海藻酸鈉和刺槐豆膠對(duì)小麥淀粉流變學(xué)及質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的影響

劉文會(huì)，陳海華,2?，王雨生

（1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266109；2.青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 巴瑟斯未來農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，山東 青島 266109）

小麥淀粉是一種來源豐富、價(jià)格低廉的碳水化合物資源，在食品工業(yè)中常用作黏合劑、增稠劑、成膜劑[1]。然而，小麥淀粉凝膠黏彈性差、口感發(fā)黏、不耐儲(chǔ)藏，在很大程度上影響面制食品的加工性能和最終產(chǎn)品的質(zhì)量，是制約小麥淀粉食品加工業(yè)的瓶頸問題[2]。添加親水膠體可以改善淀粉凝膠質(zhì)構(gòu)，是食品工業(yè)中改善食品品質(zhì)最常用的方法之一[3]。親水膠體通常具有綠色、安全、可再生等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于淀粉類食品生產(chǎn)中。海藻酸鈉（AG）是一種陰離子親水膠體，具有良好的增稠性、穩(wěn)定性和凝膠性[4]。Kim等[5]研究表明AG能夠提高豌豆淀粉-海藻酸鈉復(fù)合體系的黏度和動(dòng)態(tài)流變特性。Fang等[6]發(fā)現(xiàn)AG能夠增強(qiáng)蠟質(zhì)馬鈴薯淀粉凝膠強(qiáng)度。與 AG不同，刺槐豆膠（LBG）是一種中性半乳甘露聚糖，也常應(yīng)用于淀粉質(zhì)食品，改善產(chǎn)品的凝膠性質(zhì)。Hussain等[7]和 Yoo等[8]發(fā)現(xiàn) LBG可以提高抗性玉米淀粉和大米淀粉的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。另外，LBG還可與卡拉膠、黃原膠等親水膠體產(chǎn)生協(xié)同作用，形成更高彈性和強(qiáng)度的凝膠結(jié)構(gòu)[9]。

單一親水膠體對(duì)淀粉的流變學(xué)、糊化和質(zhì)構(gòu)等性質(zhì)的影響已經(jīng)有了大量研究。Lee等[10]研究發(fā)現(xiàn)塔拉膠能夠提高大米淀粉凝膠的黏度和黏彈性。Pourfarzad等[1]發(fā)現(xiàn)鼠尾草膠可提高小麥淀粉凝膠的彈性模量和黏性模量，改善小麥淀粉凝膠的流變學(xué)性能。Zhang等[11]報(bào)道黃原膠可以改善葛根淀粉的糊化特性和流變特性。然而，單一親水膠體的黏度較低，只能在一定程度上提高淀粉的凝膠強(qiáng)度。實(shí)際生產(chǎn)中，人們通常添加不同種類的親水膠體，通過親水膠體之間的協(xié)同作用進(jìn)一步改善淀粉凝膠的口感和質(zhì)地。例如，米粉加工中常添加果膠、魚皮明膠和AG增強(qiáng)米粉的光滑程度和彈性；果凍生產(chǎn)中常添加卡拉膠、魔芋膠和檸檬酸等來改善果凍的質(zhì)地和口感。

然而，淀粉體系中添加的幾種親水膠體之間如何發(fā)生相互作用以提高淀粉凝膠性質(zhì)，目前還未見較系統(tǒng)的研究；而明確幾種親水膠體與淀粉間的相互作用機(jī)制，有利于進(jìn)一步拓展親水膠體在食品工業(yè)中的應(yīng)用。筆者前期研究發(fā)現(xiàn)，AG和LBG之間存在著協(xié)同作用，能與綠豆支鏈淀粉側(cè)鏈通過氫鍵相互作用，抑制淀粉的重結(jié)晶，進(jìn)而延緩綠豆淀粉老化。但AG和LBG之間的協(xié)同作用對(duì)小麥淀粉的糊化特性和流變特性的影響尚沒有深入研究。因此，本文采用動(dòng)態(tài)流變學(xué)、靜態(tài)流變學(xué)、光學(xué)微流變等方法，評(píng)價(jià)不同比例的AG-LBG復(fù)配物對(duì)小麥淀粉黏彈性和凝膠質(zhì)構(gòu)的影響，以期為AG和LBG在淀粉類食品中的應(yīng)用提供理論參考。

1 材料和方法

1.1 材料與儀器

小麥淀粉（WS，直鏈淀粉含量為 29.9%）：江蘇南京甘之源有限公司；海藻酸鈉（AG）：青島明月海藻有限公司；刺槐豆膠（LBG）：北京Solarbol科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

MCR302型動(dòng)態(tài)流變儀：奧地利安東帕公司；Rhrolaser Master光學(xué)流變儀：法國Formulaction公司；RVA Starchmaster快速黏度分析儀：澳大利亞 New-port公司；TA-XT·Plus物性測(cè)定儀：英國Stable Micro Systems公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品制備

首先，制備2%（w/w，基于淀粉干基質(zhì)量）的 AG、LBG、AG與 LBG不同比例組合（AG與LBG比例如表1所示）溶液。其次，將小麥淀粉分散于上述溶液中，制備質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的小麥淀粉-親水膠體懸浮液，沸水浴加熱 15 min，連續(xù)攪拌至淀粉糊化，所得樣品分別記為WS-A2、WS-A1.5L0.5、WS-A1L1、WS-A0.5L1.5、WS-L2。WS-AnLm（n=0～2，m=0～2）為添加不同比例 AG與LBG的小麥淀粉-親水膠體復(fù)配物。

表1 樣品組成和樣品名稱縮寫Table 1 Compositions and abbreviations of all samples

上述樣品迅速冷卻至室溫，用于動(dòng)態(tài)流變學(xué)性質(zhì)測(cè)試。

取4 mL上述樣品，迅速加入微流變樣品瓶中（直徑 14.7 mm），用于光學(xué)微流變學(xué)性質(zhì)的測(cè)試。

上述樣品置于高度4 cm、直徑3.5 cm的圓柱形容器中，迅速冷卻至室溫，并于(4±1) ℃下放置1 d，用于凝膠硬度的測(cè)定。

制備質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的小麥淀粉-親水膠體懸浮液，按照上述方法糊化后，迅速冷卻至室溫，用于靜態(tài)流變學(xué)性質(zhì)和時(shí)間掃描測(cè)試。

制備質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.7%（w/w）的小麥淀粉-親水膠體懸浮液，用于RVA糊化特性的測(cè)定。

1.3.2 動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性測(cè)定

用流變儀測(cè)定樣品的動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性，稱取3 g淀粉凝膠樣品，置于流變儀樣品臺(tái)，用塑料刮刀刮去多余樣品，在樣品周圍覆蓋一層硅油，防止水分蒸發(fā)。測(cè)量夾具為直徑 25 mm的平行板，間隙1 mm，測(cè)試溫度25 ℃，分別進(jìn)行線性黏彈區(qū)掃描、頻率掃描和時(shí)間掃描。

（1）頻率掃描

根據(jù)線性黏彈區(qū)范圍，確定應(yīng)變0.5%，設(shè)定頻率范圍0.1～10 Hz，記錄頻率掃描過程中，樣品貯能模量（G′）、損耗模量（G″）和損耗因子（tanδ）隨頻率變化的流變學(xué)圖譜。

（2）時(shí)間掃描

根據(jù)線性黏彈區(qū)范圍，確定應(yīng)變0.5%，頻率1 Hz，測(cè)試溫度4 ℃，掃描時(shí)間2 h，記錄tanδ隨時(shí)間變化的流變學(xué)圖譜。

1.3.3 穩(wěn)態(tài)剪切特性測(cè)定

根據(jù)Sun等[12]的實(shí)驗(yàn)方法，取3 g左右冷卻至室溫的小麥淀粉糊，置于流變儀樣品臺(tái)，用塑料刮刀刮去多余樣品，在樣品周圍覆蓋一層硅油，防止水分蒸發(fā)。測(cè)量夾具為直徑 25 mm的平行板，間隙 1 mm，測(cè)試溫度 25 ℃，分別在 0.1～300 s-1和 300～0.1 s-1的剪切速率范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)試，記錄樣品剪切應(yīng)力（σ）隨剪切速率（γ）變化的流變學(xué)圖譜。σ與γ的關(guān)系用冪定律方程（方程1）擬合，計(jì)算稠度系數(shù)（K）和流動(dòng)特征指數(shù)（n）。觸變環(huán)面積為上行曲線和下行曲線所圍成的面積。

1.3.4 微流變學(xué)特性測(cè)定

用光學(xué)微流變儀測(cè)試樣品的微流變學(xué)特性，測(cè)試溫度25 ℃，記錄粒子均方根位移（MSD）與去相關(guān)時(shí)間的曲線，用儀器自帶的 RheoSoft Master1.4.0.0軟件計(jì)算微流變學(xué)特性參數(shù)，包括彈性指數(shù)（EI）、宏觀黏度指數(shù)（MVI）和固液平衡指數(shù)（SLB）。

1.3.5 糊化特性測(cè)定

參照Li等[13]方法略做修改，將小麥淀粉-親水膠體懸浮液轉(zhuǎn)移至鋁罐中，用RVA快速黏度儀測(cè)定樣品的糊化特性，記錄加熱過程中的樣品黏度隨加熱溫度變化的曲線，計(jì)算峰值黏度（PV）、末值黏度（FV）、衰減值（BD）、回生值（SB）等參數(shù)。

1.3.6 硬度測(cè)定

測(cè)量前，將4 ℃儲(chǔ)藏的樣品取出，并平衡至室溫，使用質(zhì)構(gòu)分析儀測(cè)定樣品的硬度，采用一次壓縮法，P/0.5圓柱形探頭（直徑1.27 cm），測(cè)試速度1.0 mm/s，壓縮高度10 mm，記錄壓縮過程中力隨壓縮高度變化的關(guān)系圖，壓縮過程中的最大力記為凝膠硬度。

1.4 數(shù)據(jù)分析

所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次。利用Microsoft Office Excel 2010軟件作圖，SPSS 17.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析，P＜0.05，差異顯著。

2 結(jié)果與討論

2.1 動(dòng)態(tài)流變學(xué)性質(zhì)分析

如圖 1所示，所有樣品的 G′和 G″隨振蕩頻率的增加呈升高趨勢(shì)；測(cè)試頻率范圍內(nèi)，所有樣品的G′始終高于G″，tanδ值遠(yuǎn)小于1，表明小麥淀粉及小麥淀粉-親水膠體復(fù)合體系凝膠均呈現(xiàn)黏彈性的類固體特征[1,14]。這與Zhang等[15]和Sun等[12]研究小麥淀粉和豌豆淀粉動(dòng)態(tài)流變學(xué)結(jié)果一致。加入AG和LBG后，樣品的G′和G″明顯增加，tanδ降低，表明添加親水膠體可以增強(qiáng)淀粉凝膠的剛性和彈性。相同頻率下，WS-A1L1的G′和G″值最高，tanδ值最低，振蕩頻率為10 Hz時(shí)，對(duì)應(yīng)的 G′、G″和 tanδ值分別為 2 599 Pa、203 Pa和0.076。Pourfarzad等[1]報(bào)道鼠尾草膠的加入提高了小麥淀粉的 G′和 G″值，降低了小麥淀粉凝膠的tanδ值。Hussain等[7]發(fā)現(xiàn)與對(duì)照樣品相比，添加LBG的抗性玉米淀粉表現(xiàn)出更高的G′和G″值。Yadav等[16]證實(shí)添加瓜爾膠和黃原膠提高了芋頭淀粉的 G′和 G″值。Zheng等[17]表明添加黃原膠降低了葛根淀粉凝膠的tanδ值。這可能是冷卻過程中，直鏈淀粉和親水膠體通過氫鍵結(jié)合，增加了纏結(jié)點(diǎn)的數(shù)量，形成更穩(wěn)定的三維網(wǎng)絡(luò)[16,12]。

圖1 小麥淀粉-親水膠體復(fù)合體系貯能模量（A）、損耗模量（B）和損耗因子（C）與頻率的關(guān)系圖Fig.1 Frequency dependence of storage modulus (A), loss modulus (B), and loss tangent (C) of WS and WS-gum blends

相同振蕩頻率下，WS-A2的 G′和 G″均高于WS-L2，頻率為10 Hz時(shí)，G′和G″分別升高了約122 Pa和11 Pa，表明WS-AG樣品的凝膠網(wǎng)絡(luò)比WS-LBG更致密。這與Lin等[18]的結(jié)果一致，他們發(fā)現(xiàn)綠豆抗性淀粉-黃原膠復(fù)合凝膠的彈性比綠豆抗性淀粉-魔芋膠復(fù)合凝膠更強(qiáng)。Fang等[6]發(fā)現(xiàn)添加糯馬鈴薯淀粉-黃原膠凝膠的 G′高于添加糯馬鈴薯淀粉-瓜爾膠凝膠。與WS-A2和WS-L2相比，WS-AnLm表現(xiàn)出更高的 G′和 G″以及更低的 tanδ。由上述結(jié)果可以看出，AG對(duì) WS凝膠黏彈性的改善能力優(yōu)于LBG，AG和LBG之間存在協(xié)同作用，能明顯提高小麥淀粉凝膠的黏彈性。

如圖2所示，隨著掃描時(shí)間延長(zhǎng)，所有樣品的tanδ均降低，表明隨冷卻時(shí)間的延長(zhǎng)，小麥淀粉-親水膠體復(fù)合體系的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更致密。這與Yu等[19]和Li等[13]的研究結(jié)果一致。這可能是冷卻過程中，直鏈淀粉通過氫鍵作用形成了雙螺旋結(jié)構(gòu)，然后聚集形成有彈性的淀粉凝膠[3]。添加親水膠體使樣品的tanδ顯著提高，表明親水膠體阻礙了直鏈淀粉分子鏈的聚集。Zhang等[20]表明添加大米蛋白水解物后小麥淀粉的tanδ高于對(duì)照。Shahzad等[21]指出黃原膠的加入使甘薯淀粉表現(xiàn)出更高的tanδ。這可能是親水膠體和直鏈淀粉分子之間的相互作用阻礙了直鏈淀粉滲漏，從而干擾凝膠網(wǎng)絡(luò)的形成[13]。WS-A2的 tanδ高于WS-L2，所有樣品中，WS-A1L1的tanδ值最高，比WS高出約90%，表明AG與LBG復(fù)配比例1∶1時(shí)具有協(xié)同作用，能干擾小麥淀粉凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，表現(xiàn)出柔軟的凝膠質(zhì)地。

圖2 小麥淀粉-親水膠體復(fù)合體系的時(shí)間掃描圖Fig.2 Time sweep rheograms of WS and WS-gum blends

2.2 靜態(tài)流變學(xué)性質(zhì)

如圖3所示，上行曲線階段，所有樣品的剪切應(yīng)力隨著剪切速率的增加而增加，表現(xiàn)出典型的假塑性，即剪切稀化的流動(dòng)特征[18]。這與Pourfarzad等[1]和 Lin等[18]研究小麥淀粉糊和抗性綠豆淀粉糊的穩(wěn)態(tài)流變學(xué)結(jié)果一致。加入親水膠體后，樣品的剪切應(yīng)力明顯增加。與 WS-A2和 WS-L2相比，WS-AnLm表現(xiàn)出更高的剪切應(yīng)力。相同剪切速率下，WS-A1L1的剪切應(yīng)力最高，剪切速率為300 s-1時(shí)，對(duì)應(yīng)的剪切應(yīng)力為43.2 Pa。這與Cai等[22]和Sun等[12]研究趨勢(shì)一致，他們發(fā)現(xiàn)添加黃原膠或魔芋膠能顯著提高馬鈴薯淀粉糊和大米淀粉糊的剪切應(yīng)力。這可能是親水膠體與滲漏直鏈淀粉或支鏈淀粉之間通過氫鍵發(fā)生交聯(lián)，使復(fù)合體系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)增強(qiáng)，具有更強(qiáng)的耐剪切能力[12]。

圖3 小麥淀粉-親水膠體復(fù)合體系的剪切應(yīng)力和表觀黏度隨剪切速率變化的曲線Fig.3 Flow behaviors of WS and WS-gum blends

為進(jìn)一步描述復(fù)合體系的流動(dòng)特性，用冪定律方程擬合穩(wěn)態(tài)剪切的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算得到相應(yīng)的流變學(xué)參數(shù)，包括稠度系數(shù)（K）、流動(dòng)特征指數(shù)（n）和相關(guān)系數(shù)（R2）。如表2所示，所有樣品的相關(guān)系數(shù)（R2）均處于R2=0.90～0.99之間，表明冪定律方程可用于穩(wěn)態(tài)剪切曲線的擬合。流動(dòng)特征指數(shù)n反映了與牛頓流體的相近程度，n=1表示樣品屬于牛頓流體，n＜1表示樣品屬于假塑性流體。流體指數(shù)n越小，其假塑性越強(qiáng)[7]。所有樣品的n值均低于1，表現(xiàn)為典型的假塑性[18,23]。這可能是低剪切速率時(shí)，聚合物分子鏈纏結(jié)的破壞與形成之間存在動(dòng)態(tài)平衡；但高剪切速率時(shí)，聚合物分子鏈纏結(jié)的破壞與形成的動(dòng)態(tài)平衡被打破，以前者（即分子鏈纏結(jié)的破壞）為主，其作用超過了新纏結(jié)的形成，導(dǎo)致分子間流動(dòng)阻力減小，表觀黏度降低[10]。加入親水膠體后，樣品的n1降低了0.05～0.21，表明添加親水膠體可以增強(qiáng)淀粉糊的假塑性。與 WS-A2和 WS-L2相比，WS-AnLm表現(xiàn)出更低的 n1值。WS-A1L1的 n1值最低，為 0.42。這與 Hussain等[7]和 Liu等[24]報(bào)道的添加阿拉伯膠和黃原膠降低木薯淀粉糊或馬鈴薯糊的n值的趨勢(shì)一致。

表2 小麥淀粉-親水膠體復(fù)合體系的冪定律參數(shù)Table 2 Steady flow parameters of WS and WS-gums blends

K值是樣品黏稠度的指標(biāo)，K值越大，表明樣品越黏稠。如表2所示，加入AG和LBG后，樣品的K1明顯增加，表明添加親水膠體可以提高小麥淀粉糊的黏稠度。與WS-A2和WS-L2相比，WS-AnLm的K1值更高。WS-A1L1的K1值最高為2.55 Pa·sn。Zheng等[17]等報(bào)道添加黃原膠提高了葛根淀粉糊的K值。Sun等[12]發(fā)現(xiàn)與對(duì)照樣品相比，添加魔芋膠的大米淀粉糊表現(xiàn)出更高的K值。

如圖3所示，下行曲線階段，所有樣品的剪切應(yīng)力均隨著剪切速率的降低而減小。所有樣品的上行曲線始終位于下行曲線的上方，上行曲線和下行曲線不能完全重疊，形成一個(gè)閉合的觸變環(huán)，表明撤去剪切速率后，樣品不能迅速恢復(fù)到初始狀態(tài)[12]。觸變環(huán)面積反映樣品觸變性和抗剪切能力的強(qiáng)弱。觸變環(huán)面積越小，觸變性越弱，抗剪切能力越強(qiáng)，結(jié)構(gòu)恢復(fù)能力也越強(qiáng)[3]。如表2所示，添加親水膠體使小麥淀粉糊的觸變環(huán)面積從 844.15 Pa·s-1顯著降低到 108.60 Pa·s-1，表明添加親水膠體減弱了小麥淀粉糊的觸變性[12]。與WS-A2和WS-L2相比，WS-AnLm觸變環(huán)面積明顯變小。WS-A1L1的觸變面積最低，為 108.60 Pa·s-1，表明AG和LBG之間存在協(xié)同作用，能使高剪切速率破壞的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)又重新形成，弱化了淀粉糊的觸變性，增強(qiáng)了淀粉糊抗剪切能力。Sun等[12]和Lee等[10]報(bào)道添加魔芋膠和黃原膠降低了馬鈴薯淀粉糊和葛根淀粉糊的觸變環(huán)面積。這可能是親水膠體與滲漏直鏈淀粉分子、支鏈淀粉分子之間相互作用或纏結(jié)，強(qiáng)化了樣品的結(jié)構(gòu)[17]。

2.3 微流變學(xué)性質(zhì)分析

光學(xué)微流變技術(shù)通過跟蹤粒子的布朗運(yùn)動(dòng)來計(jì)算粒子的均方根位移（MSD），能在無損條件下表征樣品的黏彈特性[25-26]。對(duì)于純黏性流體，粒子可以自由運(yùn)動(dòng)，MSD曲線呈現(xiàn)線性。相反，對(duì)于黏彈性樣品，液滴之間相互作用形成“籠”狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，粒子受到“籠”的限制不能自由移動(dòng)，MSD曲線呈非線性[26]。圖 4顯示了小麥淀粉-親水膠體復(fù)配物的均方根位移與去相關(guān)時(shí)間關(guān)系曲線。由圖 4可以看出，所有樣品的 MSD曲線呈非線性，可以分為三個(gè)區(qū)域：斜率區(qū) I（0.001～0.01 s）、平臺(tái)區(qū)（0.01～10 s）、斜率區(qū) II（10～100 s）。在斜率區(qū) I（0.001～0.01 s），淀粉糊MSD曲線近似直線狀，淀粉粒子的MSD隨去相關(guān)時(shí)間呈線性增加，說明初始階段淀粉糊尚未形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。隨著時(shí)間延長(zhǎng)（0.01～10 s），MSD曲線出現(xiàn)平臺(tái)區(qū)，單位去相關(guān)時(shí)間內(nèi)淀粉粒子的運(yùn)動(dòng)范圍逐漸縮小，表明淀粉鏈相互作用逐漸形成凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，限制了淀粉粒子的運(yùn)動(dòng)。平臺(tái)區(qū)的高度（即 MSD值）可以反映樣品的彈性指數(shù)（EI），表征樣品網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的致密程度。平臺(tái)區(qū)的斜率反映樣品類固體或類液體的特征，用固液平衡指數(shù)（SLB）表征[27]。0.5＜SLB＜1時(shí)，黏性行為占主導(dǎo)；0＜SLB＜0.5時(shí)，彈性行為占主導(dǎo)。

圖4 小麥淀粉-親水膠體復(fù)合體系的均方根位移與去相關(guān)時(shí)間關(guān)系圖Fig.4 Relationship between mean square displacement and decorrelation time of WS and WS-gum blends

平臺(tái)區(qū)之后，在較長(zhǎng)去相關(guān)時(shí)間（10～100 s），MSD再次出現(xiàn)斜率區(qū)II，斜率區(qū)II的斜率明顯高于斜率區(qū) I，表明淀粉粒子能夠擺脫凝膠網(wǎng)絡(luò)束縛，出現(xiàn)粒子遷移現(xiàn)象。斜率區(qū)II的斜率，反映樣品的宏觀黏度（MVI），斜率越大，粒子運(yùn)動(dòng)的平均速度越大，樣品的宏觀黏度越小。添加親水膠體后，平臺(tái)區(qū)的高度 MSD值顯著降低，WS-A1L1表現(xiàn)出最低的 MSD值，復(fù)合體系的彈性增強(qiáng)[28]。添加親水膠體后，斜率區(qū)II的斜率降低，粒子運(yùn)動(dòng)的平均速度減小，表明小麥淀粉-親水膠體復(fù)合體系的宏觀黏度更高。

如表3所示，加入親水膠體后，復(fù)合體系的EI和 MVI值均升高，WS-A2表現(xiàn)出比WS-L2更高的 EI和 MVI值。與 WS-A2和 WS-L2相比，WS-AnLm表現(xiàn)出更高的EI和MVI值。WS-A1L1的 EI和 MVI值最高分別為 15.5×10-3nm-2和0.41 nm-2·s。相反，加入親水膠體后，復(fù)合體系的SLB值由0.53降低到0.39。Xu等[29]研究表明添加微晶纖維素能提高姜黃素乳液凝膠的 EI和MVI值。He等[27]發(fā)現(xiàn)添加抗性玉米淀粉和蔗糖能提高酪蛋白凝膠的MVI值，降低SLB值。這可能是小麥淀粉和親水膠體之間通過氫鍵或離子鍵發(fā)生相互作用，增強(qiáng)了粒子運(yùn)動(dòng)的阻力，粒子需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能擺脫凝膠網(wǎng)絡(luò)束縛，表現(xiàn)出更高的EI和MVI值[26]。

表3 小麥淀粉-親水膠體復(fù)合體系的微流變學(xué)特性參數(shù)Table 3 Micro-rheological parameters of WS and WS-gum blends

2.4 RVA性質(zhì)分析

如表4所示，加入親水膠體后，樣品的峰值黏度（PV）和末值黏度（FV）明顯增加，分別提高了 1 060～1 394 cP 和 581～1 456 cP。WS-A2的PV和FV值均高于WS-L2。與WS-A2和WS-L2相比，WS-AnLm表現(xiàn)出更高的PV值。所有樣品中，WS-A1L1具有很高的FV值，為6 449 cP。這與Zhang等[11]和da Silva Costa等[30]報(bào)道的添加瓜爾膠和黃原膠提高了玉米淀粉和木薯淀粉黏度的趨勢(shì)一致。Zhang等[15]報(bào)道改性淀粉和田菁膠比例為1∶4時(shí)的小麥淀粉-膠體復(fù)配物體系具有最高的黏度。這可能是糊化過程中，親水膠體溶于水形成黏稠的溶液，同時(shí)直鏈淀粉滲漏，使復(fù)合體系黏度增加[31]。另一個(gè)原因可能是親水膠體與滲漏直鏈淀粉或支鏈淀粉之間通過氫鍵相互作用，相互纏結(jié)或交聯(lián)，使復(fù)合體系黏度增大[11]。

表4 小麥淀粉-親水膠體復(fù)合體系的糊化參數(shù)Table 4 Pasting parameters of WS and WS-gum blends

衰減值（BD）表征持續(xù)加熱過程和剪切力作用下膨脹的淀粉顆?？辜羟邢』芰Φ膹?qiáng)弱[31]?；厣担⊿B）代表冷卻時(shí)淀粉鏈重結(jié)晶的程度。添加親水膠體可提高小麥淀粉的BD值和SB值分別達(dá)327 cP和1 293 cP，WS-A1L1表現(xiàn)出最高的 BD值。Liu等[31]也發(fā)現(xiàn)添加木瓜籽膠顯著提高了虎杖淀粉的BD值。Zhang等[11]證實(shí)添加瓜爾膠和黃原膠，小麥淀粉的BD值和SB值呈上升趨勢(shì)。Lin等[18]報(bào)道添加黃原膠和魔芋膠顯著提高了抗性綠豆淀粉的BD值和SB值。這可能是小麥淀粉-親水膠體復(fù)合體系黏度增加，使得施加在膨脹淀粉顆粒上的剪切力遠(yuǎn)大于淀粉-水懸浮液中的剪切力，導(dǎo)致復(fù)合體系的BD值更高[31]。SB值增加的原因可能是親水膠體與淀粉之間具有不相容性，導(dǎo)致滲漏直鏈淀粉的有效濃度增加，直鏈淀粉和親水膠體間的相互作用增強(qiáng)[30]。

2.5 硬度分析

如圖5所示，添加親水膠體可降低小麥淀粉樣品的凝膠硬度。與 WS凝膠相比，WS-A2和WS-L2的凝膠硬度分別降低28%和16%，表明添加親水膠體可以使淀粉凝膠質(zhì)地變得更柔軟。Liu等[24]和Zheng等[17]也發(fā)現(xiàn)了類似的變化趨勢(shì)，他們報(bào)道添加大豆可溶性多糖和黃原膠降低了蓮子淀粉和葛根淀粉的凝膠硬度。這可能是親水膠體在淀粉三維網(wǎng)狀組織中形成屏障，阻止了淀粉羥基之間的締結(jié)[13]。WS-A2的凝膠硬度比 WS-L2約低23 g。與WS-A2和WS-L2相比，WS-AnLm表現(xiàn)出更低的凝膠硬度。所有淀粉凝膠中，WS-A1L1的凝膠硬度最低，為 96 g，比 WS-A2和 WS-L2的凝膠硬度分別降低了24%和36%，表明AG和LBG之間存在協(xié)同效應(yīng)，明顯阻止了小麥淀粉凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成。Zhang等[15]研究表明添加田菁膠和改性淀粉復(fù)配物使小麥淀粉具有最低的凝膠硬度。

圖5 小麥淀粉-親水膠體復(fù)合體系的凝膠硬度Fig.5 Gel firmness of WS and WS-gum blends

3 結(jié)論

添加海藻酸鈉（AG）和刺槐豆膠（LBG）可以提高小麥淀粉凝膠的 G′、G″、EI、MVI和 K值，增強(qiáng)小麥淀粉-親水膠體復(fù)合體系凝膠的黏彈性和稠度。不同配比的AG和LBG對(duì)小麥淀粉凝膠的流變學(xué)特性和質(zhì)構(gòu)特性影響不同。AG和LBG質(zhì)量比為1∶1時(shí)，AG和LBG之間存在協(xié)同作用，可以改善小麥淀粉凝膠的流變學(xué)特性，增強(qiáng)小麥淀粉凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。本文的研究結(jié)果可為AG-LBG復(fù)配物在淀粉凝膠類食品中的應(yīng)用提供理論參考。