糯玉米淀粉的研究進(jìn)展

丁衛(wèi)英，張 玲，韓基明，張江寧，楊 春

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所/特色農(nóng)產(chǎn)品加工山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山西 太原 030031）

糯玉米，也稱蠟質(zhì)玉米，是普通玉米的突變種，經(jīng)過人工選育出的一系列新品種。在我國的吉林、江蘇、浙江、山東、山西等地都有大面積的種植。糯玉米中淀粉含量為65%～75%，普通玉米淀粉是由1/3左右的直鏈淀粉和2/3的支鏈淀粉組成，而糯玉米淀粉基本上都是支鏈淀粉組成，因此，糯玉米淀粉與普通玉米淀粉相比容易糊化，老化速度慢，消化率也高，膨脹力是普通玉米淀粉的2.7倍左右[1]，透明度高、黏性大、適口性好，在釀酒、食品添加劑及飼料中有很好的應(yīng)用[2]。糯玉米淀粉經(jīng)改性后，其開發(fā)利用前景更為廣泛。

1 糯玉米淀粉的特性

糯玉米淀粉顆粒與普通玉米相似，呈球狀或多邊形狀，由大顆粒和小顆粒構(gòu)成，顆粒表面較平滑[3]。研究表明，淀粉顆粒的微晶結(jié)構(gòu)是影響其理化和功能特性的重要因素之一，破壞淀粉的微晶結(jié)構(gòu)可使淀粉顆粒發(fā)生一系列不可逆的變化，如膨脹、糊化、溶解、光學(xué)雙折射率降低、雙螺旋結(jié)構(gòu)解開和分散等[4]。研究表明，不同品種玉米的結(jié)晶度表現(xiàn)為糯玉米＞普通玉米＞甜玉米。Fiedorowice和Rebilas研究表明糯玉米淀粉碘結(jié)合力在0.78左右[5]，陸大雷[7]參照Chang Y等人[6]的方法測定藍(lán)值、最大吸收波及碘結(jié)合力并加以改進(jìn)，測得糯玉米淀粉碘結(jié)合力的變化幅度為0.56～1.05，膨脹度在不同品種間的變幅為12.9～25.3 g/g，持水力變幅為97.4%～194.5%?；貜?fù)值變化為1.9～21.7 RVU，峰值時(shí)間和糊化溫度變幅分別為 3.9～4.4 min和69.8～73.9℃[7]。 糯玉米有較大的膨脹度和溶解度，隨溫度升高而逐漸增大，是普通玉米的2.7倍，主要原因有支比、分子量、分子鏈長及其構(gòu)成的影響[8]。淀粉溶解度增加，顆粒膨脹，直鏈淀粉游離出來，糊化透光率也會(huì)相應(yīng)的增加。Sandhu K S等人[9]發(fā)現(xiàn)，由于糯玉米有較高的轉(zhuǎn)變溫度，糯玉米的起始糊化溫度、峰值溫度、終值溫度和熱焓值都比普通玉米高，且與普通玉米相反，鹽處理并不能降低糯玉米淀粉的糊化溫度和峰值溫度。Singh N等人[10]的研究表明，糯玉米淀粉的糊化溫度、終值黏度和回復(fù)值都低于普通玉米，而峰值和崩解值則高于普通玉米，與普通玉米的流變學(xué)特性存在顯著差異。由于支鏈淀粉含量高，糯玉米淀粉形成的凝膠硬度較低。而長時(shí)間低溫冷藏淀粉回生，使其強(qiáng)度增加、黏度降低[11]。

2 糯玉米淀粉的提取

糯玉米淀粉的提取方法一般采用堿法提取、濕法提取及酶水解法。工藝流程一般為：原料→清洗→粉碎→浸泡→磨漿→過濾→靜置→脫水→干燥→粗淀粉，不同方法的區(qū)別在于浸泡液、浸泡條件、分離方法，以及根據(jù)試驗(yàn)需要決定是否需要除去蛋白質(zhì)、脂肪等雜質(zhì)。張旭東[12]將糯玉米籽粒浸水過夜，研磨過100目篩，以轉(zhuǎn)速1 000 r/min離心8 min，棄去上清液，然后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%NaOH溶液浸泡4 h；去除蛋白質(zhì)，加入蒸餾水離心，將沉淀洗滌至中性；加入丙酮，以轉(zhuǎn)速4 000 r/min離心20 min，去除上清液，將沉淀置于通風(fēng)櫥，自然風(fēng)干，提取淀粉備用。濕法提取則是將原料洗凈后加水磨漿，用多層紗布過濾，重復(fù)多次，過濾漿液和水充分?jǐn)嚢韬箪o置4～5 h，棄去上清液，加水洗滌下層沉淀物表層，多次重復(fù)，待上清液澄清后取下層沉淀物淀粉45℃烘干，粉碎后過100目篩，即得淀粉。付艷武[13]采用酶水解法得出最佳工藝條件為蛋白酶添加量0.1 g，在45℃下酶解15 h后再提取淀粉。稱取100 g籽粒洗凈后于反應(yīng)容器中，加500 mL純凈水，浸泡48 h，中間換水1次，磨漿過100目篩，漿液靜置2 h，取下層沉淀，以轉(zhuǎn)速3 000 r/min離心15min，用稱樣勺除去上層蛋白等雜質(zhì)，重復(fù)3次；加過量乙醇，振蕩5 min，以轉(zhuǎn)速3 000 r/min離心10 min，去除淀粉中脂肪，重復(fù)3次，40℃烘箱烘干后，即得糯玉米淀粉。楊歡等人[14]參照Baxter[15]和Peterson[16]的方法提取淀粉，不同之處在于浸泡液選用的是含量為1 g/L SO2的純凈水。

3 糯玉米淀粉的應(yīng)用

糯玉米淀粉的應(yīng)用主要有加工淀粉糖、釀酒、食品添加劑（增稠劑、穩(wěn)定劑、膠凝劑、脂肪代替物） 等食品、造紙、紡織等行業(yè)[17-18]。由于糯玉米淀粉具有比普通玉米淀粉高得多的消化率，在雞、羊、豬、肉牛、奶牛等的飼料中也有添加[19-20]。為了滿足食品工業(yè)中對(duì)淀粉各種應(yīng)用性能要求，研究者對(duì)糯玉米淀粉進(jìn)行了不同方法的改性。一般為糯玉米淀粉的酯化、氧化、酸化、預(yù)糊化、交聯(lián)，通過物理、化學(xué)、生物及復(fù)合方法，極大地改善原淀粉的性能，包括淀粉的凝膠特性，以及與水的結(jié)合力、糊化、凍融、流變特性等[21]。糯玉米淀粉經(jīng)過醚化處理得到的羥丙基淀粉可以較大程度地提高糯玉米淀粉的凍融穩(wěn)定性和透明度等[22]，經(jīng)過酯化處理得到的乙?；呐从衩椎矸垡部梢圆煌潭鹊母纳破鋬鋈诜€(wěn)定性[23]，在低于糊化溫度下酸處理淀粉具有較低的熱糊黏度、較高的堿度、較低的特征黏度、較低的堿親合能力、較高的持水性和較高的護(hù)花溫度等特性。而交聯(lián)淀粉的穩(wěn)定性和黏度更優(yōu)。例如，用于色拉調(diào)味汁以增稠，在酸性和均化高剪切力下仍保持其所需黏度等。交聯(lián)淀粉還可賦予瞬時(shí)殺菌后罐頭食品的懸浮性和結(jié)構(gòu)組織化?；旌纤狒ㄖ苽涞呐从衩捉宦?lián)淀粉，使其具有交聯(lián)度高、凍融穩(wěn)定性好、抗凝沉性強(qiáng)，且具有一定的膨脹力和透明度[24]。在堿性條件下用醋酸或醋酸乙烯酯化形成糯玉米醋酸淀粉，糊的凝沉性低、穩(wěn)定性高、透明度高、凍融穩(wěn)定性好，主要用于增稠[25]。