南方主要甘薯品种的品质特性研究甘薯质构、营养及淀粉理化特性研究

摘要

甘薯具有高产量、高营养、低投入高收益的特点，其加工业发展潜力巨大。本论文选择我国南方广泛种植的5种高淀粉改良品种及4种未改良原始品种为研究对象，运用质构分析仪(Texture annalyzer)、X-射线衍射仪(X-RD)、差示扫描量热仪(DSC)、扫描电镜(SEM)、激光粒度仪、紫外分光光度计等精密仪器对9种甘薯质构特性（鲜薯与凝胶）、营养特性（营养成分与水溶液特性）及淀粉理化特性（膨润性、凝胶质构、直链淀粉含量、颗粒分布、晶体结构特性、糊化特性、老化特性、消化特性及吸水特性等）等品质特性进行了系统的比较分析，在此基础上运用相关数据处理软件(Excel、SPSS、Jade、NoteExpress等)对主要理化指标进行处理分析及建立相关的数学模型，并对甘薯营养及淀粉理化特性研究提出展望。其主要结果如下:
　　(1)9个品种的质构特性、一般营养成分、多糖及水溶液特性等表现出很大不同，鲜薯和熟薯的感官特性分别和鲜薯和粉末凝胶的质构特性相一致;相比于未改良品种，改良品种的鲜薯质构表现出更大的硬度和压缩功;改良品种的凝胶质构曲线与未改良品种表示出不同;水分、可溶性总糖(TSS)及淀粉（湿基）的变幅分别为63.7-84.2％，3.8-7.6％及5.5-26.5％;蛋白、脂肪、糖类物质，IDF（不溶性膳食纤维）、SDF（可溶性膳食纤维）、TDF（总纤维）及灰分的含量变幅分别为1.7-2.8％,1.6-4.5％,65.2-79.8％,6.2-12.0％,5.2-14.0％,13.4-23.9％及2.0-3.6％;粉末膨润势为6.5-9.8g/g; EC（电导率）及TDS和甘薯粉末的凝胶质构表现出了相似的变化规律，加热对可溶性多糖(CSP)提取有显著影响;比较分析可知未改良品种相比于高淀粉改良品种显示出更高的蛋白，SDF，TSS及较低IDF;
　　(2)9种甘薯淀粉的理化特性（膨润性、凝胶质构、直链淀粉含量、颗粒分布、晶体结构特性、糊化特性、老化特性、消化特性及吸水特性等）表示出显著不同。最大波长λmax(nm)均在600nm左右，直链淀粉含量在26.7-31.8％内;微分分布曲线表现为双峰分布，平均粒径在10.41-16.90μm范围内;9种淀粉都属C型偏A型淀粉（Ca型），相对结晶度在30.62-46.54％内，均值为37.50％;9种甘薯的糊化温度(To、Tp、Tc)及△Hgel均有差异;甘薯淀粉颗粒以球形，不规整多边形为主，且酶解后的淀粉颗粒主要以溶洞、破裂的形式存在，未形成溶洞的颗粒表面粗糙，有一定裂纹表明淀粉酶有酶解作用。改良品种与未改良品种的不同主要表现在膨胀势、消化率、直链淀粉含量及吸水性等方面;不同理化指标间的相关性及理化指标的数学模型的建立对深入理解淀粉的加工特性有重要指导意义。
　　(3)淀粉含量与糖类物质(r=0.915，p＜0.01)及PSP（粉末膨润势）(r=0.675，p＜0.05)呈显著性正相关，而与CSP及TDF呈显著负相关;灰分和EC呈显著性正相关性而与TDS呈负相关;此外，IDF与H1（鲜薯第一循环硬度）呈显著性负相关(r=0.821，p＜0.01)，TSS与脂肪含量呈正相关。SP（淀粉膨润势）与ADF（粘力）及MGS（平均粒径）呈极显著性负相关相关系数分别为r=-0.816(p＜0.01)、r=-0.831（p＜0.01）;而与S.S.A、Syn（结晶度）及△Hgel（焓变）呈负相关，相关系数分别为r=0.707(p＜0.05)、r=0.721(p＜0.05)及r=0.803（p＜0.01）;ADF与MGS呈极显著性正相关(r=0.815，p＜0.05);而与Adh（粘性）呈正相关(r=0.746，p＜0.05); AC（直链淀粉含量）与To呈极显著正相关(r=0.868，p＜0.01);MGS分别与SSA、Syn、△Hgel、A1（抽气吸光度）及A2（冰浴吸光度）呈负相关。EH（酶解率）与Syn表示出显著极显著正相关(r=0.879，p＜0.01)。H1、EC、PSP与营养成分的模型均达到显著水平。SP、EH、△Hgel及A2与AC、MGS及Syn的模型也达到显著水平。

目录

声明

缩略词表

摘要

第一章 绪论

1．1 甘薯简介

1．1．1 国际甘薯产业发展状况

1．1．2 中国甘薯产业发展状况

1．1．3 甘薯功能作用

1．2 甘薯品质评价研究进展

1．3 甘薯营养成分研究进展

1．4 甘著淀粉理化特性研究进展

1．5 立题目的及意义

第二章 甘薯质构特性研究

2．1 材料与方法

2．1．1 材料

2．1．2 主要仪器

2．1．3 试验方法

2．2 结果与讨论

2．2．1 鲜薯的质构特性

2．2．2 甘薯凝胶质构

2．3 本章小结

第三章 甘薯营养成分特性研究

3．1 材料与方法

3．1．1 材料

3．1．2 主要试剂及仪器

3．1．3 试验方法

3．2 结果与讨论

3．2．1 鲜薯的主要成分

3．2．2 甘薯的一般营养成分

3．2．3 甘薯的可溶性多糖

3．2．4 甘薯粉末的理化特性

3．3 本章小结

第四章 甘薯淀粉理化特性研究

4．1 材料与方法

4．1．1 材料

4．1．2 主要试剂及仪器

4．1．3 试验方法

4．2 结果与讨论

4．2．1 淀粉凝胶质构

4．2．2 淀粉膨润势及凝胶质构特性

4．2．3 淀粉蓝值及直链淀粉含量

4．2．4 淀粉的粒径分布

4．2．5 淀粉颗粒的结晶特性

4．2．6 淀粉颗粒的糊化特性

4．2．7 淀粉颗粒的老化特性

4．2．8 淀粉颗粒的酶解特性

4．2．9 淀粉颗粒吸水特性

4．3 本章小结

第五章 综合分析与展望

5．1 模型建立

5．1．1 甘薯质构、营养特性模型建立

5．1．2 淀粉理化指标特性模型建立

5．2 展望

5．2．1 甘薯质构特性

5．2．2 甘薯膳食纤维

5．2．3 甘薯淀粉理化特性

论文总结

主要结论

参考文献

致谢

攻读学位期间主要的研究成果