山西糜黍淀粉黏度特性研究

田志芳，孟婷婷，梁 霞，石 磊，周柏玲

（山西省农业科学院农产品加工研究所，山西太原 030031）

糜黍起源于中国，是人类最早的栽培谷物和最抗旱的禾谷类作物之一，主要分布在我国北方干旱或半干旱地区，生育期短且具有很强的抗逆性和适应性。山西糜黍常年播种面积约20 万hm2，大同、朔州、忻州等主产区占比超过50%[1-2]，其中米粒糯性的黍子主要分布在中东部地区，米粒粳性的糜子集中在晋西北特别是黄河流域地区[3]。

糜黍兼具食用和药用价值，是众多地区主要的制米作物和传统食粮[4]。糜黍蛋白质、淀粉和脂肪等营养成分含量丰富且品质较高，同时含有酚类物质等多种具有特殊功能的天然活性物质，在顺应人们食物结构的改变和满足多元化消费需求方面显现出越来越重要的作用[5]。在许多发达国家，通过添加或使用不同比例的黄米（粉），制作焙烤和膨化的早餐食品、抗过敏症替代食品、婴幼儿方便食品等，国内大多局限于传统消费方式，产品体现为用于煮饭、熬粥的原米和酿制黄酒，也有一定品种的糕类、粥类等即食休闲食品[6]。

由于种植相对分散，糜黍产业化程度低[7]，技术研究侧重于育种与丰产栽培，加工以家庭作坊和小型企业为主。深入研究糜黍淀粉的糊化黏度特性，在加快糜黍深加工产品和技术开发的同时，对于促进糜黍品质育种、高效生产与利用有着重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

2018 年从山西中北部主产区收集糜子样品6 个和黍子样品10 个，均为不同产地推广面积较大的骨干品种。样品颗粒饱满、大小均匀，经清洗、除杂、干燥、脱壳后分别用高速万能粉碎机粉碎成细粉，过60 目筛，收集筛下物密封于自封袋中备用。

糜黍样品来源见表1。

1.2 检测方法

糜黍淀粉黏度采用国标法（GB/T 22427.7—2008）《淀粉黏度测定》，测试仪器为布拉班德Viscograph-E型黏度仪，德国Brabender 仪器公司产品。

表1 糜黍样品来源

2 结果与分析

2.1 黏度特性曲线

糜子样品黏度特性曲线见图1，黍子样品黏度特性曲线见图2，糜子和黍子黏度特性曲线见图3。

从图1 ～图3 可知，不同品种的糜子、黍子的淀粉黏度特性曲线在初始糊化时间和糊化温度、破损值、回生值和冷黏度稳定性上表现出较大的差异。

2.2 糜子淀粉的糊化特性

糜子淀粉糊化黏度特性分析见表2。

初始糊化时间和糊化温度用于比较样品糊化的难易程度，是水分子进入淀粉分子间、形成无定形状态所需时间及对应温度。表2 表明，糜子淀粉的初始糊化时间、糊化温度变异分别为3.70%，1.51%，品糜3 号初始糊化时间最长为10.44 min，糊化温度最高达到81.70 ℃；宁糜16 号较易糊化，初始糊化时间最短为9.32 min，糊化温度最低为78.2 ℃。

表2 糜子淀粉糊化黏度特性分析

糜子淀粉的峰值黏度（BU 值） 变异达到20.55%，赤糜1 号最小为109 BU，品糜3 号最大，达到218 BU；破损值反映样品的热黏度稳定性，变异达到30.70%，同时赤糜1 号最小，为18.0 BU，品糜 3 号最大，达到56 BU。

通过测定样品的回生值反映样品的冷黏度，与样品凝沉速率相关；计算△值（冷却阶段结束黏度-最终恒温阶段结束黏度），可反映冷黏度的稳定性，△值越高，表示冷黏度随时间延长而增大。糜子淀粉回生值（BU 值） 变异达到23.16%，赤糜1 号最小为182 BU，最大为品糜3 号，达到400 BU；样品的△值全部为正值，最大值与最小值相差134 BU，表示冷黏度随时间延长而增加。

2.3 黍子淀粉的糊化特性

黍子淀粉糊化黏度特性分析见表3。

表3 黍子淀粉糊化黏度特性分析

黍子淀粉的初始糊化时间、糊化温度变异分别为9.38%，3.25%（见表3），其中晋黍7 号初始糊化时间最长为10.22 min，糊化温度最高达到80.50 ℃；来源于山西朔州的晋黍9 号较易糊化，初始糊化时间最短为7.50 min，糊化温度最低为72.00 ℃。

不同来源黍子样品的峰值黏度（BU 值） 变异达到28.51%，来源于山西忻州的晋黍9 号最小为116 BU，来源于山西朔州的晋黍9 号最大达到329 BU；破损值变异为46.24%，来源于山西忻州的晋黍9 号最小为30 BU，来源于山西朔州的晋黍9 号最大达到198 BU。

分析结果显示，黍子样品回生值（BU 值） 变异达到41.64%，来源于山西忻州的晋黍9 号最小为72 BU，晋黍7 号最大，达到384 BU；6 个样品的△值为负值，表示其冷黏度随时间延长逐渐降低，降低幅度与△值的绝对值相关；3 个样品△值为正值，其冷黏度随时间延长而增加，增加幅度同样与△值的绝对值相关；来源于山西忻州的雁黍11 号△值为0，冷黏度不会随时间延长而变化。

3 结论

（1） 糜子和黍子淀粉初始糊化温度变幅小于糊化时间变幅，二者呈正相关。其中黍子淀粉的初始糊化温度较低（70 ℃+），糜子淀粉为±80 ℃，糊化时间相差约2 min，差异明显，表明黍子相对易于糊化。

（2） 黍子淀粉峰值黏度（BU 值） 普遍高于糜子，分别对应80 ℃+和±90 ℃，黍子淀粉破损值高于糜子样品约100 BU，表明其黏度大，热稳定性差。

（3） 黍子淀粉的回生值普遍低于糜子，按平均值计算达到160 BU。糜子淀粉的△值均为正值，冷黏度随时间延长呈现增加的趋势；多数黍子淀粉△值均为负值，冷黏度随时间延长呈现降低的趋势。冷黏度增加（或降低） 的幅度与△值的绝对值相关，体现在加工过程中则是黍子有一定的抗老化能力，糜子更易于老化。

（4） 不同谷物淀粉的糊化特性的主要影响因素包括淀粉结构、性质，以及淀粉贮藏时间和其中α-淀粉酶活性不同等。有研究认为糜黍淀粉理化性质特殊，不适合用于发酵食品和冷冻食品，但适合用作增稠剂和稳定剂[8]。食品加工时通常需要一定的温度条件，如果破损值较大其黏度会在加热时急剧降低，不利于产品形态和质量稳定。因此，糜黍加工研究和淀粉评价，需要同时考虑峰值黏度、破损值和回生值的影响。