胡丹，鄔應(yīng)龍

（四川農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，四川雅安 625014）

當(dāng)前的飲食指南主要關(guān)注降低脂肪的攝入，增加碳水化合物的攝入，例如淀粉和膳食纖維。淀粉占正常飲食總碳水化合物的70%～80%[1]。Englyst[2]等根據(jù)人體對(duì)淀粉消化釋放葡萄糖時(shí)間快慢將淀粉分成快速消化淀粉（RDS，rapidly digestible starch）、慢消化淀粉 （SDS，slowly digestible starch） 和抗性淀粉（RS，resistant starch）三種。RDS消化后會(huì)引起血糖水平的快速升高。SDS被緩慢消化并在人類小腸內(nèi)完全吸收。RS不能被小腸消化但是可以在大腸被發(fā)酵。SDS具有緩慢吸收、持續(xù)釋放能量、有助于維持血糖穩(wěn)態(tài)，預(yù)防和治療各種疾?。ㄈ缣悄虿?、糖原貯積病、心腦血管疾病等）的特殊生理學(xué)功能[3]。RS具有防止結(jié)腸癌，降血糖，作為益生菌的生長(zhǎng)底物，減少膽結(jié)石的形成，降低膽固醇，減少脂肪的累積的特殊生理學(xué)功能[4]。RS又被分為4種類型，第四類為化學(xué)變性淀粉（RS4）[5]。

化學(xué)變性能降低酶對(duì)淀粉顆粒和糊化淀粉的水解[3]。發(fā)生在淀粉醇羥基上得取代，如檸檬?；?，乙?；料┗晁峄鶊F(tuán)，羥丙基，能夠降低а－淀粉酶對(duì)淀粉的消化[6－9]。但是關(guān)于交聯(lián)淀粉體外消化性的測(cè)定還沒有定論，Woo[10]報(bào)道交聯(lián)能夠明顯降低淀粉的消化性，而Chung[7]發(fā)現(xiàn)交聯(lián)沒有（輕微）改善淀粉的消化性。研究結(jié)果的不同可能是跟淀粉的種類，化學(xué)變性的反應(yīng)條件和反應(yīng)程度有關(guān)。雖然已經(jīng)有很多學(xué)者研究過(guò)化學(xué)變性淀粉的消化性，但是關(guān)于營(yíng)養(yǎng)片段（RDS，SDS和RS）的分析，最近才引起更多的關(guān)注。

因糯性淀粉食物消化速度較快，需要控制血糖者和控制體質(zhì)量者應(yīng)謹(jǐn)慎食用[11]。本研究選取糯玉米淀粉為原料，主要研究食品級(jí)化學(xué)變性淀粉的RDS，SDS和RS，并對(duì)其部分理化性質(zhì)進(jìn)行研究，為糯玉米淀粉的進(jìn)一步研究和應(yīng)用提供理論依據(jù)，提高糯玉米淀粉的附加值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

糯玉米淀粉（WCS，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室自制）；羥丙基糯玉米淀粉（HPWCS）（四川農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室自制，MS=0.128）；乙酰化糯玉米淀粉（ACWCS）（四川農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室自制，MS=0.094）；辛烯基琥珀酸糯玉米淀粉（OSAWCS）（四川農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室自制，DS=0.0165）；交聯(lián)糯玉米淀粉（CLWCS）（四川農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室自制，磷含量0.32%）；豬胰α–淀粉酶：美國(guó)Sigma公司；葡萄糖淀粉酶：天津諾維信酶制劑公司；3，5–二硝基水楊酸、氫氧化鈉、酒石酸鉀鈉、苯酚、亞硫酸鈉、葡萄糖均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

HHS－9S型恒溫水浴鍋：上海光地儀器設(shè)備有限公司；PHS－3C型數(shù)顯酸度計(jì)：上海綠宇精密儀器制造有限公司；Super3型快速黏度測(cè)試儀：澳大利亞NEW PORT公司；HS80恒溫水浴搖床：中國(guó)科學(xué)院武漢科學(xué)儀器廠；XW－80A渦旋混合器：寧波新芝生物科技有限公司；7200型分光光度計(jì)：尤尼柯（上海）儀器有限公司；LXJ.II型離心沉淀機(jī)：上海醫(yī)用分析儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 淀粉糊化特性的研究[12]

準(zhǔn)確稱取2.50 g樣品，加入25.00 mL蒸餾水，用RVA快速黏度分析儀測(cè)定淀粉的粘滯特性，并用Thermocline for Windows配套軟件分析。測(cè)定程序如下：50℃下保持1 min，以 12℃/min上升到 95℃（3.75 min），95℃下保持2.5 min，以后下降到50℃（3.75 min），50℃下保持1.4 min。攪拌起始10 s轉(zhuǎn)動(dòng)速度為960 r/min，之后維持在160 r/min。

1.3.2 淀粉糊的透明度測(cè)定[13]

稱取一定質(zhì)量的淀粉樣品置于100 mL燒杯中，加入水配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的淀粉乳。將100 mL燒杯置于沸水浴中加熱、攪拌15 min并保持淀粉乳的體積不變。冷卻至25℃，以燕餾水為參照，用1 cm比色皿在620 nm波長(zhǎng)處測(cè)定淀粉糊的透光率。以透光率表示淀粉糊的透明度，透光率越高，糊的透明度越好。

1.3.3 淀粉糊凝沉性質(zhì)測(cè)定[14]

稱取一定質(zhì)量的淀粉，加人100 mL去離子水配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.0%淀粉懸浮液（干基），置于沸水浴中糊化20 min，冷卻至室溫，將淀粉糊倒人15 mL具塞量筒中，室溫下靜置不同時(shí)間，讀出沉降物所占體積。

1.3.4 淀粉體外消化性測(cè)定

消化性的測(cè)定參考Englyst[15]的方法，稍作修改；還原糖含量的測(cè)定采用DNS法。試劑配制：pH5.2醋酸-醋酸鈉緩沖液、1 mg/mL葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液以及3，5-二硝基水楊酸試劑的配制略；酶液的配制：準(zhǔn)確稱取豬胰酶12 g，溶于80 mL水中，磁力攪拌10 min后在1 500 g、4℃冷凍離心10 min，取上清，并加入0.14 mL淀粉葡萄糖苷酶。

1.3.4.1 淀粉顆粒的消化性

精密稱取100 mg（分別記為M1和M2）樣品于150 mL具塞錐形瓶中，再加入10mL醋酸緩沖液、10mL蒸餾水，7粒直徑為10 mm的玻璃珠，把錐形瓶水平地放在37℃下恒溫水浴搖床中振搖保溫10 min，再加入2 mL酶液，以200 r/min的轉(zhuǎn)速搖動(dòng)，計(jì)時(shí)。分別在20 min和120 min取出，煮沸10 min滅酶，冷卻定容至100 mL容量瓶中，最后用DNS法測(cè)定其中的還原糖含量，分別記為G20和G120，按照下列公式計(jì)算淀粉酯個(gè)部分淀粉含量：

快速消化淀粉RDS%=G20×0.9/M1

慢消化淀粉SDS%=G120×0.9/M2-G20×0.9/M1

抗性淀粉RS%=1-RDS%-SDS%

式中：G20為酶解20 min后釋放葡萄糖，mg；G120為酶解120 min后釋放葡萄糖，mg。

1.3.4.2 蒸煮淀粉消化性

精密稱取100 mg（分別記為M1和M2）樣品于150 mL具塞錐形瓶中，加10 mL去離子水，渦旋混勻后在沸水浴中保持30 min，冷卻至室溫后，添加10 mL pH5.2醋酸緩沖液和7粒直徑為10 mm的玻璃珠，置于37℃、200 r/min轉(zhuǎn)速恒溫?fù)u床上平衡10 min，其余步驟同1.3.2.1。

2 結(jié)果與分析

2.1 淀粉糊化特性的研究

淀粉糊化特性的研究見表1。

表1 糯玉米原淀粉與變性淀粉糊化指標(biāo)Table 1 Gelatinizeation properties of native and modified Waxy corn starches

結(jié)果如表1所示，與原淀粉相比，羥丙基淀粉，辛烯基琥珀酸淀粉和乙?；矸墼黾恿朔逯叼ざ?，降低了糊化溫度。而交聯(lián)淀粉未顯示任何黏度，這是因?yàn)榈矸劢?jīng)高度交聯(lián)后將失去可糊化性[16]。

2.2 淀粉糊的透光率測(cè)定

各種變性對(duì)淀粉透光率的影響如表2所示。

表2 糯玉米原淀粉與變性淀粉的透光率值Table 2 Light transmissivity of native and modified Waxy corn starches

透光率的高低反應(yīng)的是透明度的高低，透光率高則透明度高。對(duì)于食品工業(yè)而言，光澤和透明度是評(píng)定其優(yōu)劣的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。由表2可知，辛烯基琥珀酸酯淀粉的糊透明度最高，羥丙基淀粉次之，交聯(lián)淀粉透明度最低。

2.3 淀粉糊凝沉性質(zhì)測(cè)定

各種變性對(duì)淀粉凝層性的影響如表3所示。

表3 糯玉米原淀粉與變性淀粉的凝層性值Table 3 Coagulation of native and modified Waxy corn starches

從表3中可以看出隨著靜置時(shí)間的延長(zhǎng)，淀粉糊的凝沉性逐漸增大，淀粉的這種凝沉現(xiàn)象主要是淀粉分子鏈間經(jīng)氫鍵結(jié)合成束狀結(jié)構(gòu)，而使其溶解度降低的結(jié)果。與糯玉米淀粉相比較，OSA，AC與HP變性淀粉凝沉值較小，抗凝沉性較強(qiáng)。其中OSA凝沉性最小，抗凝沉性最強(qiáng)，在被觀察的這段時(shí)間內(nèi)未出現(xiàn)凝沉現(xiàn)象，這可能是由于OSA基團(tuán)阻止了淀粉分子間定向排列形成結(jié)晶，同時(shí)引入的羧基又具有親水性，增強(qiáng)了淀粉與水的結(jié)合。

2.4 淀粉消化性測(cè)定

不同化學(xué)變性對(duì)糯玉米淀粉的消化性的影響見表4?？芍?，在未糊化淀粉中，交聯(lián)淀粉的RDS含量（16.3%）最低，其次是羥丙基淀粉。除辛烯基琥珀酸淀粉酯的SDS含量（57.1%）高于原淀粉的SDS含量（49.9%）外，其它變性淀粉的SDS含量低于原淀粉含量。另一反面，所有變性淀粉的RS含量都有所提高。比如羥丙基淀粉和交聯(lián)淀粉的RS含量分別為57.8%和39.6%，而原淀粉的RS含量為5.7%。RS含量的增加，SDS含量的減少，說(shuō)明化學(xué)變性會(huì)使一部分SDS轉(zhuǎn)化為RS。但是不能直接比較化學(xué)變性對(duì)淀粉消化性的影響，因?yàn)樗鶞y(cè)化學(xué)變性淀粉的變性程度不同。

表4 糯玉米原淀粉與變性淀粉的RDS、SDS和RS的含量Table 4 Amount of rapidly and slowly digestible starches（RDS and SDS）and resistant starch（RS）of native and modified Waxy corn starches

Chung[17]報(bào)道糊化淀粉比淀粉顆粒更易水解，這與本研究測(cè)定結(jié)果一致。與未糊化淀粉相比，所有淀粉糊化后，其RDS含量增加，SDS和RS含量減少，尤其是交聯(lián)淀粉在糊化之后RDS含量迅速上升，雖然糊化對(duì)其淀粉顆粒的破壞性最小。但是與原淀粉相比，糊化之后所有化學(xué)變性淀粉的RDS含量都明顯降低，RS含量增加。這些結(jié)果說(shuō)明，化學(xué)變性淀粉能增加淀粉顆粒和糊化淀粉的RS含量。

3 結(jié)論

糯玉米淀粉經(jīng)過(guò)不同的化學(xué)變性處理后，如酯化，乙?；u丙化和交聯(lián)，能改變淀粉消化性和物理性質(zhì)的。雖然交聯(lián)淀粉在本質(zhì)在改變了淀粉的糊化特征，但是其對(duì)淀粉糊消化性的影響并不如羥丙化和乙?；?。和糯玉米原淀粉相比，所有的食品級(jí)化學(xué)變性淀粉都能增加具有保健功能的SDS和RS。其中羥丙基淀粉增加最多，SDS和RS的總和達(dá)到42%，可作為糖尿病、肥胖癥等患者的保健食品或藥品重要原料。

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