不同品種馬鈴薯淀粉的微觀結(jié)構(gòu)及物化性質(zhì)比較分析

王麗，李淑榮*，句榮輝，王輝，李娟，張永春，楊洋

（1.北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院食品與生物工程系，北京 102442）（2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，北京 100193）（3.北京稻香村食品有限責(zé)任公司，北京 100007）

馬鈴薯是僅次于小麥、稻谷、玉米的世界第四大糧食作物[1]。馬鈴薯富含淀粉、纖維素、脂類、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)功能成分，其淀粉含量高達(dá)70.00%以上（濕重），是馬鈴薯的主要成分，也是食物淀粉的主要來(lái)源之一[2]。淀粉的組成、顆粒大小、結(jié)構(gòu)、流變性和黏度特性決定淀粉產(chǎn)品的感官特性、質(zhì)構(gòu)特性、貯藏特性等[3]，這些特性在很大程度上受到淀粉在糊化和回生過(guò)程中結(jié)構(gòu)變化的影響。當(dāng)?shù)矸蹜腋∫杭訜岬胶瘻囟葧r(shí)，淀粉顆粒吸水膨脹，支鏈淀粉雙螺旋解離，直鏈淀粉分子濾出，形成淀粉糊或凝膠[4]。冷卻后，解離的淀粉鏈逐漸重結(jié)晶為有序結(jié)構(gòu)，淀粉凝膠的黏彈性和硬度逐漸增加[5]。

馬鈴薯淀粉比其他淀粉顆粒大，具有較好的膨脹力，加熱后可以形成清晰的糊狀物，具有黏度高、結(jié)合力強(qiáng)，易于形成凝膠等特性而廣泛應(yīng)用于清湯[6]、肉類制品[7]、亞洲面條[8]和零食[9]等產(chǎn)品中。淀粉的性質(zhì)以及淀粉在加熱、冷卻、剪切等過(guò)程中性質(zhì)的變化影響著面條、香腸、方便面、湯圓、糖果等食品的黏度、質(zhì)地、風(fēng)味等[10]，而淀粉的凝膠特性、糊化特性、老化特性等取決于植物來(lái)源、品種、生長(zhǎng)條件[11,12]。王子逸[13]研究了5 個(gè)不同品種馬鈴薯的掃描電鏡、小角X射線散射、X 射線衍射、流變特性、黏度特性和質(zhì)構(gòu)特性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同品種的品質(zhì)特性差異顯著，相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)馬鈴薯淀粉的結(jié)構(gòu)與其凝膠的質(zhì)構(gòu)特性間有顯著的相關(guān)性。Singh 等[14]對(duì)新西蘭馬鈴薯淀粉的物化性質(zhì)與組成進(jìn)行了相關(guān)性分析，結(jié)果顯示直鏈淀粉含量與膨潤(rùn)度和峰值黏度呈負(fù)相關(guān)，磷含量與透光率和峰值黏度呈正相關(guān)。Kaur 等[15]研究發(fā)現(xiàn)高粒徑淀粉具有較高的直鏈淀粉含量、較高的抗消化性；糊化峰值黏度、最終黏度、破損值、回復(fù)值均高，僅峰值溫度稍低。但是目前關(guān)于不同品種馬鈴薯淀粉微觀結(jié)構(gòu)特性及物化特性差異對(duì)產(chǎn)品的感官品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)、貯藏品質(zhì)的影響關(guān)系未見(jiàn)詳細(xì)報(bào)道。為了更加清楚的了解不同品種馬鈴薯淀粉的品質(zhì)特性差異情況，本文選取我國(guó)馬鈴薯主要種植地區(qū)的典型品種為研究對(duì)象，即以黑龍江、甘肅、北京三個(gè)地區(qū)的11 個(gè)馬鈴薯品種為研究對(duì)象，分析不同品種馬鈴薯淀粉的直鏈淀粉含量，淀粉顆粒大小、熱特性、微觀結(jié)構(gòu)特征、黏度特性、流變學(xué)特性的區(qū)別、差異及相互關(guān)系，為利用開(kāi)發(fā)不同品質(zhì)特性的馬鈴薯淀粉產(chǎn)品提供幫助，為馬鈴薯新品種的培育提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

馬鈴薯品種：由黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)、甘肅省農(nóng)科院及北京某蔬菜基地提供（表1）。黑龍江和甘肅為我國(guó)馬鈴薯主要產(chǎn)地，品種1～10 號(hào)為以上兩地的典型馬鈴薯品種，北京為荷蘭馬鈴薯引進(jìn)新品種的重要生產(chǎn)基地，以上三個(gè)產(chǎn)地和品種的選取均具有較好的代表性。

表1 馬鈴薯品種及來(lái)源Table 1 Potato varieties and sources

其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

TU-1810D 型紫外分光光度計(jì)，北京普析通用有限責(zé)任公司；LS13 320 型激光粒度分析儀，美國(guó)貝克曼庫(kù)爾特公司；Discovery 25 DSC 差示掃描量熱儀，美國(guó)TA 儀器公司；SN-3400N 型掃描電子顯微鏡，日本日立株式會(huì)社；Viscograph-E 型布拉本德粘度計(jì)，德國(guó)布拉本德；Physica MCR 301 型流變儀，奧地利安東帕。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 馬鈴薯淀粉的提取

馬鈴薯淀粉提取方法參考王麗等[16]的方法，馬鈴薯去皮、打碎后，采用溶劑法提取，馬鈴薯:溶液（1.00%氯化鈉:0.20%亞硫酸鈉=1:1，m/m）=1:5，浸泡4～5 h后，80 目紗布過(guò)濾，如此反復(fù)4～5 次，合并沉淀，40 ℃烘干至恒重，粉碎、過(guò)篩，備用。

1.3.2 直鏈淀粉含量測(cè)定

參照王麗等[17]的先脫脂后脫糖的方法處理樣品，采用雙波長(zhǎng)法進(jìn)行測(cè)定。

馬鈴薯去皮、切片，40 ℃條件下烘干，粉碎過(guò)80目篩，放入干燥器中保存?zhèn)溆?。稱取0.50 g 樣品，取20.00 mL 石油醚分4 次浸提脂肪，殘余物揮干石油醚后再用20.00 mLφ=85%乙醇分4 次浸提可溶性糖，揮干乙醇后烘干至恒重。稱取恒重樣品0.10 g 加入10 mL 0.50 mol/L 的KOH 溶液，在80 ℃震蕩器中溶解10 min后，轉(zhuǎn)移至50 mL 容量瓶中。定容后吸取樣品溶液2.50 mL，加入20.00 mL 雙蒸水，用0.10 mol/L HCl 調(diào)整pH 值為3.00 后，加入0.50 mL 碘試劑，轉(zhuǎn)移至50.00 mL 容量瓶中并用雙蒸水定容，靜置20 min 后，等待測(cè)定。將直鏈淀粉在最大吸收波長(zhǎng)609 nm 和參比波長(zhǎng)473 nm 條件下進(jìn)行測(cè)定。依據(jù)直鏈淀粉的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計(jì)算樣品中直鏈淀粉含量。

1.3.3 淀粉粒徑分布測(cè)定

參考張敏等[18]的方法略有改動(dòng)。利用LS13 320 型激光粒度分析儀測(cè)定，稱取0.05 g 淀粉，加入5.00 mL蒸餾水振蕩分散成懸濁液，設(shè)定儀器泵速為45 r/min，運(yùn)行時(shí)間為35 s，注入1.00 mL 待測(cè)液，待遮蔽率顯示OK 后開(kāi)始分析，每個(gè)樣品重復(fù)5 次。

1.3.4 淀粉熱特性測(cè)定

參考Meyer 等[19]的方法，分別進(jìn)行糊化過(guò)程和老化過(guò)程熱特性的分析測(cè)定，測(cè)定方法略有改動(dòng)，具體方法如下：

糊化過(guò)程：準(zhǔn)確稱取2.50 mg 淀粉置于去離子水的坩堝中，按1:3 的比例（m/m）加入去離子水。于室溫密封放置使體系平衡24 h 后進(jìn)行DSC 測(cè)試。程序設(shè)置：初始溫度30 ℃，樣品平衡1 min，終止溫度100 ℃，升溫速率10 ℃/min。以空坩堝作為參比，氮?dú)庾鳛檩d氣，流速設(shè)置為20 mL/min。

老化過(guò)程：將經(jīng)糊化測(cè)試后的淀粉樣品在4 ℃環(huán)境下貯藏18 h和54 h后，利用DSC測(cè)試淀粉老化特性。程序設(shè)置：初始溫度20 ℃，樣品平衡1 min，終止溫度90 ℃，升溫速率10 ℃/min，以空坩堝作為參比，氮?dú)庾鳛檩d氣，流速設(shè)置為20 mL/min。通過(guò)軟件計(jì)算出樣品的糊化溫度以及焓值。

R=ΔHr/ΔHg×100%.

式中：

R——老化率；

ΔHr——老化焓值；

ΔHg——糊化焓值。

1.3.5 淀粉微觀結(jié)構(gòu)測(cè)定

稱取5.00 mg 淀粉樣品于1.00 mL 50%乙醇溶液中，超聲勻化成淀粉懸濁液。將潔凈的鋁箔片粘附在樣品臺(tái)上，將上述淀粉懸濁液滴在鋁箔片上，在紅外燈下烘干液體，在15 mA 電流下噴金90 s。樣品取出后，裝入掃描電鏡觀察室，進(jìn)行觀察。

1.3.6 淀粉黏度特性測(cè)定

經(jīng)過(guò)優(yōu)化后，配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%淀粉溶液，加入測(cè)定樣品瓶中，設(shè)定以1.50 ℃/min 的速率從35 ℃升至95 ℃，在95 ℃保溫30 min，再以1.50 ℃/min 的速率降溫至50 ℃，在50 ℃保溫30 min，轉(zhuǎn)速為75 r/min，以700 cmg 作為1 000 布拉班德黏度單位（BU）。

1.3.7 淀粉流變學(xué)特性測(cè)定

經(jīng)過(guò)優(yōu)化后，配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%淀粉溶液，設(shè)定角頻率為5 rad/s，應(yīng)變頻率2%，測(cè)定樣品時(shí)從28 ℃升溫至100 ℃使淀粉糊化，升溫速率為5 ℃/min，平衡1 min，從100 ℃降溫至28 ℃，降溫速率為5 ℃/min，測(cè)定糊化及冷卻過(guò)程中淀粉凝膠貯能模量、損耗模量隨溫度的變化。

1.4 數(shù)據(jù)分析

所有樣品均測(cè)定三次以上，取其平均值作為最終結(jié)果。分析和處理結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。各組數(shù)據(jù)間的顯著性和相關(guān)性均采用SPSS 軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 直鏈淀粉含量

表2 為不同品種馬鈴薯中水分、直鏈淀粉含量。從表2 中可以看出，不同樣品中各品質(zhì)指標(biāo)差異顯著。其中直鏈淀粉含量最高的品種為布爾斑克，為16.64%，為黑龍江的品種，其次為抗白疫和隴薯9 號(hào)，直鏈淀粉含量分別為14.76%和14.56%，分別為黑龍江和甘肅的品種，而北京的品種荷蘭薯中直鏈淀粉含量最低，為10.96%。不同地區(qū)不同品種間直鏈淀粉含量具有顯著的變化規(guī)律，說(shuō)明所選取品種具有代表性。Kaur等[20]、Diego 等[21]研究發(fā)現(xiàn)，直鏈淀粉含量與淀粉的流變學(xué)特性、糊化溫度、老化值、峰值黏度、糊化焓值等均具有顯著的相關(guān)性。Cai 等[22]研究結(jié)果顯示正常玉米淀粉的掃描電鏡呈均質(zhì)多邊形顆粒，放大圖像顯示顆粒表面有多個(gè)空腔；高直鏈淀粉具有顯著的異質(zhì)性，由單個(gè)、聚集和細(xì)長(zhǎng)三種不同類型的顆粒組成。以上不同研究分別發(fā)現(xiàn)了直鏈淀粉和支鏈淀粉含量的高低影響著淀粉的流變學(xué)特性、黏度特性、熱力學(xué)特性、微觀結(jié)構(gòu)特性等，而這些特性的變化將直接影響著產(chǎn)品的加工特性，因此，進(jìn)一步深入研究馬鈴薯中直鏈淀粉與淀粉物化特性的關(guān)系，對(duì)于不同品種馬鈴薯的加工利用具有很好的幫助作用。

表2 不同品種馬鈴薯直鏈淀粉（%）Table 2 Different varieties of potato amylose

2.2 粒度分布

圖1 為布爾斑克和LY08104-12 粒度分布圖，其中圖1a 為兩峰圖，圖1b 為三峰圖，說(shuō)明不同樣品具有不同的粒度大小分布。表3 為不同樣品顆粒大小的峰值及平均粒度大小。從表3 可以看出，除了LY08104-12和荷蘭薯以外，其他品種均為兩峰品種（峰3 和峰4），峰值分別出現(xiàn)在40～59 μm 和123～344 μm 左右，LY08104-12和荷蘭薯分別在758.83 μm和723.13 μm處出現(xiàn)峰值（峰2），荷蘭薯在1 404 μm 處又出現(xiàn)了一個(gè)峰值（峰1），說(shuō)明LY08104-12 和荷蘭薯兩個(gè)品種中具有較大的淀粉顆粒，同時(shí)表2 結(jié)果顯示，這兩個(gè)品種的直鏈淀粉含量相對(duì)較低。從所有品種的D50值（顆粒的平均粒度）也可以看出，不同品種差異顯著，其中荷蘭薯的D50值最高為323.90 μm，LZ111 顆粒的D50值最小為54.90 μm，本研究中有50%左右品種的D50值小于100 μm，其余品種的D50值大于100 μm 而小于350 μm。本研究與其他研究者略有差別，F(xiàn)uentes[23]研究發(fā)現(xiàn)馬鈴薯的淀粉粒徑平均值為100 μm 左右。柳寧[24]研究發(fā)現(xiàn)，小麥淀粉粒度大小分布的不同對(duì)面團(tuán)流變學(xué)特性有重要的影響。王龍飛等[25]研究發(fā)現(xiàn)，玉米淀粉粒度大小與淀粉顆粒的起始糊化溫度、峰值糊化溫度及終止糊化溫度等熱力學(xué)特性間存在顯著正相關(guān)性。Liu等[26]研究發(fā)現(xiàn)馬鈴薯淀粉顆粒的平均粒徑范圍大于玉米、甘薯、小麥淀粉，具有膨脹性好，峰值黏度大等特點(diǎn)，適宜添加到方便面、膨化食品與肉制品中。

圖1 布爾斑克和LY08104-12 粒度分布Fig.1 Particle size distribution of Bourban and LY08104-12

表3 不同品種粒度峰值及D50值Table 3 Particle size peak and D50 value of different varieties

2.3 熱力學(xué)特性

2.3.1 不同樣品之間的差異情況

表4 為不同品種馬鈴薯淀粉的熱特性及同一品種在不同儲(chǔ)藏時(shí)間下的熱特性。淀粉的熱特性反應(yīng)了淀粉在加熱過(guò)程中的糊化過(guò)程，糊化溫度反應(yīng)了淀粉的穩(wěn)定性和抗凝膠化能力，糊化焓值反應(yīng)了淀粉糊化過(guò)程中破壞淀粉雙螺旋結(jié)構(gòu)所需能量[27]。從表4 中可以看出，不同品種的起始糊化溫度（T0）、峰值溫度（Tp）和糊化焓值差異顯著。在所有品種中，荷蘭薯的T0最高，為65.54 ℃，隴薯9 號(hào)的T0最低，為61.25 ℃，說(shuō)明荷蘭薯淀粉結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗凝膠化能力最強(qiáng)。荷蘭薯開(kāi)始糊化的溫度較高，而隴薯9 號(hào)開(kāi)始糊化的溫度較低，這與粒徑分布類似，即荷蘭薯的粒徑最大，隴薯9 號(hào)的粒徑相對(duì)較小。顆粒較大的淀粉膨脹、破裂所需要的溫度更高，而顆粒較小的淀粉更易于糊化[26]。

Tp和T0有類似的變化趨勢(shì)。即荷蘭薯的峰值溫度最高，而隴薯9 號(hào)的峰值溫度最低，荷蘭薯的糊化焓值最高，克新27 最低，這與Monjezi 等[12]的研究結(jié)果一致，即隨著淀粉顆粒尺寸的增大，凝膠化的糊化焓值增加。

2.3.2 貯藏時(shí)間對(duì)淀粉熱特性的影響

表4 數(shù)據(jù)顯示，針對(duì)同一品種而言，大多數(shù)品種隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，糊化溫度、峰值溫度和糊化焓值逐漸降低。糊化溫度的降低表明在貯藏過(guò)程中淀粉結(jié)構(gòu)趨于松散；糊化焓值降低表明淀粉中顆粒的有序結(jié)構(gòu)被破壞。即貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，使得淀粉糊中有更多的老化淀粉[28]。但樣品的貯藏時(shí)間為18 h 和54 h 時(shí)，其各項(xiàng)熱力學(xué)特性數(shù)據(jù)差異不顯著，說(shuō)明在貯藏過(guò)程中淀粉的結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定。

2.4 微觀結(jié)構(gòu)

圖2 為不同品種馬鈴薯淀粉的電子顯微鏡掃描圖，從圖中可以看出，馬鈴薯淀粉的顆粒大小不同，不同顆粒間差異顯著，而同一品種粒度分布情況與圖1 和表3 結(jié)果一致。從2 圖中可以看出，同一品種的淀粉顆粒不同，但均以圓形和橢圓形為主。同時(shí)發(fā)現(xiàn)馬鈴薯淀粉表面有一些包裹在淀粉球表面的蛋白和雜質(zhì)存在，其中雜質(zhì)可能是淀粉在提取過(guò)程中殘留物的影響[29]。圖2 結(jié)果顯示1～4 號(hào)黑龍江不同品種馬鈴薯淀粉的顆粒形狀、顆粒大小組成、顆粒表面物質(zhì)均有不同；同樣地甘肅地區(qū)的5 個(gè)不同品種馬鈴薯淀粉也具有類似的變化趨勢(shì)。下一步將深入分析同一地區(qū)不同品種馬鈴薯淀粉微觀結(jié)構(gòu)和粒徑結(jié)構(gòu)的差異及與物化性質(zhì)之間的關(guān)系。

圖2 不同品種馬鈴薯淀粉電子顯微鏡掃描圖Fig.2 Electron microscope scanning of potato starch of different varieties

2.5 淀粉的黏度特性

表5 為不同品種淀粉的黏度特性。表5 顯示，不同品種各黏度特性指標(biāo)差異顯著。淀粉的糊化溫度表明淀粉糊化的難易程度，糊化溫度越低，淀粉越易于糊化，淀粉糊化的難易程度直接影響著淀粉的加工特性。荷蘭薯的糊化溫度最高，為69.60 ℃，隴薯9 號(hào)的糊化溫度最低，為62.27 ℃，說(shuō)明隴薯9 號(hào)更易于加工成熟制品，淀粉的糊化溫度越高，糊化后越容易老化。崩解值越高，說(shuō)明淀粉糊的穩(wěn)定性、抗剪切力和耐攪拌力較差[30]。回生值是淀粉冷卻后的重新排列，與產(chǎn)品的老化程度有關(guān)，回生值越大，產(chǎn)品越容易老化[31]。

2.6 流變學(xué)特性

圖3～圖8 為不同樣品在升溫和降溫過(guò)程的貯能模量（G'）、耗能模量（G?）和損耗因子（tanδ）的變化趨勢(shì)圖。貯能模量表征淀粉糊產(chǎn)生彈性變形難易程度的指標(biāo)，值越大，表明淀粉糊在一定外力作用下，所發(fā)生的變形越?。缓哪苣Ａ勘碚髂芰肯⒌酿ば孕再|(zhì)。圖3 和圖4 結(jié)果顯示，貯能模量大于耗能模量，說(shuō)明馬鈴薯淀粉糊的彈性大于黏性，符合非牛頓流體。圖3中不同樣品的貯能模量隨著溫度的升高而逐漸減低，說(shuō)明隨著溫度的升高，淀粉逐漸糊化，并逐漸形成柔軟的凝膠體，在一定外力作用條件下，淀粉所發(fā)生的變形隨著溫度的升高而增大。同時(shí)隨著溫度的升高，淀粉顆粒逐漸膨脹，淀粉顆粒中殘留的結(jié)晶區(qū)域熔化，淀粉顆粒變形、破裂、崩解，分子流動(dòng)性增加，導(dǎo)致鏈間相互作用減弱，進(jìn)而導(dǎo)致G'逐漸降低[23]。從圖3中可以看出，在同一溫度條件下，隴14 和隴薯7 號(hào)的貯能模量顯著高于其他品種，說(shuō)明這兩種淀粉糊體系內(nèi)部的分子鏈之間的纏結(jié)點(diǎn)更多，凝膠體系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更強(qiáng)，即具有更強(qiáng)的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。而LZ 111 的貯能模量最低，說(shuō)明在相同外力作用條件下隴14 形成的淀粉糊變形較小，而LZ 111 形成的淀粉糊變形較大。圖4 為不同品種隨著溫度升高耗能模量的變化情況，耗能模量表示初始流動(dòng)所需能量，表明淀粉糊黏性程度的變化，從圖4 中發(fā)現(xiàn)不同品種的耗能模量變化顯著，在相同溫度條件下，隴14 和隴薯7 號(hào)顯著高于其他品種，而LZ 111 的耗能模量最低。

圖3 升溫過(guò)程貯能模量隨著溫度的變化Fig.3 The energy storage modulus varies with temperature during the heating process

圖4 升溫過(guò)程耗能模量隨著溫度的變化Fig.4 The energy dissipation modulus of the heating process changes with temperature

損耗因子（tanδ）為G''和G'的比值，tanδ越小，說(shuō)明體系的彈性成分越多，tanδ越大，表明體系的黏性比例越大，流動(dòng)性越強(qiáng)，反之則彈性比例較大。圖5中結(jié)果顯示，隨著溫度的升高，tanδ值逐漸增大，說(shuō)明淀粉糊體系的彈性、剛性逐漸增加。而抗疫白在100 ℃時(shí)有一個(gè)明顯的不同變化，將是下一步研究的重點(diǎn)。

圖5 升溫過(guò)程損耗因子隨著溫度的變化Fig.5 Change of loss factor with temperature during heating process

圖6 為溫度降低過(guò)程貯能模量的變化，是先升高后降低，然后再逐漸升高的過(guò)程，說(shuō)明糊化后在降溫冷卻期間淀粉糊的黏彈性增加[32]。說(shuō)明隨著溫度的降低，糊化的淀粉開(kāi)始凝膠化，淀粉顆粒間通過(guò)相互作用而形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)逐漸增強(qiáng)。在相同溫度條件下，隴14 和隴署7 號(hào)均顯著高于其他品種，說(shuō)明隴14 的凝膠強(qiáng)度最強(qiáng)，LZ 111 凝膠強(qiáng)度最弱。圖7 為降溫過(guò)程中耗能模量的變化，總體趨勢(shì)為隨著溫度的降低，數(shù)值逐漸降低，說(shuō)明隨著淀粉糊的逐漸老化，體系的黏度逐漸減低，表示鏈段和分子鏈相對(duì)移動(dòng)造成的黏性形變和內(nèi)摩擦引起的能量損耗，說(shuō)明淀粉糊的結(jié)構(gòu)逐漸趨于穩(wěn)定狀態(tài)[33]。圖8 為降溫過(guò)程中損耗因子的變化，總體趨勢(shì)為隨著溫度的降低，數(shù)值先降低后升高再降低，說(shuō)明隨著淀粉糊的冷卻，體系彈性先占有主導(dǎo)作用，隨后黏性增加，而后彈性又有一個(gè)顯著升高，并在90 ℃后彈性成分逐漸增多，體系的黏度逐漸減低，說(shuō)明隨著溫度的降低，體系的凝膠強(qiáng)度逐漸增加。

圖6 降溫過(guò)程貯能模量隨著溫度的變化Fig.6 The energy storage modulus varies with temperature during cooling process

圖7 降過(guò)溫程耗能模量隨著溫度的變化Fig.7 The energy dissipation modulus varies with temperature

圖8 降溫過(guò)程耗能模量隨著溫度的變化Fig.8 The energy dissipation modulus of the cooling process changes with temperature

2.7 馬鈴薯淀粉品質(zhì)特性間的相關(guān)性分析

以上分析發(fā)現(xiàn)，不同品種馬鈴薯淀粉品質(zhì)特性之間變化顯著，但變化趨勢(shì)各有不同，為了更進(jìn)一步的分析各品質(zhì)特性之間的關(guān)系，將馬鈴薯的直鏈淀粉含量、顆粒D50值、平衡24 h 熱特性的T0、Tp、ΔHg，黏度特性、流變特性升溫過(guò)程的28 ℃條件下的貯能模量、耗能模量和損耗因子進(jìn)行相關(guān)性分析（如表6 所示），比較分析馬鈴薯淀粉不同微觀結(jié)構(gòu)特性與功能特性之間的關(guān)系，為馬鈴薯淀粉的進(jìn)一步加工利用及育種提供一定的依據(jù)。表6 結(jié)果顯示，馬鈴薯淀粉的很多指標(biāo)之間呈顯著的相關(guān)性。如直鏈淀粉含量與D50值之間呈顯著的負(fù)相關(guān)（r=-0.576 5），即淀粉顆粒越大，直鏈淀粉含量越小[34]；D50值與淀粉的糊化焓值（r=0.596 3）、糊化溫度（r=0.502 4）呈顯著的正相關(guān)，與回生值（r=-0.551 8）呈顯著的負(fù)相關(guān)；淀粉熱特性的起始糊化溫度與峰值溫度呈極顯著的正相關(guān)（r=0.961 0），與黏度特性的峰值時(shí)間（r=0.733 6）、糊化溫度（r=0.933 9）呈極顯著的正相關(guān)，說(shuō)明熱特性和黏度特性得到了類似的結(jié)論，與糊化特性的峰值黏度（r=-0.626 5）、最終黏度（r=-0.595 0）、崩解值（r=-0.732 0）、回生值（r=-0.766 0）呈顯著的負(fù)相關(guān)，說(shuō)明起始糊化溫度越低，淀粉越不易回生（Diego，2017）。黏度特性的峰值溫度與峰值時(shí)間（r=0.730 5）、糊化溫度（r=0.950 8）有極顯著的正相關(guān)，與峰值黏度（r=-0.711 8）、最終黏度（r=-0.709 6）、崩解值（r=-0.749 3）、回生值（r=-0.849 6）呈極顯著的負(fù)相關(guān)；谷值黏度與最終黏度呈極顯著的正相關(guān)（r=0.902 6）；最終黏度與崩解值（r=0.703 7）、回生值（r=0.924 9）呈極顯著的正相關(guān)，與糊化溫度（r=-0.789 8）呈極顯著的負(fù)相關(guān)；崩解值與回生值（r=0.815 1）呈極顯著的正相關(guān)，與糊化溫度（r=-0.875 5）呈極顯著的負(fù)相關(guān)；流變特性的貯能模量與耗能模量呈極顯著的正相關(guān)（r=0.944 2），與Zhu 等[34]結(jié)果相一致。

3 結(jié)論

淀粉的粒形為圓形或橢圓形，顆粒大小D50值為59.40～323.90 μm，所有品種在40～59 μm 和123～344 μm左右出現(xiàn)峰值，而部分品種在723.13 μm、758.83 μm和1 404 μm 左右分別出現(xiàn)了大量的峰值，使得不同品種顆粒差異顯著。荷蘭薯的熱力學(xué)特性和黏度特性顯著高于其他品種，其變化趨勢(shì)與粒徑一致。隴14 和隴薯7 號(hào)的流變學(xué)特性顯著高于其他品種。

相關(guān)性進(jìn)一步揭示了淀粉各品質(zhì)間的關(guān)系及變化趨勢(shì)，即淀粉顆粒越大，直鏈淀粉含量越小；D50值越大，淀粉的糊化焓值、糊化溫度越大，回生值越??；淀粉熱特性的起始糊化溫度與黏度特性的峰值時(shí)間、糊化溫度具有相同的變化趨勢(shì)，而與糊化特性的峰值黏度、最終黏度、崩解值、回生值具有相反的變化趨勢(shì)，說(shuō)明起始糊化溫度越低，淀粉越不易回生。流變特性的貯能模量與耗能模量呈極顯著的正相關(guān)。

4 展望

不同淀粉品質(zhì)特性之間的差異及相互關(guān)系，為馬鈴薯淀粉的進(jìn)一步加工利用和品種選育提供依據(jù)。馬鈴薯淀粉的微觀結(jié)構(gòu)和功能特性與面條、饅頭、香腸的品質(zhì)特性的影響很少見(jiàn)報(bào)道，為了更好地推廣馬鈴薯主糧化，不斷研究馬鈴薯淀粉的品質(zhì)特性與產(chǎn)品品質(zhì)特性的關(guān)系，對(duì)于優(yōu)化馬鈴薯產(chǎn)品的品種選擇、品種培育具有重要的意義。下一步，將深入分析測(cè)定不同品種馬鈴薯淀粉中磷酸鹽含量，直鏈淀粉分子量和鏈長(zhǎng)分布等，找到各馬鈴薯品種不同尋常的加工特性與其淀粉微觀結(jié)構(gòu)之間關(guān)聯(lián)性，為我國(guó)馬鈴薯品種培育提供有力篩選輔助方法。