透明度是淀粉糊所表現(xiàn)出的重要外在特征之 一，直接關(guān)系到淀粉類產(chǎn)品的外觀和用途，進(jìn)而影響 到產(chǎn)品的可接受性。它受多種因素的影響，首先與淀 粉的來(lái)源有關(guān)，不同植物的淀粉，由于分子結(jié)構(gòu)不 同，直鏈淀粉和支鏈淀粉的含量也不同，因此所表現(xiàn) 出的物理化學(xué)性質(zhì)（如透明度）就有很大差異；在糊 化作用過(guò)程中，添加的其它物質(zhì)組分通過(guò)與淀粉分 子之間的相互作用，從而對(duì)淀粉糊的透明度產(chǎn)生影 響。此外，淀粉糊化后由于老化而產(chǎn)生的膠凝或凝沉 作用也會(huì)嚴(yán)重影響淀粉糊的透明度。
本文從淀粉的分子結(jié)構(gòu)因素入手，對(duì)淀粉糊的 透明度及其影響因素進(jìn)行分析和研究，為實(shí)際應(yīng)用 提供依據(jù)。
1試驗(yàn)材料和方法
1.1試驗(yàn)材料和主要儀器設(shè)備
葛根淀粉：按文獻(xiàn)[1，10]的方法進(jìn)行制備；玉米 淀粉：山東諸城淀粉廠；馬鈴薯淀粉：浙江菱湖淀粉 廠。
DSC-7型差示掃描量熱儀：美國(guó)Perkin-Elmer 公司；UV-240紫外分光光度計(jì)：日本Shimadzu公 司；722型分光光度計(jì)：上海第二分析儀器廠。
1.2試驗(yàn)方法 1.2.1透明度的測(cè)定
透明度測(cè)定的方法有數(shù)種。本文根據(jù)Craig 法K]，并按以下步驟進(jìn)行：準(zhǔn)確稱取50mg淀粉樣品 (按干基計(jì)）置磨口具塞試管，加5 mL蒸餾水混勻 后制成1X的淀粉乳。將試管置沸水浴中加熱30 min(其間每隔5 min充分振蕩試管一次），再冷至室溫。以蒸餾水為空白，用UV-240紫外分光光度計(jì)對(duì) 淀粉糊從400 nm?700 nm進(jìn)行掃描，觀察透光率 的變化。由于在淀粉的分子結(jié)構(gòu)中無(wú)生色基團(tuán)，幾種 淀粉糊對(duì)吸收波長(zhǎng)均無(wú)特異性，但淀粉糊的透光率 隨波長(zhǎng)的增加而增加，因此選擇650 nm測(cè)定淀粉 糊的透光率，以透光率（％%)的值表示淀粉糊的透 明度。
1.2.2添加NaCl后淀粉糊的透明度
按1. 2. 1制備淀粉糊后，于室溫向淀粉糊中加 入不同量的NaCl。充分振蕩試管，使NaCl完全溶 解，測(cè)定透光率。
1.2.3添加蔗糖后淀粉糊的透明度
按1. 2. 1制備淀粉糊，由于加入蔗糖會(huì)使體系 的體積增大，因此在制備淀粉糊時(shí)必須相應(yīng)減少水 的用量。待蔗糖加入并完全溶解后，用蒸餾水將糊液 的總體積調(diào)整至5mL，測(cè)定透光率。
1.2.4添加檸檬酸后淀粉糊的透明度
按1. 2. 1制備淀粉糊后，于室溫向淀粉糊中加 入不同量的檸檬酸。充分振蕩試管，使檸檬酸完全溶 解，測(cè)定透光率。
1.2.5淀粉老化后的透明度
準(zhǔn)確稱取一定量的淀粉樣品（按干基計(jì)）于 DSC鋁坩堝中，以微量進(jìn)樣器加入一定量的水，使 鋁坩堝中淀粉乳的濃度為20X，坩堝中樣品的總質(zhì) 量以7. 00?7.40 mg為宜。坩堝加蓋密封后，于室 溫平衡# h，以空坩堝作為參比，從30B加熱至 100°C，掃描速率為10°C/min，記錄每份樣品的糊化 焓。為確保淀粉樣品完全糊化，以40B/min速率從 100C迅速降至30C，再對(duì)樣品從30C加熱至 100 C。糊化后的樣品儲(chǔ)存于4 C，然后在儲(chǔ)存后的 第！2,4,7，14,21 d分別取樣進(jìn)行DSC測(cè)定，測(cè)定 在4 C儲(chǔ)存條件下不同儲(chǔ)存時(shí)間的老化焓，每份樣
品均進(jìn)行3次平行測(cè)定。根據(jù)淀粉糊化所需的糊化 焓以及淀粉老化后的老化焓，按下式計(jì)算在一定溫 度條件下放置一定時(shí)間后淀粉糊的老化度（或稱老 化率％
淀粉老化后的老化焓
2. 2鹽、糖及檸檬酸的添加對(duì)淀粉糊透明度的影響 Craig等34曾報(bào)道NaCl可較大幅度地降低馬 鈴薯淀粉糊的透明度，但對(duì)木薯及小麥淀粉糊的透 明度幾乎沒(méi)有影響。
-X100
淀粉糊化所需的糊化焓'
按1. 2. 1制備淀粉糊，貯存于4.，分別于儲(chǔ)存 后的第1，，4,7,14,21 d測(cè)定透明度。
2結(jié)果與討論
2.1分子結(jié)構(gòu)對(duì)淀粉糊透明度的影響
淀粉糊化后，其分子重新排列相互締合的程度 是影響淀粉糊透明度的重要因素。如果淀粉顆粒在 吸水與受熱時(shí)能夠完全膨潤(rùn)，并且糊化后淀粉分子 也不發(fā)生相互締合，則在淀粉糊液中無(wú)殘存的淀粉 顆粒以及回生后所形成的凝膠束，因此淀粉糊就非 常透明，當(dāng)光線穿過(guò)淀粉糊液時(shí)，無(wú)反射和散射現(xiàn)象 產(chǎn)生。從表1中看出，大的淀粉顆粒較易吸水膨脹， 糊化后所形成的糊液比較透明。淀粉的含磷量也是 影響透明度的一個(gè)重要因素，較高的含磷量使淀粉 分子帶同種電荷，導(dǎo)致分子之間相互排斥而增大光 線的穿透力，糊液的透明度因而得以提高3 3 4。磷酸基 的存在使淀粉分子的親水性增強(qiáng)，促進(jìn)淀粉顆粒的 膨潤(rùn)糊化和分子的分散，但是從淀粉回生的機(jī)理來(lái) 看發(fā)生聚合作用主要是直鏈淀粉分子，而磷主要是 以磷酸酯鍵結(jié)合于支鏈淀粉分子34，磷酸基的存在 對(duì)淀粉分子之間的聚合起到抑制作用有利于淀粉糊 液透明度的提高。
表1幾種淀粉的結(jié)構(gòu)參數(shù)及淀粉糊的透明度 Table 1 Structural parameters and paste light transmittances of different starches
從實(shí)驗(yàn)結(jié)果（圖1)來(lái)看，NaCl對(duì)淀粉糊透明度 的影響與NaCl的添加量有關(guān)。當(dāng)添加量小于1& 時(shí)，影響較大。以添加量為1&時(shí)計(jì)算，馬鈴薯淀粉 糊的透明度降低19. 6&，葛根和玉米淀粉糊的透明 度則分別降低9. 8&和7. 9%;當(dāng)添加量大于1& 時(shí)，影響則不明顯。NaCl的加入主要是降低了水分 活度，影響淀粉分子的水合作用，使淀粉的膨潤(rùn)和糊 化受到影響，進(jìn)而降低透光率。
直鏈淀粉含量增高會(huì)使透明度降低，如高直鏈 玉米淀粉的透光率僅為5&。平均聚合度值較 高的直鏈淀粉分子的流體動(dòng)力學(xué)半徑較大，因而在 糊液中空間位阻較大，易通過(guò)形成分子內(nèi)氫鍵呈卷 曲狀態(tài)，分子與分子之間難以形成平行取向，值 越大，越不容易平行取向，即分散性越好。從表1可 知，馬鈴薯和葛根淀粉的值較高，相應(yīng)的淀粉糊 較透明，玉米淀粉的值較低，淀粉糊的透明度也 低。
從圖2可見(jiàn)，當(dāng)?shù)矸酆姓崽菨舛冗_(dá)20%時(shí)， 葛根和玉米淀粉糊的透明度分別提高36. 6%和52. 6%。馬鈴薯淀粉糊的透明度已達(dá)97%,其糊液的透 明度雖然不會(huì)因蔗糖的添加而提高，但也不會(huì)因蔗 糖的添加而下降。蔗糖的添加可以提高淀粉糊的透 明度是由于蔗糖提高溶液體系的折光指數(shù)[2 ]而使淀 粉糊的透明度顯著提高。此外，蔗糖分子和水分子均 與淀粉分子形成氫鍵3 4,減弱了淀粉分子間形成氫 鍵的能力，淀粉糊的透明度也因此增大。
圖3表明，添加檸檬酸可提高葛根淀粉糊和玉 米淀粉糊的透明度，當(dāng)糊液中檸檬酸的濃度為0. 2 %
第1期
杜先鋒等：淀粉糊的透明度及其影響因素的研宄
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時(shí)，透明度提高的幅度分別達(dá)48. 1&和53. 7&。與 蔗糖相似，檸檬酸也不影響馬鈴薯淀粉糊的透明度。 當(dāng)?shù)矸酆杏袡幟仕岽嬖跁r(shí)，淀粉分子帶同性電荷 而相互排斥，從而促進(jìn)了淀粉分子在水溶液中的分 散。因此，添加檸檬酸可提高淀粉糊的透明度。
圖3檸檬酸濃度對(duì)淀粉糊透明度的影響 Fig. 3 Influence of citric acid on starch paste light transmittances
2.3老化對(duì)淀粉糊透明度的影響
由圖4可見(jiàn)，在淀粉糊儲(chǔ)存初期（0?4)d，老化 作用十分明顯，老化度的增加幾乎與時(shí)間呈線性關(guān) 系；在儲(chǔ)存的中期和后期（4?21)d，老化度的增加減 弱并逐漸趨于“飽和G而透明度正好與老化度的情 況完全相反，在儲(chǔ)存初期，透明度迅速下降，4 d后 基本達(dá)到極限。
圖4老化對(duì)淀粉糊透明度的影響 Fig. 4 Influence of retrogradation on starch paste light transmittances
在糊化作用過(guò)程中，直鏈淀粉分子首先從淀粉 粒中逸出[9]。當(dāng)?shù)矸酆诘蜏兀?K)儲(chǔ)存時(shí)，直鏈淀 粉分子相互纏繞，分子鏈之間相互作用的幾率大為 提高，部分鏈段形成交聯(lián)網(wǎng)，部分鏈段作平行取向形 成凝膠束，這一過(guò)程在幾天甚至數(shù)小時(shí)即可完成。因 此，在儲(chǔ)存初期，老化度迅速增加。由于糊液中快速 形成的交聯(lián)網(wǎng)和凝膠束對(duì)光線的反射，透明度因此 迅速下降。而存在于淀粉粒中的支鏈淀粉則逐漸分 散于直鏈淀粉所形成的交聯(lián)網(wǎng)中，由于支鏈淀粉的 分子體積很大，分支鏈的數(shù)目很多，這一過(guò)程需數(shù)天 至數(shù)周才萬(wàn)方數(shù)據(jù)，11]，因此隨著支鏈淀粉的逐漸分 散，凝膠的逐步形成，透明度逐漸下降到一極限值。
3結(jié)論
1)淀粉顆粒在過(guò)量水中受熱膨潤(rùn)糊化，糊液中 的淀粉分子也不發(fā)生交聯(lián)和締合，則由于糊液中無(wú) 殘存的淀粉顆粒和老化后所形成的交聯(lián)網(wǎng)和凝膠 束，當(dāng)光線穿過(guò)糊液時(shí)，不會(huì)發(fā)生反射和散射，此時(shí) 淀粉糊透明度達(dá)到理想狀態(tài)的極大值。
2)粒徑較長(zhǎng)、含磷量較高、直鏈淀粉值較大的 淀粉，透明度較高；直鏈淀粉含量較高的淀粉，糊液 的透明度較低。
3)NaCl降低淀粉糊的透明度，而蔗糖、檸檬酸 則可提高其透明度。
4)淀粉糊在儲(chǔ)存初期（4°C，0?4 d)，透明度迅 速下降，隨后透明度下降減緩趨于極限。