油酸和麦芽糖醇混合物对玉米淀粉老化特性的影响
2022-10-31房子蔚王雨生陈海华
房子蔚,王雨生,于 真,陈海华,2,
(1.青岛农业大学食品科学与工程学院,山东 青岛 266109;2.青岛农业大学巴瑟斯未来农业科技学院,山东 青岛 266109)
淀粉来源广泛,是一种重要的食物成分,已经普遍应用于食品加工的多个领域。然而,冷却和贮存过程会使淀粉分子从无序状态向有序状态转变,直链淀粉和支链淀粉分子再结晶,形成有序结构,引起淀粉老化,严重影响淀粉类食品的加工特性和食用品质。因此,有效延缓淀粉老化对提高淀粉基食品的质量至关重要。
目前,已发现多种延缓淀粉老化的方法,如化学改性(氧化、交联和酯化等)、物理改性(添加食品水胶体、多羟基化合物和脂肪酸等)和酶处理等。化学改性在延缓淀粉老化的同时,存在化学试剂残留风险,影响淀粉类食品的安全性。酶处理容易产生各种水解产物,影响食品质量。相对于化学改性和酶处理,物理改性是一种经济、安全、有效的方法。在利用多羟基化合物、亲水胶体和脂肪酸延缓淀粉老化方面已有深入研究。Ding Shiyong等研究发现,面包中加入6%麦芽糖醇(maltitol,Mal)后,硬度显著降低了42%,糊化温度显著升高,水分子的流动性增强,延缓面包的老化。Yang Kai等研究发现添加海藻酸钠能显著降低大米淀粉的相对结晶度和波数1 047 cm与1 022 cm处吸收峰强度比(),且提高海藻酸钠质量分数能进一步延缓大米淀粉的老化。张晓宇等研究发现添加皂荚糖胶可以降低玉米淀粉的凝胶硬度和老化率,延缓玉米淀粉老化。亲水胶体含有大量羟基基团,一方面与渗漏直链淀粉分子之间通过氢键发生强烈相互作用,另一方面与淀粉分子竞争可利用水,限制直链淀粉和支链淀粉的结合、结晶,从而延缓淀粉老化。然而,单独添加亲水胶体可能存在用量大、成本高等问题。
脂肪酸也可以抑制淀粉的老化,Mariscal-Moreno等报道,添加棕榈酸可促进I型和II型淀粉-脂质复合物的形成,达到延缓玉米饼老化的目的。Liu Pengfei等研究发现油酸(oleic acid,OA)与甘薯淀粉形成的直链淀粉-脂质复合物能降低甘薯淀粉的相对结晶度。OA几乎存在于所有的植物油和动物脂肪中,动物脂肪中的OA质量分数约为40%~50%,植物油中OA的占比不一,其中茶油和橄榄油中OA质量分数高达83%。面制品加工中常常添加食用油,如面包和蛋糕等。因而油脂中的OA可以与淀粉相互作用,达到延缓淀粉老化的目的。然而,单一脂肪酸的添加会降低淀粉黏度,影响淀粉质食品的黏弹性。
添加亲水胶体和脂肪酸等二元混合物抑制淀粉老化成为人们研究的热点。Yu Zhen等研究发现添加硬脂酸和海藻酸钠后,显著降低小麦淀粉的凝胶硬度、回生焓、和相对结晶度,抑制小麦淀粉的老化。这可能是淀粉分子与多糖分子之间的相互作用、硬脂酸和直链淀粉分子的络合作用共同抑制小麦淀粉老化。目前,食品加工中常用蔗糖作为甜味剂,然而亲水胶体是一种大分子多糖,甜度较低,为了更好地替代蔗糖,可选用甜度相近的小分子糖醇作为研究对象。Mal是麦芽糖氢化还原的产物,甜度是蔗糖的80%~90%,热量低,不会引起餐后血糖升高和胰岛素分泌增加,具有抑制龋齿、促进钙吸收等功能特性。Mal生产原料广泛,生产成本相对低,已广泛应用于面包、饼干等淀粉基食品中。已有研究利用Mal延缓淀粉老化:裴斐等研究发现Mal可降低米饭的硬度和相对结晶度,延缓大米老化;Sun Qingjie等报道小麦淀粉的凝胶硬度和回生值随Mal质量分数的增加而降低,从而延缓小麦淀粉的短期老化。
Mal是一种多羟基化合物,通过氢键作用延缓淀粉老化;OA可通过与淀粉形成复合物延缓淀粉老化。推测两者与淀粉的共同作用可能会对延缓淀粉老化起协同作用,而两者协同延缓淀粉老化的相关研究尚鲜见报道。因此,本研究通过质构分析、差示扫描量热(differential scanning calorimeter,DSC)分析、低场核磁共振(low field-nuclear magnetic resonance,LF-NMR)分析、动态流变分析、傅里叶变换红外光谱(Fourier-transform infrared spectroscopy,FTIR)分析和X射线衍射分析等方法,研究不同复配比(/)的OA和Mal混合物对延缓玉米淀粉老化的效果。研究结果将有助于更好地延长淀粉质食品的货架期,扩宽淀粉的应用范围。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
普通玉米淀粉(normal corn starch,NCS)(直链淀粉质量分数26.2%) 山东省诸城市兴贸有限公司;Mal(纯度98%) 山东福田药业有限公司;OA(纯度97%)天津巴斯夫化工有限公司。
1.2 仪器与设备
1型DSC仪 瑞士梅特勒-托利多公司;Starchmaster快速黏度分析仪(rapid visco analyser,RVA) 澳大利亚New-port公司;NMI20-040V-I LF-NMR仪 苏州纽迈分析仪器股份有限公司;D8 ADVANCE型X-射线衍射仪 德国布鲁克AXS 有限公司;iS10 FTIR 仪美国热电尼高力公司;MCR-102型动态流变仪 奥地利安东帕公司;TA-XT.Plus型物性测定仪 英国Stable Micro Systems公司。
1.3 方法
1.3.1 样品制备
称取一定质量的玉米淀粉于蒸馏水中,充分搅拌,配制成质量分数为10%的玉米淀粉悬浊液。分别向玉米淀粉悬浮液中添加2%(占玉米淀粉干基质量分数)不同质量比复配的OA+Mal混合物,充分搅拌后冷冻干燥、研磨、过100 目筛,得冻干样品粉末。
OA+Mal混合物中OA与Mal质量比分别为2∶0、1.5∶0.5、1∶1、0.5∶1.5、0∶2,所得冻干样品粉末分别标记为NCS-OA、NCS-OAMal、NCS-OAMal、NCSOAMal、NCS-Mal。纯NCS作为对照。
1.3.2 糊化特性测定
参照Oh等的方法并稍作修改,称取3 g冻干样品粉末与25 g蒸馏水,均匀混合后加入到RVA铝罐中,搅拌桨以960 r/min快速搅拌10 s,然后以160 r/min持续搅拌直至测试结束。RVA测定的初始温度为50 ℃,保持1 min,然后以12 ℃/min的速率加热到95 ℃,在95 ℃下保持2.5 min,最后以12 ℃/min的速率降至50 ℃,在50 ℃下保温2 min,得糊化后样品。记录升温和降温过程中的糊化温度、峰值黏度、衰减值、回生值各项参数。
1.3.3 流变学特性测定
根据Zhao Yang等的方法稍作修改。将糊化后样品立即转移到流变仪样品台上。选择直径50 mm的平行板夹具,设置间隙1 mm,塑料刮刀刮掉多余的样品,样品边缘用液体石蜡密封。4 ℃平衡5 min后,设置振荡应变0.5%、振荡频率1 Hz,测定样品损耗角正切值(tan)随时间变化曲线。
1.3.4 老化后凝胶硬度测定
将糊化后的样品立即转移到高4 cm,直径3.5 cm的铝罐中,用冰水浴快速冷却至4 ℃,并在4 ℃冰箱中贮存1、3 d和7 d,得不同贮存时间(老化后)的凝胶样品。
从冰箱中将凝胶样品取出后于25 ℃平衡30 min。用物性测定仪的P/0.5圆柱形探头(直径1.27 cm),以1.0 mm/s的测试速度,将凝胶压缩10 mm,记录压缩过程中的最大力,即为凝胶的硬度。
1.3.5 凝胶老化特性测定
将贮存1、3 d和7 d的凝胶样品冷冻干燥后研磨、过100 目筛,得老化后样品粉末。
参照Qiu Shuang等的方法稍作修改,分别准确称量3 mg冻干样品粉末和老化样品粉末,与9 mg蒸馏水混合于铝坩埚中,密封,25 ℃静置平衡水分12 h。密封空坩埚为参照,以10 ℃/min升温速率从20 ℃加热到115 ℃,记录DSC曲线。采用STARe Evaluation热分析数据软件计算淀粉凝胶的糊化焓(Δ)和老化焓(Δ)。
淀粉的回生动力学用Avrami方程拟合:
式(1)两边同时取对数变为:
式(1)、(2)中:为贮存d的结晶度;Δ、ΔH和ΔH分别为贮存0、d和老化极限状态下的焓变/(J/g);为重结晶速率常数/d;为Avrami指数。
本研究中Δ=0,和通过式(2)计算。
1.3.6 老化后凝胶红外特性测定
参考Yan Huili等的方法稍作修改,取适量老化后样品粉末,使用FTIR仪采集样品的红外信号,扫描64 次,分辨率4 cm。分析1 200~800 cm波数范围的红外光谱,计算。
1.3.7 老化后凝胶结晶特性测定
取老化后样品粉末进行X射线衍射测试,扫描区域4°~40°,扫描速度0.1°/s,目标电压和电流分别为40 kV和40 mA。根据Li Qianqian等的方法,用Jade 5.0软件计算相对结晶度,即结晶区域面积占总积分面积的百分比。
1.3.8 老化后凝胶横向弛豫时间()测定
根据Niu Haili等的方法稍作修改,测试前,将贮存1、3 d和7 d的凝胶样品在室温下平衡1 h,然后用LF-NMR仪的CPMG脉冲序列测定每个样品的。测量温度32 ℃,等待进样时间3 000 ms,回声次数6 000 次,回波时间0.2 ms,重复扫描8 次。
1.4 数据处理
2 结果与分析
2.1 OA和Mal混合物对NCS糊化特性的影响
如表1所示,NCS的糊化温度为76.10 ℃,单独添加OA(NCS-OA)或Mal(NCS-Mal)后,糊化温度分别升高至77.40 ℃和76.40 ℃,表明添加OA或Mal延缓了NCS的糊化进程;单独添加OA或Mal后,NCS的峰值黏度从4 332 cP分别降低至4 056 cP和4 227 cP,表明添加OA或Mal降低了淀粉的糊化程度,这可能是因为OA和Mal能降低淀粉与水的结合能力。这与已有报道结果相似。Gao Jingyu等报道蒲公英根多糖可以提高玉米淀粉的糊化温度,降低玉米淀粉的峰值黏度,且蒲公英根多糖添加量越大,糊化温度和峰值黏度的变化越明显。Wang Shujun等研究发现添加脂肪酸(豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸或OA)能提高天然小麦淀粉或玉米淀粉的糊化温度,降低二者的峰值黏度。此外,添加OA+Mal混合物能不同程度地提高玉米淀粉的糊化温度,其中NCSOAMal的糊化温度最大,为77.80 ℃,NCS-OAMal的糊化温度最小,为76.25 ℃。Wani等研究表明添加单硬脂酸甘油酯或硬脂酰乳酸钠均可提高高粱淀粉的糊化温度,降低高粱淀粉的峰值黏度。这可能是因为当OA和Mal复配比例为0.5∶1.5时,两者之间存在协同作用。Mal中的羟基结构与液态水的“晶格”结构相互作用,具有固定水的作用,因而添加一定比例的Mal可以与淀粉竞争水分,降低水分子与淀粉羟基之间的相互作用,延缓淀粉的吸水膨胀。而OA可以在淀粉颗粒表面形成一层保护膜,进一步抑制淀粉颗粒吸水溶胀,限制淀粉的糊化进程。而其他比例中OA和Mal可能没有协同作用,抑制淀粉老化效果相对较弱。
表1 不同OA和Mal复配比下NCS的糊化特性参数Table 1 The RVA parameters of NCS under different proportions of OA and Mal
由表1可知,NCS的衰减值和回生值分别为1 339 cP和1 436 cP;与NCS相比,单独添加OA后,玉米淀粉的衰减值和回生值降低至1 142 cP和1 285 cP;单独添加Mal后,玉米淀粉的衰减值和回生值分别降低至1 261 cP和1 328 cP。Wang Shujun等发现添加月桂酸降低了天然小麦淀粉和蜡质玉米淀粉的衰减值和回生值。Yang Kai等发现海藻酸钠能显著降低大米淀粉的衰减值和回生值,并指出海藻酸钠可以降低糊化过程对大米淀粉颗粒的破坏作用,延缓淀粉老化。NCS-OAMal的衰减值和回生值最低,分别比NCS降低了196 cP和218 cP。Fang Sheng等发现蔗糖脂肪酸酯能降低糯米粉的衰减值和回生值。这可能是因为Mal与直链淀粉或支链淀粉侧链的羟基之间存在相互作用,同时糊化过程中OA与直链淀粉相互作用能形成稳定的直链淀粉-脂质复合物,提高淀粉糊的热稳定性,抑制冷却过程中直链淀粉或支链淀粉侧链的重新缔合,延缓淀粉的短期老化。
由上述结果可知,与单独添加OA和Mal相比,复配比为0.5∶1.5的OA+Mal混合物对淀粉糊化行为影响更大,具有更好的抑制淀粉老化的作用,这可能与淀粉分子、糖醇分子和脂肪酸分子之间协同作用有关。
2.2 OA和Mal混合物对NCS流变学特性的影响
tan可以反映黏弹性样品的相对黏性或弹性:tan小于1时,样品表现出良好的弹性行为,tan大于1时,样品表现出良好的黏性行为。如图1所示,所有样品的tan值均小于1,说明糊化后的淀粉样品表现出良好的弹性行为,这与Zhao Yang等的研究结果一致。这可能是因为此过程中,淀粉分子重新排列,形成具有三维网络结构的淀粉凝胶。随着测试时间的延长,所有样品的tan均逐渐下降,表明测试过程中样品逐渐向类固体状态转变。测试时间相同时,单独添加OA或Mal后,样品的tan明显增加,且单独添加OA的tan大于单独添加Mal的tan,表明添加OA和Mal延缓了淀粉老化。Tang Minmin等发现添加黄原胶能增加大米淀粉和玉米淀粉的tan值,且淀粉的tan值随老化时间的延长而减小。Gao Jingyu等报道添加蒲公英根多糖增加了玉米淀粉的tan值。这可能是因为Mal分子与淀粉分子之间相互作用干扰了凝胶网络结构的形成,因而形成较弱的凝胶。此外,OA可以与直链淀粉形成淀粉-脂质复合物,阻止淀粉分子链交联区的形成,凝胶结构被破坏。与NCS相比,添加OA+Mal混合物后,样品的tan值明显增加,当OA与Mal复配比例为0.5∶1.5时,样品的tan值最大。莫呈鹏等报道与天然玉米淀粉相比,淀粉-黄原胶-脂肪酸三元体系的tan值显著升高,且高于淀粉-脂肪酸二元体系。Din等发现添加蔗糖脂肪酸酯能显著提高玉米淀粉的tan值。这可能是因为Mal和淀粉分子的相互作用,以及淀粉-脂质复合物的形成,显著抑制了淀粉的重结晶,最大程度延缓淀粉的老化。
图1 不同OA和Mal复配比下NCS的tanδFig.1 Tanδ of NCS with different ratios between OA and Mal
2.3 OA和Mal混合物对老化后NCS凝胶硬度的影响
由图2可知,随着贮存时间的延长,所有样品的凝胶硬度都明显增加,说明贮存过程中样品逐渐发生老化。贮存时间相同时,与NCS凝胶相比,单独添加OA或Mal的淀粉凝胶硬度显著降低,表明添加OA和Mal均可抑制淀粉老化。Qiu Shuang等发现添加麦芽糖可以降低糯米淀粉凝胶硬度。Ding Shiyong等报道随麦芽糖添加量的增加,同一贮存时间内的面包硬度降低。Mariscal-Moreno等报道添加棕榈酸的玉米饼硬度显著降低。添加不同配比OA+Mal混合物的凝胶硬度均低于NCS的凝胶硬度。其中,NCS-OAMal的淀粉凝胶硬度低于单独添加OA或Mal的淀粉凝胶硬度,表明OA和Mal之间存在协同作用,能更好地抑制淀粉老化。这可能是因为OA与直链淀粉形成复合物,而Mal分子中的羟基也可以与淀粉分子之间发生氢键相互作用,共同抑制淀粉分子间三维网络结构的形成。因此,OA和Mal的协同作用可以更好地抑制淀粉的重结晶,延缓淀粉老化。
图2 不同OA和Mal复配比下老化后NCS凝胶的硬度Fig.2 Gel firmness of NCS with different ratios between OA and Mal after retrogradation
2.4 OA和Mal混合物对NCS老化特性的影响
淀粉的Δ表示糊化过程中使淀粉结晶熔融或淀粉双螺旋结构展开所需要的能量。如表2所示,不同复配比的OA+Mal混合物添加到NCS中,能显著降低NCS的Δ,其中,NCS-OAMal的Δ最低。Wang Lili等发现添加支链糊精降低了玉米淀粉的Δ。Wang Shujun等研究发现添加月桂酸或棕榈酸显著降低了小麦淀粉的Δ。这可能是因为OA在淀粉颗粒表面形成一层油膜,可阻止淀粉与水的相互作用;此外,Mal与淀粉竞争环境中的水分,减少了淀粉糊化过程中可利用水的含量,导致淀粉结晶区仅部分糊化,Δ降低。
表2 不同OA和Mal复配比下NCS凝胶的老化特性Table 2 Retrogradation parameters of NCS with different ratios between OA and Mal
淀粉的Δ通常表示支链淀粉在贮存过程中形成的结晶再次加热熔融时所需的能量。如表2所示,随贮存时间的延长,所有样品Δ均增加,表明贮存过程中淀粉的重结晶程度增强,这与Yu Zhen等的研究结果一致。贮存时间相同时,加入OA或Mal,玉米淀粉的Δ从4.85 J/g分别显著降低至2.36 J/g和4.01 J/g,即OA延缓玉米淀粉老化的效果优于Mal。Qiu Shuang等发现相同水分含量时,添加Mal或椰子油均可降低大米淀粉的Δ,且椰子油的效果更好。Wang Lili等证实支链糊精能降低玉米淀粉和蜡质玉米淀粉的Δ,抑制淀粉老化。
由表2可知,贮存时间相同时,与NCS相比,添加不同配比OA+Mal混合物均能显著降低Δ,其中,NCS-OAMal的Δ最低;贮存7 d时,NCS-OAMal的Δ为2.86 J/g,低于贮存1 d的NCS。Oh等发现添加蔗糖脂肪酸酯显著降低年糕的Δ。这可能是因为Mal增加体系的羟基数量,可以抑制支链淀粉重结晶,使Δ降低,而脂质与直链淀粉相互作用,形成直链淀粉-脂质复合物,可进一步阻碍淀粉链双螺旋结构和结晶区的形成。上述结果表明,OA和Mal具有协同抑制玉米淀粉老化的作用,这与糊化特性测定结果一致。
越接近1,说明Avrami方程对于样品Δ的拟合程度越好。如表2所示,所有样品中均大于0.9,表明Avrami方程能很好地进行样品重结晶动力学分析。指数与晶体成核的性质和晶体形态有关,所有样品中均小于1,表明贮存过程中淀粉的重结晶遵循瞬时成核机制。可以反映淀粉的老化速率。添加OA或Mal后,凝胶体系中从0.55分别降低至0.36和0.49,说明添加Mal和OA均能延缓玉米淀粉老化,且添加OA的效果更好。Tian Yaoqi等发现与天然大米淀粉相比,添加-环糊精能显著降低大米淀粉的,抑制大米淀粉的老化。Putseys等发现添加10%麦芽糖浆能使米糕淀粉的从0.023降低至0.016,抑制贮存过程中米糕的老化。添加OA+Mal混合物也能明显降低NCS的,且与NCS-OA和NCS-Mal相比,NCS-OAMal的更小,表明复配比为0.5∶1.5的OA+Mal混合物延缓NCS老化的效果更好,这与Δ实验结果一致。陈诚等研究发现添加蔗糖酯可以降低蛋糕的老化速率,与亲水亲油平衡值为5.0的蔗糖酯相比,亲水亲油平衡值为6.0的蔗糖酯亲水性较好,多羟基结构可以与周围水分子形成氢键,更好地抑制蛋糕老化。这可能是因为多羟基的Mal分子与淀粉分子发生氢键相互作用,OA和直链淀粉分子形成复合物,两者共同抑制淀粉分子链间的重结晶,起到协同延缓淀粉老化效果。
2.5 OA和Mal混合物对老化后NCS凝胶结构的影响
表征淀粉中有序晶体结构与非晶态结构的相对数量。由表3可知,随着贮存时间的延长,逐渐增加,表明在贮存过程中淀粉体系的有序度增加,结晶结构增多,老化程度增大。贮存时间相同时,与NCS相比,添加OA+Mal混合物后,均能显著降低,且添加复配比为0.5∶1.5的OA+Mal混合物,降低最显著,贮存1 d的凝胶降低了0.29,贮存7 d的凝胶降低了0.41。表明添加OA和Mal均能抑制淀粉凝胶短程有序结构的形成,且复配比为0.5∶1.5的OA+Mal混合物延缓NCS老化效果最好。Yan Huili等报道小麦淀粉-小麦胚芽油复合物的低于小麦淀粉,淀粉-脂质复合物能抑制小麦淀粉的重结晶。Zhang Xiaoyu等发现添加小分子糖能降低木薯淀粉的,即小分子糖可以延缓木薯淀粉凝胶的老化。这可能是因为Mal与淀粉分子链之间的强相互作用使淀粉非晶态区稳定,抑制非晶态区中淀粉分子的有序化进程。而Mal还可能与NCS竞争可利用的水,降低淀粉分子链的移动性,从而抑制淀粉的老化。另一个原因可能是OA与直链淀粉或支链淀粉侧链之间存在相互作用,延缓淀粉分子之间的交联和双螺旋结构的形成。
表3 不同OA和Mal复配比下老化后NCS凝胶的R1047/1022值Table 3 R1047/1022 values of NCS with different ratios between OA and Mal
2.6 OA和Mal混合物对老化后NCS凝胶相对结晶度的影响
如图3所示,随着贮存时间的延长,所有样品的相对结晶度均增大。NCS凝胶贮存时间从1 d延长至7 d时,相对结晶度从19.33%增加至21.31%。这与FTIR测试结果一致。添加OA或Mal均能降低NCS凝胶的相对结晶度,且OA的效果更好,说明两者均可阻碍淀粉的重结晶。Liu Pengfei等发现添加脂肪酸降低甘薯淀粉的相对结晶度。Yang Kai等报道与大米淀粉相比,添加0.3%海藻酸钠的大米淀粉相对结晶度值显著降低。
由图3可知,OA+Mal混合物能明显降低NCS凝胶的相对结晶度,且OA与Mal复配比为0.5∶1.5时相对结晶度最低,贮存1 d和7 d凝胶的相对结晶度分别为8.08%和10.91%,明显低于单独添加OA或Mal的相对结晶度,说明OA+Mal混合物具有协同抑制淀粉老化的效果。Yu Zhen等报道同时添加硬脂酸和海藻酸钠的玉米淀粉凝胶具有最低的相对结晶度值。这可能是因为Mal和直链淀粉或支链淀粉侧链之间的相互作用,阻碍淀粉链间双螺旋结构的形成,而Mal可以抑制结晶区域重组,使淀粉结晶降解,降低淀粉的相对结晶度。OA可与直链淀粉络合,形成淀粉-脂质复合物,抑制支链淀粉双螺旋结构的形成。
图3 不同OA和Mal复配比下老化后NCS凝胶的X射线衍射图谱Fig.3 X-ray diffraction profiles of NCS with different ratios between OA and Mal after retrogradation
2.7 OA和Mal混合物对老化后NCS凝胶T2的影响
可反映水分子的运动性,越小,则淀粉与水分子的结合越紧密,水分子的流动性越低。如图4所示,随贮存时间的延长,所有样品的呈下降趋势,表明延长贮存时间能降低样品中的水分子流动性。这与Niu Haili和Oh等的研究结果一致,他们发现老化样品的随贮存时间的延长而降低。这可能是因为贮存过程中,淀粉体系中的有序状态逐渐增多,使水分子与淀粉结晶区片层结构的结合紧密,限制了水分子的运动,因而降低水分子的流动性。
图4 不同OA和Mal复配比下老化后NCS凝胶的T2Fig.4 T2 values of NCS with different ratios between OA and Mal after retrogradation
由图4可知,添加OA或Mal均能增加NCS的,且OA的效果更好。Tang Minmin等发现添加黄原胶能增加大米淀粉的,淀粉体系中水分子的流动性增强。Ding Shiyong等发现添加Mal能提高面包的,延缓面包的老化。添加不同复配比例的OA+Mal混合物均能显著提高NCS的,且OA与Mal复配比为0.5∶1.5时,最大,明显高于单独添加OA或Mal的凝胶,说明OA和Mal能产生协同作用,提高NSC中水分子的流动性。Oh等发现添加蔗糖脂肪酸酯后,年糕的显著增大。这可能是因为水分子发挥的“桥梁”作用。Mal分子含有较多的羟基,易于通过氢键结合水分子,降低水分子与淀粉链之间的相互作用,从而增大水分子在淀粉体系中的流动性。此外,OA和Mal均与淀粉分子相互作用,也可降低淀粉与水的结合能力,达到抑制淀粉重结晶、延缓淀粉老化的效果。
3 结论
研究不同复配比的OA和Mal混合物对玉米淀粉老化特性的影响。结果显示,不同比例复配的OA和Mal混合物添加至NCS时,NCS的回生值、Δ、重结晶速率、凝胶硬度、和相对结晶度均降低,和tan值增大,说明添加OA和Mal可以延缓玉米淀粉老化。当OA和Mal按0.5∶1.5质量比添加时,OA和Mal具有协同作用,延缓玉米淀粉老化的效果最好。添加OA和Mal后,OA与淀粉分子相互作用形成淀粉-脂质复合物,抑制淀粉双螺旋结构的形成;多羟基的Mal与淀粉分子之间发生氢键相互作用,可减少淀粉链的聚合重排。两种作用共同抑制玉米淀粉的重结晶,延缓其老化。