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藜麦的营养及其淀粉特性的研究进展(三)

来源:时间:2025-04-22 02:08:15

澱粉,藜麦 如玉米、小麥等;B型來源於塊莖類澱粉,养及研究如馬鈴薯澱粉等;C型包含有A、其淀B兩種晶型,粉特如香蕉中的进展澱粉和多數豆類澱粉;但V型澱粉結構則在天然澱粉中發現較少。圖1是藜麦藜麥澱粉與其他常見穀物澱粉X-射線衍射圖譜,由此可確定藜麥澱粉的养及研究晶體類型。

由上圖可知,其淀藜麥澱粉在XRD衍射圖中2θ為15°、粉特17°、进展23°處有較強的藜麦衍射峰,這與A型晶體對應,养及研究表現為典型的其淀穀物澱粉;在20 °處的衍射峰表明有V型晶體存在,說明在藜麥澱粉中含有直鏈澱粉-脂質複合體。粉特其他穀物的进展衍射曲線圖譜也符合上述中的一般規律。此外,也有相關的研究報道藜麥澱粉的結晶度在21.5%~43%,低於糯米澱粉(48.3%)而顯著高於其他穀物澱粉。

2.3 藜麥澱粉顆粒結構

藜麥澱粉顆粒形貌可以通過掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)等技術對藜麥澱粉顆粒的形貌進行研究。藜麥澱粉顆粒的大小主要在0.4~2.0 μm範圍內,小於其他大多數植物來源的澱粉;藜麥澱粉的形狀是多邊形和不規則的(見圖2a);單一藜麥澱粉顆粒在形狀和尺寸上的多樣性相對較小。有研究通過TEM觀察

到,藜麥澱粉有著密度高且均勻的外殼以及較低密度的內芯。

藜麥澱粉常見以聚集體的形式存在(見圖2b),這些球形或長方形聚集體的尺寸在10~30 μm之間,含有單個澱粉顆粒14 000~20 000個,這些聚集體的形成可能主要是由於蛋白質的存在,因為研究發現添加胃蛋白酶可以促進了它們的分解。

3 藜麥澱粉理化性質與消化特性

澱粉的理化性質包括澱粉的糊化特性、熱力學性質、流變特性、溶解度、膨潤力、凍融穩定性等。藜麥澱粉的理化性質對藜麥在食品生產中的作用效果有著顯著的影響,這些性質引起的變化會改變食品的外觀、質構、風味或口感,影響著食品的品質;澱粉作為人類飲食中的主要碳水化合物和能量來源,它的消化率和消化部位對人體營養健康起著重要作用。所以,澱粉的消化特性已成為科研人員和營養學家的關注焦點和熱點。

3.1 藜麥澱粉的糊化特性

澱粉的糊化特性直接關係到食品品質,包括食品的加工性、穩定性、質構和口感。澱粉的糊化可以分為三個階段,即可逆性吸水階段、不可逆性吸水階段和顆粒解體階段,其本質是澱粉的微觀結構從有序變為無序。澱粉加水加熱發生糊化時,初始階段中,水分從澱粉分子間的微晶束的間隙中進入,這就導致澱粉分子發生略微脹大,澱粉的粘度變化不大。然後通過進一步的加熱,溫度升高,達到澱粉的糊化溫度時,已經有水分先與部分的澱粉分子進行結合,導致澱粉顆粒發生脹大,粘度開始逐漸增大。此時若繼續加熱,溫度持續升高,澱粉顆粒繼續吸水膨脹,最後澱粉顆粒破裂,成為澱粉糊。在糊化過程中會伴隨著澱粉的粘度變化,因此可以采用快速粘度儀法(RVA)對澱粉的糊化性質進行測定,藜麥澱粉的RVA特性曲線見圖3。

如圖3所示,藜麥澱粉RVA特性曲線顯示出:藜麥澱粉在較低溫度開始糊化,澱粉液中的澱粉顆粒快速膨脹,粘度開始快速增大,此時的溫度為糊化溫度;隨著溫度的繼續升高,澱粉液逐漸變成凝膠狀態,粘度線性增大,在95 ℃左右時

達到最大值,此時的粘度為高峰粘度(Peak Viscosity);溫度在95 ℃持續時,溶液變為鬆懈的溶膠,粘度略微下降到低穀粘度(Trough Viscosity),高峰粘度和低穀粘度較為接近;接著藜麥澱粉的粘度隨著溫度的降低再度上升達到最後粘度(Final viscosity)。

表5對比了藜麥澱粉與其它三種常用澱粉的RVA特征值。由數據分析可知,不同種類澱粉的RVA特征值均存在顯著差異。其中,馬鈴薯澱粉的高峰粘度最高,其次是藜麥澱粉,然後依次是玉米澱粉和小麥澱粉。藜麥澱粉與玉米澱粉、馬鈴薯澱粉、小麥澱粉之間的高峰粘度均存在顯著差異。馬鈴薯澱粉最後粘度最高,其次是藜麥澱粉,再次是玉米澱粉,小麥澱粉最低。由方差分析可知,藜麥澱粉與玉米澱粉、馬鈴薯澱粉、小麥澱粉之間的最後粘度均存在顯著差異。反彈值是由於澱粉冷卻時浸出的直鏈澱粉分子重新排列,導致了粘度增大,因此反彈值可以用來衡量澱粉的冷穩定性和澱粉的回生老化的程度。反彈值越低,則說明澱粉越不容易回生老化,冷穩定性越好。馬鈴薯澱粉的反彈值最高,其次是玉米澱粉和藜麥澱粉,小麥澱粉最低。由方差分析可知,藜麥澱粉和玉米澱粉、馬鈴薯澱粉、小麥澱粉之間的反彈值均存在顯著差異。藜麥澱粉的反彈值遠遠低於馬鈴薯澱粉,但比小麥澱粉高,說明藜麥澱粉比小麥澱粉短期老化速度快,易老化,但冷穩定性遠高於馬鈴薯澱粉,可用於加工冷藏食品及冷凍食品,還可以用於延長食品的貨架期。鬆懈值與澱粉耐外力作用有關,在一般情況下,穩定性較強的澱粉顆粒,鬆懈值較小,所以可以用來反映澱粉的熱澱穩定性。

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