重復(fù)韌化對(duì)普通玉米淀粉消化、理化性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特性的影響

王雨生, 尚夢(mèng)珊, 陳海華,3

(青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院1，青島 266109) (青島農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)編輯部2，青島 266109) (青島農(nóng)業(yè)大學(xué)巴瑟斯未來農(nóng)業(yè)科技學(xué)院3，青島 266109)

濕熱處理(HMT)是一種安全、高效的淀粉物理改性方法[1]，韌化處理(ANN)是濕熱處理方法之一，通常將樣品置于過量的水中，處理溫度介于淀粉的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和糊化溫度之間[2]。韌化處理能夠改變淀粉的物化性質(zhì)而不引起淀粉糊化或者淀粉顆粒的破碎[3]。韌化處理時(shí)，淀粉顆粒形狀基本不變[4]，但顆粒表面會(huì)出現(xiàn)一些孔洞，這是內(nèi)源性淀粉酶的作用及直鏈淀粉、支鏈淀粉重新結(jié)合的結(jié)果[3]。人們已經(jīng)研究了韌化處理對(duì)木薯淀粉[5]、山藥淀粉[2]、大米淀粉[6]、高粱淀粉[7]、玉米淀粉[4, 8]和橡子淀粉[3]理化性質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)韌化處理一般不改變淀粉顆粒的結(jié)晶晶型，韌化處理后，淀粉主要發(fā)生的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)變化為：淀粉顆粒的膨脹程度和峰值黏度降低[9]；糊化溫度升高，糊化溫度范圍減小[4]；吸水、吸油能力增強(qiáng)[10]；相對(duì)結(jié)晶度升高[11]；結(jié)晶結(jié)構(gòu)完美程度和均一性增加[3]；淀粉顆粒內(nèi)的淀粉分子鏈重排，相互作用增強(qiáng)[12]。王雨生等[13]研究還發(fā)現(xiàn)，延長韌化時(shí)間能夠進(jìn)一步提高玉米淀粉的糊化溫度，提高韌化溫度可以進(jìn)一步增強(qiáng)玉米淀粉結(jié)晶穩(wěn)定性。這些研究主要是針對(duì)淀粉進(jìn)行的單次韌化處理(SANN)。

目前越來越多的學(xué)者開始關(guān)注2次或者多次重復(fù)熱處理對(duì)淀粉理化性質(zhì)和分子結(jié)構(gòu)的影響。Chung等[10]發(fā)現(xiàn)，與單次韌化處理相比，韌化后再濕熱處理(ANN-HMT)、濕熱后再韌化處理(HMT-ANN)均能有效提高淀粉的熱穩(wěn)定性，降低淀粉的回生值；Zeng等[6]發(fā)現(xiàn)，與普通大米淀粉相比，濕熱結(jié)合韌化處理(ANN-HMT或HMT-ANN)能降低糯性大米淀粉的糊化焓，提高其糊化溫度和抗性淀粉含量；Pinto等[14]指出，與單次韌化處理相比，HMT-ANN對(duì)淀粉糊化溫度和糊化焓的影響更明顯；Shang等[15]研究發(fā)現(xiàn)，與單次濕熱處理相比，2次濕熱處理對(duì)普通玉米淀粉理化性質(zhì)的影響更顯著；Huang等[16]發(fā)現(xiàn)，增加重復(fù)濕熱處理的次數(shù)可以進(jìn)一步改變甘薯淀粉的結(jié)構(gòu)、理化及消化性質(zhì)；Wang等[12]發(fā)現(xiàn)，韌化處理結(jié)合超高壓處理(ANN-UHP或UHP-ANN)能顯著改變山藥淀粉和馬鈴薯淀粉的糊化性質(zhì)，嚴(yán)重破壞小麥淀粉的有序結(jié)構(gòu)；Klein等[17]則報(bào)道，與單次濕熱處理相比，2次濕熱處理能降低大米淀粉膨脹力和溶解度，提高大米淀粉糊化黏度和糊化溫度。前人的這些研究主要集中于2次濕熱處理對(duì)不同來源淀粉的性質(zhì)影響，目前很少有研究關(guān)注重復(fù)韌化處理對(duì)普通玉米淀粉理化性質(zhì)和消化性質(zhì)的影響。

本研究以普通玉米淀粉為研究對(duì)象，對(duì)比分析重復(fù)韌化處理次數(shù)對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)、結(jié)晶結(jié)構(gòu)、糊化性質(zhì)、凝膠硬度和消化率等性質(zhì)的影響，研究結(jié)果對(duì)擴(kuò)展改性淀粉的應(yīng)用有一定實(shí)際意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

普通玉米淀粉(直鏈淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)27%)，豬胰α-淀粉酶(VI-B，EC3.2.1.1, 16 U/mg)，糖化酶(EC3.2.1.3，100 U/mg)。

1.2 儀器與設(shè)備

TA·XT plus質(zhì)構(gòu)儀，S-3400N掃描電子顯微鏡，BK-POL偏光顯微鏡，D8-ADVANCE X射線衍射儀，iS10-type紅外光譜儀，4D-type快速黏度分析儀。

1.3 方法

1.3.1 重復(fù)韌化處理(RANN)

參照Chung等[18]的方法對(duì)普通玉米淀粉進(jìn)行熱處理。取適量的普通玉米淀粉與水混合，調(diào)節(jié)含水量至80%。在55 ℃的水浴條件下振蕩處理24 h后，3 500 r/min離心15 min，真空抽濾以除去多余水分，所得沉淀在45 ℃烘箱中鼓風(fēng)干燥至含水量為10%，研磨并過100目篩，得單次韌化處理樣品(RANN-1)。將單次韌化處理樣品再重復(fù)1次和2次，分別得2次韌化處理樣品(RANN-2)和3次韌化處理樣品(RANN-3)。

1.3.2 膨脹力測(cè)定

淀粉樣品膨脹力的測(cè)定參照Li等[19]的方法進(jìn)行，膨脹力定義為樣品沉淀物的濕質(zhì)量與淀粉樣品初始質(zhì)量之比。

1.3.3 體外消化特性分析

參照Englyst等[20]和Wang等[21]的方法分析淀粉的體外消化特性。準(zhǔn)確稱取淀粉樣品100 mg(以干基計(jì))于具塞試管中，加入5 mL pH 5.2磷酸緩沖液，加入2.5 mL酶液(豬胰α-淀粉酶290 U/mL和糖化酶15 U/mL)，所得反應(yīng)液于37 ℃振蕩水浴，分別在20 min和120 min時(shí)用移液槍取0.5 mL反應(yīng)液至10 mL離心管中，加入4.5 mL體積分?jǐn)?shù)為73%的乙醇溶液滅酶，混勻后3 500 r/min離心10 min，取1 mL上清液，采用3,5-二硝基水楊酸比色法(DNS)測(cè)定樣品的快速消化淀粉(RDS)、緩慢消化淀粉(SDS)和抗性淀粉(RS)含量[22]。

1.3.4 糊化特性分析

參照Wang等[23]的方法，用RVA快速黏度計(jì)分析淀粉的糊化特性，記錄淀粉的糊化溫度(PT)、峰值黏度(PV)、崩解值(BD)和回生值(SB)等糊化特性參數(shù)。糊化后的樣品冷卻至室溫并置于4 ℃冰箱儲(chǔ)藏過夜，用于凝膠硬度的測(cè)定。

1.3.5 凝膠硬度分析

參照Wang等[24]方法，將1.3.4節(jié)所得淀粉凝膠取出后于室溫下放置30 min，用質(zhì)構(gòu)儀和P/0.5的圓柱形探頭分析樣品的凝膠硬度，測(cè)試速度為0.5 mm/s，觸發(fā)力為5 g，凝膠硬度為穿透深度10 mm時(shí)的最大力。

1.3.6 掃描電子顯微鏡觀察(SEM)

樣品粉末噴金后，固定在有導(dǎo)電性的雙面膠上，用掃描電子顯微鏡放大2 000倍觀察淀粉顆粒的微觀形貌。

1.3.7 偏光顯微鏡觀察

參照王雨生等[13]的方法，用偏光顯微鏡分析淀粉顆粒的偏光十字現(xiàn)象，取1%的淀粉懸濁液于偏光顯微鏡下，放大400倍觀察。

1.3.8 X射線衍射分析(XRD)

淀粉粉末放于X射線衍射儀玻璃樣品架凹槽內(nèi)，攤平壓緊，采用單色Cu-Kα射線進(jìn)行衍射掃描，掃描范圍4～40°，掃描速率0.1(°)/s，管電壓40 kV，管電流40 mA。參照Zhang等[25]方法計(jì)算淀粉的相對(duì)結(jié)晶度(RC)，即結(jié)晶區(qū)面積與總面積比值。

1.3.9 傅里葉紅外光譜分析(FT-IR)

參考Wang等[26]的方法分析，淀粉與溴化鉀按質(zhì)量比1∶100混合均勻并壓片，F(xiàn)T-IR掃描范圍4 000～400 cm-1，每4 cm-1掃描64次。記錄FT-IR紅外圖譜，并計(jì)算1 047 cm-1和1 022 cm-1兩處吸收峰強(qiáng)度比(R1 047/1 022)。

1.3.10 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次，采用統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用ANOVA和Duncan’s多重比較法對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和差異顯著性分析(P<0.05)，采用Excel 2016軟件制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 重復(fù)韌化對(duì)淀粉膨脹力的影響

由表1可知，普通玉米淀粉的膨脹力為12.6 g/g，不同次數(shù)的韌化處理均顯著降低了普通玉米淀粉的膨脹力，且韌化次數(shù)越多，膨脹力越低。與普通玉米淀粉相比，韌化處理后淀粉的膨脹力降低了1.7～2.7 g/g，與RANN-1相比，RANN-3的膨脹力降低約1.0 g/g。這與Zeng等[6]、Chung等[27]、Huang等[16]2次濕熱處理豌豆淀粉、扁豆淀粉和蠟質(zhì)大米淀粉時(shí)膨脹力的變化趨勢(shì)一致。膨脹力的降低可能是由于重復(fù)韌化處理增強(qiáng)了淀粉分子鏈間的相互作用力，使可利用羥基數(shù)量減少，限制了水分向淀粉顆粒內(nèi)部的滲透[3]；另一個(gè)可能的原因是重復(fù)韌化處理增加了淀粉結(jié)晶結(jié)構(gòu)的完美程度[2, 7]。

2.2 重復(fù)韌化對(duì)淀粉體外消化率的影響

如表1所示，韌化處理能夠改變普通玉米淀粉的消化率，重復(fù)不同次數(shù)的韌化處理均提高了RDS和SDS的含量，降低了RS的含量。2次韌化處理后，RDS和SDS比NCS的增加了2.2%和2.4%，而RS含量則降低了4.5%。這與Zeng等[6]、Chung等[10]報(bào)道的ANN-HMT處理對(duì)淀粉中RDS、SDS和RS含量的影響結(jié)果一致。RDS含量的增加、RS含量的降低可能是因?yàn)橹貜?fù)韌化處理使淀粉顆粒表面孔洞或裂縫增多，促進(jìn)直鏈淀粉的滲漏，水解酶更容易進(jìn)入淀粉顆粒內(nèi)部[9]。SDS的增加則可能是由于韌化過程增強(qiáng)了淀粉分子鏈間的強(qiáng)相互作用，一定程度上限制了酶對(duì)淀粉分子鏈的作用[7]。淀粉的消化率通常受淀粉的來源、直支比和結(jié)晶結(jié)構(gòu)的影響[7, 28，29]。Zeng等[6]研究表明單次韌化處理能夠改變淀粉的消化率，一方面，韌化處理導(dǎo)致直鏈淀粉與直/支鏈淀粉間相互作用的增強(qiáng)，趨向于形成具有完美晶體結(jié)構(gòu)的淀粉，降低淀粉的消化率，另一方面，韌化處理使淀粉顆粒表面孔洞變多，則會(huì)提高淀粉的消化率。隨著韌化次數(shù)的增加，RDS和SDS的含量逐漸降低，RS的含量逐漸增加。這可能是因?yàn)槎啻雾g化處理進(jìn)一步增強(qiáng)了淀粉分子鏈間的強(qiáng)相互作用，進(jìn)一步提高了結(jié)晶結(jié)構(gòu)的完美程度。韌化溫度低于淀粉的糊化溫度，因此重復(fù)韌化處理過程中，淀粉顆粒不會(huì)發(fā)生糊化，但淀粉分子鏈會(huì)發(fā)生重排導(dǎo)致淀粉顆粒結(jié)構(gòu)改變，如導(dǎo)致結(jié)晶度增加等[7]。盡管淀粉顆粒表面的孔洞、裂縫增多，但淀粉顆粒結(jié)構(gòu)的改變使進(jìn)入淀粉顆粒內(nèi)部的水解酶不能進(jìn)行有效水解[7, 27]，即淀粉分子鏈的相互作用、結(jié)晶完美程度對(duì)淀粉消化率起到更加重要的抑制影響，這與Zeng等[6]的觀點(diǎn)一致。因此，增加重復(fù)韌化次數(shù)是改變淀粉RDS、SDS和RS含量的一種重要方式。

表1 不同次數(shù)韌化處理的普通玉米淀粉膨脹力和體外消化參數(shù)

2.3 重復(fù)韌化對(duì)淀粉凝膠硬度的影響

普通玉米淀粉凝膠硬度為266 g(圖1)，經(jīng)不同次數(shù)的韌化處理后，凝膠硬度顯著增加了115～192 g，且隨著韌化處理次數(shù)的增加，凝膠硬度從RANN-1的381 g逐漸增加至RANN-3的458 g。Shang等[15]發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過2次濕熱處理，淀粉凝膠硬度增加。凝膠硬度的增加可能是因?yàn)闊崽幚硎沟矸坻溨g的相互作用增加，淀粉凝膠中形成了較強(qiáng)的連接區(qū)[15]；另外，重復(fù)韌化處理進(jìn)一步提高淀粉顆粒結(jié)晶結(jié)構(gòu)的完美程度[30]，也會(huì)增加淀粉凝膠硬度。凝膠的形成可能與直鏈淀粉線性鏈段的平行排列有關(guān)[8]，其硬度主要由淀粉結(jié)晶區(qū)膨脹顆粒的硬度決定[29]。韌化處理樣品中，RANN-3的凝膠硬度最高，這也說明淀粉凝膠硬度與韌化處理次數(shù)有關(guān)。

注：柱狀圖上的不同小寫字母表示數(shù)據(jù)間存在顯著差異(P<0.05)。圖1 RANN處理的普通玉米淀粉凝膠的硬度

2.4 掃描電鏡和偏光顯微鏡圖片

根據(jù)掃描電鏡觀察結(jié)果(圖2a～圖2d)，普通玉米淀粉由體積大而不規(guī)則的多角形顆粒和一些體積較小的球形顆粒組成，表面光滑，這與Liu等[7]的報(bào)道一致。重復(fù)韌化處理并沒有改變普通玉米淀粉的顆粒狀態(tài)，沒有出現(xiàn)淀粉顆粒聚集狀態(tài)，這與已有研究，即單次韌化處理不顯著影響蠟質(zhì)玉米淀粉、高直鏈玉米淀粉[4]、橡子淀粉[3]的形狀等結(jié)果一致；Molavi等[3]也報(bào)道，橡子淀粉在ANN-HMT處理中沒有出現(xiàn)淀粉聚集狀態(tài)。這可能是因?yàn)轫g化處理溫度為55 ℃，低于普通玉米淀粉的糊化溫度[1]，可以保護(hù)淀粉顆粒結(jié)構(gòu)的完整性。

但重復(fù)韌化處理對(duì)普通玉米淀粉顆粒外貌有影響，與天然淀粉顆粒相比，重復(fù)韌化處理后，淀粉顆粒表面出現(xiàn)很多孔洞，且隨著韌化處理次數(shù)的增加，越來越多的淀粉顆粒形成多孔表面。對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，RANN-1的淀粉顆粒表面孔洞少、小、淺，而RANN-2和RANN-3淀粉顆粒表面孔洞多、大、深。這說明韌化次數(shù)越多，對(duì)淀粉顆粒形貌的影響則越大。Huang等[16]發(fā)現(xiàn)，多次HMT處理能使甘薯淀粉顆粒形成多孔表面，Molavi等[3]也發(fā)現(xiàn)，ANN-HMT可以在橡子淀粉表面形成很多孔洞。淀粉顆粒表面孔洞的產(chǎn)生可能是因?yàn)橹貜?fù)韌化處理促進(jìn)了小分子直鏈淀粉從淀粉顆粒中游離出來，從而留下較多的孔洞[3]；也可能是在內(nèi)源酶的作用下，重復(fù)韌化處理加速了酶對(duì)淀粉顆粒表面的侵蝕[31，32]。

注：a，e NCS; b，f RANN-1;c，g RANN-2;d，h RANN-3。圖2 重復(fù)韌化處理普通玉米淀粉的掃描電鏡圖(×2 000，a～d)和偏光顯微鏡圖(×400，e～h)

在偏振光下，普通玉米淀粉呈現(xiàn)典型的偏光十字現(xiàn)象(圖2e～圖2h)，而重復(fù)韌化處理并沒有改變淀粉顆粒的雙折射特性，這與Chung等[27]、Vamadevan等[4]報(bào)道的單次韌化處理不改變豌豆淀粉、扁豆淀粉、蠶豆淀粉雙折射特性的結(jié)果一致。這表明，重復(fù)韌化處理過程中，淀粉的顆粒結(jié)構(gòu)和層狀結(jié)構(gòu)未被破壞，能產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象的結(jié)晶結(jié)構(gòu)保存完好。

2.5 重復(fù)韌化普通玉米淀粉的X射線衍射圖譜和相對(duì)結(jié)晶度

普通玉米淀粉在2θ為15.3°、17°、18°和23.5°附近有明顯的衍射峰(圖3)，為典型的A型結(jié)晶結(jié)構(gòu)。19.8°處的衍射峰說明普通玉米淀粉顆粒具有V型結(jié)晶結(jié)構(gòu)，這可能是由于普通玉米淀粉具有直鏈淀粉-脂肪酸復(fù)合物的有序結(jié)構(gòu)[4]。與普通玉米淀粉相比，重復(fù)韌化處理均沒有改變淀粉顆粒的結(jié)晶晶型。Wang等[12]發(fā)現(xiàn)，在ANN-UHP處理過程中，小麥淀粉、山藥淀粉和馬鈴薯淀粉的X射線衍射圖譜沒有明顯變化，Shang等[15]的研究結(jié)果也說明兩次濕熱處理沒有改變普通玉米淀粉的結(jié)晶晶型。上述結(jié)果表明，重復(fù)韌化處理過程中淀粉的雙螺旋結(jié)構(gòu)并沒有發(fā)生熔融，結(jié)晶晶型未被破壞。

普通玉米淀粉的相對(duì)結(jié)晶度RC為32.3%，重復(fù)韌化處理后，RC明顯增加。與普通玉米淀粉相比，RANN-3的RC增加了4.1%。隨著韌化處理次數(shù)的增加，RC逐漸升高，這可能是因?yàn)轫g化處理[6]增加了淀粉結(jié)晶結(jié)構(gòu)的完美程度，晶粒的取向性增強(qiáng)，原本未相互交聯(lián)的淀粉分子在韌化條件下發(fā)生相互作用而形成新的結(jié)晶[6, 28]。這一結(jié)果表明韌化處理次數(shù)影響淀粉的RC。

圖3 普通玉米淀粉重復(fù)韌化處理前后的XRD圖譜

2.6 重復(fù)韌化普通玉米淀粉的紅外光譜

圖4為普通玉米淀粉FT-IR圖譜淀粉骨架吸收峰信息：位于3 443 cm-1和2 928 cm-1附近的寬峰是—OH和—CH的拉伸振動(dòng)[33]；位于1 644 cm-1和1 155 cm-1附近的吸收峰是H2O彎曲振動(dòng)和C—O—C拉伸振動(dòng)[34]；位于1 080 cm-1、1 023 cm-1和930 cm-1附近的吸收峰是C—O—H彎曲振動(dòng)和—CH2的拉伸振動(dòng)[16]。不同次數(shù)的韌化處理對(duì)普通玉米淀粉典型吸收峰沒有明顯的影響，這一結(jié)果與Zeng等[6]研究單次韌化處理對(duì)蠟質(zhì)玉米淀粉的影響結(jié)果一致。

圖4 普通玉米淀粉重復(fù)韌化處理前后的FT-IR圖譜

位于1 047 cm-1和1 022 cm-1處的吸收峰反映淀粉中的有序結(jié)構(gòu)和無定型結(jié)構(gòu)，通常用兩處的吸收峰強(qiáng)度比表示(R1 047/1 022)[16]。根據(jù)圖4，隨著韌化處理次數(shù)的增加，R1 047/1 022逐漸增加，比普通玉米淀粉增加了0.11～0.15。Zeng等[6]發(fā)現(xiàn)ANN-HMT提高了蠟質(zhì)大米淀粉的R1 047/1 022，Huang等[16]報(bào)道重復(fù)HMT處理次數(shù)超過3次，甘薯淀粉的R1 047/1 022明顯增加，Chung等[27]發(fā)現(xiàn)濕熱處理不改變淀粉的FT-IR圖譜，但對(duì)淀粉的R1 047/1 022產(chǎn)生明顯的影響。這表明，重復(fù)韌化處理提供的熱能和高濕度能促使淀粉結(jié)晶區(qū)形成更多的雙螺旋結(jié)構(gòu)[6]，促進(jìn)淀粉顆粒表面形成更加完美的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。這與相對(duì)結(jié)晶度的結(jié)果一致。

2.7 重復(fù)韌化普通玉米淀粉的糊化性質(zhì)

由表2可以看出，重復(fù)韌化處理對(duì)普通玉米淀粉的糊化特性有顯著影響：糊化溫度(PT)明顯升高，峰值黏度(PV)、崩解值(BD)、回生值(SB)顯著降低。PT是淀粉顆粒開始吸水膨脹并形成黏稠溶液的溫度有關(guān)[15]。隨著韌化處理次數(shù)的增加，與天然淀粉相比，PT增加了1.7～2.3 ℃，但是RANN-2和RANN-3之間的變化很小。糊化溫度的提高說明RANN提高了淀粉結(jié)晶結(jié)構(gòu)的完美程度，即破壞淀粉顆粒結(jié)構(gòu)并形成淀粉糊所需的能量增加，因此糊化溫度升高[35]，這與X射線衍射實(shí)驗(yàn)、紅外光譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。其原因可能是重復(fù)韌化處理促進(jìn)淀粉分子重排，提高了淀粉顆粒內(nèi)部分子間的相互作用力[2]。

隨著韌化處理次數(shù)的增加，與普通玉米淀粉相比，峰值黏度降低了217～361 mPa·s，但RANN-2和RANN-3的峰值黏度沒有顯著差別。這與之前報(bào)到的ANN-HMT處理能降低橡子淀粉PV的結(jié)果一致[3]。加熱過程中，淀粉糊黏度的增加主要是由于淀粉顆粒的膨脹、滲漏直鏈淀粉相互作用、支鏈淀粉含量增加等[18]。PV降低可能是由于重復(fù)韌化處理使淀粉顆粒內(nèi)部分子鏈重排，降低了淀粉顆粒的膨脹程度，束縛了直/支鏈淀粉的滲漏和溶解，從而使淀粉糊黏度下降[35]。另外，韌化處理有利于淀粉分子鏈形成穩(wěn)定的構(gòu)象，可能會(huì)進(jìn)一步限制直鏈淀粉分子從淀粉顆粒中滲漏出來[5]。

表2 RANN處理前后普通玉米淀粉的糊化參數(shù)

與普通玉米淀粉相比，重復(fù)韌化處理后，淀粉的BD和SB明顯降低，且隨著重復(fù)韌化處理次數(shù)的增加，BD和SB均逐漸降低。這一結(jié)果與ANN-HMT處理能夠降低玉米淀粉[18]和橡子淀粉[3]的BD、SB結(jié)果一致。韌化處理后，淀粉BD的降低說明重復(fù)韌化處理提高了淀粉糊對(duì)熱和剪切的穩(wěn)定性[14, 16]。這可能是因?yàn)橹貜?fù)韌化處理使淀粉分子鏈重新取向、排列，強(qiáng)化了直鏈淀粉與支鏈淀粉側(cè)鏈間的相互作用[2, 14]，增加了淀粉糊化過程中淀粉顆粒的破碎難度。冷卻過程中，滲漏直鏈淀粉分子可通過氫鍵重新排列，形成聚集體[29]，表現(xiàn)為淀粉糊液黏度升高，但重復(fù)韌化降低了普通玉米淀粉的SB，可能是由于重復(fù)韌化處理形成一些結(jié)構(gòu)致密的顆粒，導(dǎo)致滲漏直鏈淀粉分子鏈的相互交聯(lián)作用不充分[18, 35]。

因此，普通玉米淀粉經(jīng)重復(fù)韌化處理后，PT值升高，即破壞淀粉的顆粒結(jié)構(gòu)需要更高的溫度；BD和SB值降低，淀粉顆粒的熱穩(wěn)定性升高，淀粉的老化減緩；增加重復(fù)韌化處理的次數(shù)，可進(jìn)一步促進(jìn)淀粉分子鏈間的重新締合，提高淀粉糊的穩(wěn)定性。

3 結(jié)論

研究重復(fù)韌化處理對(duì)普通玉米淀粉消化特性、理化特性和結(jié)構(gòu)特性的影響。結(jié)果表明，重復(fù)韌化處理能夠降低普通玉米淀粉抗性淀粉含量，減小淀粉膨脹力、糊化峰值黏度、衰減值和回生值，提高普通玉米淀粉緩慢消化淀粉含量，提高淀粉的糊化溫度、相對(duì)結(jié)晶度及R1 047/1 022值。重復(fù)韌化處理在淀粉顆粒表面產(chǎn)生很多孔或洞，但并不改變淀粉顆粒的微觀形貌、結(jié)晶晶型和結(jié)構(gòu)。增加韌化處理次數(shù)，可以進(jìn)一步提高普通玉米淀粉抗性淀粉含量、相對(duì)結(jié)晶度和糊化溫度，降低衰減值和回生值等。重復(fù)韌化處理通過促進(jìn)淀粉分子鏈的重新排列而達(dá)到優(yōu)化普通玉米淀粉結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的作用。