摘要:" 本研究以復(fù)合率為指標,探索小麥淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物制備的最佳工藝,并對小麥淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的結(jié)構(gòu)、消化特性和溶解度、膨脹率、凍融性等理化特性進行了分析。結(jié)果表明,最適于與小麥淀粉復(fù)合的脂質(zhì)為月桂酸。最佳復(fù)合條件為,復(fù)合時間66 min,溫度75 ℃,脂質(zhì)添加量5%,小麥淀粉與蒸餾水的質(zhì)量體積比(料液比)1∶10,該條件下小麥淀粉-月桂酸復(fù)合物的復(fù)合率為88.74%。小麥淀粉-月桂酸復(fù)合物快速消化淀粉(RDS)含量顯著低于小麥淀粉(P<0.05),慢消化淀粉(SDS)含量和抗性淀粉(RS)含量顯著高于小麥淀粉(P<0.05)。在復(fù)合時間為66 min時,小麥淀粉-月桂酸復(fù)合物中抗性淀粉和慢消化淀粉含量最高,快速消化淀粉含量最低。小麥淀粉-月桂酸復(fù)合物溶解性和膨脹率顯著低于小麥淀粉(P<0.05),在復(fù)合時間為66 min時,小麥淀粉-月桂酸復(fù)合物溶解性和膨脹率最低。表明該工藝條件下制備得到的小麥淀粉-月桂酸復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)相對致密,凍融穩(wěn)定性較高。
關(guān)鍵詞:" 小麥淀粉;小麥淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物;理化特性
中圖分類號:" S512.1""" 文獻標識碼:" A""" 文章編號:" 1000-4440(2024)12-2377-10
收稿日期:2024-01-29
基金項目:河南省科技攻關(guān)項目(232102111060);中國工程科技發(fā)展戰(zhàn)略河南研究院2023年戰(zhàn)略咨詢研究項目(2023HENYB01);河南牧業(yè)經(jīng)濟學院食品科學與工程重點學科項目(XJXK202203)
作者簡介:楊盛茹(1988-),女,河南商丘人,博士研究生,講師,主要研究方向為天然活性產(chǎn)物。(E-mail)81692@hnuahe.edu.cn
通訊作者:侯銀臣,(E-mail)80891@hnuahe.edu.cn
楊盛茹,張秋雙,溫許康,等. 小麥淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的制備及其理化特性[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學報,2024,40(12):2377-2386.
doi:10.3969/j.issn.1000-4440.2024.12.021
Preparation and physicochemical properties of the wheat starch-lipid complex
YANG Shengru1," ZHANG Qiushuang2," WEN Xukang1," XIAO Wenhui1," WU Kaige1," ZOU Jian1," NIU Wenfei1," ZHANG Puyue1," DUAN Jun1," HOU Yinchen1
(1.College of Food and Bioengineering, Henan University of Animal Husbandry and Economy, Zhengzhou 450046, China; 2.Henan Province Institute of Veterinary Drug and Feed Control, Zhengzhou 450001, China)
Abstract:" In this study, the optimum technology for preparation of the wheat starch-lipid complex was explored with the complex rate as the index, and the structure, digestibility, solubility, swelling rate and freeze-thaw property of the wheat starch-lipid complex were analyzed. The results showed that lauric acid was the most suitable lipid to compound with wheat starch. The optimum compound conditions were compound time 66 min, temperature 75 ℃, lipid content 5%, mass/volume ratio of wheat starch to distilled water 1∶10. Under these conditions, the complex rate of the wheat starch-lauric acid complex was 88.74%. The content of rapidly digestible starch (RDS) of the wheat starch-lauric acid complex was significantly lower than that of wheat starch (P<0.05), while the contents of slowly digestible starch (SDS) and resistant starch (RS) were significantly higher than those of wheat starch (P<0.05). The content of RS and SDS was the highest, and the content of rapidly digestible starch was the lowest in the complex of wheat starch-lauric acid at 66 min. The solubility and swelling rate of the wheat starch-lauric acid complex were significantly lower than those of wheat starch (P<0.05). The solubility and swelling rate of the wheat starch-lauric acid complex were the lowest at 66 min. The results showed that the crystal structure of the prepared wheat starch-lauric acid complex was relatively compact, and its freeze-thaw stability was high.
Key words:" wheat starch;wheat starch-lipid complex;physicochemical properties
小麥是世界上最重要的谷類作物,小麥制品提供的能量占全球人口能量攝入的20%。淀粉是人體主要能量來源,小麥胚乳的主要成分就是淀粉,小麥胚乳的營養(yǎng)成分對食品質(zhì)量和人類健康有重要影響。淀粉在口腔或腸胃內(nèi)被消化,最終水解成葡萄糖,導(dǎo)致胰島素和血糖水平升高。糖尿病和肥胖癥人數(shù)逐年增加,淀粉類食物會引發(fā)血糖升高,因此糖尿病患者對淀粉類食物的攝入量受到嚴格控制,此外碳水化合物攝入過多也會影響人體健康。因此,開發(fā)一種能降低淀粉消化率的方法具有重要意義。
淀粉可分為慢消化淀粉(SDS)、快速消化淀粉(RDS)和抗性淀粉(RS)。RDS在小腸中被快速吸收利用,導(dǎo)致血糖快速上升;SDS在小腸中被緩慢消化,血糖上升緩慢;RS在大腸中被微生物發(fā)酵為短鏈的脂肪酸,不會被分解成葡萄糖。SDS和RS都能夠降低血糖指數(shù)。RDS含量較低,SDS和RS含量較高的淀粉類食物對糖尿病患者健康有益。RS包括RS1、RS2、RS3、RS4、RS5 5種亞型,每種亞型具有不同的營養(yǎng)特性。RS5由淀粉與脂質(zhì)復(fù)合而成,與純淀粉相比,RS5在腸道中消化速率較慢。淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物對預(yù)防慢性疾病具有積極作用,因此受到廣泛關(guān)注。淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物理化性質(zhì)受諸多因素影響,如直鏈淀粉的聚合度、脂質(zhì)類型、制備方法和復(fù)合條件。申瑞玲等以藜麥淀粉為原料,探索出制備藜麥淀粉-硬脂酸復(fù)合物的最佳制備方法為脂質(zhì)與淀粉比例1∶12(質(zhì)量比),溫度60 ℃,添加14 mL 0.1 mol/L HCl,復(fù)合時間30 min。劉靜娜等用玉米淀粉作為原料,確定了高壓均質(zhì)制備脂質(zhì)復(fù)合物的最佳工藝為高壓均質(zhì)壓力100 MPa,脂質(zhì)添加量0.5%,高壓均質(zhì)3次,95 ℃糊化處理。Lu等用2種方法制備了淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物,結(jié)果表明先對淀粉進行預(yù)糊化,再加入脂肪酸更有利于小麥淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的形成。此外,脂質(zhì)的類型、脂質(zhì)配體的碳鏈長度也會影響淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的結(jié)構(gòu)和功能。因此本研究擬以小麥淀粉為淀粉原料,在小麥淀粉溶液中分別添加硬脂酸、棕櫚酸、油酸、月桂酸4種脂肪酸,制備小麥淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物,并進一步比較4種小麥淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物復(fù)合率、形態(tài)結(jié)構(gòu)、消化特性、溶解度和膨脹率、凍融性等,以期為制備小麥抗性淀粉提供理論依據(jù)。
1" 材料與方法
1.1" 材料與試劑
小麥淀粉(食品級),鄭州市戀味實業(yè)有限公司產(chǎn)品;α-淀粉酶(10 000 U/g),上海源葉生物科技有限公司產(chǎn)品;糖化酶(生物試劑,1×105U/g),上海源葉生物科技有限公司產(chǎn)品;硬脂酸、棕櫚酸、油酸(分析純),天津市天力化學試劑有限公司產(chǎn)品;月桂酸(分析純),天津市大茂化學試劑廠產(chǎn)品。其他所用試劑均是分析純。
1.2" 儀器與設(shè)備
TDZ4-WS離心機,上海盧湘儀離心機儀器有限公司產(chǎn)品;BlurStar B紫外可見分光光度計,北京萊伯泰科儀器股份有限公司產(chǎn)品;HH-6數(shù)顯恒溫水浴鍋,方科儀器(常州)有限公司產(chǎn)品;DF-101S型磁力攪拌器,鞏義市予華儀器有限責任公司產(chǎn)品;IRTracer-100型傅里葉紅外光譜分析儀,日本島津公司產(chǎn)品。
1.3" 試驗方法
1.3.1" 小麥淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的制備nbsp; 參照常豐丹的方法制備小麥淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物并稍加改進。首先稱取2.00 g小麥淀粉與蒸餾水混合,配制成淀粉懸浮液,45 ℃恒溫水浴振蕩30 min,使淀粉膨脹,加入溶于無水乙醇中的脂肪酸(10%,m/v),恒溫水浴振蕩。然后將復(fù)合溶液3 500 g離心15 min,并用50%乙醇洗滌沉淀物。重復(fù)上述操作數(shù)次直到上清液澄清,將沉淀物置于烘箱中,40 ℃干燥,研磨,并過100目網(wǎng)篩。
1.3.2" 小麥淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物復(fù)合率的測定" 復(fù)合率的測定參考Chao等方法并稍作調(diào)整。具體操作為稱取0.4 g復(fù)合物樣品放入50 mL離心管,加蒸餾水至5 mL,在沸水浴中加熱10 min,冷卻后加入25 mL蒸餾水并振蕩2 min,3 000 r/min離心15 min,取上清液500 μL,與15 mL蒸餾水、2 mL碘液(1.3% I2和2.0% KI)充分混合,于620 nm處測吸光度值。
CI=A小麥淀粉-A小麥淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物A小麥淀粉×100%(1)
式中,CI為復(fù)合率;A為吸光度。
1.3.3" 小麥淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的脂質(zhì)篩選" 根據(jù)方法1.3.1小麥淀粉脂質(zhì)復(fù)合物制備的方法,分別選擇硬脂酸、棕櫚酸、油酸和月桂酸與小麥淀粉復(fù)合,復(fù)合后測定小麥淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的復(fù)合率,篩選出最佳的脂質(zhì)。
1.3.4" 小麥淀粉-脂質(zhì)復(fù)合工藝優(yōu)化
1.3.4.1" 單因素試驗" 按照方法1.3.1小麥淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物制備方法制備小麥淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物,根據(jù)方法1.3.2小麥淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物復(fù)合率進行單因素試驗,分別探究制備小麥淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的脂肪酸添加量、復(fù)合溫度、時間、料液比。單因素試驗設(shè)置如表1所示。
1.3.4.2" 響應(yīng)面優(yōu)化試驗" 綜合單因素試驗結(jié)果,選取添加量、復(fù)合溫度、復(fù)合時間作為因素,三因素三水平試驗設(shè)置如表2所示。
1.4" 復(fù)合物的紅外光譜分析
將樣品與KBr按照1∶100(質(zhì)量比)混合,研磨后壓成透明薄片,用4 000 cm-1~500 cm-1光譜掃描,分辨率為4 cm-1。
1.5" 復(fù)合物的理化性質(zhì)測定
1.5.1" 葡萄糖標準曲線的繪制" 分別取0 mL、0.2 mL、0.4 mL、0.8 mL、1.0 mL、1.2 mL葡萄糖標準溶液注入具塞刻度試管(10 mL),補充去離子水至2.0 mL,加入4.00 mL 3,5-二硝基水楊酸試劑(表3)。沸水浴5 min后立即降至室溫后定容,配制的葡萄糖標準溶液分別為0 mg/mL、0.02 mg/mL、0.04 mg/mL、0.08 mg/mL、0.10 mg/mL、0.12 mg/mL。于540 nm處測定吸光值。繪制的標準曲線為:Y=5.759 76x-0.090 82,R2=0.998 78。
1.5.2" 體外消化的測定取100 mg樣品,加入15 mL醋酸鹽緩沖溶液(pH 5.2,0.2 mol/L),沸水浴30 min,冷卻后加入α-淀粉酶(290 U/mL)和糖化酶(15 U/mL)混合液10 mL,37 ℃振蕩120 min,分別在水解20 min、120 min時取1 mL酶解液,加入4 mL無水乙醇,4 000 r/min離心20 min,取上清液1 mL,加去離子水至2 mL,加入4 mL DNS試劑,沸水浴5 min后定容至10 mL。在波長540 nm處分別測定水解20 min、120 min酶解液的吸光值,對照標準曲線,按照以下公式計算出快速消化淀粉含量(RDS)、慢消化淀粉含量(SDS)和抗性淀粉含量(RS)。
RDS=G20×0.9TS×100%(2)
SDS=(G120-G20)×0.9TS×100%(3)
RS=TS-(G120+G20)TS×100%(4)
式中,G20為淀粉酶水解20 min產(chǎn)生的葡萄糖量(mg);G120為淀粉酶水解120 min產(chǎn)生的葡萄糖量(mg);TS為樣品中總淀粉量(mg)。
1.5.3" 淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物溶解度和膨脹率的測定" 稱取0.5 g樣品加入25 mL蒸餾水。在50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃的條件下振蕩30 min,然后冷卻至25 ℃,3 000 r/min離心15 min,取上清液,于105 ℃干燥120 min。
溶解度=C/M×100%(5)
膨脹度=W/M×100%(6)
式中,C是干燥上清液后殘余淀粉量,單位g;M是樣品量,單位g;W為沉淀量,單位g。
1.5.4" 淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物凍融穩(wěn)定性的測定" 取樣品1 g,加入16 mL去離子水,置于水浴鍋中沸水浴30 min后,置于10 mL預(yù)先稱重的離心管中,放入-20 ℃冰箱中冷凍24 h,在30 ℃水浴鍋中解凍4 h,將離心管在1 500 g下離心15 min,棄上清液。凍融循環(huán)重復(fù)3次,計算析水率。
析水率= WM×100%(7)
式中,W為析出水分的重量,單位g;M為總樣品重量,單位g。
1.6" 試驗數(shù)據(jù)處理
試驗數(shù)據(jù)用3次試驗平均值±標準差表示,用SPSS軟件分析處理試驗數(shù)據(jù),P<0.05表示差異顯著。
2" 結(jié)果與分析
2.1" 脂質(zhì)的篩選
硬脂酸、棕櫚酸、油酸和月桂酸的碳鏈長度不相同,因此復(fù)合率也不相同。由圖1可知,在相同復(fù)合條件下(復(fù)合溫度75 ℃,復(fù)合時間30 min,料液比1∶10,脂質(zhì)添加量5%),月桂酸的復(fù)合率顯著高于油酸、硬脂酸、棕櫚酸(P<0.05),月桂酸的復(fù)合率為74.9%。復(fù)合率與脂質(zhì)的碳鏈長度呈負相關(guān),脂質(zhì)的碳鏈越長,空間位阻也會增大,脂質(zhì)難以進入長碳鏈淀粉顆粒的內(nèi)部,與淀粉顆粒結(jié)合。相反,脂質(zhì)的碳鏈越短,則脂質(zhì)受到的空間位阻就越小,越容易與淀粉顆粒結(jié)合,月桂酸的碳鏈較短,僅有12個碳原子。
2.2" 單因素試驗結(jié)果
2.2.1" 月桂酸添加量對復(fù)合率的影響" 分別添加1%、3%、5%、7%、9%月桂酸,由圖2可知,當月桂酸添加量為1%~5%,復(fù)合率隨著脂質(zhì)添加量的增加而升高,當月桂酸添加量為5%,復(fù)合率達到最大值,為87.8%。當月桂酸添加量為5%~9%,復(fù)合率隨著脂質(zhì)添加量的增加逐漸下降并趨于穩(wěn)定。這是因為隨著脂質(zhì)添加量的增加,淀粉顆粒與脂質(zhì)結(jié)合度會越來越大,隨著脂質(zhì)添加量的進一步增多,多余的脂質(zhì)分子難以進入淀粉顆粒的內(nèi)部,因此復(fù)合率趨于穩(wěn)定。
2.2.2" 復(fù)合溫度對復(fù)合率的影響" 由圖3可知,當復(fù)合溫度為55~75 ℃,隨著溫度的升高,復(fù)合率不斷升高,復(fù)合溫度為75 ℃時,復(fù)合率最高,為80%。當復(fù)合溫度為75~95 ℃,隨著復(fù)合溫度的升高復(fù)合率下降。這是因為溫度過高會導(dǎo)致乙醇揮發(fā),淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的雙螺旋結(jié)構(gòu)被破壞,復(fù)合物結(jié)構(gòu)內(nèi)部的疏水基團外露,脂肪酸脫落,復(fù)合率降低。因此,隨著溫度的升高,復(fù)合率總體呈先上升后下降的趨勢。
2.2.3" 復(fù)合時間對復(fù)合率的影響" 由圖4可知,當復(fù)合時間為30~60 min,復(fù)合率隨著復(fù)合時間的延長而升高。復(fù)合時間為60 min時,復(fù)合率最大,為84.6%。當復(fù)合時間為60~150 min,復(fù)合率隨著復(fù)合時間的延長而下降。這是因為隨著復(fù)合時間的延長,小麥淀粉與月桂酸接觸更加充分,復(fù)合率升高。但是當復(fù)合時間過長,月桂酸傾向于自聚,不與小麥淀粉形成復(fù)合物,從而導(dǎo)致復(fù)合率降低。
2.2.4" 料液比對復(fù)合率的影響" 料液比為小麥淀粉與蒸餾水的質(zhì)量體積比。由圖5可知,料液比為1∶10時復(fù)合效果較好,復(fù)合率顯著高于料液比為1∶5、1∶20、1∶30、1∶40時。經(jīng)過顯著性分析,選擇脂質(zhì)添加量、復(fù)合溫度、復(fù)合時間3個因素進行優(yōu)化。
2.3" 響應(yīng)面試驗結(jié)果
根據(jù)Box-Behnken中心組合設(shè)計原理,響應(yīng)面試驗結(jié)果如表4所示。
對線性模型、兩因子交互作用模型、二階效應(yīng)模型進行方差分析。如表5所示,二階效應(yīng)模型顯著(P<0.01),失擬項不顯著(P>0.05),因此選擇二階效應(yīng)模型。
利用DesignExpert8.0.6.1軟件對表4中的試驗數(shù)據(jù)進行二次多項回歸擬合分析,得到回歸模型Y=-153.550 00+7.216 88X1+5.564 87X2+0.970 75X3+7.750 00×103X1X2+0.030 38X1X3+0.015 63X2X3-0.808 12X21-0.038 93X22-0.052 80X23。方差分析結(jié)果如表6所示,該模型F=43.93,Plt;0.000 1,表明該方程可以在任何變量值的組合下進行預(yù)測。該模型中X3為極顯著影響因素(Plt;0.01),通過F檢驗,三因素對復(fù)合率的影響由大到小依次為X3>X2>X1。失擬項為1.432 7,P=0.357 7,表明失擬項不顯著,試驗誤差較小,因此該模型能對小麥淀粉-脂質(zhì)復(fù)合率進行有效的預(yù)測和分析。
回歸模型Y=-153.550 00+7.216 88X1+5.564 87X2+0.970 75X3+7.750 00×103X1X2+0.030 38X1X3+0.015 63X2X3-0.808 12X21-0.038 93X22-0.052 80X23。X1:脂質(zhì)添加量;X2:復(fù)合溫度;X3:復(fù)合時間。
對試驗數(shù)據(jù)進行預(yù)測分析,如圖6所示,數(shù)據(jù)點無規(guī)則分布,說明此組數(shù)據(jù)可以準確反映試驗的真實性。如圖7所示,數(shù)據(jù)點幾乎分布在一條直線上,殘差基本符合正態(tài)分布。
圖8為復(fù)合時間60 min,脂質(zhì)添加量和復(fù)合溫度的3D響應(yīng)面模型。當脂質(zhì)添加量為3%~5%,復(fù)合率隨脂質(zhì)添加量的增加而增大,當脂質(zhì)添加量超過5%,復(fù)合率隨脂質(zhì)添加量的增加而減小。這是因為當脂質(zhì)添加量較少時,淀粉顆粒能夠與脂質(zhì)充分結(jié)合,復(fù)合率隨著脂質(zhì)添加量的增加而增大,但當脂質(zhì)添加過多,多余的脂質(zhì)無法進入淀粉顆粒內(nèi)部,從而導(dǎo)致復(fù)合率下降。復(fù)合溫度為65~75 ℃,復(fù)合率隨著復(fù)合溫度上升而增大,當復(fù)合溫度高于75 ℃,復(fù)合率隨著復(fù)合溫度上升而減小。這是因為當溫度過高時,淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的雙螺旋結(jié)構(gòu)會被破壞,結(jié)構(gòu)內(nèi)部的疏水基團外露,脂肪酸脫落,導(dǎo)致復(fù)合率降低。
圖9為脂質(zhì)添加量與復(fù)合時間的3D響應(yīng)面模型。復(fù)合時間為30~60 min,脂質(zhì)添加量為3%~5%,復(fù)合率隨著復(fù)合時間的延長和脂質(zhì)添加量的增加而增大。但復(fù)合溫度過高或者脂質(zhì)添加量過多,復(fù)合率下降。這是因為月桂酸發(fā)生自聚,小麥淀粉與月桂酸的結(jié)合率會降低。
圖10為復(fù)合溫度與復(fù)合時間的3D響應(yīng)面模型。提高溫度或增加時間會提高復(fù)合率,但當溫度超過75 ℃時,復(fù)合率下降。由圖10可知,小麥淀粉-月桂酸最佳制備條件為,月桂酸添加量5%,復(fù)合時間66 min,復(fù)合溫度75 ℃。隨后進行驗證試驗,以評估模型的準確性。在該最佳條件下,小麥淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的復(fù)合率的預(yù)測值為88.698 1%,實際值為88.74%。預(yù)測值與實測值高度吻合,表明該模型適用于預(yù)測小麥淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物最佳制備條件。
2.4" 淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的傅里葉紅外分析結(jié)果
紅外光譜常見的吸收區(qū)域主要包括-OH 3 700~3 200 cm-1、C-H 3 100~2 800 cm-1、C=O 2 000~1 500 cm-1、伯醇羥基 C-O 伸縮振動1 200~1 100 cm-1。由圖11可知,復(fù)合物在2 850 cm-1 和1 710 cm-1 處出現(xiàn)了2個較強的吸收峰,這是由于脂肪酸中亞甲基的不對稱伸縮和脂肪酸中羰基的伸縮振動,證明了復(fù)合物的形成。
2.5" 小麥淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物對淀粉性質(zhì)的影響
2.5.1" 消化特性" 由圖12可知,小麥淀粉-月桂酸復(fù)合物快速消化淀粉(RDS)含量顯著低于小麥淀粉(P<0.05),慢消化淀粉(SDS)含量和抗性淀粉(RS)含量升高顯著高于小麥淀粉(P<0.05),表明小麥淀粉-月桂酸復(fù)合物的淀粉難以被消化。當復(fù)合時間為0~66 min,隨著復(fù)合時間的延長,抗性淀粉含量逐漸升高,在復(fù)合時間為66 min時抗性淀粉含量達到最高,為25%,當復(fù)合時間超過66 min,抗性淀粉的含量呈下降趨勢。當復(fù)合時間為0~66 min,隨著復(fù)合時間的延長,快速消化淀粉含量逐漸下降,在復(fù)合時間為66 min時,快速消化淀粉含最低,為40.34%。當復(fù)合時間為0~66 min,隨著復(fù)合時間的延長,慢消化淀粉含量逐漸升高,在復(fù)合時間為66 min時慢消化淀粉含量達到最高,為35.03%,當復(fù)合時間超過66 min時,慢消化淀粉的含量呈下降趨勢??芍趶?fù)合時間為66 min時,小麥淀粉-月桂酸復(fù)合物的抗消化能力最佳。
2.5.2" 膨脹率和溶解度" 由圖13可知,與小麥淀粉相比,小麥淀粉-月桂酸復(fù)合物的溶解度和膨脹率顯著降低(P<0.05)。與小麥淀粉相比,復(fù)合時間為30 min、66 min、90 min、120 min、150 min的小麥淀粉-月桂酸復(fù)合物的溶解度分別顯著降低了0.80個百分點、3.03個百分點、1.97個百分點、1.59個百分點、1.49個百分點(P<0.05)。與小麥淀粉相比,復(fù)合時間為30 min、66 min、90 min、120 min、150 min的小麥淀粉-月桂酸復(fù)合物的膨脹率分別顯著降低了0.99個百分點、2.65個百分點、2.25個百分點、1.02個百分點、0.80個百分點(P<0.05)。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是復(fù)合物的外表皮被脂質(zhì)分子包裹,淀粉難以接觸水分子,淀粉分子與水分子的相互作用減弱。另外淀粉的熟化程度也會影響小麥淀粉-月桂酸復(fù)合物的溶解度和膨脹率。
2.5.3" 凍融穩(wěn)定性" 由圖14可知,與小麥淀粉相比,小麥淀粉-月桂酸復(fù)合物凍融穩(wěn)定性顯著提高(P<0.05)。淀粉的析水率越低,凍融穩(wěn)定性越好。小麥淀粉的析水率為65%,復(fù)合溫度66 min的小麥淀粉-月桂酸復(fù)合物的析水率最低,為45%。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是小麥淀粉-月桂酸復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)相對致密,凍融穩(wěn)定性較好。
3" 結(jié)論
將小麥淀粉分別與棕櫚酸、硬脂酸、月桂酸、油酸等脂質(zhì)復(fù)合,通過水浴加熱,制備出小麥淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物。復(fù)合率最高的脂質(zhì)為月桂酸,復(fù)合率為74.9%。對脂肪酸添加量、復(fù)合時間、溫度和液料比4個因素進行優(yōu)化,得到最佳復(fù)合時間為66 min,最佳復(fù)合溫度為75 ℃,最佳脂質(zhì)的添加量為5%,最佳料液比為1∶10(小麥淀粉和蒸餾水的質(zhì)量體積比),此時復(fù)合率為88.74%。通過傅里葉紅外分析,C-H、C=O處出現(xiàn)了2個較強的吸收峰,這2個峰為脂肪酸中亞甲基的不對稱伸縮和脂肪酸中羰基的伸縮振動,能夠證明復(fù)合物的形成。對小麥淀粉-月桂酸復(fù)合物的消化特性進行分析,發(fā)現(xiàn)小麥淀粉-月桂酸復(fù)合物快速消化淀粉(RDS)含量顯著低于小麥淀粉(P<0.05),慢消化淀粉(SDS)含量和抗性淀粉(RS)含量顯著高于小麥淀粉(P<0.05)。在復(fù)合時間為66 min時,小麥淀粉-月桂酸復(fù)合物中抗性淀粉和慢消化淀粉含量最高,快速消化淀粉含量最低。小麥淀粉-月桂酸復(fù)合物溶解性和膨脹率顯著低于小麥淀粉(P<0.05),在復(fù)合時間為66 min時,小麥淀粉-月桂酸復(fù)合物溶解性和膨脹率最低。小麥淀粉-月桂酸復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)相對致密,復(fù)合物的凍融穩(wěn)定性較高。
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(責任編輯:成紓寒)