山西糜黍淀粉黏度特性研究

田志芳，孟婷婷，梁 霞，石 磊，周柏玲

（山西省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，山西太原 030031）

糜黍起源于中國，是人類最早的栽培谷物和最抗旱的禾谷類作物之一，主要分布在我國北方干旱或半干旱地區(qū)，生育期短且具有很強的抗逆性和適應性。山西糜黍常年播種面積約20 萬hm2，大同、朔州、忻州等主產(chǎn)區(qū)占比超過50%[1-2]，其中米粒糯性的黍子主要分布在中東部地區(qū)，米粒粳性的糜子集中在晉西北特別是黃河流域地區(qū)[3]。

糜黍兼具食用和藥用價值，是眾多地區(qū)主要的制米作物和傳統(tǒng)食糧[4]。糜黍蛋白質(zhì)、淀粉和脂肪等營養(yǎng)成分含量豐富且品質(zhì)較高，同時含有酚類物質(zhì)等多種具有特殊功能的天然活性物質(zhì)，在順應人們食物結(jié)構(gòu)的改變和滿足多元化消費需求方面顯現(xiàn)出越來越重要的作用[5]。在許多發(fā)達國家，通過添加或使用不同比例的黃米（粉），制作焙烤和膨化的早餐食品、抗過敏癥替代食品、嬰幼兒方便食品等，國內(nèi)大多局限于傳統(tǒng)消費方式，產(chǎn)品體現(xiàn)為用于煮飯、熬粥的原米和釀制黃酒，也有一定品種的糕類、粥類等即食休閑食品[6]。

由于種植相對分散，糜黍產(chǎn)業(yè)化程度低[7]，技術(shù)研究側(cè)重于育種與豐產(chǎn)栽培，加工以家庭作坊和小型企業(yè)為主。深入研究糜黍淀粉的糊化黏度特性，在加快糜黍深加工產(chǎn)品和技術(shù)開發(fā)的同時，對于促進糜黍品質(zhì)育種、高效生產(chǎn)與利用有著重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2018 年從山西中北部主產(chǎn)區(qū)收集糜子樣品6 個和黍子樣品10 個，均為不同產(chǎn)地推廣面積較大的骨干品種。樣品顆粒飽滿、大小均勻，經(jīng)清洗、除雜、干燥、脫殼后分別用高速萬能粉碎機粉碎成細粉，過60 目篩，收集篩下物密封于自封袋中備用。

糜黍樣品來源見表1。

1.2 檢測方法

糜黍淀粉黏度采用國標法（GB/T 22427.7—2008）《淀粉黏度測定》，測試儀器為布拉班德Viscograph-E型黏度儀，德國Brabender 儀器公司產(chǎn)品。

表1 糜黍樣品來源

2 結(jié)果與分析

2.1 黏度特性曲線

糜子樣品黏度特性曲線見圖1，黍子樣品黏度特性曲線見圖2，糜子和黍子黏度特性曲線見圖3。

從圖1 ～圖3 可知，不同品種的糜子、黍子的淀粉黏度特性曲線在初始糊化時間和糊化溫度、破損值、回生值和冷黏度穩(wěn)定性上表現(xiàn)出較大的差異。

2.2 糜子淀粉的糊化特性

糜子淀粉糊化黏度特性分析見表2。

初始糊化時間和糊化溫度用于比較樣品糊化的難易程度，是水分子進入淀粉分子間、形成無定形狀態(tài)所需時間及對應溫度。表2 表明，糜子淀粉的初始糊化時間、糊化溫度變異分別為3.70%，1.51%，品糜3 號初始糊化時間最長為10.44 min，糊化溫度最高達到81.70 ℃；寧糜16 號較易糊化，初始糊化時間最短為9.32 min，糊化溫度最低為78.2 ℃。

表2 糜子淀粉糊化黏度特性分析

糜子淀粉的峰值黏度（BU 值） 變異達到20.55%，赤糜1 號最小為109 BU，品糜3 號最大，達到218 BU；破損值反映樣品的熱黏度穩(wěn)定性，變異達到30.70%，同時赤糜1 號最小，為18.0 BU，品糜 3 號最大，達到56 BU。

通過測定樣品的回生值反映樣品的冷黏度，與樣品凝沉速率相關(guān)；計算△值（冷卻階段結(jié)束黏度-最終恒溫階段結(jié)束黏度），可反映冷黏度的穩(wěn)定性，△值越高，表示冷黏度隨時間延長而增大。糜子淀粉回生值（BU 值） 變異達到23.16%，赤糜1 號最小為182 BU，最大為品糜3 號，達到400 BU；樣品的△值全部為正值，最大值與最小值相差134 BU，表示冷黏度隨時間延長而增加。

2.3 黍子淀粉的糊化特性

黍子淀粉糊化黏度特性分析見表3。

表3 黍子淀粉糊化黏度特性分析

黍子淀粉的初始糊化時間、糊化溫度變異分別為9.38%，3.25%（見表3），其中晉黍7 號初始糊化時間最長為10.22 min，糊化溫度最高達到80.50 ℃；來源于山西朔州的晉黍9 號較易糊化，初始糊化時間最短為7.50 min，糊化溫度最低為72.00 ℃。

不同來源黍子樣品的峰值黏度（BU 值） 變異達到28.51%，來源于山西忻州的晉黍9 號最小為116 BU，來源于山西朔州的晉黍9 號最大達到329 BU；破損值變異為46.24%，來源于山西忻州的晉黍9 號最小為30 BU，來源于山西朔州的晉黍9 號最大達到198 BU。

分析結(jié)果顯示，黍子樣品回生值（BU 值） 變異達到41.64%，來源于山西忻州的晉黍9 號最小為72 BU，晉黍7 號最大，達到384 BU；6 個樣品的△值為負值，表示其冷黏度隨時間延長逐漸降低，降低幅度與△值的絕對值相關(guān)；3 個樣品△值為正值，其冷黏度隨時間延長而增加，增加幅度同樣與△值的絕對值相關(guān)；來源于山西忻州的雁黍11 號△值為0，冷黏度不會隨時間延長而變化。

3 結(jié)論

（1） 糜子和黍子淀粉初始糊化溫度變幅小于糊化時間變幅，二者呈正相關(guān)。其中黍子淀粉的初始糊化溫度較低（70 ℃+），糜子淀粉為±80 ℃，糊化時間相差約2 min，差異明顯，表明黍子相對易于糊化。

（2） 黍子淀粉峰值黏度（BU 值） 普遍高于糜子，分別對應80 ℃+和±90 ℃，黍子淀粉破損值高于糜子樣品約100 BU，表明其黏度大，熱穩(wěn)定性差。

（3） 黍子淀粉的回生值普遍低于糜子，按平均值計算達到160 BU。糜子淀粉的△值均為正值，冷黏度隨時間延長呈現(xiàn)增加的趨勢；多數(shù)黍子淀粉△值均為負值，冷黏度隨時間延長呈現(xiàn)降低的趨勢。冷黏度增加（或降低） 的幅度與△值的絕對值相關(guān)，體現(xiàn)在加工過程中則是黍子有一定的抗老化能力，糜子更易于老化。

（4） 不同谷物淀粉的糊化特性的主要影響因素包括淀粉結(jié)構(gòu)、性質(zhì)，以及淀粉貯藏時間和其中α-淀粉酶活性不同等。有研究認為糜黍淀粉理化性質(zhì)特殊，不適合用于發(fā)酵食品和冷凍食品，但適合用作增稠劑和穩(wěn)定劑[8]。食品加工時通常需要一定的溫度條件，如果破損值較大其黏度會在加熱時急劇降低，不利于產(chǎn)品形態(tài)和質(zhì)量穩(wěn)定。因此，糜黍加工研究和淀粉評價，需要同時考慮峰值黏度、破損值和回生值的影響。