李 妍，吳天昊，吳玉柱，趙城彬，許秀穎，劉景圣

（吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院 小麥和玉米深加工國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室 長(zhǎng)春 130000）

淀粉回生是淀粉分子的重新排列和聚集，從無序形式轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蚪Y(jié)晶形式的過程，從而導(dǎo)致淀粉體系硬度和脫水收縮增加[1]，對(duì)淀粉類食品的品質(zhì)、風(fēng)味、保質(zhì)期和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值產(chǎn)生重要的影響[2]。在許多情況下，淀粉回生被認(rèn)為是淀粉的不良特性，如面包、饅頭等變硬。然而，淀粉回生也具有一定的應(yīng)用價(jià)值，例如粉絲等食品的生產(chǎn)?；厣矸劬哂休^低的酶消化率和葡萄糖釋放率，因此也對(duì)健康有益[3]。從理論層面上探討淀粉回生機(jī)理，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。

玉米淀粉（Corn starch，CS）作為增稠劑、穩(wěn)定劑和黏著劑等被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)，然而，天然玉米淀粉有易老化回生、穩(wěn)定性差等缺陷，不能很好地滿足某些食品加工的要求[4]。玉木耳（Auricularia cornea Ehrenb.）是具有穩(wěn)定遺傳性狀的白色變異菌種[1]，是一種富含多糖類物質(zhì)的膠質(zhì)菌[5-7]，其中的玉木耳多糖（Auricularia cornea Ehrenb.polysaccharide，ACEP）具有抗氧化、抗腫瘤、抗疲勞、抑菌和保肝等功能[4，8]。近年來，關(guān)于淀粉與非淀粉多糖體系的回生特性和消化特性備受學(xué)者關(guān)注。研究表明，二者間的協(xié)同相互作用可能會(huì)改變凝膠質(zhì)地、保水性并改變終產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性[9-10]，如半乳甘露聚糖被證實(shí)可抑制直鏈淀粉的結(jié)晶或直鏈淀粉與支鏈淀粉之間的共結(jié)晶，延緩淀粉長(zhǎng)期回生[11]。將魔芋葡甘露聚糖添加到淀粉凝膠中可以避免體系的脫水收縮，提升產(chǎn)品質(zhì)量[12]。張丹丹等[13]用流變特性分析、食品物性分析、差示掃描量熱分析、低場(chǎng)核磁共振呈像分析等試驗(yàn)方法，發(fā)現(xiàn)冷藏過程中不同含量（1%，3%，5%和7%）皂莢糖膠可在一定程度上抑制玉米淀粉的老化。一些多糖如香菇β-葡聚糖、果膠、瓜爾豆膠等，由于其親水特性和黏性阻礙淀粉顆粒的溶脹，或是通過物理“屏障”作用限制了酶與淀粉間的接觸，抑制水解產(chǎn)物的釋放，因此對(duì)淀粉消化性產(chǎn)生顯著影響[14-16]。

本團(tuán)隊(duì)在先前研究中發(fā)現(xiàn)，不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)玉木耳多糖對(duì)玉米淀粉的糊化特性具有一定影響[17]。為更好地指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)加工，采用質(zhì)構(gòu)儀、差示掃描熱量?jī)x、傅里葉紅外光譜、低場(chǎng)強(qiáng)核磁共振儀、體外消化試驗(yàn)等探討不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的玉木耳多糖對(duì)玉米淀粉回生特性和儲(chǔ)存期消化特性的影響，以期為玉米淀粉的品質(zhì)提升及玉木耳多糖在淀粉基食品中的應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

玉木耳多糖（總糖78.32%，蛋白質(zhì)7.95%，水分10.55%），實(shí)驗(yàn)室自制；玉米淀粉（總淀粉82.36%，直鏈淀粉28.29%，脂肪0.52%，蛋白質(zhì)0.38%，水分11.42%），上海金穗生物科技有限公司；胰α-淀粉酶 （A3176）、淀粉葡萄糖苷酶（A7095），美國(guó)Sigma-Aldrich 公司；D-葡萄糖檢測(cè)試劑盒（GOPOD 法），愛爾蘭Megazyme 公司。

1.2 儀器與設(shè)備

3JK-1 型快速粘度分析儀 （RVA-Tec MasterTM），澳大利亞Perten 公司；Q-2000 型差示掃描量熱儀（Differential scanning calorimetry，DSC），美國(guó)TA 公司；AlPhal-4LDPlus 冷凍干燥機(jī)，德國(guó)Christ 公司；VERTEX70 傅里葉紅外光譜儀，德國(guó)Bruker 公司；TA-XT Plus 型物性測(cè)定儀，英國(guó)Stable Micro Systems 公司；NM120 低場(chǎng)強(qiáng)核磁共振儀，上海紐曼電子科技有限公司；Spectramax190全波長(zhǎng)酶標(biāo)儀，美國(guó)Molecular Devices 公司。

1.3 方法

1.3.1 復(fù)配體系的制備與處理 準(zhǔn)確稱量2.5 g樣品，加入去離子水，配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的懸浮液，其中ACEP 添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%，0.5%，1.0%，2.0%，5.0%和10.0%。將樣品攪拌至完全溶解后置于快速粘度分析儀中，參考美國(guó)谷物化學(xué)師協(xié)會(huì)操作規(guī)程中的標(biāo)準(zhǔn)程序[18]，采用升溫-降溫循環(huán)對(duì)樣品進(jìn)行糊化處理。將糊化的樣品置于4 ℃條件下分別儲(chǔ)存1，7，14 d。一部分用于質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定，另一部分凍干、粉碎過篩（100 目）后備用。

1.3.2 指標(biāo)測(cè)定

1.3.2.1 質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定 取1.3.1 節(jié)制備的樣品。采用物性儀TPA 測(cè)定模式，使用P 0.5 圓柱型探頭，參數(shù)設(shè)置為：測(cè)前速度1.5 mm/s，測(cè)試速度2.0 mm/s，測(cè)后速度2.0 mm/s，測(cè)試距離10.0 mm，觸發(fā)力為5 g，觸發(fā)類型為自動(dòng)，每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)試3 次，得到質(zhì)構(gòu)參數(shù)。

1.3.2.2 熱特性和回生動(dòng)力學(xué)的測(cè)定 參考Zhang 等[19]的方法，稱取5 mg 樣品加入坩堝中，其中ACEP 添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%，0.5%，1.0%，2.0%，5.0%和10.0%，按照質(zhì)量比1∶2 的比例加入去離子水，密封后在4 ℃條件下平衡24 h，以10 ℃/min的速度從30 ℃至100 ℃進(jìn)行掃描，完成后將樣品盤在4 ℃下分別保持不同天數(shù)，將儲(chǔ)存后的樣品進(jìn)行第2 次DSC 掃描，計(jì)算支鏈淀粉回生焓值（ΔHret），并確定熱轉(zhuǎn)變的起始溫度（To）、峰值溫度（TP）、終止溫度（Tc），所有樣品均一式三份進(jìn)行分析。使用Avrami 方程對(duì)結(jié)晶數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，通過將回生焓的試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合到以下非線性回歸方程中來估算模型因子[20]。

式中，θ——結(jié)晶度；H∞——淀粉中結(jié)晶停止時(shí)的熔融焓平衡值，J/g；Ht——時(shí)間t 的焓值，J/g；H0——初始時(shí)間的焓值，J/g；t——結(jié)晶的時(shí)間，s；k——速率常數(shù)；n——Avrami 指數(shù)。

1.3.2.3 紅外光譜掃描（FTIR） 參考Zhao 等[21]的方法并作部分改動(dòng)：稱取1 mg 樣品與150 mg 溴化鉀在紅外燈下研磨混合均勻，置于模具中在15 MPa 下抽真空壓片60 s?？鄢寤洷∑谋尘?，在4 000～400 cm-1范圍，掃描64 次，分辨率為4 cm-1，得到紅外光譜圖。采用OMNIC 8.0 對(duì)譜圖進(jìn)行基線矯正，對(duì)1 200 cm-1至900 cm-1范圍進(jìn)行去卷積處理，參數(shù)選擇半峰寬為47.4 cm-1，增強(qiáng)因子為3.0。計(jì)算1 047 cm-1與1 022 cm-1附近處的吸光度比，以表示淀粉結(jié)構(gòu)域中的有序晶體與無定形的數(shù)量。

1.3.2.4 水分遷移變化規(guī)律測(cè)定 根據(jù)Wang等[22]的方法稍作修改。將儲(chǔ)存不同天數(shù)的糊化樣品置于NMR 玻璃管中，利用多脈沖回波序列（CPMG）測(cè)量樣品的橫向弛豫時(shí)間T2。主要參數(shù)設(shè)置為：射頻信號(hào)頻率偏移量O1=376 786.36 Hz，采樣點(diǎn)數(shù)TD=1 000 054，P1=3.00 μs，P2=6.00 μs，SW=200 kHz，TE=0.5 ms，Tw=7 500 ms，RFD=0.08 ms，RG1=20.0 db，DRG1=3，累加次數(shù)NS=4，回波數(shù)NECH=10 000。使用NMRAS 分析軟件采集信號(hào)，反演后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理。每個(gè)樣品進(jìn)行3次LF-NMR 測(cè)試，數(shù)據(jù)取平均值。

1.3.2.5 體外消化試驗(yàn) 根據(jù)Englyst 等[23]的方法稍作修改。測(cè)量復(fù)配體系的快速消化淀粉（RDS），緩慢消化的淀粉（SDS）和抗性淀粉（RS）含量。將200 mg 樣品（1.3.1 節(jié)中制備的）分散在15 mL 醋酸鈉緩沖溶液（0.1 mol/L，pH 5.2）中，于37 ℃水浴鍋中平衡20 min，向冷卻的淀粉懸浮液中加入5 mL 混合酶液 （290 U/mL 豬胰α-淀粉酶和15 U/mL 淀粉葡糖苷酶），然后在37 ℃水浴中連續(xù)搖動(dòng)。在20 min 和120 min 時(shí)間點(diǎn)取出等分試樣0.5 mL，并與4 mL 無水乙醇混合以使酶失活。將樣品以3 000 r/min 離心5 min，使用D-葡萄糖檢測(cè)試劑盒測(cè)定水解的葡萄糖含量。將20 min 和120 min 水解后的葡萄糖含量分別標(biāo)記為G20和G120，使用以下公式計(jì)算3 種淀粉含量：

式中，F(xiàn)G——酶解前游離葡萄糖的量，mg；G20——酶解20 min 后產(chǎn)生的葡萄糖的量，mg；G120——水解120 min 后產(chǎn)生的葡萄糖的量，mg；TS——樣品中總淀粉含量，mg。

1.3.3 數(shù)據(jù)分析 試驗(yàn)均重復(fù)3 次，使用Origin 2018 軟件繪圖，采用SPSS Statistics 23.0 軟件處理數(shù)據(jù)，通過ANOVA 進(jìn)行差異顯著性分析，P＜0.05 表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 復(fù)配體系質(zhì)構(gòu)特性的分析

TPA 測(cè)試中的硬度表示臼齒之間壓縮樣品所需的力，主要與凝膠回生過程中的脫水收縮和支鏈淀粉的結(jié)晶有關(guān)[24]。如表1所示，儲(chǔ)存期內(nèi)樣品的硬度值隨儲(chǔ)存天數(shù)的延長(zhǎng)顯著增大 （P＜0.05），儲(chǔ)存14 d 后，CS 的硬度值由297.86 g 顯著增大到488.60 g（P＜0.05），添加10.0% ACEP 的復(fù)配體系硬度值從254.68 g 顯著增大到448.91 g（P＜0.05）。與CS 相比，添加ACEP 使體系的硬度有不同程度的降低，質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，硬度值越低，可能是由于一方面多糖阻礙了直鏈淀粉分子間聚集重排，削弱了直鏈淀粉間的作用力，凝膠質(zhì)地更為柔軟，另一方面淀粉被多糖取代，淀粉總量降低，作用減弱，凝膠強(qiáng)度降低。黏著性和內(nèi)聚性可直接反應(yīng)淀粉體系內(nèi)未結(jié)合的直鏈淀粉數(shù)量，淀粉回生過程中直鏈淀粉發(fā)生定向遷移[25]，如表1所示，隨儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)，所有樣品體系的黏著性下降，內(nèi)聚性升高。隨ACEP 質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，相同儲(chǔ)存天數(shù)的復(fù)配體系的內(nèi)聚性顯著降低（P＜0.05），黏著性顯著增大（P＜0.05），表明ACEP 可以有效控制淀粉體系回生。儲(chǔ)存期內(nèi)，復(fù)配體系由于發(fā)生了回生而使彈性值顯著下降（P＜0.05），添加ACEP 的復(fù)配體系彈性值顯著高于CS（P＜0.05），表現(xiàn)出更優(yōu)越的彈性性質(zhì)，這可能是由于在凝膠形成過程中，淀粉線性結(jié)構(gòu)和分支鏈段與多糖分子相互交聯(lián)纏繞，增強(qiáng)了混合體系的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了游離水滲入凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)化為不易流動(dòng)的水，填充在三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。添加0.5% ACEP 的復(fù)配體系儲(chǔ)存期內(nèi)的彈性值最高，分別為2.34，1.75 和1.32，其次是1.0% ACEP 和2.0%ACEP 體系，較低質(zhì)量分?jǐn)?shù)的復(fù)配體系表現(xiàn)出的較好彈性性質(zhì)，此結(jié)果與糊化特性中的研究結(jié)果一致[17]。

表1 玉米淀粉-玉木耳多糖復(fù)配體系的質(zhì)構(gòu)特性Table 1 Texture properties of corn starch-Auricularia cornea Ehrenb.polysaccharide compound system

（續(xù)表1）

2.2 復(fù)配體系的回生熱特性分析

回生后復(fù)配體系的DSC 熱分析如圖1和表2所示。在儲(chǔ)存1 d 的DSC 曲線中未觀察到支鏈淀粉的回生焓值。在14 d 的儲(chǔ)存期內(nèi)，各個(gè)體系的Tp值變化均不顯著，To值分別降低了1.39 ℃（P＜0.05）、2.38 ℃（P＜0.05）、3.83 ℃（P＜0.05）、1.65 ℃（P＜0.05）、0.48 ℃（P＞0.05）、0.45 ℃（P＞0.05），Tc 值分別降低了1.40 ℃（P＞0.05）、1.17 ℃（P＞0.05）、2.22 ℃（P＜0.05）、2.08 ℃（P＜0.05）、1.55 ℃（P＞0.05）、1.72 ℃（P＞0.05），ΔHret值分別增加了0.90 J/g（P＜0.05）、0.72 J/g（P＜0.05）、0.40 J/g（P＞0.05）、0.41 J/g（P＞0.05）、0.25 J/g（P＞0.05）、0.27 J/g（P＞0.05），這意味著在儲(chǔ)存期間支鏈淀粉結(jié)晶融化需要更多的能量，回生程度不斷加深[26-27]。

圖1 玉米淀粉-玉木耳多糖復(fù)配體系的回生熱特性Fig.1 DSC of retrogradaed corn starch-Auricularia cornea Ehrenb.polysaccharide compound system

如表2所示，復(fù)配體系的To、Tp和Tc隨ACEP質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加逐漸升高，ΔHret降低。與CS 體系相比，添加10.0% ACEP 體系的ΔHret由5.23 J/g和6.13 J/g 顯著降低到3.15 J/g 和3.42 J/g （P＜0.05），表明在試驗(yàn)范圍內(nèi)，ACEP 質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，越有利于延緩淀粉體系的回生，這可能是由于ACEP 是親水性大分子，在復(fù)配體系中與玉米淀粉競(jìng)爭(zhēng)水分子，使淀粉用于凝膠化轉(zhuǎn)變的自由水分減少，無定形區(qū)域的水合作用減弱，也可能是ACEP 與滲漏出的直鏈淀粉通過氫鍵結(jié)合相互作用，抑制淀粉分子移動(dòng)重排，淀粉分子重新締合形成的基質(zhì)或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較弱，也可能導(dǎo)致非晶區(qū)域和不完美微晶的生成[28]。

表2 玉米淀粉-玉木耳多糖復(fù)配體系的回生熱力學(xué)參數(shù)Table 2 DSC of retrogradaed corn starch-Auricularia cornea Ehrenb.polysaccharide compound system

2.3 復(fù)配體系的回生動(dòng)力學(xué)分析

通過回生過程的模型化研究，可掌握由回生引起的淀粉食品品質(zhì)變化規(guī)律，對(duì)食品品質(zhì)的預(yù)測(cè)和控制有較大意義。淀粉的結(jié)晶速率是由晶核的形成速率與晶體的成長(zhǎng)速率共同決定的。Avrami 方程可以通過淀粉回生期間焓值的變化來表達(dá)晶核成核方式和生長(zhǎng)速率[29]。指數(shù)（n）反映了成核過程的晶體形態(tài)，n 值越小，成核越快，結(jié)晶速率常數(shù)（k）代表重結(jié)晶的速度，k 值越大，結(jié)晶速率越快[30]。圖2反映了利用DSC 測(cè)量4 ℃下保存不同時(shí)間的樣品回生焓值。結(jié)果表明，隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)，所有樣品的回生焓值均增大，而且CS 體系始終具有最大的回生焓值，表明其體系內(nèi)結(jié)晶更多，回生程度更大。將復(fù)配體系儲(chǔ)存不同天數(shù)的回生焓值代入Avrami 方程中，得到樣品回生動(dòng)力學(xué)方程及參數(shù)（表3）。結(jié)果表明，利用Avrami方程研究不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)ACEP 對(duì)淀粉體系回生過程的影響機(jī)理是準(zhǔn)確可靠的（R2=0.9907～0.9989）。結(jié)晶程度隨時(shí)間呈指數(shù)形式增長(zhǎng)，所有樣品的n值均小于1，表明體系重結(jié)晶的晶核主要在回生早期形成，成核方式為瞬間成核快速成長(zhǎng)[31-32]。隨ACEP 質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，復(fù)配體系的n 值逐漸降低，k 值增大，這表明ACEP 加速了結(jié)晶開始時(shí)的成核速度和重結(jié)晶增長(zhǎng)速率，但隨后很快達(dá)到極限，最終的結(jié)晶程度和完美晶體的數(shù)量低于CS 體系。

圖2 玉米淀粉-玉木耳多糖復(fù)配體系的回生焓值Fig.2 Regeneration enthalpy of corn starch-Auricularia cornea Ehrenb.polysaccharide compound system

表3 玉米淀粉-玉木耳多糖復(fù)配體系的回生動(dòng)力學(xué)參數(shù)Table 3 Regeneration dynamics of corn starch-Auricularia cornea Ehrenb.polysaccharide compound system

2.4 復(fù)配體系的結(jié)構(gòu)及短程有序性分析

FTIR 可以用來檢測(cè)樣品在回生期間是否有新的基團(tuán)生成以及氫鍵的作用力?；厣鷺悠返腇TIR 光譜如圖3所示。3 500-3 200 cm-1范圍內(nèi)的較寬吸收峰是聚合物之間相關(guān)羥基的拉伸振動(dòng)吸收峰。這些羥基可能在同一分子內(nèi)（分子內(nèi)氫鍵），也可能在相鄰分子之間（分子間氫鍵），2 928 cm-1處的一個(gè)吸收峰與C-H 基團(tuán)的拉伸振動(dòng)有關(guān)[33]。分子內(nèi)和分子間相互作用的形成，是淀粉在回生過程中重結(jié)晶所必需的[34]。與CS 相比，復(fù)配體系中沒有新的特征峰，這表明ACEP 與淀粉分子之間的相互作用沒有形成新的基團(tuán)，主要還是通過氫鍵等非共價(jià)鍵作用力構(gòu)成一個(gè)緊密纏繞的三維凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)ACEP 后，相關(guān)的羥基拉伸振動(dòng)峰的波數(shù)均移至較低的波數(shù)處，說明體系之間的氫鍵作用力在增強(qiáng)[35]，這可能包含淀粉與淀粉之間的氫鍵和淀粉與多糖之間的氫鍵。高質(zhì)量分?jǐn)?shù)ACEP 導(dǎo)致體系的O-H 拉伸波數(shù)下降幅度更大，這表明ACEP 質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，體系中氫鍵作用力越強(qiáng)，凝膠網(wǎng)絡(luò)形成的越好。

圖3 玉米淀粉-玉木耳多糖復(fù)配體系回生后的紅外光譜圖Fig.3 FTIR of retrogradaed corn starch-Auricularia cornea Ehrenb.polysaccharide compound system

（1 047/1 022）cm-1和（1 022/995）cm-1附近處的吸收峰強(qiáng)度可以揭示體系有序度和雙螺旋度的內(nèi)部變化[36]。圖4為回生復(fù)配體系的去卷積光譜（1 200～900 cm-1），由表4可知，儲(chǔ)存1 d 時(shí)，CS 的（1 054/1 021）cm-1和（1 021/993）cm-1的比值分別為1.058 和1.203。儲(chǔ)存14 d 時(shí)，（1 054/1 021）cm-1值顯著升高到1.188（P＜0.05），（1 021/993）cm-1值顯著降低到1.033 （P＜0.05），表明淀粉發(fā)生了回生，雙螺旋的堆積密度在淀粉顆粒表面附近區(qū)域變得越來越緊密。隨多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，復(fù)配體系 （1054/1021）cm-1逐漸降低，（1021/993）cm-1比值逐漸增大，表明ACEP 可以使體系有序程度降低，有效延緩淀粉的回生。

圖4 玉米淀粉-玉木耳多糖復(fù)配體系回生后的去卷積圖譜Fig.4 Deconvolution graph of retrogradaed corn starch-Auricularia cornea Ehrenb.polysaccharide compound system

表4 玉米淀粉-玉木耳多糖復(fù)配體系回生后的短程有序性Table 4 Short-range order of retrogradaed corn starch-Auricularia cornea Ehrenb.polysaccharide compound system

2.5 復(fù)配體系的水分遷移變化規(guī)律分析

淀粉回生是淀粉分子重新排列和有序化的過程，不可避免地涉及水分子的遷移[37]。在2.2 節(jié)中推測(cè)高質(zhì)量分?jǐn)?shù)玉木耳多糖具有比低質(zhì)量分?jǐn)?shù)玉木耳多糖更高的持水量，因此，高質(zhì)量分?jǐn)?shù)玉木耳多糖在抑制玉米淀粉凝膠的回生方面比低質(zhì)量分?jǐn)?shù)玉木耳多糖更有效。為了驗(yàn)證推測(cè)，使用NMR弛豫試驗(yàn)測(cè)定了回生復(fù)配體系凝膠的水遷移率。橫向弛豫時(shí)間 （T2）對(duì)水分子遷移率的變化很敏感，通常被看作表征水分子遷移的重要指標(biāo)[38]。T2值反映了樣品和水分之間的結(jié)合程度，T2越小表明水分子結(jié)合的越緊密[39]。添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)ACEP 的復(fù)配體系在儲(chǔ)存1，7 d 和14 d 的水分遷移變化如圖5所示。與CS 相比，添加ACEP 使體系T2值減小，體系與水分子的結(jié)合更緊密，這可能是由于ACEP 的親水性導(dǎo)致的。位于最前端的信號(hào)峰隨儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)幅度逐漸降低直至消失，可能意味著部分結(jié)合較緊密的結(jié)構(gòu)有降解。

圖5 玉米淀粉-玉木耳多糖復(fù)配體系的水分遷移變化Fig.5 Water migration of corn starch-Auricularia cornea Ehrenb.polysaccharide compound system

通過多重指數(shù)模型計(jì)算T2值，在淀粉凝膠中區(qū)分出4 個(gè)部分，相應(yīng)的弛豫時(shí)間見表5。T2b和T21均可歸為較緊密的結(jié)合水，可能包含淀粉無定形和/或結(jié)晶區(qū)域中的CH 質(zhì)子、淀粉和蛋白質(zhì)的可交換質(zhì)子，包括羥基、羧基和巰基質(zhì)子等。T22是主要部分，是存在于凝膠結(jié)構(gòu)空隙中的大量的弱結(jié)合水。T23被認(rèn)為是自由水[40]。隨著回生天數(shù)的增加，所有樣品的T22和T23值均降低。這表明淀粉與水分子之間的結(jié)合增強(qiáng)，滲漏的直鏈淀粉聚集并重新排列，導(dǎo)致水的流動(dòng)性受到限制。因此，回生淀粉凝膠形成更致密的結(jié)構(gòu)，這與TPA 測(cè)試中硬度指標(biāo)的趨勢(shì)相符合。結(jié)合圖5發(fā)現(xiàn)，隨著ACEP質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，所有凝膠的T21和T23值均降低，表明高質(zhì)量分?jǐn)?shù)ACEP 使體系凝膠的持水性增強(qiáng)，水分子的遷移率降低。

表5 玉米淀粉-玉木耳多糖復(fù)配體系的T2Table 5 T2 of corn starch-Auricularia cornea Ehrenb.polysaccharide compound system

不同遷移率的水分子相對(duì)含量與對(duì)應(yīng)峰面積的比例成正比，對(duì)弛豫譜圖進(jìn)行積分，可以得到各個(gè)峰的峰面積和峰面積比例的變化。表6中，結(jié)合水的峰面積比例A2b與A21減小，弱結(jié)合水的峰面積比例A22減小，自由水的峰面積比例A23增大，以CS 為例，隨著儲(chǔ)存時(shí)間的增加，體系的弱結(jié)合水的峰面積比例0.9666 顯著減小到0.7083（P＜0.05），自由水峰面積的比例0.0054 顯著增加到0.2837（P＜0.05），緊密結(jié)合水比例也略有減小，表明在回生過程中，體系的凝膠持水力下降，水分子被分離出來。而添加ACEP 的復(fù)配體系凝膠的A23值顯著低于CS 體系，A22值更高。這種現(xiàn)象表明，ACEP增強(qiáng)了淀粉體系凝膠的保水性，減少體系的脫水收縮，限制了回生體系的重排程度。這與Luo 等[3]的研究結(jié)果相似。

表6 回生玉米淀粉-玉木耳多糖復(fù)配體系的峰面積比例Table 6 Peak area ratio of starch content of retrogradaed corn starch-Auricularia cornea Ehrenb.polysaccharide compound system

2.6 復(fù)配體系的體外消化特性分析

淀粉顆粒的消化是一個(gè)復(fù)雜的過程，涉及酶對(duì)底物的可及性（擴(kuò)散和吸附）和水解活性。α-淀粉酶的可及性主要取決于淀粉顆粒的表面特性和淀粉的晶體結(jié)構(gòu)，而水解活性主要取決于淀粉分子在顆粒中的超分子排列和淀粉分子的分支密度[41]，這表明淀粉體系的表面特性和在不同儲(chǔ)存時(shí)間中形成的結(jié)晶程度是影響緩慢消化淀粉含量的主要因素。

回生復(fù)配體系的RDS、SDS 和RS 含量隨添加的ACEP 質(zhì)量分?jǐn)?shù)和儲(chǔ)存時(shí)間的不同而變化，結(jié)果如表7所示。儲(chǔ)存1 d 時(shí)，CS 體系的SDS 和RS含量分別為14.64%和15.65%，儲(chǔ)存14 d 后，相應(yīng)的參數(shù)分別增加到15.16%和42.41%，而RDS 含量顯著下降（P＜0.05）。這是由于儲(chǔ)存過程中，淀粉分子發(fā)生重結(jié)晶，形成新的晶體，對(duì)酶水解具有一定的抵抗力，較高的結(jié)晶度和較大的結(jié)晶區(qū)域可以帶來更強(qiáng)的抗酶水解性[42-43]。

表7 玉米淀粉-玉木耳多糖復(fù)配體系回生后的消化淀粉含量Table 7 Digestible starch content of retrogradaed corn starch-Auricularia cornea Ehrenb.polysaccharide compound system

與CS 相比，回生的復(fù)配體系具有較低的RDS，SDS 比例隨多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加顯著增加，而RS 顯著降低，復(fù)配體系消化速率減慢，可能是由于ACEP 增加了體系的黏度，減慢體系內(nèi)各個(gè)組分的擴(kuò)散速率[44]，也可能由于ACEP 促進(jìn)了淀粉之間的相互聚集，在淀粉顆粒表面周圍形成物理屏障層，并防止酶與淀粉分子接觸，導(dǎo)致RDS 含量降低，SDS 含量增加。RS 降低可能是ACEP-直鏈淀粉聚集體阻礙了直鏈淀粉-直鏈淀粉聚集體形成，且比直鏈淀粉-直鏈淀粉聚集體更松散，穩(wěn)定性更差，這種較低的穩(wěn)定性可能產(chǎn)生更多的SDS。ACEP 的添加對(duì)消化淀粉含量的影響還表明ACEP 可以降低淀粉在儲(chǔ)存過程中的重結(jié)晶度。Eerlingen 等[45]研究表明，回生程度的提高（高熔融焓和較高有序程度）導(dǎo)致胰α-淀粉酶和淀粉葡糖苷酶在37 ℃時(shí)的敏感性降低。通過添加玉木耳多糖，體系形成了非晶區(qū)域和一小部分不完美的微晶，這部分結(jié)構(gòu)是SDS 成分形成的原因，而完美的微晶則被認(rèn)為形成抗性淀粉[46-47]。結(jié)合本文2.2 節(jié)和2.4 節(jié)的結(jié)果，RS 含量最高的CS 體系具有最高的回生焓值和最高的有序程度。隨著多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，復(fù)配體系的回生焓值和分子有序程度逐漸降低，淀粉回生過程中形成的有序雙螺旋結(jié)構(gòu)和完美的微晶減少，從而比單獨(dú)玉米淀粉體系耐酶消化部分更少，RS 含量更低。

3 結(jié)論

不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)玉木耳多糖對(duì)玉米淀粉的回生和消化特性具有顯著的影響?；厣^程中，復(fù)配體系的硬度降低，黏著性升高，內(nèi)聚性降低，凝膠的質(zhì)構(gòu)特性得到改善；凝膠化溫度升高，回生焓值降低，回生得到延緩。體系重結(jié)晶為瞬間成核快速成長(zhǎng)的方式，玉木耳多糖可加速結(jié)晶開始時(shí)的成核速度和結(jié)晶增長(zhǎng)速率。添加玉木耳多糖后，體系中氫鍵作用力更強(qiáng)，有序程度逐漸降低，脫水收縮減少，能夠很好地保持冷藏期間凝膠結(jié)構(gòu)的完整性。玉米淀粉-玉木耳多糖復(fù)配體系具有較低的RDS與較高的SDS，質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高體外消化速率越慢，有利于預(yù)防血糖水平的劇烈波動(dòng)。本研究為玉木耳多糖在淀粉基食品中的應(yīng)用提供了理論指導(dǎo)，為玉米淀粉的品質(zhì)提升提供了可靠的技術(shù)支撐。