糯玉米淀粉的研究进展

丁卫英，张 玲，韩基明，张江宁，杨 春

（山西省农业科学院农产品加工研究所/特色农产品加工山西省重点实验室，山西 太原 030031）

糯玉米，也称蜡质玉米，是普通玉米的突变种，经过人工选育出的一系列新品种。在我国的吉林、江苏、浙江、山东、山西等地都有大面积的种植。糯玉米中淀粉含量为65%～75%，普通玉米淀粉是由1/3左右的直链淀粉和2/3的支链淀粉组成，而糯玉米淀粉基本上都是支链淀粉组成，因此，糯玉米淀粉与普通玉米淀粉相比容易糊化，老化速度慢，消化率也高，膨胀力是普通玉米淀粉的2.7倍左右[1]，透明度高、黏性大、适口性好，在酿酒、食品添加剂及饲料中有很好的应用[2]。糯玉米淀粉经改性后，其开发利用前景更为广泛。

1 糯玉米淀粉的特性

糯玉米淀粉颗粒与普通玉米相似，呈球状或多边形状，由大颗粒和小颗粒构成，颗粒表面较平滑[3]。研究表明，淀粉颗粒的微晶结构是影响其理化和功能特性的重要因素之一，破坏淀粉的微晶结构可使淀粉颗粒发生一系列不可逆的变化，如膨胀、糊化、溶解、光学双折射率降低、双螺旋结构解开和分散等[4]。研究表明，不同品种玉米的结晶度表现为糯玉米＞普通玉米＞甜玉米。Fiedorowice和Rebilas研究表明糯玉米淀粉碘结合力在0.78左右[5]，陆大雷[7]参照Chang Y等人[6]的方法测定蓝值、最大吸收波及碘结合力并加以改进，测得糯玉米淀粉碘结合力的变化幅度为0.56～1.05，膨胀度在不同品种间的变幅为12.9～25.3 g/g，持水力变幅为97.4%～194.5%。回复值变化为1.9～21.7 RVU，峰值时间和糊化温度变幅分别为 3.9～4.4 min和69.8～73.9℃[7]。 糯玉米有较大的膨胀度和溶解度，随温度升高而逐渐增大，是普通玉米的2.7倍，主要原因有支比、分子量、分子链长及其构成的影响[8]。淀粉溶解度增加，颗粒膨胀，直链淀粉游离出来，糊化透光率也会相应的增加。Sandhu K S等人[9]发现，由于糯玉米有较高的转变温度，糯玉米的起始糊化温度、峰值温度、终值温度和热焓值都比普通玉米高，且与普通玉米相反，盐处理并不能降低糯玉米淀粉的糊化温度和峰值温度。Singh N等人[10]的研究表明，糯玉米淀粉的糊化温度、终值黏度和回复值都低于普通玉米，而峰值和崩解值则高于普通玉米，与普通玉米的流变学特性存在显著差异。由于支链淀粉含量高，糯玉米淀粉形成的凝胶硬度较低。而长时间低温冷藏淀粉回生，使其强度增加、黏度降低[11]。

2 糯玉米淀粉的提取

糯玉米淀粉的提取方法一般采用碱法提取、湿法提取及酶水解法。工艺流程一般为：原料→清洗→粉碎→浸泡→磨浆→过滤→静置→脱水→干燥→粗淀粉，不同方法的区别在于浸泡液、浸泡条件、分离方法，以及根据试验需要决定是否需要除去蛋白质、脂肪等杂质。张旭东[12]将糯玉米籽粒浸水过夜，研磨过100目筛，以转速1 000 r/min离心8 min，弃去上清液，然后用质量分数为0.2%NaOH溶液浸泡4 h；去除蛋白质，加入蒸馏水离心，将沉淀洗涤至中性；加入丙酮，以转速4 000 r/min离心20 min，去除上清液，将沉淀置于通风橱，自然风干，提取淀粉备用。湿法提取则是将原料洗净后加水磨浆，用多层纱布过滤，重复多次，过滤浆液和水充分搅拌后静置4～5 h，弃去上清液，加水洗涤下层沉淀物表层，多次重复，待上清液澄清后取下层沉淀物淀粉45℃烘干，粉碎后过100目筛，即得淀粉。付艳武[13]采用酶水解法得出最佳工艺条件为蛋白酶添加量0.1 g，在45℃下酶解15 h后再提取淀粉。称取100 g籽粒洗净后于反应容器中，加500 mL纯净水，浸泡48 h，中间换水1次，磨浆过100目筛，浆液静置2 h，取下层沉淀，以转速3 000 r/min离心15min，用称样勺除去上层蛋白等杂质，重复3次；加过量乙醇，振荡5 min，以转速3 000 r/min离心10 min，去除淀粉中脂肪，重复3次，40℃烘箱烘干后，即得糯玉米淀粉。杨欢等人[14]参照Baxter[15]和Peterson[16]的方法提取淀粉，不同之处在于浸泡液选用的是含量为1 g/L SO2的纯净水。

3 糯玉米淀粉的应用

糯玉米淀粉的应用主要有加工淀粉糖、酿酒、食品添加剂（增稠剂、稳定剂、胶凝剂、脂肪代替物） 等食品、造纸、纺织等行业[17-18]。由于糯玉米淀粉具有比普通玉米淀粉高得多的消化率，在鸡、羊、猪、肉牛、奶牛等的饲料中也有添加[19-20]。为了满足食品工业中对淀粉各种应用性能要求，研究者对糯玉米淀粉进行了不同方法的改性。一般为糯玉米淀粉的酯化、氧化、酸化、预糊化、交联，通过物理、化学、生物及复合方法，极大地改善原淀粉的性能，包括淀粉的凝胶特性，以及与水的结合力、糊化、冻融、流变特性等[21]。糯玉米淀粉经过醚化处理得到的羟丙基淀粉可以较大程度地提高糯玉米淀粉的冻融稳定性和透明度等[22]，经过酯化处理得到的乙酰化的糯玉米淀粉也可以不同程度的改善其冻融稳定性[23]，在低于糊化温度下酸处理淀粉具有较低的热糊黏度、较高的碱度、较低的特征黏度、较低的碱亲合能力、较高的持水性和较高的护花温度等特性。而交联淀粉的稳定性和黏度更优。例如，用于色拉调味汁以增稠，在酸性和均化高剪切力下仍保持其所需黏度等。交联淀粉还可赋予瞬时杀菌后罐头食品的悬浮性和结构组织化。混合酸酐法制备的糯玉米交联淀粉，使其具有交联度高、冻融稳定性好、抗凝沉性强，且具有一定的膨胀力和透明度[24]。在碱性条件下用醋酸或醋酸乙烯酯化形成糯玉米醋酸淀粉，糊的凝沉性低、稳定性高、透明度高、冻融稳定性好，主要用于增稠[25]。