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热处理对淮山熟全粉理化特性的影响热处理对淮山熟全粉理化特性的影响 苏小军1,2,3，卢成特1，王 锋1，郭时印1，李文佳1，李清明1,* （1.湖南农业大学食品科学技术学院，湖南 长沙 410128；2.生物质醇类燃料湖南省工程实验室，湖南 长沙 410128；3.湖南省植物功能成分利用协同创新中心，湖南 长沙 410128） 摘 要：为探讨常压蒸（steaming at atmospheric pressure，SAP）和常压煮（boiling at atmospheric pressure，BAP）两种热处理方式对淮山熟全粉理化性质的影响，采用快速黏度分析仪、流变仪、傅里叶变换红外光谱仪和扫描电子显微镜研究不同热处理方法对淮山熟全粉理化性质的影响。结果表明：两种热处理均改善了淮山熟全粉的润湿性和分散性，经SAP处理30 min后分别从7.77、4.68 min降低到了2.17 min和0.52 min；经热处理后，淮山熟全粉的糊化温度、峰值黏度、最低黏度、衰减值和最终黏度均降低，碘蓝值则随着热处理时间的延长而增大；经热处理后淮山糊的表观黏度随剪切速率增大先急剧降低，再趋于平稳，呈现剪切稀化现象；热处理可破坏淮山熟全粉的结构，使其内部有序程度降低，外观形貌变得不规则。研究还发现，经BAP处理所得淮山熟全粉的色差值小于SAP处理组；经SAP处理后，熟全粉的溶解度提高，从16.05 g/100 g（0 min）提高到了17.89 g/100 g（15 min），在相同处理时间下，SAP处理组溶解度高于BAP处理组；经BAP处理后，功能成分整体流失较多，多糖、总多酚、总黄酮和尿囊素的含量分别从2.67、0.076、0.084、0.445 g/100 g（0 min）下降至1.75、0.070、0.071、0.288 g/100 g（30 min），而经SAP处理后，则主要表现为总多酚和总黄酮含量的降低，分别从0.076、0.084 g/100 g（0 min）降至0.055、0.061 g/100 g（30 min）；相比BAP处理，SAP是一种较好的淮山熟全粉加工方式。 关键词：淮山熟全粉；热处理；常压蒸；常压煮；理化特性 淮山又名薯蓣、山药、怀山药等，是我国药食同源食物。淮山中含有尿囊素、多酚、黄酮和多糖等多种活性成分，具有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、降血糖等作用[1-5]。新鲜淮山含水量高、季节性强、不耐贮藏，且食用方式较为单一，直接影响了种植者的经济效益[6]。此外，随着生活节奏的加快，人们更加倾向于方便快捷、营养健康的饮食方式。而利用淮山制备即食型速溶的熟全粉产品，既能解决上述问题，又能提高其附加值。 目前关于淮山全粉制备的研究主要集中在喷雾干燥、热风干燥、冷冻干燥[7-9]等干燥方式对淮山生全粉理化性质的影响，而对淮山熟全粉的研究较少，如金金等[10]对预煮熟化处理制备的淮山熟全粉与淮山生全粉的冲调性进行了比较，刘骏[11]对挤压膨化制备的淮山熟全粉的理化特性进行了研究。淮山生全粉因其制备过程中淀粉未经熟化，所以溶解性和冲调性较差。通过采用常压蒸（steaming at atmospheric pressure，SAP）或常压煮（boiling at atmospheric pressure，BAP）等热处理方式使淮山中的淀粉糊化，再干燥制成熟全粉，使其能直接冲调食用，这对开发淮山即食产品具有重要意义。本实验通过SAP、BAP两种不同热处理方式制备淮山熟全粉，研究热处理对淮山熟全粉理化特性的影响，旨在为充分发挥淮山的食用价值、研制营养健康和方便快捷的新型产品提供理论依据。 1 材料与方法1.1 材料与试剂淮山购于湖南娄底双峰县青树坪镇。 碘标准溶液（0.020 0 mol/L） 广州臻萃质检技术服务有限公司；溴化钾（光谱纯）、甲醇、乙腈（均为色谱纯） 国药集团化学试剂有限公司；盐酸、硫酸（均为分析纯） 衡阳市凯信化工试剂股份有限公司；Folin-Ciocalteu试剂（分析纯） 博美生物公司；芦丁、没食子酸（标准品） 成都曼思特生物科技有限公司；尿囊素（标准品） 上海源叶生物科技有限公司；其他均为分析纯。 1.2 仪器与设备FW135高速万能粉碎机 北京市永光明医疗仪器有限公司；DHG-9246A电热恒温鼓风干燥箱 上海精宏实验设备有限公司；TB50-D增力电动搅抖机 上海标本模型厂；Centrufuge-5804R低温高速离心机德国艾本德公司；CR-400色彩色差计 日本柯尼卡美能达公司；RVA TECMASTER快速黏度分析仪 瑞典Perten公司；JSM 6380LV扫描电子显微镜 日本电子株式会社；kinexus Pro超级旋转流变仪 英国Malvern公司；FTIR-8400S型傅里叶变换红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy，FT-IR）仪 日本岛津公司；RE-2000A旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂；1260高效液相色谱仪 美国安捷伦科技有限公司。 有效管理的课堂是指运行顺利、时间使用经济、学生能够充分获得学习机会的课堂。学生在学习之前需要一些必要的指导，比如该如何做、什么时候可以以什么样的方式在教室里活动、该坐在哪里、什么时候可以或不可以打断教师说话、音量不能超过多少分贝，等等。如果缺乏相关引导，那么教师的教学无法开展，学生的学习也无法取得成效。 1.3 方法1.3.1 原料处理 (4)西研究区见25条矿(化)体，各矿体呈脉状断续分布，与含矿地质体的产状相一致，在本次工作中大多数矿体仅为地表单工程控制，多数矿体缺乏深部的了解。借鉴CuⅫ矿体经钻探施工发现：CuⅫ矿体不仅地表相连，而且沿斜深方向也比较稳定。照此办法，今后应用硐探和钻探手段对其它矿(化)体进行中深部的探索，以便扩大矿体规模增加资源量。 淮山全粉制作：淮山→预处理（切片，1 mm左右厚）→SAP、BAP（沸水）→冷却→干燥（65 ℃、6 h）→粉碎（过80 目筛）。其中SAP与BAP处理时间为5、10、15、20、25、30 min，以未蒸煮组（0 min）为对照。 1.3.2 指标测定 定理一 若①λ,u≥v≥0，w≥0；②(λ-1)(λ-w)≤0，(u-1)(u-w)≤0(或λ,v≥u≥0，w≥0，(λ-1)(λ-w)≤0，(v-1)(v-w)≤0；或u,v≥λ≥0，w≥0，(u-1)(u-w)≤0，(v-1)(v-w)≤0)；③(λ-1)(λ-w)+(u-1)·(u-w)+(v-1)(v-w)≤0；④λ+u+v≤1+2w.则对于n∈N，n≥2，有 1.3.2.1 色差、冲调性和碘蓝值的测定 中国地大物博，气候主要是以热带、亚热带以及温带气候为主，在对玉米种质资源进行开发的过程之中，可以尝试引进国外热带、亚热带国家中的优质种质资源，并将这些种质资源和地方上的实际气候进行结合来开展研究，以此来充分的利用这些国外的优质种质，改善育种效果[3]。热带以及亚热带种质资源在植株、果穗以及籽粒等性状上都有着丰富的遗传背景，因此形成较为独特的种质资源，可以对其进行充分的利用。 色差参照Nath等[12]的方法进行测定。 冲调性指标中，润湿性、分散性的测定参照王磊等[13]的方法；分散稳定性的测定参照金金等[10]的方法；溶解度的测定参照GB 541329—2010《食品安全国家标准 婴幼儿食品和乳品溶解性的测定》[14]的方法。 土城矿选煤厂隶属于贵州盘江精煤股份有限公司土城矿，设计能力300万t/a，采用不脱泥、不分级重介质旋流器选煤工艺，主选设备采用单台大直径无压给料三产品重介质旋流器，2010年6月投产。经过不断完善，原煤入洗能力逐步提高，目前，原煤处理量已达到设计能力。在投产之初(2010年8月到12月统计)，介质消耗高达5.07 kg/t原煤。 碘蓝值参照蒋小静等[15]的方法进行测定。 1.3.2.2 糊化特性的测定 糊化特性参考AACC 61-02中的方法，并略加改进。先对物料的含水量进行测定，然后根据样品含水量按AACC 61-02中公式计算样品质量，称取相应质量的样品并放入专用铝盒中，准确加入25 mL蒸馏水后再放入快速黏度分析仪内，设置起始转速为960 r/min进行搅抖，10 s后降为160 r/min直至实验结束。温度条件：初始温度为50 ℃，保持110 s后以0.24 ℃/s的速率升温至95 ℃，保持170 s，再以0.24 ℃/s的速率将温度降到50 ℃，保持2 min。 1.3.2.3 流变特性的测定 空巢老人缺乏情感慰藉，常伴孤独、焦虑、抑郁等负面情绪，持久、反复体验后，易转为一种长期的精神刺激，直接影响心理健康状态。宋洁等人研究表明，空巢老人情绪低落易诱发免疫功能异常，亦会导致或加重抑郁症状[10]。因此，排解空巢老人生活中的不良情绪，有助于提高其心理健康水平。 配制质量分数30%的淮山糊，放置于流变仪测定平台，采用40 mm平板模具，设定温度25℃、板间隙1 mm、频率1 Hz，测定剪切速率从0～20 s-1递增过程中剪切应力及表观黏度的变化情况。 1.3.2.4 FT-IR的测定 将样品与溴化钾按质量比1∶10置于玛瑙研钵中，在红外光下研磨，使溴化钾与样品充分混匀，然后将粉末放入压片模具中压成均匀透亮的薄片。采用FT-IR仪扫描，扫描波长为800～1 200 cm-1，扫描次数为40，分辨率为4 cm-1。 1.3.2.5 微观结构的测定 将样品过100 目筛，然后用导电性良好的黏合剂将其黏在金属样品台上，再置于真空蒸发器中喷镀一层金属膜，移到扫描电子显微镜下观察。 1.3.2.6 淮山多糖含量的测定 淮山多糖的提取[16-17]：淮山熟全粉→热水浸提（料液比为1∶125，100 ℃下浸提2.5 h）→离心（4 000 r/min、10 min）→浓缩→体积分数95%乙醇溶液沉淀（静置12 h）→离心分离→沉淀→干燥（50 ℃至恒质量）→淮山粗多糖。 淮山多糖含量的测定采用苯酚-硫酸法[18]，以吸光度为y，葡萄糖质量浓度/（mg/mL）为x，得标准曲线方程为y＝0.016 8x+0.001（R2＝0.997 1）。 是啊，渺小感！想必很多登山的人都有过这种渺小感，登上高峰，觉得天空苍茫浩渺，大地宽广博大，人在天地之间，感觉自己慢慢缩小，小成一只蚁，小成一根草。人生渺茫，世事沧桑，诸多感受一拥而上，忽然间人的眼神里就流露出崇敬之光——相比大自然，人算得了什么，又有什么理由狂妄自大呢？ 1.3.2.7 总多酚含量的测定 总多酚的提取参照Graham-Acquaah等[19]的方法，其含量的测定采用Folin-Ciocalteu法[20]，标准曲线以没食子酸的质量浓度/（µg/mL）为x，吸光度为y，得标准曲线方程为y＝0.131 7x-0.018（R2＝0.998 3）。 1.3.2.8 总黄酮含量的测定 总黄酮含量的测定参照吕鹏等[21]的方法，标准曲线以芦丁的质量浓度/（µg/mL）为x，吸光度为y，得曲线方程为y＝0.009 2x-0.004 7（R2＝0.997 8）。 1.3.2.9 尿囊素含量的测定 阳翰笙听后并不气恼，仍执意请茅盾作序。于是茅盾就在序中不客气地写道：“《地泉》在描写人物时用了脸谱主义手法，在结构和故事情节上出现了公式化现象；在语气上用标语口号式的言词来表达感情。因此，从整个作品来讲，《地泉》是很不成功的，甚至是失败的。” 淮山熟全粉中尿囊素提取参照Fu等[22]的方法。采用高效液相色谱法测定尿囊素含量，精密称取0.003 0 g尿囊素标准品，定容至25 mL，摇匀；精密移取0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mL样品分别置于液相进样瓶中，再使用移液枪移取超纯水，使每个进样瓶中的总体积达到1 mL，盖上盖，摇匀，上样测定。以质量浓度/（mg/mL）为x，峰面积为y，得标准曲线方程为y＝9 771.7x+597.54（R2＝0.999 1）。 色谱条件：色谱柱为Agilent 1260 Unitary C18色谱柱（150 mm×4.6 mm，5 μm），紫外检测波长210 nm，柱温30 ℃，进样10 μL，以峰面积外标法定量。流动相A为超纯水，流动相B为乙腈，流速为1 mL/min。洗脱程序：0～5 min，B为0～3%；5～15 min，B为3%～10%。 按实验方法，绘制试剂空白和钛显色溶液在不同波长下测定的吸收光谱。由图1可见，在阿拉伯树胶溶液存在下，于稀硫酸中，钛与百里香酚蓝形成了蓝紫色络合物，络合物/试剂空白的最大吸收峰位于590nm处，试剂空白/水最大吸收峰位于440nm处，对比度为150nm，说明络合物与显色剂之间的颜色差异大。实验选择590nm作为测量波长。 1.4 数据统计与处理采用SPSS 22.0统计分析软件进行数据处理，采用Excel 2010和Origin 8.0软件进行绘图和流变模型拟合。所有实验均重复3 次。 2 结果与分析2.1 热处理对淮山熟全粉色泽的影响表 1 不同热处理对淮山熟全粉色泽的影响
Table 1 Effect of different heat treatments on color of Chinese yam flour  注：同列肩标字母不同表示差异显著（P＜0.05）。下同。 处理方式 L* a* b* ΔE未蒸煮 75.71±0.07c-2.36±0.03ab6.39±0.05j 0.00j BAP 5 min 75.25±0.06f-2.45±0.01f8.48±0.04f 2.13±0.03g BAP 10 min 75.08±0.00g-2.48±0.01g8.15±0.03g 1.87±0.03i BAP 15 min 74.35±0.01h-2.55±0.01g8.13±0.04g 2.21±0.03f BAP 20 min 73.34±0.08k-2.37±0.01bc8.71±0.03e 3.32±0.04a BAP 25 min 73.92±0.04i-2.38±0.01cd7.13±0.03i 1.94±0.03h BAP 30 min 73.84±0.03j-2.40±0.01de7.37±0.03h 2.12±0.04g SAP 5 min 76.33±0.03a-2.55±0.01h8.70±0.01e 2.39±0.02e SAP 10 min 75.35±0.00e-2.41±0.00e9.67±0.07a 3.30±0.07a SAP 15 min 75.61±0.01d-2.49±0.02g9.07±0.02d 2.68±0.02d SAP 20 min 75.90±0.01b-2.48±0.01g9.18±0.01c 2.80±0.02c SAP 25 min 75.26±0.02f-2.38±0.01bc9.53±0.01b 3.17±0.01b SAP 30 min 75.23±0.02f-2.34±0.02a9.67±0.01a 3.31±0.02a
由表1可知，未蒸煮组、SAP组与BAP组的色泽（亮度L*、红绿值a*、黄蓝值b*、色差ΔE）存在显著性差异（P＜0.05），随处理时间延长，BAP组L*、b*值呈减小趋势，a*值变化不明显；SAP组L*值减小，a*、b*值增加。相同处理时间，SAP组L*值、ΔE整体高于BAP组，可能由于SAP组的样品在处理过程中与外界空气接触较多，酚类物质发生氧化还原反应，使得其色泽变化较大。 2.2 热处理对淮山熟全粉冲调性的影响润湿性、分散性和溶解度是评价淀粉类速溶即食粉冲调性的主要指标，润湿和分散处理时间短、溶解度高是冲调性能优良的表现，也是制备高品质冲调即食产品的必要前提[23]。由表2可知，未蒸煮组、BAP组和SAP组的润湿性、分散性、分散稳定性、溶解度存在显著性差异（P＜0.05）。通过热处理所得的淮山熟全粉润湿性和分散性得到改善，但分散稳定性变差，经SAP处理30 min后润湿性和分散性分别从7.77、4.68 min（0 min）降低到了2.17 min和0.52 min；经SAP处理15 min后，熟全粉的溶解度提高，从16.05 g/100 g（0 min）提高到了17.89 g/100 g，而在相同处理处理时间下，SAP组的溶解度高于BAP组，并且BAP组的溶解度随着处理时间的延长逐渐降低，可能由于BAP处理过程中淮山可溶性物质不断溶于水中，从而使得溶解度的测定值偏低。 表 2 不同热处理对淮山熟全粉冲调性的影响
Table 2 Effect of different heat treatments on reconstitution properties of Chinese yam flour  处理方式 润湿性/min 分散性/min 分散稳定性/min溶解度/（g/100 g）未蒸煮 7.77±0.09a 4.68±0.06a 3.72±0.04a 16.05±1.23ab BAP 5 min 3.17±0.03b 0.56±0.03bcd 1.08±0.10cdef 15.07±1.16bc BAP 10 min 3.15±0.05b 0.56±0.02bcd 1.11±0.08cde 13.58±1.03cd BAP 15 min 2.98±0.02c 0.51±0.07d 1.49±0.03b 12.68±1.06de BAP 20 min 2.57±0.09d 0.55±0.06bcd 1.11±0.04cde 12.03±1.40de BAP 25 min 2.60±0.06d 0.59±0.03bc 1.16±0.04c 11.09±1.39e BAP 30 min 2.61±0.01d 0.54±0.04cd 1.12±0.09cd 11.26±1.10e SAP 5 min 2.60±0.02d 0.62±0.03b 1.06±0.03cdef 16.84±1.27ab SAP 10 min 2.57±0.03d 0.52±0.02cd 1.03±0.05def 16.94±1.21ab SAP 15 min 2.54±0.04de 0.51±0.03d 1.41±0.07b 17.89±1.24a SAP 20 min 2.44±0.02e 0.51±0.03d 0.98±0.06f 17.29±1.25ab SAP 25 min 2.09±0.08f 0.54±0.04cd 0.99±0.05ef 17.21±1.20ab SAP 30 min 2.17±0.03f 0.52±0.03cd 1.11±0.10cde 17.21±1.36ab
2.3 热处理对淮山细胞破损程度的影响 图 1 不同热处理对淮山熟全粉碘蓝值的影响
Fig. 1 Effect of different heat treatment on iodine blue value of Chinese yam flour
游离淀粉含量是评价细胞破损程度的直观指标，常采用碘蓝值来表示，碘蓝值与游离淀粉的含量呈正相关[24]。由图1可知，随热处理时间延长，两种全粉的碘蓝值均呈增加趋势，且在相同处理时间下，SAP组的碘蓝值高于BAP组，说明两种热处理均会导致部分细胞破坏，而SAP处理组的破坏程度高于BAP组。淮山细胞的破坏和淀粉的游离均有利于大分子物质降解为小分子物质，从而有助于提高其溶解性和冲调性。 2.4 热处理对淮山熟全粉糊化特性的影响表 3 不同热处理对淮山熟全粉糊化特性的影响
Table 3 Effect of different heat treatments on pasting characteristics of Chinese yam flour  处理方式 糊化温度/℃ 峰值黏度/cP 最低黏度/cP 最终黏度/cP 衰减值/cP 回生值/cP未蒸煮 86±1a 2 695±494a 2 081±313a 2 596±477a 614±182af 515±164ab BAP 5 min 79±1abcd 1 535±35d 1 439±28c 1 808±45b 96±13bc 369±65cde BAP 10 min 76±1bcd 1 493±115d 1 413±117c 1 864±141b 215±234b 451±31bc BAP 15 min 77±1abcd 1 713±151d 1 597±139bc 1 982±163b 116±58bc 385±24cd BAP 20 min 72±1cd 2 238±323b 2 077±319a 2 646±303a 161±5bc 569±60a BAP 25 min 70±8d 1 796±139cd 1 732±129b 2 084±153b 61±12bc 349±37cde BAP 30 min 74±1bcd 2 082±31bc 1 991±31a 2 565±58a 91±20bc 574±34a SAP 5 min 76±1bcd 1 774±52cd 1 688±25bc 2 023±97b 86±60bc 335±94cde SAP 10 min 82±3ab 885±46e 787±85d 1 130±109c 104±36bc 350±32cde SAP 15 min 74±8abcd 730±29e 698±30d 949±29cd 32±4c 251±4efg SAP 20 min 70±9d 799±81e 773±88d 1 049±101cd 26±8c 276±28def SAP 25 min 74±9bcd 666±122e 642±125d 844±161cd 24±4c 202±48fg SAP 30 min 81±1abc 652±136e 603±121d 768±82d 50±36bc 141±26g
由表3可知，经热处理后，淮山熟全粉的糊化温度、峰值黏度、最低黏度、衰减值和最终黏度、回生值均降低；最终黏度、衰减值、回生值降低是因为热处理后的样品部分淀粉已经糊化。BAP组和SAP组糊化特性具有显著性差异，随着热处理时间的延长，BAP组糊化温度呈降低趋势，峰值黏度、最低黏度和最终黏度先降低后增大，而SAP组的峰值黏度、最低黏度、最终黏度和回生值则呈持续降低趋势。淮山熟全粉黏度的变化与其直链淀粉和支链链淀粉含量相关，也与淀粉颗粒膨胀和破裂有关[25-26]。在热处理前期，随着处理时间的延长，直链淀粉和支链淀粉含量逐渐减少，峰值黏度和最低黏度均呈降低趋势；在热处理后期，BAP组15 min后的峰值黏度、最低黏度及最终黏度随着处理时间的延长又出现增大现象，可能是由于可溶性物质与其他物质的流失使得高膨胀性的淀粉粒占据较大的体积而更紧密，淀粉颗粒之间互相靠紧，传递着较高的内部摩擦力，从而致使黏度升高[27]。 2.5 热处理对淮山熟全粉流变特性的影响表 4 幂律方程模型对BAP、SAP处理的淮山糊流变特性的拟合参数
Table 4 Power-Law equation parameters for rheological properties of Chinese yam flours subjected to BAP and SAP  处理方式 k/（Pa·sn） n R2 BAP 5 min 39.527 0.477 0.993 BAP 10 min 99.035 0.337 0.983 BAP 15 min 60.963 0.474 0.993 BAP 20 min 173.923 0.120 0.129 BAP 25 min 109.467 0.169 0.354 BAP 30 min 175.676 0.132 0.152 SAP 5 min 32.850 0.349 0.966 SAP 10 min 20.126 0.541 0.985 SAP 15 min 72.323 0.430 0.991 SAP 20 min 102.137 0.438 0.996 SAP 25 min 53.997 0.437 0.992 SAP 30 min 25.243 0.505 0.996
在实验中发现，同等条件下，没有经蒸煮处理的淮山糊的流变特性未能被检测出，可能是由于淀粉未经糊化，淀粉颗粒在常温条件下不易吸水膨胀，颗粒间结合不紧密，黏度较小，使得其溶于水后呈溶液状[28-29]。采用幂律方程（τ＝kγn，式中：τ为屈服应力/Pa；k为稠度系数/（Pa·sn）；n为流态特征指数，当n＝1时为牛顿流体，稠度系数与黏度系数相等，当n＜l时为假塑性流体，n＞l时为胀塑性流体）对实验结果进行拟合，得到幂律方程模型（表4）。SAP处理组中，R2＞0.96，说明幂律方程与曲线拟合良好，n＜1，表明其为假塑性流体。经BAP处理5～15 min，其R2＞0.99，说明方程模型与曲线拟合良好；随BAP处理时间的继续延长，R2快速下降，处理20、25、30 min时分别为0.129、0.354、0.152，表明其不服从幂律方程模型。  图 2 淮山糊的静态流变行为
Fig. 2 Static rheological behavior of Chinese yam paste
从图2A可看出，SAP处理所得淮山糊的剪切应力随剪切速率的增加而增大。同一剪切速率条件下，SAP处理时间未超过20 min时，随着处理时间的延长，其剪切应力增大；而当处理时间达到25 min后，随着处理时间的延长，其剪应力减小。从图2B可看出，BAP处理未超过15 min时，随着剪切速率的增加，其剪切应力增大；当处理处理时间达到20 min时，随着剪切速率的增加，剪切应力先增大后减小。 比较两组患者Hb水平,术前差异无统计学意义(P>0.05),术后3d、7d时,研究组均高于对照组(P<0.05)。详见下表2: 由图3可以看出，不同热处理时间对淮山熟全粉表观黏度的影响不明显，表观黏度则随剪切速率的增大先急剧降低，而后趋于平缓，出现剪切稀化现象。同一剪切速率条件下，两种热处理方式都是处理时间为20 min时的表观黏度最大。  图 3 淮山糊的表观黏度变化曲线
Fig. 3 Plots of shear viscosity versus shear rate of Chinese yam pastes
2.6 淮山熟全粉的FT-IR分析结果 图 4 淮山熟全粉的FT-IR图
Fig. 4 FT-IR spectra of Chinese yam flour
FT-IR图能很灵敏地反映淀粉的分子结构变化，例如链构象和双螺旋顺序的变化[30]。图4为淮山熟全粉的FT-IR图，1 047 cm-1和1 035 cm-1处的吸收峰与淀粉的结晶度变化相关，1 022 cm-1处的吸收峰与淀粉的非晶态结构有关，995 cm-1处的吸收峰与单螺旋晶体结构有关[31]。800～1 200 cm-1处的吸收峰反映C—C、C—OH、C—H的伸缩振动[32]，860 cm-1处主要为C—O—C的对称伸缩振动，928、985、1 080 cm-1处主要为C—O—H的弯曲振动，1 155 cm-1处主要为C—O、C—C的伸缩振动[33-34]。1 047 cm-1和1 022 cm-1处的吸收峰分别与淀粉的有序结构和无定形结构有关，峰强度的比值R1 047/1 022和R995/1 022分别表示淀粉的结晶度和分子的有序程度，R1 047/1 022越大结晶度越高，R995/1 022越大有序程度越高[34]。 表 5 淮山熟全粉的红外吸收比值
Table 5 Infrared absorption ratios of Chinese yam flour  SAP 30 min R1 047/1 0220.984 10.957 7 0.947 4 0.932 0 0.941 5 0.938 2 0.947 5 0.969 6 0.953 3 0.914 5 0.916 9 0.948 3 0.926 7 R995/1 022 1.035 10.969 7 0.964 7 0.935 1 0.944 1 0.966 9 0.955 1 0.981 3 0.976 4 0.950 6 0.930 3 0.954 0 0.943 3指标 0 min BAP 5 min BAP 10 min BAP 15 min BAP 20 min BAP 25 min BAP 30 min SAP 5 min SAP 10 min SAP 15 min SAP 20 min SAP 25 min
由表5可知，样品的R1 047/1 022在0.914 5～0.984 1之间，其中未蒸煮组的值最高，为0.984 1，经SAP和BAP处理后降低，说明经热处理后，淀粉的结晶度降低，热处理破坏了淀粉的结构[35]。样品的R995/1 022在0.930 3～1.035 1之间，其中未蒸煮组为1.035 1，经SAP和BAP处理后均较低，说明热处理使得淀粉颗粒的有序程度降低。淀粉结构遭到破坏后有利于水分子的进入，从而提高了其溶解性[23]。 电学计算题是电学知识考试中的重点内容，在考试中占很大的部分，也是学生在考试中的难题。而且电学计算题有个特点是它的计算公式很多，综合性强。因此，教师在进行电学知识教学时，注重学生解题能力的培养，帮助学生建立抽象思维能力，指导学生的解题方法，让学生在考试中，有科学有效的解题思路和解题方法，使学生在做电学计算题时，感觉到轻松。也让学生对电学知识的学习产生兴趣。 2.7 热处理对淮山熟全粉颗粒形貌的影响 图 5 淮山熟全粉的扫描电子显微镜图
Fig. 5 SEM photographs of Chinese yam flour
从图5可以看出，未经热处理所得淮山全粉中的淀粉颗粒结构完整、表面光滑，多为椭圆状；而经SAP、SBP处理所得淮山熟全粉的淀粉颗粒表面剥离严重，形状变得不规则，并出现较多的组织碎片。热处理使淀粉糊化，破坏了颗粒的致密结构，从而使得其颗粒形貌发生改变，这也是淮山熟全粉润湿性与分散性得到提高的重要原因。 2.8 热处理对淮山熟全粉功能成分的影响由表6可知，与未蒸煮组相比，经BAP处理后，功能成分整体流失较多，多糖、总多酚、总黄酮和尿囊素的含量分别从2.67、0.076、0.084、0.445 g/100 g（0 min）下降至1.75、0.070、0.071、0.288 g/100 g（30 min）；而经SAP处理后，则主要表现为总多酚和总黄酮含量的降低，分别从0.076、0.084 g/100 g（0 min）降至0.055、0.061 g/100 g（30 min），淮山多糖与尿囊素含量变化不显著，而总多酚与总黄酮含量下降显著，可能是与氧化还原反应有关[36]。 表 6 不同热处理对淮山熟全粉功能性成分的影响
Table 6 Effect of different heat treatments on functional components of Chinese yam flour  尿囊素含量/（g/100 g）未蒸煮 2.67±0.10ab 0.076±0.001a0.084±0.004a0.445±0.007c BAP 5 min 1.94±0.20d 0.071±0.001b0.079±0.002b0.396±0.001g BAP 10 min 2.07±0.10d 0.071±0.001b0.067±0.001cd0.386±0.001f BAP 15 min 1.76±0.09e 0.071±0.001ab0.063±0.002e0.353±0.001h BAP 20 min 1.62±0.07e 0.061±0.002c0.065±0.006de0.275±0.005j BAP 25 min 1.63±0.06e 0.065±0.002c0.079±0.001b0.260±0.006k BAP 30 min 1.75±0.12e 0.070±0.004b0.071±0.001c0.288±0.001i SAP 5 min 2.53±0.05bc 0.046±0.005f0.061±0.001e0.386±0.001g SAP 10 min 2.56±0.10bc 0.051±0.001def0.053±0.001fg0.405±0.010e SAP 15 min 2.64±0.10ab 0.053±0.002de0.050±0.001g0.455±0.008b SAP 20 min 2.59±0.06bc 0.052±0.001de0.051±0.001g0.383±0.003g SAP 25 min 2.77±0.08a 0.050±0.002ef0.056±0.002f0.467±0.008a SAP 30 min 2.45±0.10c 0.055±0.006d0.061±0.002e0.414±0.001d处理方式 多糖含量/（g/100 g）总多酚含量/（g/100 g）总黄酮含量/（g/100 g）
3 结 论本实验研究了SAP和BAP两种热处理对淮山熟全粉理化性质的影响。两种热处理均显著改变了淮山粉的理化特性，破坏了其颗粒结构，改善了溶解性和冲调性，提高了全粉品质。两种热处理对淮山功能成分的影响则存在较大差异，经BAP处理后，淮山功能成分的含量整体降低，而经SAP处理后，则主要表现为总多酚和总黄酮含量的下降。综合而论，相比BAP处理，SAP是一种较好的淮山熟全粉加工方式。 参考文献： [1] CHOI E M, KOO S J, HWANG J K. Immune cell stimulating activity of mucopolysaccharide isolated from yam (Dioscorea batatas)[J].Journal of Ethnopharmacology, 2004, 91(1): 1-6. DOI:10.1016/j.jep.2003.11.006. [2] YANG W F, WANG Y, LI X P, et al. Purification and structural characterization of Chinese yam polysaccharide and its activities[J].Carbohydrate Polymers, 2015, 117(5): 1021-1027. DOI:10.1016/j.carbpol.2014.09.082. [3] ZHANG Z S, WANG X M, LIU C B, et al. The degradation,antioxidant and antimutagenic activity of the mucilage polysaccharide from Dioscorea opposita[J]. Carbohydrate Polymers, 2016, 150: 227-231. DOI:10.1016/j.carbpol.2016.05.034. [4] 杭悦宇. 国产日本薯蓣主要化学成分含量和药理实验测定[J]. 植物资源与环境, 1996(2): 5-8. 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DOI:10.7506/spkx1002-6630-201724018.
Effect of Heat Treatment on Physicochemical Properties of Chinese Yam Flour SU Xiaojun1,2,3, LU Chengte1, WANG Feng1, GUO Shiyin1, LI Wenjia1, LI Qingming1,*
(1. College of Food Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China;2. Hunan Engineering Laboratory for Alcohol Fuels from Biomass, Changsha 410128, China;3. Hunan Collaborative Innovation for Utilization of Botanical Functional Ingredients, Changsha 410128, China) Abstract: The effects of different heat treatments: steaming at atmospheric pressure (SAP) and boiling at atmospheric pressure (BAP) on the physicochemical properties of Chinese yam flour were analyzed by rapid viscosity analysis (RVA),rheometry, Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and scanning electronic microscopy (SEM). The results showed that the wettability and dispersibility were improved by both heat treatments, which decreased from 7.77 and 4.68 min to 2.11 and 0.52 min after 30 min of SAP, respectively. After heat treatment, the pasting temperature, peak viscosity, minimum viscosity, breakdown value, and final viscosity decreased, while the iodine blue value increased with the increase in heat treatment time. The apparent viscosity of heat-treated yam flour declined steeply and then tended to stable with increasing shear rate, exhibiting shear thinning. Heat treatment destroyed the structure of yam flour, decreased the degree of structural orderliness and resulted in an irregular appearance. It was also found that the change of color caused by atmospheric boiling was smaller than that caused by atmospheric steaming, while the change of solubility caused by atmospheric steaming was smaller than that caused by atmospheric boiling. After steaming, the solubility increased from 16.05 to 17.89 g/100 g. The solubility of SAP treated sample was higher than that of the sample subjected to BAP for the same durations. The boiling treatment resulted in a significant decrease in the contents of functional components; that is, the contents of polysaccharides,total polyphenols, total flavones and allantoin decreased from 2.67, 0.076, 0.084, 0.445 g/100 g to 1.75, 0.070, 0.071 and 0.288 g/100 g after 30 min, respectively, while the steaming treatment resulted in losses of total polyphenols and flavonoids,which decreased from 0.076 and 0.084 g/100 g to 0.055 and 0.061 g/100 g after 30 min, respectively. Compared with BAP,SAP was a better processing method for cooked Chinese yam flour. Keywords: Chinese yam flour; heat treatment; steaming at atmospheric pressure; boiling at atmospheric pressure;physicochemical properties
收稿日期：2019-03-07 基金项目：湖南省教育厅资助科研项目（17C0764）；湖南省自然科学基金项目（2015JJ4028） *通信作者简介：李清明（1973—）（ORCID: 0000-0002-5239-4756），男，教授，博士，研究方向为农产品加工。E-mail: liqmemail@163.comDOI:10.7506/spkx1002-6630-20190307-087 中图分类号：TS215 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2020）05-0080-07 引文格式： 苏小军, 卢成特, 王锋, 等. 热处理对淮山熟全粉理化特性的影响[J]. 食品科学, 2020, 41(5): 80-86. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190307-087. http://www.spkx.net.cn（2018理数18，12分）如图，四边形ABCD为正方形，E、F分别为AD、BC的中点，以DF为折痕把△DFC折起，使点C到达点P的位置，且PF⊥BF． SU Xiaojun, LU Chengte, WANG Feng, et al. Effect of heat treatment on physicochemical properties of Chinese yam flour[J]. Food Science, 2020, 41(5): 80-86. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190307-087. http://www.spkx.net.cn
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