麦芽糖对糯性谷物淀粉糊化和流变性质的影响|淀粉|糯米|黄米|食品科学|麦芽糖对糯性谷物淀粉糊化和流变...

大黄米、糯米和糯玉米是我国传统的糯性谷物，通常被加工成各类具有中国特色的食物。糯性谷物的主要成分是淀粉，且含有丰富的蛋白质、维生素、矿物质和较多的活性物质。糯性谷物中含有少量或几乎不含直链淀粉，主要由支链淀粉构成，支链淀粉具有树枝形分支结构，链间靠拢受到较强的抑制作用，因此糯性谷物淀粉表现出弱凝沉性、抗老化性和良好的冻融稳定性。

吉林农业大学食品科学与工程学院，小麦和玉米深加工国家工程实验室的林 楠、郑明珠*、刘景圣*等人为了进一步突出糯性谷物淀粉的主要成分——支链淀粉的优良特性，并改善其黏度、流变等性质，将不同含量的L-麦芽糖与糯玉米、糯米和大黄米淀粉复配，研究麦芽糖对糯性谷物淀粉糊化特性、流变特性、热特性的影响，以期为糯性谷物淀粉在食品加工中的应用提供理论参考。

1、3种糯性谷物淀粉成分分析结果

由表1可知，3 种糯性谷物淀粉中，大黄米淀粉的蛋白质质量分数相对较高为0.43%，糯玉米淀粉的水分与脂肪酸质量分数相对较高分别为5.33%和0.69%，糯米淀粉的总淀粉质量分数最高为91.91%。3 种糯性谷物淀粉的直链淀粉含量都较低，其中大黄米淀粉的直链淀粉质量分数相对较高为10.84%，其次是糯玉米淀粉为5.13%，糯米淀粉的直链淀粉质量分数最低为3.13%。

2、麦芽糖对糯性谷物淀粉糊化特性的影响

由表2可知，3 种糯性谷物淀粉中糯玉米淀粉的峰值黏度最大，大黄米淀粉最小，这可能与淀粉的支链淀粉含量及结构有关。与原淀粉相比，添加麦芽糖后，3 种淀粉的峰值黏度、谷值黏度、终值黏度均呈现显著的降低趋势（P＜0.05），且随着麦芽糖添加比例的增大不断降低。这可能是由于麦芽糖分子质量较小，在淀粉糊化过程中一部分麦芽糖随水分子一起渗透到淀粉颗粒的内部，由于麦芽糖含有较多的平伏键羟基可与淀粉分子相互作用，另一方面糖分子与水分子的结合使支链淀粉和水分子的相互作用被减弱，淀粉分子自身作用力增强导致链段收缩，从而使淀粉的黏度降低。

3、麦芽糖对糯性谷物淀粉流变特性的影响

如图1所示，3 种糯性谷物淀粉及其混合体系随着剪切速率的增大，所需的剪切应力也逐渐增大，在同样的剪切速率下，随着麦芽糖的添加，体系所需的剪切应力逐渐减小。当淀粉凝胶受到剪切作用时，淀粉分子间氢键断裂，凝胶结构被破坏，随着剪切速率降低或消失，体系结构逐渐恢复，但恢复速率较慢因此形成滞后环，体系具有触变性。触变环的面积越小表明体系黏性保持效果越好。大黄米淀粉下行曲线始终低于上行曲线，均呈现顺时针环状。触变环的面积随麦芽糖添加量的增大而减小，说明麦芽糖与淀粉相互作用增强使凝胶网络受剪切应变的破坏较小。糯玉米淀粉及其混合体系的下行曲线在剪切速率变小时逐渐高于上行曲线，当剪切速率逐渐降低时，剪切应力逐渐变大，说明体系在低剪切速率时有变稠的趋势，且麦芽糖的添加使这种趋势变得更为明显。

4、麦芽糖对糯性谷物淀粉热特性的影响

由表4可知，3 种糯性谷物中糯米淀粉的糊化温度最低，这可能是由于糯米淀粉的支链淀粉含量较高，且支链淀粉侧链的短链含量较高。支链淀粉侧链形成的双螺旋结构主要是由中长链形成的，淀粉的糊化伴随双螺旋的解旋，而双螺旋结构含量越多，糊化所需要的温度和能量越高。随着麦芽糖的添加3 种糯性谷物淀粉的起始糊化温度、峰值糊化温度、最终糊化温度逐渐升高，这与Zhou Danian等的研究结果一致。其中10%麦芽糖对糯米淀粉的峰值温度影响较大，这可能与糯米淀粉的支链淀粉分子结构有关。

5、麦芽糖对糯性谷物淀粉水分分布与迁移的影响

如图2所示，原淀粉及其混合体系核磁共振图谱中在不同弛豫时间出现了3或4 个峰，表明体系中存在3 种水分，大黄米淀粉体系和糯米淀粉体系分别是结合水、不易流动水和自由水，糯玉米淀粉体系分别是结合水、中度不易流动水、不易流动水以及自由水。随着麦芽糖添加量的增加3 种糯性淀粉混合体系的弛豫时间逐渐减小，可能是由于麦芽糖的加入使体系氢质子的活跃度降低，质子密度增加，即表现为弛豫时间减小。T 2 可间接表明水分子与淀粉分子间的自由度，T 2 值越小表明两者间强度越强，水分子越不易排出。T 2 值的减小，说明水与底物结合的较紧密。由峰比例柱状图可知加入麦芽糖后3 种糯性淀粉混合体系的结合水和不易流动水含量增加，自由水含量减少，且其中麦芽糖对糯玉米淀粉的自由水含量影响较大由86.82%降至78.38%。

结 论

本实验以糊化特性、流变特性、热特性、水分迁移表征麦芽糖对糯性谷物淀粉性质的影响。研究表明向糯性谷物淀粉中添加麦芽糖后，混合体系的峰值黏度、终值黏度、谷值黏度和回生值均显著降低（P＜0.05），且随着麦芽糖添加量的增加而减小，其中麦芽糖对糯玉米淀粉的回生值影响最大；流变学研究显示随着麦芽糖添加量的增加3 种淀粉糊的剪切应力逐渐降低，K值降低，体系为典型的假塑性流体。热特性研究表明添加麦芽糖后均能增加3 种淀粉的糊化温度和糊化焓值，且随着麦芽糖添加量的增加而增加，相比于大黄米淀粉和糯米淀粉-10%麦芽糖对糯米淀粉的峰值温度影响最大，这可能与糯米淀粉的支链淀粉分子结构有关。通过低场强核磁分析可知，添加麦芽糖使整个体系结合水与不易流动水含量增加，自由水含量减少，进一步说明了麦芽糖能够降低体系黏度，增加淀粉的成糊温度。

本文《麦芽糖对糯性谷物淀粉糊化和流变性质的影响》来源于《食品科学》2021年42卷10期1-7页，作者：林楠，肖瑜，杨新标，郑明珠，潘楚，秦智欣，李学震，张泸月，刘景圣。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200514-165。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

图片来源于文章原文

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