辛烯基琥珀酸淀粉酯與玉米醇溶蛋白復(fù)合物的制備及特性研究

劉亞偉，周雪瀅，王海洋，劉 潔

河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，小麥和玉米深加工國家工程實(shí)驗(yàn)室，河南 鄭州 450001

近年來淀粉-蛋白質(zhì)復(fù)合物在食品、醫(yī)藥、材料、化工等行業(yè)應(yīng)用廣泛，特別是改性后的淀粉-蛋白質(zhì)復(fù)合物由于具有天然、綠色、可降解等特點(diǎn)，開拓了食品發(fā)展的新領(lǐng)域[1]。

玉米醇溶蛋白(zein)是一種源于玉米的貯藏蛋白，在玉米蛋白中占比達(dá)到50%～55%，具有抗氧化性，在油脂、食品中應(yīng)用廣泛[2-3]。zein具有良好的成膜、耐油和疏水性，噴涂到食品表面可以起到防潮、防油、減少水分散失、避免食品氧化以及延長食品的保質(zhì)期等作用。經(jīng)過改性后的zein形成類似面筋一樣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以應(yīng)用到無面筋的食品中改善組織結(jié)構(gòu)，使面團(tuán)中氣泡分布更均勻[4]。zein還可以用來生產(chǎn)交聯(lián)纖維、脂肪替代品、金屬和木材的膠黏劑等[5]。

我國木薯資源豐富，木薯淀粉具有蛋白質(zhì)和灰分含量低、糊化溫度低(52～64 ℃)、黏度高、成膜性好、滲透性強(qiáng)等優(yōu)良的理化和加工特性[6]，特別適用于生產(chǎn)淀粉衍生物。辛烯基琥珀酸淀粉酯(SSOS)是一種常見的酯化變性淀粉，由于具有親水和親油性，常被當(dāng)作一種比較安全的乳化增稠劑。天然及酸水解糯玉米淀粉通過辛烯基琥珀酸酐(OSA)酯化改性后，其黏度、凍融穩(wěn)定性相比原淀粉均有所提高[7-8]。SSOS不僅具有淀粉的糊液透明、黏度高的特點(diǎn)，而且具有優(yōu)良的乳化性能、較好的抗冷凍性等特點(diǎn)。

有研究將zein添加到淀粉凝膠中，發(fā)現(xiàn)zein的加入可以延緩凝膠的老化，降低體系的熱焓值，且隨著zein的增加，淀粉的糊化溫度升高，糊化焓增加[9-10]。也有研究將不同比例的玉米原淀粉、酯化玉米淀粉、酯化木薯淀粉加入肌原纖維蛋白中，發(fā)現(xiàn)改性淀粉的加入使復(fù)合物的凝膠強(qiáng)度和保水性增強(qiáng)，其中酯化木薯淀粉與肌紅蛋白復(fù)合物體系的儲(chǔ)能模量(G′)增大，并且酯化木薯淀粉對(duì)體系G′的影響大于酯化玉米淀粉和玉米原淀粉[11-12]。

目前關(guān)于淀粉-蛋白質(zhì)復(fù)合物的研究多限于天然淀粉、谷物類淀粉和一些水溶性蛋白，制得的復(fù)合物保水性較強(qiáng)但在持油性或黏附性上有所欠缺。zein分子結(jié)構(gòu)中疏水基團(tuán)和親水基團(tuán)的分區(qū)明顯，有獨(dú)特的自組裝特性、成膜性、黏結(jié)性、抗油性、防水性和防潮性。作者將木薯淀粉經(jīng)OSA酯化引入親脂基團(tuán)后與zein復(fù)合，利用反溶劑沉淀法制備SSOS-zein復(fù)合物，提高復(fù)合物的持油性、成膜性以及黏附性，使其在油炸、親油或親脂食品中的應(yīng)用更具優(yōu)勢。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

木薯淀粉：河南省恒瑞淀粉科技股份有限公司；玉米蛋白濕餅：河南飛天農(nóng)業(yè)開發(fā)股份有限公司；鹽酸、氫氧化鈉：洛陽昊華化學(xué)試劑有限公司；無水乙醇：天津市天力化學(xué)試劑有限公司；辛烯基琥珀酸酐：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；玉米醇溶蛋白：實(shí)驗(yàn)室自制(使用乙醇從晾干的玉米蛋白濕餅中提取后干燥得到)；辛烯基琥珀酸淀粉酯：實(shí)驗(yàn)室自制(木薯淀粉與以淀粉干基計(jì)3%的辛烯基琥珀酸酐發(fā)生酯化反應(yīng)制得，DS=0.019)。

1.2 主要儀器與設(shè)備

HAAK MARS-60流變儀：Thermo Scientific公司；Seven Multi pH計(jì)：瑞士METTLER-TOLEDO公司；5081R離心機(jī)：德國EPPENDORF公司；快速黏度儀：瑞典PERTEN公司；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：上海亞榮生化儀器廠；TA-XT plus物性測定儀：英國SMS公司；FA25高剪切分散乳化機(jī)：FLUKO公司；TA Q20差示掃描量熱儀：美國TA公司；SALD-301V激光粒度儀：日本島津公司；QUANTA掃描電子顯微鏡：美國FEI公司。

1.3 方法

1.3.1 SSOS-zein復(fù)合物的制備

用80%乙醇溶液將SSOS淀粉配制成料液比為1∶ 6、1∶ 8、1∶ 10、1∶ 12、1∶ 14(g/mL)的淀粉乳，40 ℃恒溫水浴，緩慢加入不同體積100 g/L的玉米醇溶蛋白乙醇溶液，得到SSOS和zein質(zhì)量比分別為10∶ 0、19∶ 1、9∶ 1、17∶ 3、8∶ 2的混合液，調(diào)pH值為7，恒溫(-20、4、20、40、60 ℃)混合30 min后，懸蒸回收乙醇，40 ℃烘干，過100目篩，得到SSOS和zein不同質(zhì)量比的復(fù)合物。

1.3.2 SSOS-zein復(fù)合物的特性測定

1.3.2.1 平均粒徑和蛋白質(zhì)含量測定

參考Liu[13]的方法將樣品用去離子水配成2 g/L的乳狀液，利用激光粒度儀測定樣品的平均粒徑分布情況。測定條件：分散劑為蒸餾水；折射率為1.45～0.05 i；吸光度為0.01～0.20。

蛋白質(zhì)含量的測定采用燃燒定氮法，參照GB 5009.5—2016。

1.3.2.2 掃描電子顯微鏡觀察

采用掃描電子顯微鏡觀察復(fù)合物的形貌，將約為0.50 cm×0.50 cm的導(dǎo)電雙面膠粘在專用鋁盤上，粘上少許處理過的樣品，用洗耳球吹去多余的樣品，進(jìn)行噴金、噴碳處理，然后將樣品放在掃描電鏡載物臺(tái)上，加速電壓3.0 kV，觀察并拍攝樣品的形貌圖片[13]。

1.3.2.3 溶脹性測定

稱取SSOS-zein復(fù)合物樣品(m1)，加去離子水配制成2%的淀粉乳于離心管中，分別在不同的恒溫水浴中(50、60、70、80 ℃)加熱30 min(間歇渦旋振蕩)，取出冷卻至室溫，置于離心機(jī)中，4 000 r/min離心15 min，棄上清液，準(zhǔn)確稱量沉淀物的質(zhì)量(m2)。

1.3.2.4 持水性和持油性測定

稱取SSOS-zein復(fù)合物1.00 g(m0),分別置于50 mL的離心管中，稱離心管的質(zhì)量(m1)，加入30 mL的去離子水，攪拌均勻，調(diào)節(jié)pH值為7，置于95 ℃水浴鍋中30 min(間歇渦旋振蕩)，取出冷卻至室溫，10 000 r/min離心15 min，棄上清液，稱離心管和沉淀的總質(zhì)量(m2)。

稱取SSOS-zein復(fù)合物0.50 g(m0)，放入離心管中，稱離心管的質(zhì)量(m1)，然后用移液槍取5.00 mL色拉油，置于10 mL離心管中，混合均勻，室溫靜置30 min(間歇渦旋振蕩)，放入離心機(jī)中，4 000 r/min離心15 min，棄上清液，稱取離心管和沉淀物的總質(zhì)量(m2)。

1.3.2.5 乳化性和乳化穩(wěn)定性測定

稱取SSOS-zein復(fù)合物0.50 g，分散到25 mL去離子水中，95 ℃水浴加熱糊化15 min，取一定體積的樣品糊于燒杯中，加入等體積大豆油，以10 000 r/min均質(zhì)30 s，重復(fù)4次，從溶液底部吸取100 μL乳濁液，加入25 mL 0.1%的十二烷基硫酸鈉(SDS)的比色管中，搖勻。同時(shí)以0.1%的SDS作為對(duì)照，在500 nm處測定乳濁液的吸光度，即為復(fù)合物的乳化性(EA)；均質(zhì)后靜置10 min重新取樣測定乳濁液的吸光度，得到乳化穩(wěn)定性指數(shù)(ESI)。

式中：A0為0 min時(shí)乳濁液的吸光度；At為t時(shí)間時(shí)乳濁液的吸光度；T為10 min。

1.3.2.6 糊化特性測定

復(fù)合物的糊化特性采用快速黏度儀(RVA)進(jìn)行分析測定。稱取樣品配制成5%淀粉乳(以干基計(jì))，參考Li等[14]的方法設(shè)定參數(shù)，轉(zhuǎn)速在10 s內(nèi)由960 r/min降至160 r/min，50 ℃保持1 min，3.75 min升溫至95 ℃，保持2.5 min后降溫至50 ℃，保持1.4 min。

1.3.2.7 流變特性測定

靜態(tài)流變測定：取1.3.2.6制備的不同SSOS-zein淀粉糊，冷卻至室溫，設(shè)定程序，溫度25 ℃，平板直徑35 mm，測試間隙1 mm。

頻率掃描：取1.3.2.6制備的不同SSOS-zein淀粉糊，冷卻至室溫，參照Wang等[15]的方法設(shè)定參數(shù)，夾具選擇平板直徑35 mm，溫度25 ℃，掃描頻率0.1～10 Hz。

1.3.2.8 差示掃描量熱法特征參數(shù)測定

復(fù)合物的熱特性采用差示掃描量熱法(DSC)進(jìn)行分析測定。準(zhǔn)確稱取處理過的樣品干基2.5 mg，置于DSC鋁盤中，加入7.5 μL去離子水，密封，放置24 h。掃描溫度范圍30～120 ℃，升溫速率10 ℃/min。

1.3.2.9 凝膠質(zhì)構(gòu)測定

配制10%(m/V)SSOS-zein復(fù)合物的乳狀液，在95 ℃水浴中糊化15 min，室溫靜置30 min，封上保鮮膜，在0～4 ℃的冰箱中靜置24 h，制得SSOS-zein復(fù)合物的凝膠樣品，采用TA-XT plus進(jìn)行凝膠質(zhì)構(gòu)特性測定，參照張雅媛等[16]的方法設(shè)定參數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)均為平均值+標(biāo)準(zhǔn)差，使用SPSS 16.0進(jìn)行顯著性分析(P<0.05)，使用Origin8.5制圖。

2 結(jié)果與討論

分析溫度(-20、4、20、40、60 ℃)及料液比(1∶ 6、1∶ 8、1∶ 10、1∶ 12、1∶ 14)對(duì)SSOS-zein復(fù)合物特性的影響發(fā)現(xiàn)：當(dāng)溫度為60 ℃時(shí)，SSOS-zein復(fù)合物有較低的溶脹性和RVA峰值黏度，其他溫度對(duì)復(fù)合物特性的影響并無顯著差異；當(dāng)料液比為1∶ 6時(shí)，SSOS-zein復(fù)合物呈現(xiàn)出最大的平均粒徑、最高的溶脹性，其他料液比對(duì)SSOS-zein復(fù)合物的糊化特性以及凝膠質(zhì)構(gòu)等特性的影響不顯著。因此，以下只著重討論SSOS和zein不同質(zhì)量比對(duì)復(fù)合物的影響。

2.1 SSOS-zein復(fù)合物的平均粒徑和蛋白質(zhì)含量

由圖1可知，SSOS-zein復(fù)合物平均粒徑為19.18～22.90 μm。SSOS和zein質(zhì)量比為19∶ 1～8∶ 2的復(fù)合物平均粒徑大于SSOS的平均粒徑(P<0.05)。SSOS與zein形成復(fù)合物時(shí)，蛋白質(zhì)含量和平均粒徑隨著zein添加量的增加而增加，這是由于zein越多，在SSOS顆粒外層包裹的zein膜就越厚，或zein在纏繞包埋SSOS淀粉顆粒時(shí)，部分SSOS顆粒聚集在一起形成較大的團(tuán)狀結(jié)構(gòu)，使復(fù)合物平均粒徑增大。SSOS和zein質(zhì)量比為9∶ 1～8∶ 2時(shí)復(fù)合物粒徑?jīng)]有顯著變化，說明zein的添加量增多雖然使顆粒團(tuán)聚，但是包裹和團(tuán)聚的顆粒不占主導(dǎo)地位，體系內(nèi)的顆粒粒徑仍是原SSOS顆粒占主導(dǎo)。

2.2 SSOS-zein復(fù)合物的微觀結(jié)構(gòu)

從圖2 可以看出，原木薯淀粉顆粒形態(tài)大小各異，多數(shù)呈現(xiàn)橢球型，表面光滑、無孔洞或裂縫；SSOS淀粉顆粒與原木薯淀粉相比，顆粒表面粗糙，有孔洞和裂紋出現(xiàn)；樣品c淀粉顆粒表面有少許絲狀的凸起，這是由于zein在淀粉顆粒表面不均勻纏繞包裹引起的；樣品d淀粉顆粒表面的絲狀凸起明顯較樣品a、b、c增多，且有少許淀粉顆粒被zein粘連在一起；樣品e和f的淀粉顆粒和zein團(tuán)聚的現(xiàn)象比樣品a—d明顯增多，而淀粉顆粒表面粘連的zein凸起變成片狀、塊狀。zein與SSOS的結(jié)合部位主要在淀粉顆粒表面，且主要是吸附包埋作用和淀粉顆粒粘連在一起。

注：a.原木薯淀粉；b.m(SSOS)∶ m(zein)=10∶ 0；c.m(SSOS)∶ m(zein)=19∶ 1；d.m(SSOS)∶ m(zein)=9∶ 1；e.m(SSOS)∶ m(zein)=17∶ 3；f.m(SSOS)∶ m(zein)=8∶ 2。

出現(xiàn)這種現(xiàn)象可能的原因是SSOS淀粉分子中的帶負(fù)電的基團(tuán)(—COO—)和zein分子中帶正電的基團(tuán)(—NH3+)之間的鹽橋作用[17]；SSOS的長鏈烯基疏水基團(tuán)與zein的疏水基團(tuán)通過疏水鍵相互結(jié)合的作用，使zein和SSOS淀粉顆粒粘連在一起。

2.3 SSOS-zein復(fù)合物的溶脹性

由圖3可知，同一質(zhì)量比的SSOS-zein復(fù)合物溶脹性均隨溫度升高而增大；同一溫度不同質(zhì)量比的SSOS-zein復(fù)合物溶脹性隨zein添加量的增加呈減小趨勢。在60 ℃時(shí)，SSOS和zein質(zhì)量比為10∶ 0、19∶ 1和9∶ 1的復(fù)合物溶脹性顯著高于17∶ 3和8∶ 2的溶脹性(P<0.05)，而且質(zhì)量比為10∶ 0、19∶ 1和9∶ 1的復(fù)合物溶脹性隨著zein的增加顯著降低(P<0.05)；在70 ℃和80 ℃時(shí)，10∶ 0、19∶ 1和9∶ 1的復(fù)合物溶脹性高于17∶ 3和8∶ 2 的復(fù)合物溶脹性(P<0.05)。造成復(fù)合物的溶脹性隨著zein的添加而降低的原因可能是，隨著zein增加，SSOS顆粒被包裹纏繞的程度增加，在較低溫度時(shí)SSOS-zein復(fù)合物的包合結(jié)構(gòu)不能夠完全打開，從而阻止SSOS淀粉顆粒的膨脹；隨著溫度的升高，高溫對(duì)復(fù)合物溶脹性的影響變大，少量zein加入時(shí)，對(duì)復(fù)合物溶脹性無顯著影響；當(dāng)zein含量持續(xù)增加，復(fù)合物由于zein吸附包裹在淀粉顆粒表面，阻止顆粒吸水膨脹從而使其溶脹性下降，當(dāng)zein的量增加到一定程度時(shí)，其對(duì)復(fù)合物溶脹性的影響逐漸趨于不變，復(fù)合物溶脹性無顯著變化。

注：對(duì)不同質(zhì)量比SSOS和zein的復(fù)合物在同一溫度下的溶脹性進(jìn)行分析，不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

2.4 SSOS-zein復(fù)合物的持油性和持水性

由圖4可知，SSOS和zein質(zhì)量比為19∶ 1～8∶ 2的復(fù)合物持油性高于SSOS的持油性(P<0.05)，而質(zhì)量比為19∶ 1、17∶ 3和8∶ 2的復(fù)合物持油性無顯著性差別(P>0.05)。SSOS的持水性顯著大于SSOS和zein質(zhì)量比為8∶ 2的復(fù)合物持水性(P<0.05)，而SSOS和zein質(zhì)量比為19∶ 1～8∶ 2 的復(fù)合物持水性無顯著性差別(P>0.05)。由此說明SSOS和zein形成復(fù)合物后持油性增加，持水性降低，這可能是因?yàn)閦ein的肽鏈多為疏水性氨基酸[18]。當(dāng)SSOS和zein質(zhì)量比為10∶ 0，即體系中只有SSOS時(shí)，持油性低于持水性，說明SSOS中親水羥基起主導(dǎo)作用；而當(dāng)SSOS和zein質(zhì)量比為19∶ 1～8∶ 2時(shí)，體系則均為持油性高于持水性，說明體系中一旦加入zein，即使比例很少，zein中大量疏水性基團(tuán)使得復(fù)合物的持油性占主導(dǎo)。

注：對(duì)不同質(zhì)量比SSOS和zein的復(fù)合物持水性和持油性分別進(jìn)行分析，不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

2.5 SSOS-zein復(fù)合物的乳化性和乳化穩(wěn)定性

由表1可知，當(dāng)SSOS和zein質(zhì)量比為19∶ 1時(shí)復(fù)合物的乳化性達(dá)到最高，而后隨著zein的增加逐漸降低；而當(dāng)SSOS和zein的質(zhì)量比為9∶ 1時(shí)，復(fù)合物的乳化穩(wěn)定性最高。這是因?yàn)镾SOS-zein復(fù)合物經(jīng)過熱處理使zein和SSOS淀粉顆粒致密結(jié)構(gòu)打開[19]，更多的疏水性基團(tuán)暴露出來，從而更容易在水油界面形成并保持穩(wěn)定的構(gòu)象，改善其乳化性和乳化穩(wěn)定性，但過多的zein會(huì)阻礙SSOS淀粉顆粒的OSA基團(tuán)暴露，使復(fù)合物的乳化性降低，所以造成復(fù)合物乳化性和乳化穩(wěn)定性先增加后減小。當(dāng)SSOS和zein質(zhì)量比為19∶ 1時(shí)，淀粉的親水基團(tuán)和SSOS以及zein的疏水基團(tuán)比例適中,體系的乳化性最佳；當(dāng)SSOS和zein質(zhì)量比為9∶ 1時(shí)，復(fù)合物體系內(nèi)基團(tuán)呈最佳穩(wěn)定狀態(tài)，乳化穩(wěn)定性最優(yōu)。

表1 SSOS-zein復(fù)合物的乳化性和乳化穩(wěn)定性Table 1 Emulsibility and emulsion stability of SSOS-zein complexes

2.6 SSOS-zein復(fù)合物的糊化特性

由表2可知，復(fù)合物的峰值黏度、谷底黏度、最終黏度、回生值都隨著zein添加量的增加而降低；復(fù)合物的糊化溫度隨著zein的添加由71.85 ℃增加到了74.25 ℃。這和Joshi等[20]研究結(jié)果相似：淀粉-蛋白質(zhì)復(fù)合物的糊化溫度隨著蛋白質(zhì)含量增加而升高。出現(xiàn)這種情況的原因可能是zein含有較多的疏水性基團(tuán)，與SSOS形成復(fù)合物后，增加了水分子靠近淀粉的空間位阻，使進(jìn)入淀粉分子內(nèi)部的水減少，一定程度上限制SSOS-zein復(fù)合物吸水膨脹，使其難以糊化；在降溫過程中zein阻礙淀粉分子形成有序排列，使其回生值降低。

表2 SSOS-zein復(fù)合物的RVA黏度特征值Table 2 RVA viscosity eigenvalues of SSOS-zein complexes

2.7 SSOS-zein復(fù)合物的流變特性

2.7.1 靜態(tài)流變特性分析

由圖5可知，5種SSOS-zein復(fù)合物凝膠的表觀黏度隨著剪切速率的增加而減小，表現(xiàn)為剪切稀化。在0.1～10 s-1范圍內(nèi)復(fù)合物的表觀黏度隨剪切速率的增加而急劇減小，且SSOS和zein質(zhì)量比為10∶ 0時(shí)下降最劇烈。SSOS-zein復(fù)合物糊化后，SSOS淀粉分子OSA基團(tuán)和zein的疏水性基團(tuán)交聯(lián)纏繞在一起，有較大的黏度。

圖5 SSOS-zein復(fù)合物凝膠表觀黏度隨剪切速率的變化Fig.5 Changes of apparent viscosities of SSOS-zein complexes with shear rate

對(duì)復(fù)合物剪切應(yīng)力和剪切速率的曲線進(jìn)行Herrschel-Bulkey擬合，結(jié)果見表3。R2≥0.99，說明曲線和模型有較好的擬合度；n為流動(dòng)特性指數(shù)，T0代表SSOS-zein復(fù)合物糊液能夠開始流動(dòng)所需要的最小應(yīng)力，5種SSOS-zein復(fù)合物的T0>0、n<1，表明復(fù)合物凝膠在本研究條件下均為屈服-假塑性流體。由表3可以看出，添加zein能夠降低SSOS-zein復(fù)合物的T0，說明zein可以使SSOS淀粉糊變得容易流動(dòng)。η代表樣品的黏稠系數(shù)，隨著zein添加量的增加呈減小趨勢，可能是由于zein和SSOS形成復(fù)合物后阻礙了淀粉顆粒吸水膨脹，限制其糊化從而導(dǎo)致η減小。

表3 SSOS-zein復(fù)合物凝膠Herrschel-Bulkey方程擬合參數(shù)Table 3 Fitting parameters of Herrschel-Bulkey equation of SSOS-zein complexes

2.7.2 頻率掃描分析

SSOS-zein復(fù)合物凝膠的G′、G″和tanδ隨頻率的變化見圖6、圖7。

圖6 SSOS-zein復(fù)合物凝膠的G′和G″隨頻率的變化Fig.6 Changes of G′ and G″ of SSOS-zein complexes with frequency

圖7 SSOS-zein復(fù)合物凝膠的tan δ隨頻率的變化Fig.7 Change of tan δ of SSOS-zein complexes with frequency

由圖6可知，在0.1～10 Hz頻率范圍內(nèi)，5種SSOS-zein復(fù)合物凝膠儲(chǔ)能模量(G′)和損耗模量(G″)都隨著頻率增加而增加，且G′都遠(yuǎn)高于G″，表現(xiàn)為一種典型的弱凝膠動(dòng)態(tài)流變學(xué)譜圖。SSOS和zein質(zhì)量比為17∶ 3的復(fù)合物凝膠G′最高，質(zhì)量比為19∶ 1～8∶ 2的復(fù)合物凝膠G′高于SSOS凝膠的G′，SSOS凝膠的G″最大，這些現(xiàn)象表明zein的添加可以增加SSOS淀粉糊的彈性，降低其黏性。SSOS在加熱糊化后，淀粉顆粒完全破裂，SSOS淀粉糊的可變形性增加，G′較小；添加zein后，zein一定程度上會(huì)限制SSOS淀粉顆粒的崩解程度，復(fù)合物表現(xiàn)出較大的G′和較小的G″。

從圖7可以看出，SSOS-zein復(fù)合物凝膠體系tanδ(tanδ=G″/G′)隨頻率的增加呈現(xiàn)先減小后增加的趨勢。tanδ越大，體系表現(xiàn)為流體特性；tanδ越小，體系表現(xiàn)為固體特性。SSOS和zein質(zhì)量比為17∶ 3的復(fù)合物凝膠體系流動(dòng)性較弱。SSOS淀粉顆粒糊化后，zein疏水基團(tuán)與OSA疏水基團(tuán)結(jié)合鑲嵌在淀粉凝膠內(nèi)部，使SSOS淀粉凝膠體系的流動(dòng)性減弱。

2.8 SSOS-zein復(fù)合物的DSC特性

食品的組成成分、物理結(jié)構(gòu)以及環(huán)境條件會(huì)影響食品對(duì)水的吸附過程，從而影響食品的熱力學(xué)性質(zhì)[21]。由表4可以看出，與SSOS相比，SSOS-zein復(fù)合物的T0均隨著zein添加量的增加呈現(xiàn)升高的趨勢，表明SSOS與zein形成復(fù)合物后糊化更困難，這與前面RVA所得結(jié)果一致。起始糊化溫度后移，因?yàn)閦ein包裹纏繞SSOS顆粒，增大SSOS和水分子間的空間位阻，限制淀粉顆粒的膨脹，隨著zein的增加，zein和SSOS之間交互作用增強(qiáng)，zein對(duì)SSOS的包合也更加緊密，SSOS淀粉顆粒越不容易膨脹，SSOS-zein復(fù)合物的T0延遲。糊化溫度范圍(Tc-T0)體現(xiàn)晶體結(jié)構(gòu)的均一性，Tc-T0隨著zein添加量的增大而變小，這可能是由于在制備過程中，zein的添加使部分無定形區(qū)晶體被破壞，保留下的結(jié)晶區(qū)的結(jié)晶結(jié)構(gòu)趨于均一。ΔH隨zein的添加無顯著變化，這可能是因?yàn)槭紫鹊鞍踪|(zhì)的熱焓與淀粉的熱焓并不落于同一溫度范圍內(nèi)，Sun等[22]研究天然zein的熱變形溫度為88～90 ℃，而木薯SSOS的通常為60～80 ℃[23]；其次蛋白質(zhì)的添加量較少，作用于淀粉表面的蛋白不足以在高溫條件下阻止水進(jìn)入淀粉顆粒內(nèi)部從而破壞晶體。

表4 SSOS-zein復(fù)合物的DSC特征參數(shù)Table 4 DSC characteristic parameters of SSOS-zein complexes

2.9 SSOS-zein復(fù)合物的凝膠質(zhì)構(gòu)

食品的質(zhì)構(gòu)是與食品質(zhì)地以及組織狀態(tài)有關(guān)的物理性質(zhì)，運(yùn)用測定形變、力和時(shí)間的關(guān)系評(píng)價(jià)食品的物理性質(zhì)，主要包括：硬度、黏著性、凝聚性、彈性等。有研究表明淀粉和蛋白質(zhì)的不同質(zhì)量比與復(fù)合物凝膠硬度、黏著性、凝聚性和彈性密切相關(guān)[24]。由表5可知，復(fù)合物凝膠的硬度隨著zein添加量的增加呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢。當(dāng)SSOS和zein質(zhì)量比為19∶ 1和9∶ 1時(shí)，復(fù)合物凝膠的硬度顯著高于SSOS淀粉凝膠(P<0.05)。對(duì)于SSOS-zein復(fù)合物凝膠而言，適量添加zein，其疏水基團(tuán)與SSOS的OSA基團(tuán)結(jié)合有利于淀粉分子間三維網(wǎng)絡(luò)形成。但若添加zein的量過多，一方面在形成凝膠的過程中，zein會(huì)妨礙淀粉分子重新排列，削弱淀粉分子間相互作用；另一方面，SSOS-zein體系中部分淀粉分子被zein代替，使淀粉總含量減小，故凝膠強(qiáng)度減小。

表5 SSOS-zein復(fù)合物的凝膠質(zhì)構(gòu)特征參數(shù)Table 5 Gel texture characteristic parameters of SSOS-zein complexes

SSOS和zein質(zhì)量比為17∶ 3的復(fù)合物凝膠黏著性大于SSOS凝膠黏著性(P<0.05)。SSOS-zein復(fù)合物凝膠的凝聚性隨著zein的增加呈現(xiàn)出先減小后增大的趨勢，當(dāng)SSOS和zein質(zhì)量比為9∶ 1時(shí)復(fù)合物凝膠的凝聚性與SSOS凝膠的凝聚性無明顯差別(P>0.05)。添加zein后，復(fù)合物彈性增加。當(dāng)SSOS和zein質(zhì)量比為17∶ 3時(shí)，復(fù)合物凝膠彈性大于SSOS的凝膠彈性(P<0.05)，而SSOS和zein質(zhì)量比為9∶ 1～8∶ 2的復(fù)合物凝膠彈性之間無明顯差別(P>0.05)。在SSOS-zein凝膠體系內(nèi)，由于黏著性、內(nèi)聚性等受SSOS淀粉分子鏈間作用、zein自身的性質(zhì)及SSOS淀粉分子與zein分子間作用等多種因素的共同影響，情況較為復(fù)雜。

3 結(jié)論

通過不同質(zhì)量比SSOS和zein復(fù)合物特性的測定發(fā)現(xiàn)：SSOS和zein質(zhì)量比在19∶ 1～8∶ 2范圍內(nèi)，隨著zein的加入，復(fù)合物的持水性呈降低趨勢，持油性呈增加趨勢；復(fù)合物的平均粒徑也隨著zein的增加而增加，糊化溫度隨之升高，回生值降低，復(fù)合物凝膠不易老化；復(fù)合物凝膠的硬度隨著zein比例的增加呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢，其中SSOS和zein質(zhì)量比17∶ 3的復(fù)合物有較強(qiáng)的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這些特性的改善較大程度地拓展了淀粉與蛋白復(fù)合物在食品工業(yè)中的應(yīng)用，對(duì)進(jìn)一步挖掘其商業(yè)價(jià)值具有重大意義。