柴子淇，徐恩波，鄭瑜雪，孔祥禮，孫崇德，劉東紅，葉興乾，3，4，田金虎*，4

（1.浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院，浙江 杭州 310058；2.浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 310058；3.浙江大學(xué)中原研究院，河南 鄭州 450000；4.浙江大學(xué)新農(nóng)村發(fā)展研究院，浙江 杭州 310058）

淀粉是人體攝入碳水化合物的主要來源，約提供人體活動所需能量的40%～60%[1]。然而加工后的淀粉中絕大部分為快消化淀粉，在人體內(nèi)水解成葡萄糖后，會引起餐后血糖的快速上升，從而增加肥胖、糖尿病等慢性疾病的風(fēng)險。依據(jù)淀粉在消化酶水解過程中釋放葡萄糖的速率，將其分為快消化淀粉（RDS）、慢消化淀粉（SDS）和抗性淀粉（RS）[2]。RDS 在消化后會導(dǎo)致餐后血糖水平的快速升高[3]，而機體在攝入SDS 和RS 后，葡萄糖的釋放速率則較為緩慢，從而避免了餐后血糖的劇烈波動，減輕了機體血糖調(diào)節(jié)系統(tǒng)的壓力[4]。研究證實SDS 不僅可以維持餐后血糖穩(wěn)態(tài)、改善葡萄糖耐量，還可降低餐后胰島素分泌、提高機體對胰島素的敏感性。而RS 主要在腸道內(nèi)酵解產(chǎn)生一定量具有不同功能的短鏈脂肪酸（乙酸、丙酸、丁酸等），從而對機體的血糖調(diào)節(jié)等產(chǎn)生有益作用。因此，提升淀粉中SDS與RS 的含量是提高淀粉緩慢消化功能特性的關(guān)鍵[5]。

研究表明，淀粉結(jié)構(gòu)的變化是影響其消化速率的重要因素之一[6]，科研人員探索了各種方法（例如化學(xué)、物理、遺傳和酶修飾等）來改變淀粉的結(jié)構(gòu)及消化特性。王宏偉等人報道了濕熱處理可提升薏米淀粉中緩慢消化態(tài)淀粉的含量[7]。寧雨奇等發(fā)現(xiàn)木薯淀粉經(jīng)過檸檬酸酯化后，抗性淀粉的含量顯著升高[8]。壓熱處理是指將水分含量控制在低于淀粉糊化所需含水量，在高溫高壓條件下處理淀粉的過程[9]。不同于化學(xué)改性或基因編輯，壓熱處理可在無外源物質(zhì)引入的條件下有效改變淀粉聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，降低其消化特性，從而避免了消費者對食品安全的擔(dān)憂。到目前為止，有關(guān)壓熱處理對不同結(jié)晶類型淀粉結(jié)構(gòu)及消化特性的研究還未系統(tǒng)展開。作者通過探究壓熱處理對3 種不同晶型的淀粉（玉米淀粉：A型；馬鈴薯淀粉：B 型；豌豆淀粉：C 型）的糊化特性、半結(jié)晶型、熱穩(wěn)定性、微觀形態(tài)、消化特性等的影響，系統(tǒng)揭示壓熱處理調(diào)控淀粉消化速率的潛在機制，為后續(xù)開發(fā)以壓熱等物理改性為基礎(chǔ)的緩慢消化食品提供創(chuàng)新思路和理論支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、豌豆淀粉：購自國藥試劑有限公司；豬胰腺α-淀粉酶（來自豬胰腺，CAS：9000-90-2，≥5 U/mg）、糖化酶（來自黑曲霉，CAS：9032-08-0，100 000 U/mL）、轉(zhuǎn)化酶 （來自面包酵母，CAS：9001-57-4，≥300 U/mg）：購自Sigma-Aldrich Co.，Ltd（Milwaukee，Wisconsin，USA）；葡萄糖測定試劑盒：購自Megazyme International Ireland Ltd.（Wicklow，Ireland）；其他分析純試劑：購自阿拉丁有限公司（中國上海）。

1.2 壓熱改性淀粉的制備

參考Dundar 等人的方法[10]，分別準(zhǔn)確稱取60 g的玉米淀粉、馬鈴薯淀粉和豌豆淀粉，測定其初始水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)，加蒸餾水將其水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)調(diào)至30%，放入耐高溫的玻璃反應(yīng)容器中，在室溫下平衡體系24 h。將平衡后的樣品分別放入高壓蒸汽滅菌鍋中高溫高壓處理，滅菌鍋溫度設(shè)定為110、120、130 ℃，處理時間設(shè)定為20 min，待樣品冷卻至室溫后放入35 ℃烘箱內(nèi)烘干（水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤10%），磨粉后過100 目篩得壓熱處理的淀粉樣品。其中，原玉米淀粉、110 ℃、120 ℃和130 ℃壓熱處理的玉米淀粉分別記為NM、M-110 HP、M-120 HP、M-130 HP；原馬鈴薯淀粉、110 ℃、120 ℃和130 ℃壓熱處理的馬鈴薯淀粉分別記為NP、P-110 HP、P-120 HP、P-130 HP；原豌豆淀粉、110 ℃、120 ℃和130 ℃壓熱處理的豌豆淀粉分別記為NPea、Pea-110 HP、Pea-120 HP、Pea-130 HP。

1.3 長程有序結(jié)構(gòu)分析

用X 射線衍射儀（MiniFlex600，日本理學(xué)株式會社）測定淀粉的晶型和相對結(jié)晶度。測試條件設(shè)定如下：Cu-Ka 靶射線波長λ=0.154 06 nm，40 kV，100 mA，步長0.04°，測量角度2θ 范圍為4°～40°。用JADE 5.0 軟件擬合計算不同淀粉樣品的相對結(jié)晶度，即結(jié)晶峰的面積與衍射圖總面積的比值[11]。

1.4 短程有序結(jié)構(gòu)分析

在室溫下使用Nicolet tar 370 （Thermo Nicolet co.，Waltham，USA）紅外光譜儀測量不同樣品的紅外光譜特征[12]。具體方法如下：測定前將樣品在45℃烘箱中平衡24 h，然后采用KBr 壓片法將淀粉與KBr 以質(zhì)量比1∶100 混合、研磨、壓片后用于檢測。紅外光譜掃描參數(shù)如下：掃描范圍4 000～400 cm-1，分辨率4 cm-1，以光譜級KBr 為空白，掃描32 次后取平均值，對掃描的數(shù)據(jù)采用OMNIC 軟件（6.2 版；Thermo Fisher Scientific，Madison，Wisconsin，USA）進行分析。

1.5 淀粉熱特性分析

采用差示掃描量熱法（Mettler，Toledo，Switzerland）測定壓熱處理前后不同淀粉樣品的熱力學(xué)特性[13]，具體方法如下：準(zhǔn)確稱量3 mg 樣品（干基）到鋁坩堝中，加入9 μL 蒸餾水后密封，于室溫過夜，使淀粉與水分充分接觸。以空白坩堝為對照，差式量熱掃描加熱程序如下：10 ℃/min 的速率加熱到110 ℃，然后冷卻到30 ℃。記錄淀粉樣品糊化的起始溫度（To）、峰值溫度（Tp）、終止溫度（Tc）和焓值（△H）。

1.6 淀粉糊化特性分析

準(zhǔn)確稱取原淀粉以及壓熱處理后的淀粉樣品2.58 g（干基），加蒸餾水至28.00 g，充分?jǐn)嚢?，置于快速黏度分析儀中 （Perten Instruments，Inc.，H?gersten，Sweden）。RVA 測定程序設(shè)定如下：50 ℃運行1 min，然后以6 ℃/min 速率加熱至95 ℃，并維持5 min，之后以6 ℃/min 降溫速率冷卻至50℃，維持2 min，獲得淀粉的糊化曲線[14]。

1.7 微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)表征

采用掃描電鏡（Zeiss 300，Carl Zeiss，Germany）觀察不同壓熱條件下制備的玉米淀粉、馬鈴薯淀粉及豌豆淀粉的表面微觀結(jié)構(gòu)。具體方法如下：在圓形托盤上貼上導(dǎo)電膠，將淀粉樣品均勻地平鋪在導(dǎo)電膠上進行噴金處理，用掃描電子顯微鏡（SEM）觀察淀粉的表面形態(tài)，放大倍數(shù)為1 200 倍，測試加速電壓10.0 kV[15]。

1.8 凍融穩(wěn)定性分析

將壓熱處理后的3 種淀粉配制成60 mg/mL 的淀粉乳溶液，置于沸水浴中磁力攪拌20 min 后冷卻至室溫，放入冰箱（4 ℃），16 h 后取出放置在-20 ℃冷凍，24 h 后取出自然解凍，以3 000 r/min 的轉(zhuǎn)速離心20 min，稱沉淀物的質(zhì)量并計算其析水率，從而衡量其凍融穩(wěn)定性[16]，見式（1）～（2）。

1.9 淀粉組分變化測定

對未經(jīng)過處理的淀粉以及不同高溫壓熱處理后的淀粉進行酶解。具體如下：將混合物（0.25 g）懸浮在12.5 mL 乙酸鈉緩沖液（pH 5.2）中，在90 ℃的水浴中攪拌20 min 使其充分糊化。之后將系統(tǒng)置于37 ℃水浴中靜置20 min，然后加入0.75 mL 混合酶溶液（120 U/mL 的α-淀粉酶；240 U/mL 的α-1，4-葡聚糖水解酶）。將混合酶溶液提前在37 °C 水浴中孵育5 min，以保持反應(yīng)體系溫度穩(wěn)定。將反應(yīng)體系在37 ℃下磁力攪拌反應(yīng)2 h，0、20、120 min 分別取樣0.5 mL，然后立即加入2.5 mL 無水乙醇進行渦旋滅酶。將混合溶液以4 000 r/min 的轉(zhuǎn)速離心10 min，然后將0.1 mL 上清液與0.5 mL 轉(zhuǎn)化酶溶液（0.187 5 mg 轉(zhuǎn)化酶和50 μL α-淀粉葡萄糖苷酶）混合，在37 ℃水浴中反應(yīng)10 min，以保證水解淀粉全部轉(zhuǎn)化為葡萄糖。最后使用GOPOD 試劑盒檢測葡萄糖含量，快消化淀粉（RDS）、慢消化淀粉（SDS）和抗性淀粉（RS）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)按式（3）～（5）計算[17]：

式中：RDS 為快消化淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；SDS 為慢消化淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；RS 為抗性淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；G0為淀粉水解0 min 后產(chǎn)生的葡萄糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；G20為淀粉水解20 min 后產(chǎn)生的葡萄糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；G120為淀粉水解120 min 后產(chǎn)生的葡萄糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；TS 為樣品中總淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%。

1.10 統(tǒng)計分析

采用SPSS 20.0 軟件（IBM，Chicago，USA）對實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，判斷是否存在顯著差異。采用Origin 2018（Origin Lab，California，USA）軟件繪制圖表，為了確保實驗的準(zhǔn)確性和可信度，每個測試至少重復(fù)3 次。

2 結(jié)果與分析

2.1 長程有序結(jié)構(gòu)分析

通過粉末晶體衍射研究了不同晶型淀粉在壓熱處理前后半結(jié)晶類型及相對結(jié)晶度的變化，淀粉樣品的XRD 圖譜和相對結(jié)晶度（RC）見圖1和表1。未經(jīng)處理的玉米淀粉呈現(xiàn)典型的A 型衍射圖，在衍射角約15°和23°處有兩個強衍射峰[18]，17°和18°附近的衍射峰為雙衍射峰，結(jié)晶度為35.28%，見圖1（a）。未經(jīng)處理的馬鈴薯淀粉在5.6°、17.1°、22.2°、24°處有明顯的衍射峰，呈現(xiàn)出典型的B 型衍射圖，見圖1（b）。豌豆淀粉在15.2°、17.2°、17.9°、23.1°出現(xiàn)強峰，呈現(xiàn)出C 型衍射圖，見圖1（c）?？梢钥闯?，壓熱處理后的馬鈴薯淀粉在5.6°、22.2°和24°處的峰消失，而在23°處出現(xiàn)一個衍射峰，逐漸失去B 型結(jié)晶的特點，由B 型轉(zhuǎn)化為A 型。樣品的結(jié)晶度和長程有序結(jié)構(gòu)相關(guān)，改性后的馬鈴薯淀粉結(jié)晶度降低，且隨著壓熱溫度的升高，半結(jié)晶度降低程度增大，說明壓熱處理破壞了淀粉的長程有序結(jié)構(gòu)。豌豆淀粉壓熱處理后17°、18°附近的連通雙峰愈發(fā)明顯，晶型有從C 轉(zhuǎn)為A 的趨勢。隨著處理溫度的不斷增加，3 種晶型的淀粉的相對結(jié)晶度不斷變小，分別降低了14.89%、14.39%、16.85%，暗示著壓熱處理過程可降低了3 種淀粉的長程有序結(jié)構(gòu)。

圖1 3 種不同晶型淀粉及壓熱處理后的淀粉樣品的X 射線衍射圖Fig.1 X ray diffraction patterns of three different crystalline starches and samples after autoclaving

2.2 短程有序結(jié)構(gòu)分析

不同晶型淀粉采用壓熱處理前后的傅立葉紅外光譜見圖2。與原淀粉相比，經(jīng)過壓熱處理后的3種淀粉樣品均未有峰消失也沒有新峰形成，表明壓熱處理并沒有形成新的官能團或者共價鍵，可能影響的是淀粉的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，而非其分子結(jié)構(gòu)。所有處理前后的淀粉都在3 440 cm-1左右處有一個寬帶，這可能與—OH 的能量吸收有關(guān)。此外，還在2 931 cm-1處顯示出一個與—CH2拉伸有關(guān)的峰[19]。有報道表明，在1 047 cm-1和1 022 cm-1處吸光度強弱分別與淀粉的有序結(jié)晶結(jié)構(gòu)和無定形結(jié)構(gòu)有關(guān)[20]，一般采用1 047 cm-1和1 022 cm-1的吸光度比值R1047/1022來表征淀粉的短程有序化程度[21]。從表1可以看出，3 種原淀粉的R1047/1022值分別為1.240、1.104、1.152，而經(jīng)壓熱處理后，玉米淀粉、馬鈴薯淀粉和豌豆淀粉的R1047/1022都有不同程度下降，說明壓熱處理會導(dǎo)致3 種晶型淀粉結(jié)構(gòu)的短程有序性降低。

表1 壓熱處理后相對結(jié)晶度和R1047/1022Table 1 Relative crystallinity and R1047/1022 after autoclaving

圖2 3 種不同晶型淀粉及壓熱處理后樣品的傅立葉紅外光譜Fig.2 Fourier transform infrared spectra of three different crystalline starches and samples after autoclaving

2.3 淀粉熱特性分析

差示掃描量熱儀（DSC）用于測量壓熱處理后3種不同晶型淀粉的熱力學(xué)性質(zhì)，相關(guān)熱力學(xué)特性參數(shù)（糊化溫度To、Tp、Tc和糊化焓ΔH）見表2。壓熱處理影響淀粉的起始溫度（To）、峰值溫度（Tp）、結(jié)束溫度（Tc）和糊化焓（ΔH）。與馬鈴薯淀粉相比，壓熱處理會使玉米淀粉和豌豆淀粉的To、Tp和Tc升高，而在馬鈴薯淀粉中，3 種指標(biāo)變化不明顯。隨著處理溫度的升高，與未處理的樣品相比，3 種晶型的淀粉壓熱處理后的樣品焓變值都呈現(xiàn)明顯變小的趨勢。當(dāng)壓熱溫度為130 ℃時，玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、豌豆淀粉ΔH降至最低值，分別為 （0.17±0.05）、（1.36±0.07）、（0.27±0.01）J/g，這與X 射線衍射結(jié)果相符合，即結(jié)晶度低的淀粉，在DSC 熱穩(wěn)定曲線上的糊化焓也更小[22]。

表2 3 種不同晶型的淀粉和壓熱處理后淀粉樣品的熱特性參數(shù)Table 2 Thermal properties of starch with three different crystalline starch and samples after autoclaving

2.4 淀粉糊化特性的影響

通過快速黏度分析儀測定了壓熱處理后的不同晶型淀粉樣品的糊化行為，糊化參數(shù)包括峰值黏度（PV）、崩解值（BD）、糊化溫度（PT）、最終黏度（FV）和回生值（SB）等。由圖3（a）可知，隨著壓熱處理溫度的升高，玉米淀粉的PV、BD、FV 和SB 值顯著降低，糊化溫度升高。其中PV 代表淀粉在糊化至冷卻之前可以達到的峰值黏度，原淀粉的PV 值最高。未經(jīng)處理的玉米淀粉峰值黏度為 （2 090.00±24.04）mPa·s，當(dāng)壓熱溫度到達130 ℃時，黏度降低至（408.00±19.80）mPa·s。與未經(jīng)處理的玉米淀粉相比，120 ℃處理后，淀粉的糊化溫度從 （83.95±0.49）℃升至（89.73±0.32）℃；圖3（b）和圖3（c）顯示，馬鈴薯淀粉和豌豆淀粉同樣呈現(xiàn)出隨著處理溫度的增加，峰值黏度不斷降低的規(guī)律，這種變化可能與淀粉顆粒無定形區(qū)域鏈之間的關(guān)聯(lián)以及水熱處理過程中結(jié)晶度的變化有關(guān)，且這種行為會隨著壓熱溫度的增加而加劇[23]。BD 反映了淀粉顆粒對熱和剪切的穩(wěn)定性，BD 越高，糊化過程中淀粉裂解越嚴(yán)重。在馬鈴薯淀粉中，未經(jīng)處理的淀粉BD 值為（5 137.50±67.18）mPa·s，當(dāng)壓熱溫度為110 ℃時，BD 值顯著降低，這說明高溫高壓處理過后的淀粉結(jié)構(gòu)更加致密。在玉米淀粉和豌豆淀粉中，隨著壓熱處理溫度的不斷升高，BD 均出現(xiàn)顯著的降低。SB值反映了淀粉的短期回生和直鏈淀粉的分子重排，與未經(jīng)處理的淀粉樣品相比，當(dāng)壓熱溫度上升至130 ℃時，玉米淀粉SB 值從（1 091.00±31.11）mPa·s 降低至（150.50±3.54）mPa·s。

圖3 3 種不同晶型淀粉及壓熱處理后的淀粉樣品的糊化特性Fig.3 Gelatinization characteristics of three different crystalline starches and samples after autoclaving

2.5 微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)表征

采用掃描電鏡（SEM）觀察壓熱處理對3 種不同晶型淀粉顆粒表面特征的影響。壓熱處理后，3 種不同晶型淀粉顆粒的微觀形態(tài)發(fā)生了顯著改變。如圖4所示，未經(jīng)處理的玉米淀粉顆粒形態(tài)表現(xiàn)為不規(guī)則多邊形，110、120 ℃處理后顆粒表面中部出現(xiàn)凹陷的小點，130 ℃高壓處理后不規(guī)則多邊形顆粒表面破壞嚴(yán)重，出現(xiàn)了糊化的現(xiàn)象。未經(jīng)處理的馬鈴薯淀粉顆粒呈現(xiàn)橢圓形棒狀結(jié)構(gòu)，壓熱處理后的球狀顆粒破損嚴(yán)重，有些顆粒甚至表面嚴(yán)重凹陷，失去了橢圓形的結(jié)構(gòu)特征，尤其是P-130 HP 組，多為碎裂的淀粉碎片。未經(jīng)處理的豌豆淀粉形狀呈規(guī)則橢球狀，由于豌豆淀粉的糊化溫度高于玉米淀粉和馬鈴薯淀粉，在同等的處理條件下，豌豆淀粉顆粒仍能保持較好的顆粒形態(tài)，部分在橢圓狀顆粒中部臍點處有點狀凹陷且表面出現(xiàn)部分糊化的現(xiàn)象。主要是因為高溫高壓過程中的水分和熱能可導(dǎo)致淀粉顆粒部分糊化，從而使得淀粉顆粒表現(xiàn)為不一致的膨脹和表面凹陷[24]。

圖4 3 種不同晶型淀粉及壓熱處理后的淀粉樣品的顆粒形態(tài)Fig.4 Granule morphology of three different crystalline starches and samples after autoclaving

2.6 凍融穩(wěn)定性分析

凍融穩(wěn)定性是淀粉的一個重要屬性，反映了淀粉在抵抗凍融的過程中仍舊保持其初始膠體結(jié)構(gòu)的性質(zhì)，用于評估淀粉抵抗凍融過程中可能出現(xiàn)的不良物理變化能力[25]。如表3所示，未經(jīng)處理的玉米淀粉、馬鈴薯淀粉及豌豆淀粉均表現(xiàn)出不同的凍融穩(wěn)定性，其中豌豆的凍融穩(wěn)定性最差，這與豌豆淀粉的分子結(jié)構(gòu)及直鏈淀粉含量有關(guān)[26]。與對照組相比，當(dāng)壓熱溫度為110 ℃時，玉米淀粉、馬鈴薯淀粉的凍融穩(wěn)定性出現(xiàn)小幅度下降、而豌豆淀粉的凍融穩(wěn)定性小幅增加。當(dāng)壓熱溫度升高至120 ℃時，3 種淀粉的凍融穩(wěn)定性顯著降低（P≤0.05），尤其是豌豆淀粉，下降了約30%。當(dāng)壓熱溫度為130 ℃時，3 種淀粉的凍融穩(wěn)定性繼續(xù)降低，但趨勢較緩，下降約3%～6%[27]。

表3 3 種不同晶型的淀粉和壓熱處理后的淀粉樣品的凍融穩(wěn)定性Table 3 Freeze-thaw stability of three different crystalline starches and samples after autoclaving

2.7 淀粉消化特性分析

通過體外酶解分析了壓熱處理后玉米淀粉、馬鈴薯淀粉及豌豆淀粉中淀粉組成的變化。3 種淀粉的RDS、SDS、RS 比例見表4，未處理玉米淀粉中RDS 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為71.86%±0.83%，經(jīng)130 ℃壓熱處理后，RDS 質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低為66.87%±0.03%，RS 質(zhì)量分?jǐn)?shù)有所增加，但不存在顯著性差異（P＞0.05）。壓熱處理后，馬鈴薯淀粉的RDS 質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著降低，P-120 HP 中SDS 質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，為28.09%±4.40%；P-130 HP 中RS 含量最高，為16.16%±1.61%。隨著壓熱溫度的增加，豌豆淀粉中RDS 質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降最為明顯，從初始的77.48%±1.17%降低至48.12%±0.90%（Pea-130 HP），SDS 和RS 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)則顯著增加（P≤0.05）。表明壓熱處理在一定程度上可以降低3 種晶型結(jié)構(gòu)淀粉中RDS 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，增加RS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。這是因為壓熱處理改變了淀粉顆粒的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致直鏈淀粉與支鏈淀粉能夠形成更多的纏繞結(jié)構(gòu)，促進了RS 的形成[28]。同時在高溫高壓處理過程中，淀粉發(fā)生凝膠化改變，直鏈淀粉從顆粒中溢出，冷卻階段淀粉發(fā)生回生，部分直鏈淀粉重新結(jié)晶形成緊密排列的螺旋結(jié)構(gòu)，從而部分限制了消化酶對淀粉分子鏈的可及性，提高了玉米淀粉、馬鈴薯淀粉和豌豆淀粉中RS 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)[29]。

表4 3 種不同晶型原淀粉和壓熱處理后的淀粉樣品中各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)Table 4 Contents of each component in three different crystalline forms of native starches and samples after autoclaving

3 結(jié) 語

分析了不同壓熱處理對不同晶型的淀粉結(jié)構(gòu)特征和淀粉消化特性的影響。發(fā)現(xiàn)壓熱處理后的馬鈴薯淀粉逐漸失去B 型結(jié)晶的特征衍射峰，出現(xiàn)A型結(jié)晶的特征。與原豌豆淀粉相比，壓熱處理后豌豆淀粉的晶型有從C 型轉(zhuǎn)為A 型的趨勢，而玉米淀粉的衍射峰沒有明顯變化。并且高溫高壓過程中的水分和熱能可能會導(dǎo)致淀粉顆粒部分糊化，使顆粒表面出現(xiàn)凹陷。壓熱處理后淀粉的糊化特性顯著改變，峰值黏度、回升值、最終黏度、崩解值降低，糊化溫度升高，說明壓熱處理過后的淀粉結(jié)構(gòu)更加致密。壓力和溫度協(xié)同處理玉米淀粉后，淀粉結(jié)構(gòu)崩裂瓦解，冷卻過程中直、支鏈淀粉纏繞、重組后形成更加緊密復(fù)雜的螺旋結(jié)構(gòu)，降低了消化酶對淀粉鏈的可及性，并且使得抗性淀粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著升高，從而降低了淀粉消化速率。物理加工改變淀粉結(jié)構(gòu)進一步降低RDS 及RS 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有助于后續(xù)緩慢消化食品的制備與應(yīng)用。