脂肪酸的鏈長和不飽和度對脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物理化性質(zhì)的影響

陳海華 王雨生 王慧云 徐澎聰

(青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院1，青島 266109)

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院2，泰安 271018)

(青島農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報編輯部3，青島 266109)

脂肪酸的鏈長和不飽和度對脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物理化性質(zhì)的影響

陳海華1,2王雨生1,3王慧云1徐澎聰1

(青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院1，青島 266109)

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院2，泰安 271018)

(青島農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報編輯部3，青島 266109)

為探討脂肪酸對玉米淀粉性質(zhì)的影響，采用快速黏度分析儀、差示掃描量熱儀及動態(tài)流變儀研究了6種不同鏈長和不飽和程度的脂肪酸對普通玉米淀粉糊化性質(zhì)、熱學(xué)性質(zhì)及流變學(xué)性質(zhì)的影響。研究結(jié)果表明，添加6種脂肪酸對普通玉米淀粉的糊化溫度無明顯影響，可使普通玉米淀粉的峰值黏度約下降8.22%～14.71%。除棕櫚酸外，其余脂肪酸均能使普通玉米淀粉的糊化焓值降低，脂肪酸碳鏈越短，不飽和度越低，普通玉米淀粉的糊化焓值越低。共軛亞油酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的抗老化效果最好，添加共軛亞油酸使原淀粉長期老化率約下降28.36%。隨著脂肪酸不飽和度的增加，普通玉米淀粉的表觀黏度逐漸增加。添加6種脂肪酸使普通玉米淀粉的tan δ降低，有利于其彈性凝膠的形成。

脂肪酸 鏈長 不飽和度 普通玉米淀粉 糊化性質(zhì) 熱性質(zhì) 流變性質(zhì)

玉米淀粉是食品工業(yè)的重要原料，來源廣泛、價格低廉。近年來，隨著產(chǎn)量加大，普通玉米淀粉被作為增稠劑、甜味劑、膠凝劑等逐漸應(yīng)用于食品加工。普通玉米淀粉的糊化、回生等特性在很大程度上影響了食品的品質(zhì)。因此，如何改善普通玉米淀粉性質(zhì)，使其更好應(yīng)用于食品加工至關(guān)重要。

脂類物質(zhì)作為食品的重要成分對食品品質(zhì)有重要影響。Gelders等[1]、Mangala等[2]研究表明，添加脂質(zhì)可以改善淀粉的抗消化性。脂質(zhì)與淀粉復(fù)合也會影響淀粉的糊化、流變等性質(zhì)[3-4]。有報道指出，脂質(zhì)與直鏈淀粉復(fù)合會影響淀粉顆粒的膨脹，從而影響淀粉的理化特性[5]。Tang等[4]研究表明，月桂酸、豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸和亞麻酸均可提高小麥淀粉的末值黏度。Takahashi等[7]報道，脂質(zhì)可增加玉米淀粉和小麥淀粉的凝膠硬度。Biliaderis等[8]研究表明，單甘酯降低大米淀粉的糊化焓值。Singh等[9]研究表明，豆蔻酸和硬脂酸能使玉米淀粉凝膠的彈性成分降低。脂質(zhì)對淀粉性質(zhì)影響顯著，因此，探究不同脂肪酸對普通玉米淀粉性質(zhì)的影響具有重要意義。然而，因脂肪酸的結(jié)構(gòu)、特性不同，其對淀粉理化性質(zhì)的影響也不盡相同。目前的研究中關(guān)于脂肪酸的碳鏈長度及不飽和度對淀粉性質(zhì)影響規(guī)律的研究報道較少。Kibar等[10]采用差示掃描量熱法分析了豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸、棕櫚油酸及肉蔻油酸對玉米淀粉熱性質(zhì)的影響，但并未對其糊化性質(zhì)、流變性質(zhì)進行深入研究。

利用快速黏度分析儀、差示掃描量熱儀和動態(tài)流變儀測定了6種不同鏈長、不飽和度的脂肪酸對普通玉米淀粉糊化性質(zhì)、熱性質(zhì)和流變學(xué)性質(zhì)的影響，對于掌握脂肪酸對淀粉性質(zhì)的影響規(guī)律以及脂肪酸-淀粉復(fù)合物在食品中的應(yīng)用具有重要意義，也為研究脂肪酸對淀粉抗消化性影響提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

普通玉米淀粉(直鏈淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)26.2%)：山東東都食品有限公司；豆蔻酸：上海山浦化工有限公司；棕櫚酸、硬脂酸：天津博迪化工股份有限公司；油酸(純度97%)：天津巴斯夫化工有限公司；亞油酸(純度95%)：安慶市中創(chuàng)生物科技有限公司；共軛亞油酸(純度80.3%)：青島澳海生物有限公司；其余試劑均為分析純。

1.2 試驗設(shè)備

RVA Starchmaster快速黏度分析儀：澳大利亞New-port公司；差示掃描量熱儀(DSC)：DSC1型，瑞士梅特勒-托利多公司；低壓鋁坩堝：40 μL；動態(tài)流變儀：MCR102型，奧地利安東帕公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品制備

取0.05 g脂肪酸分別溶于10 mL乙醇中配成脂肪酸溶液。將2.5 g 普通玉米淀粉(以干基計)加入脂肪酸溶液，用磁力攪拌器攪拌1 h，使其充分混合，干燥后得脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物樣品，冷藏備用。

1.3.2 脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的糊化性質(zhì)

測定方法參照參考文獻[11]。取1.3.1中配制好的樣品2.5 g(以干基計)，分散于25 mL蒸餾水中，采用快速黏度分析儀測其糊化性質(zhì)，記錄樣品在糊化過程中的糊化溫度、峰值黏度、末值黏度、衰減值和回生值。

1.3.3 脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的熱性質(zhì)

取1.3.1中樣品5 mg于鋁坩堝中，加入10 mg水，密封后置于室溫平衡1 h，測定脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的糊化性質(zhì)。升溫范圍為40～100 ℃，速率為10 ℃/min。記錄差示掃描量熱儀吸熱曲線上的糊化起始溫度、糊化峰值溫度、糊化終止溫度和糊化焓值4個特征參數(shù)。

將糊化后的樣品置于4 ℃下分別貯存3、20 d后，測定其老化率。升溫范圍為25～85 ℃，升溫速率為10 ℃/min。記錄差示掃描量熱儀吸熱曲線上的熔融焓值(ΔHr)，按公式計算老化率R：老化3 d和20 d的老化率分別記為R3和R20。

R=ΔHr/ΔHg

1.3.4 脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的流變性質(zhì)

取1.3.1中樣品適量，分散于蒸餾水中調(diào)制成4.5%的懸濁液，采用快速黏度分析儀制備糊狀樣品，冷卻至室溫，待用。

靜態(tài)流變性質(zhì)。取適量糊狀樣品于樣品臺，平行板直徑50 mm，間隙1 mm，擦去平行板外多余樣品。設(shè)置測試溫度25 ℃，平衡5 min后，測定剪切速率0.01～300 s-1內(nèi)脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物表觀黏度的變化。采用Herschel-Bulkley模型對數(shù)據(jù)點進行回歸擬合，相關(guān)系數(shù)R2表示方程對流動曲線的擬合精度。Herschel-Bulkley方程：

σ=σ0+Kγn

式中：σ為剪切應(yīng)力，Pa；σ0為屈服應(yīng)力，Pa；K為稠度系數(shù)，Pa·sn；γ為剪切速率，s-1；n為流體指數(shù)。

小振幅振蕩測試。取適量糊狀樣品于樣品臺，平行板直徑50 mm，間隙1 mm，擦去平行板外多余樣品。設(shè)置測試溫度25 ℃，掃描應(yīng)變0.5%，平衡5 min后，測定頻率0.1～10 Hz內(nèi)脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物貯能模量(G’)、損耗模量(G”)和損耗角正切值(tan δ)的變化。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用SPSS 17.0統(tǒng)計分析軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的糊化性質(zhì)

由表1可以看出，脂肪酸影響脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的糊化性質(zhì)。與對照相比，添加脂肪酸可略微增加脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的糊化溫度。這可能是由于普通玉米淀粉中的直鏈淀粉與脂肪酸形成復(fù)合物，難以糊化，因此脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合體系的糊化溫度升高[12]。本研究結(jié)果與前人報道一致。Azizi等[13]研究表明添加單甘酯可使淀粉糊化溫度略微升高。Kaur等[14]研究表明，添加豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸可使大米粉的糊化溫度升高。由表1還可以看出，隨著脂肪酸碳鏈長度和不飽和度的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的糊化溫度基本不變。

表1 脂肪酸的鏈長和不飽和度對脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物糊化性質(zhì)的影響

注：不同的小寫字母表示同一列之間存在顯著性差異，相同的小寫字母表示同一列之間無顯著性差異，P<0.05，下同。

與對照相比，添加脂肪酸不同程度地降低脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的峰值黏度。普通玉米淀粉的峰值黏度為231.52 RVU，添加脂肪酸后，峰值黏度在212～197 RVU之間，下降率約在8.22%～14.71%之間。這可能是由于淀粉顆粒的吸水溶脹受到阻礙，從而黏度降低。原因可能有2方面，一是脂肪酸加入之后覆蓋在淀粉顆粒表面，阻礙了水分子向顆粒內(nèi)部擴散；二是脂肪酸與淀粉相互作用形成復(fù)合物，抑制淀粉黏度增加。Zhou等[15]報道了硬脂酸和亞油酸對大米淀粉糊化性質(zhì)的影響，結(jié)果表明，硬脂酸和亞油酸使大米淀粉的峰值黏度降低。Cui等[16]研究表明，添加脂肪酸降低淀粉的溶脹力，抑制淀粉顆粒溶脹。比較3種不同碳鏈長度的飽和脂肪酸可知，隨著碳鏈長度的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的峰值黏度先增加后降低。比較硬脂酸和3種相同鏈長的不飽和脂肪酸可知，脂肪酸的不飽和程度對脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的峰值黏度影響不大。

與對照相比，添加3種不同碳鏈長度的飽和脂肪酸，隨著碳鏈長度的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的末值黏度逐漸降低；但添加豆蔻酸后，普通玉米淀粉的末值黏度250.02 RVU增加至285.03 RVU，增加了約14.00%。比較硬脂酸、油酸、亞油酸可知，隨著不飽和雙鍵數(shù)目的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的末值黏度逐漸增加。比較油酸和共軛亞油酸可知，共軛雙鍵的存在使脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的末值黏度降低了約10.36%。本研究結(jié)果與Tang等[4]的報道不一致，Tang等[4]研究表明脂肪酸能增加小麥淀粉的末值黏度。Zhou等[15]研究表明，添加硬脂酸可增加小麥淀粉的末值黏度。這一方面可能是由于本研究所用淀粉為普通玉米淀粉，另一方面可能是由于本試驗樣品準(zhǔn)備中采用無水乙醇制樣，因而結(jié)果與上述研究不同。

與對照相比，添加脂肪酸降低脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的衰減值。這表明添加脂肪酸有利于提高脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的熱穩(wěn)定性。比較3種飽和脂肪酸可知，脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的衰減值隨碳鏈長度的增加而增加。這說明脂肪酸的碳鏈越短，對脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的熱穩(wěn)定性越有利。比較硬脂酸、油酸、亞油酸可知，不飽和雙鍵數(shù)目越多，脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的衰減值越高。油酸-普通玉米淀粉復(fù)合物和亞油酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的衰減值分別比硬脂酸-普通玉米淀粉復(fù)合物增加了6.4、29.9 RVU，這說明不飽和雙鍵對脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的熱穩(wěn)定性有不利影響。Zhou等[15]研究表明，硬脂酸、亞油酸均使大米淀粉衰減值降低，并且硬脂酸-大米淀粉復(fù)合體系的衰減值更低。

與對照相比，添加飽和脂肪酸，隨著碳鏈長度的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的回生值逐漸降低。添加相同碳鏈長度的硬脂酸、油酸和亞油酸，隨著不飽和雙鍵數(shù)目的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的回生值逐漸增加，添加亞油酸使脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物回生值明顯升高，升高了約27.66%。這說明不飽和雙鍵對脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合體系降溫過程中氫鍵的結(jié)合有促進作用。與亞油酸相比，共軛亞油酸使脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的回生值明顯降低，可初步說明共軛雙鍵對脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的老化具有一定的抑制作用。Zhou等[15]報道，添加亞油酸顯著增加大米淀粉的回生值。

2.2 脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的熱特性

由表2可以看出，脂肪酸影響脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的熱性質(zhì)。與對照相比，除棕櫚酸外，添加脂肪酸，脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的糊化起始溫度、糊化峰值溫度、糊化終止溫度無顯著變化。添加棕櫚酸，脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的糊化起始溫度高于對照。這可能是由于棕櫚酸的熔融溫度范圍為62.39～68.08 ℃，與普通玉米淀粉的糊化溫度范圍65.71～75.85 ℃有部分重合，棕櫚酸本身的熔融使脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的糊化溫度表現(xiàn)為上升。Zhou等[15]研究表明，添加硬脂酸和油酸對大米淀粉的糊化起始溫度和糊化終止溫度影響不大。艾志錄等[17]研究表明，添加棕櫚酸使糯米淀粉的糊化起始溫度增加。

表2 脂肪酸的鏈長和不飽和程度對脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物熱特性的影響

與對照相比，除棕櫚酸外，添加脂肪酸明顯降低脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的糊化焓值。添加棕櫚酸能使脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的糊化焓值升高約19.87%。這可能是由于棕櫚酸的熔融吸熱峰與普通玉米淀粉的糊化吸熱峰有部分重合，影響了脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的糊化規(guī)律，而棕櫚酸的熔融焓值為190.79 J/g，遠遠大于普通玉米淀粉的糊化焓值15.24 J/g，因此棕櫚酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的糊化焓值表現(xiàn)為增加。添加豆蔻酸、硬脂酸和3種不飽和脂肪酸，復(fù)合體系的糊化焓值顯著降低，這可能是因為在升溫的過程中這些脂肪酸與普通玉米淀粉形成了復(fù)合物，釋放熱量，與普通玉米淀粉糊化吸收的熱量抵消，因此脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的糊化焓值降低。比較豆蔻酸、硬脂酸可知，隨著碳鏈長度增加，脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物糊化焓值增加。這表明脂肪酸碳鏈越短，越易于與普通玉米淀粉形成復(fù)合物。這與Kibar等[10]報道的普通玉米淀粉糊化焓值隨著脂肪酸鏈長增加而增加的結(jié)論一致。比較硬脂酸、油酸、亞油酸可知，隨著不飽和雙鍵數(shù)目的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的糊化焓值略微增加。這可能是由于不飽和雙鍵的存在對脂肪酸進入普通玉米淀粉的雙螺旋結(jié)構(gòu)有阻礙作用[15]，因此脂肪酸與普通玉米淀粉形成復(fù)合物的難度加大，導(dǎo)致脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的糊化焓值略微增加。Zhou等[15]報道大米淀粉-亞油酸復(fù)合物的糊化焓值大于大米淀粉-硬脂酸復(fù)合物的糊化焓值。與其他復(fù)合物相比，共軛亞油酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的糊化焓值最低，這說明共軛亞油酸與普通玉米淀粉更易于形成復(fù)合物。

與對照相比，添加脂肪酸增加脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的R3。這可能是由于在短期的貯藏過程中，脂肪酸與普通玉米淀粉中直鏈淀粉結(jié)合不充分，從而不能抑制其短期老化。隨著飽和脂肪酸碳鏈長度的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的R3無顯著變化。比較相同碳鏈長度的硬脂酸、油酸、亞油酸可知，不飽和雙鍵使脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的R3降低。比較相同飽和雙鍵數(shù)目的亞油酸和共軛亞油酸，共軛亞油酸使普通玉米淀粉的R3明顯降低。這說明共軛亞油酸在抑制普通玉米淀粉老化方面有一定的優(yōu)勢。

與對照相比，添加脂肪酸使脂肪酸-普通玉米淀粉的R20降低。這可能是由于在長期的貯藏過程中，脂肪酸與普通玉米淀粉的直鏈淀粉及支鏈淀粉充分作用，從而抑制脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的老化。隨著飽和脂肪酸碳鏈長度的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的R20變化不大。比較相同鏈長的硬脂酸和油酸、亞油酸可知，油酸-普通玉米淀粉和亞油酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的老化率明顯低于硬脂酸-普通玉米淀粉復(fù)合物，由此可以推測，不飽和雙鍵對抑制脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的長期老化有重要貢獻。比較相同飽和雙鍵數(shù)目的亞油酸和共軛亞油酸可知，共軛亞油酸能使脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的R20降低幅度更大，下降率約為28.36%。結(jié)合共軛亞油酸對脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物R3的影響以及RVA測試結(jié)果，充分說明共軛亞油酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的抗老化效果較好。Germani等[18]研究表明，添加脂類物質(zhì)，玉米淀粉的抗老化效果增強。

2.3 脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的流變學(xué)性質(zhì)

2.3.1 脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的靜態(tài)流變學(xué)性質(zhì)

由表3可知，脂肪酸影響脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的靜態(tài)流變學(xué)性質(zhì)。脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的表觀黏度隨剪切速率的增加而逐漸降低，因此體系具有剪切變稀的性質(zhì)。與對照相比，除棕櫚酸、硬脂酸外，添加脂肪酸使脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的表觀黏度增加。比較3種飽和脂肪酸，隨著碳鏈長度的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的表觀黏度逐漸降低。比較硬脂酸、油酸、亞油酸可知，隨著不飽和雙鍵數(shù)目的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的表觀黏度逐漸增加。相比于亞油酸，共軛亞油酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的表觀黏度更低。這與RVA測試結(jié)果一致。與Raphaelides等[19]報道的添加豆蔻酸可增加高直鏈玉米淀粉表觀黏度的結(jié)果一致。

由表3中Herschel-Bulkley模型對復(fù)合體系的擬合結(jié)果可以看出，相關(guān)系數(shù)均在0.99以上，表明脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合體系的流動特征可以用Herschel-Bulkley模型來擬合。由表3還可以看出，脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的屈服應(yīng)力大于0，流動指數(shù)小于1，是典型的屈服-假塑性流體。

表3 脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的表觀黏度和Herschel-Bulkley方程擬合參數(shù)

與對照相比，添加飽和脂肪酸對脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的屈服應(yīng)力無顯著影響。添加不飽和脂肪酸，脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的屈服應(yīng)力增加。比較相同碳鏈長度的硬脂酸、油酸、亞油酸可知，隨著不飽和雙鍵數(shù)目的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的屈服應(yīng)力逐漸增加。比較亞油酸、共軛亞油酸可知，普通玉米淀粉-共軛亞油酸復(fù)合物的屈服應(yīng)力更低。

與對照相比，添加脂肪酸不同程度地降低脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的稠度系數(shù)值，對脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的流動指數(shù)無顯著影響。隨著飽和脂肪酸碳鏈長度的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的稠度系數(shù)先增加后降低，但均低于對照。比較硬脂酸、油酸、亞油酸可知，隨著不飽和雙鍵數(shù)目的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的稠度系數(shù)逐漸降低。比較亞油酸、共軛亞油酸可知，共軛雙鍵的存在使脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的稠度系數(shù)增加，增加率約為亞油酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的30.98%。

2.3.2 脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的動態(tài)流變學(xué)性質(zhì)

由圖1可以看出，脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的G’遠遠大于G”，tan δ小于1，說明脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的彈性成分大于黏性成分，脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物可形成彈性凝膠。表明添加脂肪酸增強了普通玉米淀粉的分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，促使其發(fā)生膠凝。

與對照相比，添加飽和脂肪酸，除豆蔻酸外，其余2種脂肪酸可明顯增加脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的G’。這表明添加棕櫚酸、硬脂酸可增加脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的彈性成分。添加3種飽和脂肪酸均可降低脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的G”，這表明添加飽和脂肪酸減少脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的黏性成分。比較3種飽和脂肪酸可知，隨著碳鏈長度的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的G’先增加后降低。這與RVA的測試結(jié)果一致。

與對照相比，添加不飽和脂肪酸，脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的G’增加，G”降低。這說明添加不飽和脂肪酸可增加脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的彈性成分，降低其黏性成分?？赏茰y不飽和脂肪酸與普通玉米淀粉形成的復(fù)合物凝膠更趨向于固體性質(zhì)。這可能是由于復(fù)合體系結(jié)構(gòu)內(nèi)部的分子鏈纏結(jié)緊密，凝膠體系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加牢固，因此彈性升高。比較油酸、亞油酸可知，復(fù)合物的G’隨不飽和雙鍵數(shù)目的增加而降低。這說明脂肪酸的不飽和程度越高，脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物形成的凝膠中彈性成分越少。

與對照相比，添加6種脂肪酸，脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的tan δ均降低，這表明添加脂肪酸使脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的流動性變差，凝膠性增強，有利于脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物形成彈性凝膠。本研究結(jié)果與前人報道一致，Kim等[20]研究表明，添加單甘酯明顯降低蠟質(zhì)玉米淀粉的tan δ。與亞油酸相比，共軛亞油酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的tan δ較高。這說明共軛雙鍵對共軛亞油酸-普通玉米淀粉復(fù)合物彈性凝膠的形成有一定的阻礙作用。

3 結(jié)論

脂肪酸抑制脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物顆粒的吸水潤脹，提高脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物對熱的穩(wěn)定性，有效抑制淀粉的長期老化。由脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的糊化性質(zhì)、老化性質(zhì)結(jié)果可知共軛亞油酸能抑制脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物的老化。脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物形成的復(fù)合體系呈現(xiàn)剪切變稀的性質(zhì)。添加6種脂肪酸對脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物黏彈性的影響程度不同，但均有利于促進脂肪酸-普通玉米淀粉復(fù)合物形成彈性凝膠。

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Effects of Fatty Acids with Different Chain Length and Degree of Unsaturation on Physicochemical Properties of Normal Corn Starch

Chen Haihua1,2Wang Yusheng1,3Wang Huiyun1Xu Pengcong1

(College of Food Science and Engineering, Qingdao Agricultural University1, Qingdao 266109)(College of Food Science and Engineering, Shandong Agricultural University2, Taian 271018)(Editorial Department of Journal of Qingdao Agricultural University3, Qingdao 266109))

In order to investigate the effects of fatty acids on corn starch properties, Rapid Viscosity Analyser, Differential Scanning Calorimetry and Dynamic Rheomete were used to develop the effects of 6 kinds of fatty acids with different chain length and degree of unsaturation on the pasting properties, thermal properties and rheological properties of normal corn starch. The results revealed that the pasting temperature of normal corn starch varied slightly, while the peak viscosity of normal corn starch was decreased by 8.22%～14.71% through 6 kinds of fatty acids. Gelatinization enthalpy of normal corn starch was decreased by other fatty acids except for palmitic acids. Gelatinization enthalpy of normal corn starch was decreased with decreasing chain length or degree of unsaturation of fatty acids. Among all tested fatty acids, conjugated linoleic acid (CLA) exhibited the best effect on the anti-aging properties of normal corn starch. Long-term retrogradation rate of normal corn starch was decreased by 28.36% with addition of CLA. The apparent viscosity of normal corn starch was increased with increasing the degree of unsaturation of fatty acids. The tanδ of normal corn starch can be decreased with 6 kinds of fatty acids, which could make normal corn starch forming elastic gel.

fatty acid, chain length, degree of unsaturation, normal corn starch, pasting properties, thermal properties, rheological properties

TS231

A

1003-0174(2016)03-0030-07

山東省高等學(xué)校優(yōu)秀中青年骨干教師國際合作培養(yǎng)(SD-20130875)，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)博士后經(jīng)費資助(76414)，2012年度國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃(SRTP-201210435010)

2014-07-14

陳海華，女，1973年出生，教授，食品化學(xué)