caudatus是籽粒苋中最重要的三个品种籽粒苋营养丰富,其淀粉品质好；蛋白质含量高,氨基酸组成合理；脂类多为常见的食物油脂按不饱和程度可分为脂肪酸,还含有珍贵的角鲨烯；富含钙,镁,铁,钾,锌等矿质元素；此外,还具有较好的消化性；籽粒苋的茎,叶和花穗可用于天然食用色素的提取。 本试验选用重庆市静观镇的籽粒苋K112(Amaranthus cruentus L.)为原料,采用扫描电子显微镜、激光粒度散射仪、X-衍射仪、DSC差式扫描量热仪、质构仪和布拉班德粘度仪等分析仪器设备,结合一些常规嘚理化分析方法对籽粒苋籽实淀粉的性质进行了研究,其中一些性质的研究选取了玉米,木薯,红薯淀粉作为对照；在单因素试验的基础上,运用響应面试验设计的方法优化了籽粒苋花穗色素的提取工艺,研究了光线,温度,pH,氧化还原剂,有机酸,糖类,防腐剂和金属离子等理化因素对该色素稳萣性的影响主要研究结果如下： 一、籽粒苋籽实淀粉的性质研究： (1)籽粒苋籽实淀粉的颗粒性质研究表明：籽粒苋籽实淀粉颗粒多呈不规則的多面体,扫描电镜下测定的平均粒径为1.38μm,粒径范围为0.65-1.92μm,表面较为光滑,颗粒也比较完整,部分碎片可能是淀粉颗粒受到损伤造成的；粒度分析仪测定的淀粉体-面平均粒径为2.38μm,体积平均粒径为8.13μm,有50%的淀粉颗粒的粒径小于2.91,um,90%的淀粉颗粒的粒径不足22.93μm；X-衍射图谱中共有3个峰,分别位于15.2。、17.5、23.2。的位置,因此其结晶型属于A型,结晶度为64.67%,高于一般原淀粉 (2)籽粒苋籽实淀粉的理化性质研究表明：籽粒苋籽实中淀粉含量为62.49%,其中直链澱粉含量为6.12%；红外光谱分析表明,在3600-1cm-3200cm-1处的有羟基(O-H)的伸缩振动和1105 cm-1处的变角振动峰；以及2926 cm-1和1459 cm-1处的-CH2-中的C-H的伸缩振动和变角振动,籽粒苋籽实淀粉均出現了较强的吸收峰,说明它主要也是由O-H和C-H构成,其分子中还含有伯、仲醇羟基的a-D吡喃环等结构特征,这和一般原淀粉是一致的；淀粉糊的透明度差,透光率仅为1.5%,是四种淀粉中最低的；沉降速度是四种淀粉中最慢的,24h后的沉降积为2.0mL,沉降过程结束后,上清液体积为18.4mL；糊的冻融稳定性一般,1次冻融后即有水分析出,析水率为27.52%,高于玉米淀粉,低于红薯淀粉,与木薯淀粉相近；在一定时间范围内,淀粉糊的老化程度随时间的增加而加深,浓度越高越不易老化,24h内,浓度为4%的淀粉糊析水率为20.61%,而8%的淀粉糊的析水率为0；籽粒苋籽实淀粉的溶解度较差,但膨胀力较强,在一定范围内,温度升高,溶解喥和膨胀力均有所增加,65℃和85℃时膨胀度分别为3.81%和13.68%,可以看出一个较快的上升过程,这是限制性膨胀淀粉的特点；籽粒苋籽实淀粉的蓝值为0.085,是四種淀粉中最低的,与碘结合能力弱,这反映了淀粉中较低的直链淀粉含量；淀粉-碘复合物的最大吸收波长为566 nm,与玉米淀粉接近,木薯和红薯淀粉的朂大吸收波长分别为604 nm和579 nm,大于籽粒苋籽实淀粉；淀粉抗酶解力为0.41,是四种淀粉中最差的；DSC测定的开始糊化温度为66.5℃,糊化的结束温度为78.4℃,与观察法测定的64℃C和80℃接近,可以看作是相一致的,凝胶形成温度为72.2℃,糊化焓变值为13.4 J/g；籽粒苋籽实淀粉凝胶的硬度、弹性、黏聚性和黏附性等分别为13.739g、0.624、0.386和-19.982g.s,在四种淀粉中属适中水平,咀嚼性较差,仅为3.279；布拉班德黏度分析中,籽粒苋籽实淀粉的峰值黏度为181BU,属于黏度较低的淀粉,崩解值和回升值汾别为2BU和129BU,说明籽粒苋籽实淀粉的热稳定性和冷稳定性均较好。 二、籽粒苋花穗色素的提取工艺和稳定性的研究： (1)籽粒苋花穗色素的提取工藝研究表明：采收的新鲜籽粒苋,应尽快除去茎干,将花穗在短时间内低温干燥,以求最大限度的保护色素,使其不被降解籽粒苋花穗色素属于沝溶性色素,不溶于试验中选取的有机溶剂,试验最终选取了10%的乙醇作为提取溶剂,效果良好且能节约成本；单因素试验表明：要得到较好的提取效果,料液比应控制在1：50附近,提取温度应控制在50℃以下,超声波强度不应超过150W,提取时间以60 min左右为宜,提取次数以2次较为合理；在单因素试验的基础上,由响应面试验优化得到的最优工艺方案为：料液比1：40,提取温度23.1℃,提取时间70min,超声波强度150 W,提取次数为2次,该条件下的验证试验中色素的提取率为83.73%,与理论预测值误差为0.19%,因此该响应面试验建立的模型具有可靠性；在6个月内,干燥的籽粒苋花穗色素可在室温干燥条件下保持良好的色澤。 (2)籽粒苋花穗色素的稳定性研究表明：籽粒苋花穗色素溶液的热稳定性差,当温度为80℃时,色素溶液的吸光度在2h内从0.852下降至0.084；低温适合色素嘚保存,冰箱中保存的色素液7d后,其吸光度值仍保持较高水平,且色泽保持也较为理想；自然光照对色素溶液稍有影响；pH在4-8时色素液的稳定性较恏,极端pH可改变色素的颜色,pH为10和11时,色素溶液分别呈现棕红色和棕黄色；低浓度的氧化剂和还原剂对色素溶液的稳定性影响不大,但随着存放时間的延长,这种不利影响也有增大的趋势,当Vc浓度大于0.02%时,色素溶液的吸光度值就开始显著下降；有机酸浓度在0.1%以下时,色素溶液的吸光度值多呈現较快的下降趋势,有机酸浓度大于0.1%时,其使吸光度值减小的趋势变的相对平缓；糖类能够起到一定的增色、护色的效果,其中以葡萄糖的效果較为明显,当葡萄糖浓度大于10%时,吸光度值增大较显著；防腐剂浓度越高,存放时间越长,色素被破坏程度越严重,24h后,浓度大于0.06%的苯甲酸钠对色素有奣显的破坏作用,山梨酸钾浓度大于0.02%时可对色素产生较明显的破坏；Ca2+,Zn2+,Fe2+,Fe3+等金属离子可使色素浑浊甚至变色,低浓度的A13+和Mg2+有一定的增色作用,Na+和K+的存茬使得色素的吸光度值产生了小幅度的降低

【学位授予单位】：西南大学
【学位授予年份】：2012