉明等人[2]對慈菇淀粉的透明度進行測量得出為13.7%，比玉米、大米的透明度要高很多，但遠低于馬鈴薯。

1.2 溶解度與膨潤力

隨著溫度的逐漸升高，微晶束結構出現松動，水與暴露出來的極性基團結合，淀粉開始溶解。繼續加熱，溶解度增加，同時未溶解部分開始吸水膨脹。陳曉明等人[2]對慈菇淀粉的溶解度和膨潤力進行試驗，結果表明30～70℃時膨潤較慢，70～90℃時膨潤較快。70℃時，膨潤力和溶解度2個指標都小于玉米淀粉和馬鈴薯淀粉；90℃時，2個指標介于玉米淀粉和馬鈴薯淀粉之間。

1.3 凍融穩定性

淀粉運用于冷凍食品制作時，需要低溫冷藏、冷凍或者經過反復冷凍融化，因此淀粉的凍融穩定性十分重要。若淀粉的凍融穩定性較差，當淀粉經過冷凍和重新融化時，膠體結構被破壞，溢出游離水分，使食品不能保持甚至降低食品品質。陳曉明等人[2]對于慈菇淀粉的凍融穩定性進行試驗，結果表明，在-2℃下的淀粉糊脫水率遠大于-20℃的脫水率，在2種溫度下，凍融1次的脫水率都很大，變成海綿狀，膠體結構被破壞，表明慈菇淀粉的凍融穩定性較差，不適宜在冷凍產品中應用。

2 慈菇淀粉的提取方法

焦云鵬等人[3]以提取率為指標對慈菇淀提取率的影響因素進行研究。原料經篩選、清洗、去皮、破碎、磨漿、沉淀和除雜后在脫水干燥制得慈姑淀粉。當慈菇破碎粒度為0.5 cm，料液比1∶7，沉降時間2 h，堿液質量分數0.11%，浸泡時間16 min時，淀粉提取率高達92.2%，且提取的慈菇淀粉純度高。

陳曉明等人[2]在慈菇理化性質的測定中也對慈菇淀粉提取工藝進行了描述，將慈菇洗凈、去尾、切碎，加去離子水（4℃）在磨漿機中打漿，將漿液依次通過樣篩篩分，去除纖維，將濾液靜靜沉降6 h，輕輕吸去上清液，沉淀物用質量分數0.2%的NaOH脫除蛋白后加入酸中和至中性，離心并棄去上清液，將表面非白色的雜質層輕輕刮去，然后用去離子水反復洗滌至雜質除盡，在40℃下干燥48 h后粉碎并過篩制得慈菇淀粉。但此法只對慈菇淀粉的提取工藝進行了研究。

何榮海等人[4]利用掃頻脈沖超聲輔助提取慈菇淀粉，分別以淀粉提取率和純度為評價指標，以超聲時間、超聲間歇比、掃頻范圍及超聲頻率等超聲提取條件進行試驗，并進行了提取工藝參數優化，在提取時間10 min，頻率33 kHz，掃頻范圍±0.5 kHz，間歇比30 s/5 s的條件下慈菇淀粉提取率為96%，純度為87.5%。將掃頻超聲應用于慈菇淀粉的提取有巨大的利用價值，可以此加速慈菇淀粉的分離提取過程，并研究超聲輔助提取慈菇淀粉的優化工藝參數。

在工業上還沒有完備的慈菇淀粉提取工藝，僅在科研試驗中進行，所以需要設計出合理有效的工業提取方法。

3 不同改性方法對慈菇淀粉的性質影響

楊瑩等人[5]以慈菇淀粉為原料，采用酸解微波法制備抗性淀粉。通過正交試驗得到制備慈菇抗性淀粉最佳工藝條件為10%淀粉乳經4%HCl（2 mol/L）酸解1 h，在640 W下微波處理30 min后，置于4℃條件下回生24 h。此條件下RS率達到10.99%，原因為酸解與微波處理破壞了淀粉粒原有結構，形成了致密連續的新結構。慈菇RS的溶解度和透明度雖遠低于原淀粉，但持水力明顯提高，可以看出慈菇淀粉在低水分的食品加工中適用性較高。

周莉[6]通過超聲處理對慈菇淀粉的性質影響，用三頻超聲設備進行處理。超聲處理使慈菇淀粉的熱穩定性增強、冷穩定性變差，表明其不適于在冷凍食品中運用，還要結合其他改性方法進行改善。多頻超聲作用可增大超聲化學產額，同時增強對慈菇淀粉的降解效果。超聲處理后慈菇淀粉中直鏈淀粉含量有升高也有降低，顆粒表面粗糙甚至有裂痕，但仍然保持A型結晶結構且化學結構未變，表明超聲主要作用于慈菇淀粉的顆粒表面。

因為慈菇淀粉顆粒結晶排列緊密，不利于環氧丙烷與淀粉的醚化反應，因此周莉[6]研究了羥丙基和超聲共同作用對淀粉的影響，結果表明超聲處理后羥丙基對淀粉的取代度增大。羥丙基的處理使慈菇淀粉的溶解度降低，膨潤度和透明度升高，凝沉性變弱，凍融穩定性增強，即超聲預處理后增強了羥丙基對慈菇淀粉的影響。

慈菇淀粉的改性方法較少，還有更多的物理改性、化學改性、生物改性還沒有探究，所以說慈菇淀粉改性的研究進展還不深化，需要更多的研究來促進慈菇淀粉改性的運用[6]。

4 結語

近年來，慈菇淀粉的研究進展很大，但相比于其他淀粉的研究進步還是很小的，不論是慈菇淀粉的理化性質、提取工藝、改性方法的研究都有很大的局限性。在提取工藝和改性方法上還有待提高，需要探究出更加高效、準確的試驗方案和工業生產方案。

慈菇淀粉在慈菇中的含量和有效成分較高，營養價值豐富，保健功能較好，具有良好的發展前景。隨著淀粉的研究發展進步，期待為慈菇淀粉的系統研究提供良好的試驗條件，使慈菇淀粉資源的利用開發更加深入、優化，提高慈菇淀粉的附加價值和經濟價值。