臺灣博碩士論文加值系統

本研究以高雄一號芋為研究對象，欲探討芋頭在生長期間(第5~9個月)理化性質、芋黏質含量變化及芋黏質回添對芋澱粉之影響。本實驗以示差掃描熱分析儀(differential scanning calorimetry, DSC)分析芋在生長期間芋粉的熱焓性質，以快速黏度分析儀(rapid visco analyser, RVA)測定成糊性質，利用掃描式電子顯微鏡(scanning electron micrometer, SEM)與雷射粒徑分析儀觀察澱粉顆粒大小及粒徑分布之情形。在芋黏質部分，以凝膠滲透層析法分析其分子量分布，以高pH陰離子交換層析儀(high pH anoin exchange chromatography, HPAEC)測定芋黏質單醣組成，此外並將芋黏質回添於芋粉及芋澱粉中，以了解黏質對芋粉及芋澱粉理化性質之影響。
結果顯示，在芋頭生長期第五個月至九個月期間，隨著芋頭生長期的延長，其芋澱粉顆粒大小、黏質含量、芋粉與芋澱粉的糊化初溫(To)、糊化尖峰溫度(Tp)及熱焓值也隨之增加。芋粉及芋澱粉的膠黏稠度(gel consistency)及膨潤力(swelling power)，在芋生長初期(5~6.5個月)，膠黏稠度及膨潤力變化不規律，但在7.5月後，則呈現一平穩的趨勢。在芋成長期第6月時，由於水田耕種進行斷水處理(drought treatment)，黏質含量會有一急遽增加的現象，但芋頭組成中的澱粉含量則下降。芋粉成糊性質(pasting properties) 的尖峰黏度(peak viscosity)、黏度崩裂值(breakdown)、黏度回復值(setback)在生長期第6月時，有最低黏度值，而此時的芋粉有較高的糊化初溫(To)與糊化尖峰溫度(Tp)。芋黏質經水解後，其單醣主要由阿拉伯糖與半乳糖以1:4的比例組成。芋黏質的分子量分布主要部分超過780,000 Daltons，較小的部分分子量在100,000及5,000 Daltons之間。芋粉回添芋黏質不會影響芋粉的熱焓性質、膨潤力及膠黏稠度，但會提高芋粉的尖峰黏度及黏度崩裂值。回添黏質於芋澱粉中則會提高芋澱粉的糊化初溫及糊化尖峰溫度，但卻會顯著減少芋澱粉之膠黏稠度、膨潤力及芋澱粉成糊性質之尖峰黏度及黏度崩裂值。

The objectives of this were to investigate the chemical composition and physicochemical properties of taro during growth period and effect of mucilage on the physicochemical properties of taro starch. Several techniques were applied in this research. Differential scanning calorimetry(DSC) and rapid visico-analyser(RVA) were used to analyze thermal and pasting properties of taro flour and starch. Scanning electron micrometer(SEM) and laser mastersizer were incorporated to the analysis of microstructure and starch granule diameter. Moreover, gel permeation chromatography(GPC) and high pH anion exchange chromatography (HPAEC) measured the molecule weight distribution and monosaccharide composition of taro mucilage.
The results showed the size of starch granule, mucilage content, gelatinization temperature range and enthalpy of taro starch were increase of growth period of taro from 5th to 9th months. The drought treatment at 6th month resulted in rapid increase of taro mucilage and the decrease of taro starch content. The lowest peak viscosity, breakdown, and setback of pasting properties of taro starch were found at 6th month of growth period. However, the higher onset(To) and peak temperature(Tp) were observed in drought treatment period (6th month) than in other growth periods. The monosaccharide compositions of taro mucilage included arabinose and galactose with the ratio of 1:4. The molecule weight distribution of mucilage contained two major zones which included 800,000 Daltons and 100,000 Daltons. Mucilage added into taro flour system did not significantly influence thermal properties, swelling power and gel consistency of taro flour. However, the onset and peak viscosity of taro starch were increased, but swelling power, gel consistency, peak viscosity and breakdown viscosity of pasting properties were decreased, when mucilage was added into taro starch system.

目 錄 頁次
中文摘要……………………………………………………..….i
英文摘要…………………………………………………… …iii
目錄………………………………………………………… ….iv
表目錄…………………………………………………….…..viii
圖目錄………………………………………………………..…ix
壹、前言…..……………………………………………………1
貳、文獻回顧………………..…………………………………3
一、芋之一般組成…………………………………………….8
(一)、澱粉…………………………………………………...8
(二)、游離糖…………………………………………………9
(三)、礦物質及維生素……………………………………10
(四)、草酸鈣……………………………………………….10
二、澱粉之理化性質……………………………………….11
(一)、澱粉之糊化………………………………………… 11
(二)、澱粉顆粒之結晶性…………………………………...12
(三)、澱粉顆粒之粒徑大小………………………………...13
(四)、膨潤力及溶解度…………………………………….13
(五)、膠延展度(gel consistency) …………………………...15
(六)、澱粉之成糊性質……………………………………16
三、黏質…………………………………………………… 17
(一)黏質之萃取…………………………………………….18
1. 萃取溫度……..…………………………………………..18
2. 萃取次數………………….....…………………………..18
3. 黏質的含量…….………………………………………..19
(二)、黏質之組成分……………………………………….19
(三)、芋黏質的分子量分布………………………………20
(四)、黏質之黏度變化………………………………… …21
1. 濃度……..………………………………………………..21
2. pH值……………………………………………………22
3. 溫度……………………………………………………22
(五)、芋黏質對成糊性質之影響…………………………23
(六)、功能性質……………………………………………24
參、材料與方法……………………………………………26
一、實驗材料………………………………………………21
(一)、芋……………………………………………………26
(二)、芋粉…………………………………………………26
(三)、芋頭澱粉……………………………………………26
(四)、芋頭粗黏質之製備…………………………………26
(五)、芋粗黏質之純化……………………………………27
二、實驗方法………………………………………………27
(一)、芋粉…………………………………………………27
1. 一般成分分析……………….…………………………22
2. 澱粉定量……………………..…………………………27
3. 直鏈澱粉含量測定……….……………………………28
4. 游離糖測定….………………………………………….28
5. 澱粉顆粒外觀.………………………………………….29
6. 粒徑分布……..………………………………………….29
7. X-ray 繞射圖譜(X-ray diffraction pattern) ………..............29
(二)、黏質……………………………………………...….30
1. 蛋白質含量……………………………………………..30
2. 醣醛酸含量……………………………………………..30
3. 芋黏質之單醣組成…………………………………….30
4. 芋黏質之分子量分布………………………………….31
(三)、黏質對芋澱粉理化性質的影響…………………….31
1. 膨潤力及溶解度………………………………………..32
2. 糊化性質………………………………………………...32
3. 成糊性質………………………………………………...32
4. 膠延展度………………………………………………...33
三、統計分析………………………………………………33
肆、結果與討論…………………………………………….34
一、組成份之變化………………………………………….34
(一)、黏質之萃取………………………………………….36
(二)、黏質含量及組成份之變化…………………………36
二、芋頭在成長期間理化性質之變化……………………..43
(一)、芋粉與芋澱粉之熱焓性質…………………………43
(二)、芋粉與芋澱粉之成糊性質…………………………50
(三)、芋粉與芋澱粉之膠延展度…………………………..53
(四)、芋粉與芋澱粉之膨潤力及溶解度………………….53
(五)、芋澱粉顆粒之粒徑大小……………………………60
(六)、芋黏質之分子量分布………………………………63
三、黏質對芋粉及芋澱粉之影響…………………………67
(一)、熱焓性質…………………………………………….67
(二)、膨潤力……………………………………………….68
(三)、膠延展度…………………………………………….69
(四)、黏質回添對芋粉及芋澱粉溶解度之影響………….70
(五)、成糊性質…………………………………………….75
伍、結論……………………………………………………78
陸、參考文獻………………………………………………80

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