2種抗性淀粉的結(jié)構(gòu)特征及體外消化性研究

程 冰， 林順順,2， 李夢(mèng)琴,2， 王 箏， 趙龍珂， 張樂(lè)樂(lè)

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院1，鄭州 450002)(農(nóng)業(yè)部大宗糧食加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2，鄭州 450002)

抗性淀粉(Resistant starch，RS)于1985年由英國(guó)科學(xué)家Englyst發(fā)現(xiàn)并提出[1]，于1992年被世界糧農(nóng)組織正式定義為不被健康人體小腸所吸收的淀粉及其降解物的總稱?？剐缘矸燮毡榇嬖谟谔烊皇称吩现?，如馬鈴薯、玉米、大米等，具有飽腹感強(qiáng)、消化率低、血糖生成指數(shù)低等特點(diǎn)，受到人們的廣泛關(guān)注[2]?？剐缘矸厶厥獾慕Y(jié)構(gòu)性質(zhì)主要與直鏈淀粉和支鏈淀粉相互作用以及兩者在抗性淀粉中的占比有關(guān)。因此，呈現(xiàn)不同的顆粒形狀(包括塊狀、層狀、溝壑狀、孔洞狀、網(wǎng)絡(luò)狀/蜂窩狀)、不同的晶體結(jié)構(gòu)(由原生淀粉的A型、B型、C型轉(zhuǎn)化為A型、C型、B型、V型或B+V型)和不同的分子結(jié)構(gòu)(分子質(zhì)量分布范圍為104～108g/mol)[3]。目前關(guān)于抗性淀粉制備的研究較多，而關(guān)于抗性淀粉的結(jié)構(gòu)特征及體外消化性研究尚不深入、系統(tǒng)?？剐缘矸鄣目剐詸C(jī)理及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值往往與其穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)有關(guān)系。因此，研究其結(jié)構(gòu)特征及體外消化性有助于評(píng)價(jià)其生理學(xué)價(jià)值?？剐缘矸墼谌梭w內(nèi)的消化機(jī)理復(fù)雜，本文采用傅里葉紅外變換(FT-IR)、X-射線衍射(XRD)、差示掃描量熱(DSC)等對(duì)抗性淀粉的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析，并采用體外模擬抗性淀粉在人體內(nèi)的消化過(guò)程，得到抗性淀粉消化率、消化速率常數(shù)等動(dòng)力學(xué)參數(shù)，了解其結(jié)構(gòu)特征與體外消化性的關(guān)系，旨在為進(jìn)一步揭示抗性淀粉的抗酶解性及拓寬抗性淀粉在食品加工中應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

小麥抗性淀粉、馬鈴薯抗性淀粉；胰蛋白酶(250 U/mg)、糖化酶(10 000 U/g)、直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)品、支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)品；其他試劑均為分析純。

1.2 主要儀器與設(shè)備

UV-2000紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，Bruker D8 X-射線衍射儀，PHS-3C PH計(jì)，快速黏度分析儀RVA-4500，HT-9300H型激光粒度分析儀，S-3400MⅡ型掃描電鏡，SpecctrumGX傅里葉紅外光譜儀。

1.3 方法

1.3.1 直鏈、支鏈淀粉含量測(cè)定

用雙波長(zhǎng)分光光度法測(cè)定小麥抗性淀粉和馬鈴薯抗性淀粉樣品直鏈、支鏈淀粉含量及總淀粉含量[4，5]。直鏈淀粉測(cè)定波長(zhǎng)λ1=632 nm，參比波長(zhǎng)λ2=463 nm，支鏈淀粉測(cè)定波長(zhǎng)λ3=560 nm，參比波長(zhǎng)λ4=735 nm，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定抗性淀粉中直鏈和支鏈淀粉的含量。

準(zhǔn)確吸取0、0.3、0.6、0.9、1.2、1.5、1.8 mL的1 mg/mL直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液置于50 mL容量瓶中，加入20～30 mL蒸餾水，以0.1 mol/LHCl溶液調(diào)節(jié)pH至3.5，加入0.5 mL碘試劑，并用蒸餾水定容50 mL，靜置30 min，即得0、6、12、18、24、30、36μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液在λ1、λ2兩波長(zhǎng)下分別測(cè)定Aλ1、Aλ2得ΔA直=Aλ1-Aλ2。以直鏈淀粉濃度(mg/mL)為橫坐標(biāo)，ΔA直為縱坐標(biāo)，回歸方程為y=0.012 4x-0.001 8，R2為0.999 6。

準(zhǔn)確吸取0、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5 mL的1 mg/mL支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液置于50 mL容量瓶中，加入20～30 mL蒸餾水，以0.1 mol/L HCl溶液調(diào)節(jié)pH至3.5，加入0.5 mL碘試劑，并用蒸餾水定容50 mL，靜置30 min，即得0、40、50、60、70、80、90 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液在λ3、λ4兩波長(zhǎng)下分別測(cè)定Aλ3、Aλ4得ΔA支=Aλ3-Aλ4。以支鏈淀粉濃度(mg/mL)為橫坐標(biāo)，ΔA支為縱坐標(biāo)，回歸方程為y=0.002 1x+0.002 3，R2為0.999 9。

樣品測(cè)定：直鏈淀粉、支鏈淀粉含量測(cè)定，稱取0.1 g處理過(guò)的抗性淀粉樣品到50 mL容量瓶中，加入0.5 mol/L氫氧化鉀溶液10 mL，在(80±1) ℃水浴10 min，搖均靜置。取樣品液2.5 mL，調(diào)節(jié)pH值為3.5，加入0.5 mL碘試劑，50 mL定容靜置。分別測(cè)定波長(zhǎng)為λ1、λ2、λ3、λ4下的吸收值A(chǔ)λ1、Aλ2、Aλ3、Aλ4，得到ΔA直、ΔA支。分別在直鏈淀粉、支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線中查詢，可計(jì)算出樣品中直鏈淀粉、支鏈淀粉含量。

1.3.2 淀粉的碘吸收特性

稱取淀粉樣品(20±0.2) mg加入0.5 mL無(wú)水乙醇潤(rùn)濕樣品，加入2 mol/L的KOH溶液1 mL，使樣品充分溶解。加入10 mL蒸餾水，用0.1 mol/L的HCl溶液調(diào)節(jié)pH至6.5，定容至50 mL。準(zhǔn)確移取10 mL上述溶液，加入80 mL蒸餾水和2 mL碘試劑，定容至100 mL，立即混勻。用紫外分光光度計(jì)在波長(zhǎng)450～800 nm范圍內(nèi)掃描。記錄最大吸收波長(zhǎng)[6]。

1.3.3 粒徑的測(cè)定

采用激光粒度分析儀測(cè)定樣品粒徑。取一定量抗性淀粉樣品加入激光粒度分析儀中。測(cè)試條件：超聲時(shí)間30 s；攪拌速度30；循環(huán)速度30；分散體系為蒸餾水。

1.3.4 掃描電鏡分析

小麥抗性淀粉和馬鈴薯抗性淀粉顆粒結(jié)果通過(guò)掃描電鏡來(lái)分析，將粉末將特制雙面膠固定在樣品臺(tái)上，然后進(jìn)行30 min的噴金。掃描條件：電壓100 kV，加速電壓15 kV。通過(guò)放大不同的倍數(shù)來(lái)觀察樣品表面顆粒形態(tài)。

1.3.5 紅外光譜的分析

將抗性淀粉樣品和溴化鉀置于105 ℃烘干后，樣品和溴化鉀按1∶100的比例加入瑪瑙研缽中研好后，置于壓片機(jī)中壓片，采用傅里葉變換紅外光譜儀測(cè)定，光譜范圍：400～4 000 cm-1，分辨率為4 cm-1，掃描范圍400～4 000 cm-1，掃描次數(shù)為32次。

1.3.6 X-射線衍射

取小麥抗性淀粉和馬鈴薯抗性淀粉樣品粉末進(jìn)行X-射線衍射檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)參數(shù)：特征射線CuKa，最大電壓60 kV，最大電流60 mA，掃描范圍(5°～60°)，掃描速度為2(°)/min。

1.3.7 抗性淀粉的熱力學(xué)性能的分析

采用差示掃描量熱儀測(cè)定。測(cè)試條件：掃描溫度30～230 ℃，掃描速率10 ℃/min。以空坩堝為參比，載氣為氮?dú)?，流?0 mL/min。

1.3.8 抗性淀粉的體外消化性分析

繪制葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線。葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取103 ℃干燥至恒重的100 mg葡萄糖，用蒸餾水溶解，并定容至1 000 mL。DNS顯色劑的配制:將1.575 g 3，5-二硝基水楊酸和65.5 mL 2 mol/L NaOH溶液溶解于125 mL含有46.25 g酒石酸鉀鈉的熱溶液中，攪拌均勻，再加入1.25 g結(jié)晶酚和1.25 g亞硫酸鈉，冷卻后用蒸餾水定容至250 mL，搖勻后轉(zhuǎn)移至棕色瓶中，放置1周后備用。取7支25 mL的具塞試管，準(zhǔn)確吸取0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mL的葡萄糖溶液，再分別加入2、1.8、1.6、1.4、1.2、1.0、0.8 mL蒸餾水，每支具塞試管加入20～30 mL蒸餾水，再分別加入1.5 mL的DNS溶液，將各試管搖勻后，沸水浴5 min，取出后迅速流水冷卻，以蒸餾水定容至25 mL，在540 nm下，以蒸餾水調(diào)零，測(cè)量1～7號(hào)管的吸光度，以吸光度為橫坐標(biāo)，以葡萄糖含量為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線[7]。其方程為y=0.018 6+0.040 3，R2=0.996 3。

體外消化性能測(cè)定：稱取樣品0.5 g于離心管中，加入20 mL的乙酸鈉緩沖溶液(0.2 mol/L，pH=5.2)，待緩沖溶液與樣品充分混合后，再加入10 mL現(xiàn)配的胰蛋白酶(110 U/mL)和40 μL糖化酶(1 000 U/mL)，然后將裝有樣品的離心管放入37 ℃的恒溫震蕩中，分別于0、20、30、60、90、120、150、180、240 min時(shí)取一定量上清液于試管中，用DNS法測(cè)定其還原糖量[8]。

參考Mardianaahamad等[9]及Goi等[10]方法計(jì)算快速消化淀粉(RDS)、慢速消化淀粉(SDS)和抗性淀粉(RS)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

式中：G0為淀粉酶水解0 min后產(chǎn)生的葡萄糖含量/mg；G20為淀粉酶水解20 min后產(chǎn)生的葡萄糖含量/mg；G120為淀粉酶水解120 min后產(chǎn)生的葡萄糖含量/mg；Ts為樣品中的總淀粉含量/mg。

抗性淀粉消化速率：

樣品水解曲線下的面積：AUC=C∞(tf-t0)-(C∞/k)[1-e-k(tf-t0)]

式中：C∞為平衡濃度(t180)；tf為最終時(shí)間(90 min)；t0為初始時(shí)間(0 min)；k為水解平衡常數(shù)。

通過(guò)測(cè)定淀粉在90 min時(shí)水解指數(shù)(HI)，代入其線性回歸方程得到食品的血糖指數(shù)(GI)，GI=39.71+0.549HI90(R=0.894)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法

采用SPSS23軟件進(jìn)行單因素方差分析，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示，差異顯著性分析使用Least significant difference (LSD) 檢驗(yàn)法。并且本實(shí)驗(yàn)的顯著性為：P<0.05顯著，P<0.01極顯著。制圖使用Origin8.0和Excel軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 樣品中直鏈淀粉、支鏈淀粉和總淀粉含量

采用雙波長(zhǎng)分光光度法測(cè)定抗性淀粉中直鏈淀粉、支鏈淀粉含量，結(jié)果見(jiàn)表1，馬鈴薯抗性淀粉的直鏈淀粉含量大于小麥抗性淀粉，支鏈淀粉比直鏈淀粉含量高。黃歡等[11]研究發(fā)現(xiàn)支鏈淀粉因含較多支鏈而易受淀粉酶作用，直鏈淀粉則對(duì)淀粉酶有一定抵抗性，結(jié)晶區(qū)主要有直鏈淀粉構(gòu)成，抗性淀粉的抗酶解作用來(lái)源于直鏈淀粉的結(jié)晶。由支直比可知與小麥抗性淀粉相比，兩者支鏈淀粉含量相差較小，馬鈴薯抗性淀粉的直鏈淀粉含量相對(duì)較高，直鏈淀粉的含量與抗性淀粉體外消化率顯著負(fù)相關(guān)，即直鏈淀粉越高，抗性淀粉的抗酶解性越強(qiáng)。這與史韜琦等[12]實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。所以抗酶解性比小麥抗性淀粉的大。

表1 樣品中直鏈淀粉、支鏈淀粉和總淀粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

2.2 抗性淀粉碘吸收曲線的分析

圖1可知，小麥抗性淀粉和馬鈴薯抗性淀粉-碘復(fù)合物的最大吸收峰分別為595、605 nm，由直鏈淀粉處向支鏈淀粉處偏移，小麥抗性淀粉具有更強(qiáng)的碘吸收能力。另外，馬鈴薯抗性淀粉-碘絡(luò)合物的吸收峰比小麥抗性淀粉的窄，說(shuō)明馬鈴薯抗性淀粉的分子質(zhì)量分布比較集中[13]。

圖1 抗性淀粉的碘吸收曲線

2.3 抗性淀粉的結(jié)晶性質(zhì)分析

不同晶型的淀粉抗酶解性不同：A型

注：a馬鈴薯抗性淀粉，b 小麥抗性淀粉。圖2 X-射線衍射圖譜

表2 抗性淀粉的峰值強(qiáng)度

2.4 粒徑的測(cè)定

淀粉顆粒粒徑的大小與粒徑的分布，影響酶解時(shí)酶與底物接觸的表面積，進(jìn)而影響其抗消化特性[17,18]。從表3中可以看出，小麥抗性淀粉和馬鈴薯抗性淀粉的顆粒大小相差很小，推測(cè)它們具有相同的抗性機(jī)理。D3、D10、D50、D90、D97分別代表顆粒累積分布為3%、10%、50%、90%、97%的粒徑，D3、D10、D50、D90、D97值增大代表大顆粒數(shù)目的增加。與小麥抗性淀粉相比，馬鈴薯抗性淀粉的D3、D90、D97較大，粒度范圍減少，說(shuō)明馬鈴薯抗性淀粉粒徑大的顆粒占的比例大，通?？剐缘矸哿皆酱?、比表面積越小、聚合度越高越有利于淀粉顆粒抵抗淀粉酶的侵蝕，導(dǎo)致淀粉消化緩慢[19]。馬鈴薯抗性淀粉具有較高的聚合度，由相關(guān)性分析可知比表面積與抗性淀粉的消化性顯著正相關(guān)(P<0.05)。所以馬鈴薯抗性淀粉具有較高的抵抗淀粉酶侵蝕的能力。這與Wang等[20]報(bào)道一致。

表3 小麥抗性淀粉和馬鈴薯抗性淀粉的粒徑

2.5 掃描電鏡分析

如圖3所示,小麥抗性淀粉原淀粉顆粒完整，表面光滑，整體呈不規(guī)則的橢圓形。小麥抗性淀粉分子顆粒形貌大致與原淀粉分子相似，顆粒表面覆著許多細(xì)小顆粒，可能是因?yàn)樘崛∵^(guò)程中破壞了顆粒結(jié)構(gòu)，一些較小淀粉顆粒被破壞后破碎，附在淀粉顆粒表面。其結(jié)構(gòu)具有較高密度和較獨(dú)特的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，且具有完整的顆粒性使其具有較強(qiáng)的抗消化性[21]。馬鈴薯抗性淀粉原淀粉顆粒完整，表面光滑，整體呈不規(guī)則的橢圓形，馬鈴薯抗性淀粉分子變成為不規(guī)則多面體，分子表面粗糙，有凹陷，且有少量的層狀起伏，附有少量小圓形顆粒。可能是提取過(guò)程中馬鈴薯抗性淀粉形成更加穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)，所以比小麥抗性淀粉更耐消化。說(shuō)明提取出的小麥抗性淀粉顆粒與原淀粉無(wú)差異，而馬鈴薯抗性淀粉與原淀粉差異顯著，可能是提取過(guò)程中馬鈴薯抗性淀粉原淀粉顆粒遭到破壞，表面結(jié)構(gòu)變得比較疏松。

圖3 淀粉顆粒掃描電子顯微鏡圖

2.6 紅外光譜的分析(FTIR)

淀粉顆粒以半晶態(tài)形式存在，由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成了結(jié)晶區(qū)和無(wú)定形區(qū)。其中直鏈淀粉和支鏈淀粉中的短鏈部分形成了雙螺旋結(jié)構(gòu)，又稱為短程有序結(jié)構(gòu)；這些雙螺旋分子鏈通過(guò)分子間力以一定的空間點(diǎn)陣存在于淀粉顆粒的某些區(qū)域形成不同的多晶形(即晶體)，又稱為長(zhǎng)程有序結(jié)構(gòu)[22]。兩種抗性淀粉的紅外光譜圖如圖4所示，其數(shù)據(jù)分析結(jié)果見(jiàn)表4，兩種抗性淀粉相比，主要特征峰基本重合，說(shuō)明沒(méi)有基團(tuán)差異。汪穎[23]研究發(fā)現(xiàn)淀粉在800～1 200 cm-1的波譜屬淀粉的特征波譜段，反映了淀粉在C—C、C—OH和C—H的伸縮振動(dòng)以及淀粉聚合物的構(gòu)象及水合過(guò)程。由圖7可以看出，兩種抗淀粉在800～1 200 cm-1的波譜無(wú)顯著差異，在996～1 000 cm-1范圍內(nèi)的吸收峰主要是由于C—OH彎曲振動(dòng)引起的，對(duì)應(yīng)于淀粉大分子羥基間所形成的氫鍵結(jié)構(gòu)。總而言之，兩種抗性淀粉的化學(xué)結(jié)構(gòu)相似，沒(méi)有基團(tuán)差異。

圖4 抗性淀粉的紅外圖譜

表4 抗性淀粉的特征吸收峰

2.7 抗性淀粉的熱力學(xué)性質(zhì)分析

淀粉受熱過(guò)程中的焓變(ΔH)與淀粉雙螺旋解構(gòu)有關(guān)，可以反映結(jié)晶形成的質(zhì)量和程度，淀粉顆粒中T0、Tp、Tc表示淀粉顆粒中的雙螺旋結(jié)構(gòu)和結(jié)晶體，T0、Tp、Tc越高說(shuō)明晶體結(jié)構(gòu)越完整，破壞時(shí)所需的能量越大。糊化溫度范圍(Tc～T0)表示顆粒內(nèi)淀粉微晶的均勻程度[24]。兩種抗性淀粉的熱性質(zhì)見(jiàn)表5，可以看出相比于馬鈴薯抗性淀粉，小麥抗性淀粉的(Tc～T0)更大，表明小麥抗性淀粉的晶體質(zhì)量更高，更為均勻。馬鈴薯抗性淀粉的T0、Tp、Tc、ΔH均大于小麥抗性淀粉，所以馬鈴薯抗性淀粉具有更致密的晶體結(jié)構(gòu)，熱穩(wěn)定性更高，因此需要更多的熱量使其發(fā)生非晶化相變，故其相變吸熱峰吸熱焓更大[25]。黃強(qiáng)等[26]發(fā)現(xiàn)淀粉熱力學(xué)性質(zhì)對(duì)消化性有重要影響，在常溫常壓加工條件下，具有較低糊化溫度的普通玉米淀粉和蠟質(zhì)玉米淀粉更易被消化，且具有慢消化特性；而具有較高糊化溫度的高鏈玉米淀粉不易被消化，具有抗消化性。所以馬鈴薯抗性淀粉具有較高的糊化溫度、較完整的雙螺旋結(jié)構(gòu)及較致密的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，具有較強(qiáng)的抗消化性。

表5 抗性淀粉的熱力學(xué)參數(shù)

2.8 抗性淀粉的體外消化性

2.8.1 樣品中快消化淀粉、慢消化淀粉和抗性淀粉的含量

餐后血糖的應(yīng)答很大程度上取決于RDS的含量，RS和SDS含量控制低血糖控制指數(shù)(GI)的升高，RS的含量升高代表抗消化性能增加[27]。方桂紅等[28]研究發(fā)現(xiàn)抗性淀粉位于淀粉的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，是排列緊密的雙螺旋結(jié)構(gòu)，快消化淀粉(RDS)位于淀粉重結(jié)晶的外部區(qū)域，為無(wú)定形結(jié)構(gòu)；慢消化淀粉(SDS)介于兩者之間。表6中兩種抗性淀粉的含量達(dá)到90%，兩者的RDS和SDS差別不大，由于馬鈴薯抗性淀粉具有更堅(jiān)實(shí)的抗酶解的結(jié)構(gòu)晶體，熱穩(wěn)定性較高，水解耐受性較強(qiáng)，因而更耐消化。

表6 小麥抗性淀粉和馬鈴薯抗性淀粉的RDS、SDS和RS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

2.8.2 抗性淀粉的消化特性

如圖5所示，在2 h內(nèi)，兩種抗性淀粉水解速度較快；葡萄糖釋放量快速增加。隨著消化時(shí)間的延長(zhǎng)，大的淀粉分子被水解，與酶結(jié)合的位點(diǎn)減少，所以2 h后水解緩慢，釋放的還原糖量較少。在相同消化時(shí)間內(nèi)，消化率越大，表示越容易消化[29-31]。經(jīng)相同消化時(shí)間后，小麥抗性淀粉消化率的量明顯較大，說(shuō)明馬鈴薯抗性淀粉更耐消化。

圖5 抗性淀粉的水解預(yù)測(cè)動(dòng)力學(xué)模型及葡萄糖釋量

表7 不同抗性淀粉動(dòng)力學(xué)方程特征參數(shù)、水解指數(shù)、血糖指數(shù)

通過(guò)Origin8.0軟件擬合一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，得到動(dòng)力學(xué)公式，小麥抗性淀粉水解率動(dòng)力學(xué)公式為：Ct=7.92×(1-e-0.023t)，R2=0.919 2；馬鈴薯抗性淀粉水解率動(dòng)力學(xué)公式為Ct=7.21×(1-e-0.021t)，R2=0.952 0。馬鈴薯抗性淀粉水解指數(shù)和血糖指數(shù)平衡濃度較低，力學(xué)平衡濃度C∞和K都低于小麥抗性淀粉，這是由于馬鈴薯抗性淀粉中直鏈淀粉的比例較高，容易發(fā)生老化現(xiàn)象。李濤等[32]研究報(bào)告動(dòng)力學(xué)常數(shù)K大小反映淀粉體外消化速度快慢。小麥抗性淀粉的消化動(dòng)力學(xué)常數(shù)大于馬鈴薯抗性淀粉，表明小麥抗性淀粉體外消化達(dá)到平衡濃度的速度比馬鈴薯抗性淀粉快，這可能是由于馬鈴薯抗性淀粉在淀粉酶作用下，淀粉分子鏈較短，分子聚合度較小，則分子容易聚集在一起而很難被酶作用，因此馬鈴薯抗性淀粉大較難被酶解，而表現(xiàn)出較小的水解指數(shù)。這與楊玥熹等[33]研究結(jié)果一致。計(jì)算得到小麥抗性淀粉和馬鈴薯抗性淀粉的血糖指數(shù)分別為40.62和40.50，屬于低血糖指數(shù)淀粉(GI≤55)，故在食品中加入抗性淀粉可有效降低食品的血糖指數(shù)。

2.9 相關(guān)性分析

由相關(guān)性分析結(jié)果可以看出，0 min的消化率與碘吸收峰、結(jié)晶度、熱焓值分別之間顯著負(fù)相關(guān)，與比表面積顯著正相關(guān)；120 min的消化率與直鏈淀粉含量、碘吸收峰、結(jié)晶度、熱焓值分別之間顯著負(fù)相關(guān)，與比表面積顯著正相關(guān)；240 min的消化率與直鏈淀粉含量之間顯著負(fù)相關(guān)，碘吸收峰、結(jié)晶度、熱焓值分別之間極顯著負(fù)相關(guān)，與比表面積極顯著正相關(guān)。說(shuō)明直鏈淀粉、碘吸收峰、結(jié)晶度、熱焓值越大，比表面積越小，抗性淀粉越耐消化，消化率越低。

表8 抗性淀粉結(jié)構(gòu)特征與消化性間相關(guān)性

3 結(jié)論

比較小麥、馬鈴薯抗性淀粉的結(jié)構(gòu)特征及體外消化性，與小麥抗性淀粉相比，馬鈴薯抗性淀粉直鏈淀粉含量更高，不同抗性淀粉的顆粒形貌雖有所差異，但晶型結(jié)構(gòu)及官能團(tuán)和化學(xué)鍵組成相同，馬鈴薯抗性淀粉有更加致密的晶體結(jié)構(gòu)，具有較強(qiáng)的酶抗性。馬鈴薯抗性淀粉的T0、Tp、Tc、ΔH均大于小麥抗性淀粉，說(shuō)明馬鈴薯抗性淀粉具有較完整的雙螺旋結(jié)構(gòu)和較致密的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。經(jīng)體外消化實(shí)驗(yàn)后，馬鈴薯抗性淀粉具有更強(qiáng)的抗消化能力?？剐缘矸垠w外消化率與其直鏈淀粉含量、碘吸收峰負(fù)相關(guān)、與其結(jié)晶度、熱焓值顯著負(fù)相關(guān)，抗性淀粉體外消化率與比表面積正相關(guān)。兩種抗性淀粉血糖指數(shù)(GI)均小于55，屬于低GI食品，馬鈴薯抗性淀粉具有致密的結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，抗消化性能更好。