盛福楠，劉晗，賈夢(mèng)，汪軒羽，李秀荷，王慧芳，王志偉，戴福宏，高鐵成，周中凱*，李寧*

（1.天津科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，天津 300457；2.新疆三禮糧油有限公司，新疆圖木舒克 843900；3.廣州焙樂(lè)道食品有限公司，廣東廣州 511400）

油莎豆（CyperusesculentusL.）又名虎堅(jiān)果，是莎草科一年生植物，原產(chǎn)于非洲和地中海沿岸國(guó)家，是一種優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、綜合利用價(jià)值高的新型油料和糧食作物[1]。油莎豆中富含淀粉和脂肪，分別占干重的26%～30% 和21%～25%，同時(shí)還含有蛋白質(zhì)（8%）和微量元素（1.7%），具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和食用價(jià)值，可以被加工為飲料和零食，也用于牛軋?zhí)恰⒐麧{、啤酒和冰激凌的調(diào)味劑[2-3]。

油莎豆應(yīng)用廣泛，是一種有效的淀粉來(lái)源，但目前在我國(guó)油莎豆主要用于油料作物，關(guān)于淀粉的理化特性并不完善[4]。油莎豆淀粉是一種無(wú)味，外觀呈白色的粉末，先前研究表明，油莎豆淀粉中直鏈和支鏈的比例是1∶3，具有良好的耐酸性、凍融穩(wěn)定性和凝膠強(qiáng)度，與玉米淀粉和馬鈴薯淀粉相似，較優(yōu)于這兩種淀粉，因此在工業(yè)應(yīng)用中具有巨大的潛力，可用于復(fù)合材料、食品、紡織和制藥行業(yè)[5-7]。淀粉的流變特性是其應(yīng)用的重要質(zhì)量指標(biāo)，了解流體的流動(dòng)類型可以進(jìn)一步明確食品的組分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和分子形態(tài)等性能，有助于更好地利用淀粉資源[8]。淀粉回生是熱加工淀粉食品在儲(chǔ)藏過(guò)程中不可避免的現(xiàn)象，指淀粉在糊化后，淀粉分子從無(wú)序到有序重結(jié)晶的過(guò)程，在一定程度上會(huì)影響食品的品質(zhì)及貨架期[9]。大量研究者通過(guò)回生制備抗消化淀粉，且先前研究表明小麥淀粉經(jīng)3 次循環(huán)回生后可顯著改變其結(jié)構(gòu)特征，并提高了抗性淀粉的含量[10]。因此，作為一種新型的淀粉資源，對(duì)油莎豆淀粉的回生特性研究對(duì)其加工利用尤其重要。

目前，對(duì)于油莎豆淀粉的研究我國(guó)仍處于初期階段，且先前研究多集中于基本結(jié)構(gòu)及糊化特性，對(duì)其流變特性和回生特性鮮見(jiàn)報(bào)道。本研究通過(guò)提取油莎豆中淀粉，并以玉米淀粉為對(duì)照，探究不同濃度的淀粉溶液對(duì)其流變特性的影響，以及循環(huán)熱處理對(duì)油莎豆淀粉結(jié)構(gòu)及理化特性的影響，以期為油莎豆淀粉的開(kāi)發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

油莎豆豆粕：新疆三禮糧油有限公司；玉米淀粉（corn starch，CN）：天津文星淀粉有限公司；唾液淀粉酶（500 U/g）、胃蛋白酶（15 000 U/g）、中溫α-淀粉酶（2 000 U/mL）、糖化酶（100 000 U/mL）：阿拉丁試劑（上海）有限公司；鹽酸、無(wú)水乙酸鈉（均為分析純）：天津江天化工技術(shù)有限公司；葡萄糖試劑盒：長(zhǎng)春匯利生物科技有限公司；

1.2 儀器與設(shè)備

快速黏度分析儀（Techmaster）：Newport Scientific公司；動(dòng)態(tài)流變儀（HAAKE，MARS60）、傅里葉變換紅外光譜儀（IS50）：德國(guó)賽默飛世爾科技公司；差示掃描量熱儀（Mettler-Toledo，DSC3）：瑞士梅特勒-托利多集團(tuán)；低場(chǎng)核磁（Micro MR-25）：上海紐邁電子科技有限公司；偏光顯微鏡（59XC-PC）：上海光學(xué)儀器一廠；水浴搖床（TS-110XS）：上?？瞥皆囼?yàn)設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 油莎豆淀粉的提取

油莎豆淀粉的提取參照Yu 等[11]的方法并略作修改，將油莎豆豆粕反復(fù)水洗多次，用紗布過(guò)濾，除去雜質(zhì)后4 000 r/min 離心15 min，將離心后的沉淀物浸于pH10 的堿液中，常溫?cái)嚢?～3 h，然后4 000 r/min 離心15 min 棄去上清液。沉淀物質(zhì)反復(fù)水洗，以除去雜質(zhì)。沉淀用無(wú)水乙醇清洗，將烘干后的樣品磨粉后過(guò)100 目篩備用，即油莎豆淀粉（Cyperusesculeutusstarch，YN）。

1.3.2 不同淀粉濃度的糊化特性測(cè)定

分別稱取玉米淀粉（CN）和油莎豆淀粉（YN）放于鋁筒中，加入25 mL 水，分別配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%、12%的玉米和油莎豆淀粉溶液，記為CN-8%、YN-8%、CN-12%、YN-12%。參照GB/T 24852—2010《大米及米粉糊化特性測(cè)定快速粘度儀法》，用快速黏度分析儀（rapid viscosity analyzer，RVA）測(cè)定，研究不同淀粉濃度對(duì)淀粉糊化特性的影響[12]。

1.3.3 淀粉的流變特性測(cè)定

將經(jīng)RVA 糊化后的兩種不同濃度的玉米和油莎豆淀粉冷卻至室溫，測(cè)定其流變特性[13]。

動(dòng)態(tài)流變特性測(cè)定：使用直徑35 mm 的平板，上下板間隙設(shè)定為0.1 mm，溫度為25 ℃，對(duì)樣品進(jìn)行振幅掃描，測(cè)定頻率范圍為0.1～10 Hz，掃描應(yīng)變?yōu)?.5%，得到樣品的儲(chǔ)能模量（G′）和損耗模量（G″）隨頻率的變化情況。

靜態(tài)流變特性測(cè)定：測(cè)試溫度25 ℃，剪切速率從0 s-1增加至300 s-1，再?gòu)?00 s-1降低至0 s-1，測(cè)定剪切應(yīng)力隨剪切速率的變化趨勢(shì)。

1.3.4 循環(huán)熱處理回生淀粉的制備

回生淀粉的制備參照Hu 等[10]的方法，將濃度為8%、12% 的油莎豆與玉米淀粉懸浮液，放于高壓鍋中使其徹底糊化，將糊化后的淀粉放至4 ℃冰箱回生24 h后，將樣品再次放入高壓鍋內(nèi)進(jìn)行第二次糊化后，放入4 ℃冰箱再次回生24 h，如此反復(fù)3 次，得到3 次回生樣品，將回生處理后的樣品凍干后碾磨，并過(guò)100 目篩，以備后用。回生后的玉米淀粉（retrograded corn starch，RCN）和回生后的油莎豆淀粉（retrogradedCyperusesculeutusstarch，RYN）分別記為RCN-8%、RYN-8%、RCN-12%、RYN-12%，8% 和12% 分別代表淀粉濃度。

1.3.5 熱力學(xué)特性測(cè)定

稱取4 mg 樣品放于鋁制坩堝內(nèi)，然后加入10 μL的去離子水，攪拌均勻后壓片密封，室溫平衡6 h 進(jìn)行測(cè)定，以空鋁制坩堝作為空白對(duì)照。測(cè)試溫度范圍為25～125 ℃，升溫速率為10 ℃/min。

1.3.6 傅里葉變換紅外光譜分析

稱取1 mg 的樣品和150 mg 的溴化鉀于研缽中混合碾碎，放入模具中壓片1 min，對(duì)樣品進(jìn)行掃描分析。掃描波數(shù)范圍4 000～400 cm-1，分辨率4 cm-1，掃描累加16 次。

1.3.7 水分遷移變化規(guī)律測(cè)定

利用低場(chǎng)核磁測(cè)定糊化后的原淀粉和回生后的淀粉凝膠內(nèi)部水分分布的情況[14]，測(cè)定參數(shù)：主頻SF=22 MHz，偏移頻率O1=388 981.83 Hz，90°脈沖射頻脈寬P1=5.00 μs，信號(hào)采樣點(diǎn)數(shù)TD=80 012，重復(fù)采樣等待時(shí)間TW=1 000.00 ms，重復(fù)采樣次數(shù)NS=8，回波時(shí)間TE=0.4 ms。

1.3.8 體外消化特性測(cè)定

淀粉的消化特性參照Xiao 等[12]的方法，并略作修改。準(zhǔn)確稱取200 mg 樣品于錐形瓶中，加入300 μL的唾液淀粉酶溶液，37 ℃在水浴振蕩5 min，然后加入15 mL 的胃蛋白酶振蕩30 min，在反應(yīng)液中依次加入15 mL NaOH、25 mL 醋酸鈉緩沖液和10 mL 復(fù)合酶溶液，于37 ℃水浴搖床中繼續(xù)反應(yīng)。在反應(yīng)期間，取0、20、120 min 的反應(yīng)液于沸水中滅酶10 min后10 000 r/min 離心10 min，用葡萄糖試劑盒法測(cè)定樣品中葡萄糖釋放量。

1.3.9 淀粉顆粒的偏光顯微鏡分析

準(zhǔn)確稱量0.1 g 樣品于離心管中，加入5 mL 的去離子水，搖勻。將溶液滴于載玻片中央，放于顯微鏡下，選擇合適的放大倍數(shù)，分別在普通光與偏振光下拍攝淀粉顆粒形貌。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Origin Pro 9.0 以及SPSS 19 對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及顯著性統(tǒng)計(jì)分析，其顯著性差異水平為P＜0.05，且所有試驗(yàn)均重復(fù)3 次。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同淀粉濃度對(duì)油莎豆淀粉黏度特性的影響

RVA 反映淀粉的糊化、崩解、膨脹和凝膠特性，廣泛用于評(píng)價(jià)淀粉在食品基產(chǎn)品中的蒸煮特性和食用品質(zhì)[15]。油莎豆淀粉和玉米淀粉的黏度曲線如圖1 所示。不同濃度油莎豆淀粉和玉米淀粉黏度特性參數(shù)如表1 所示。

表1 不同濃度油莎豆淀粉和玉米淀粉黏度特性參數(shù)Table 1 Viscosity parameters of Cyperus esculentus starch and corn starch

圖1 油莎豆淀粉和玉米淀粉的黏度曲線Fig.1 Viscosity curve of Cyperus esculentus starch and corn starch

由圖1 和表1 可得，油莎豆淀粉和玉米淀粉在濃度8%時(shí)其峰值黏度無(wú)顯著差異，而在濃度12%時(shí)油莎豆淀粉的峰值黏度（4 049.67 cP）顯著高于玉米淀粉（3 278.33 cP），但最終黏度無(wú)顯著差異。峰值黏度是指淀粉顆粒在加熱過(guò)程中吸水膨脹而相互摩擦產(chǎn)生的最高黏度，在本研究中，油莎豆淀粉較高的峰值黏度表明其具有較強(qiáng)的吸水溶脹能力，可能與淀粉顆粒大小有關(guān)，研究表明油莎豆淀粉的粒徑在2～15 μm，而玉米淀粉在15～25 μm[16]。濃度8% 時(shí)峰值黏度無(wú)顯著差異可能是淀粉分子在低濃度時(shí)產(chǎn)生空間位阻較大，阻礙了淀粉之間的聚集因而產(chǎn)生較低的黏度。相比于玉米淀粉，油莎豆淀粉呈現(xiàn)出較大的崩解值，表明其具有較弱的抗剪切能力，可能是淀粉內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為松散，形成的凝膠結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定[17]?；厣凳亲罱K黏度和谷值黏度的差值，反映了淀粉分子在冷卻過(guò)程中發(fā)生重排使黏度增加的過(guò)程，通?；厣挡粌H與直鏈淀粉含量有關(guān)，還與淀粉中直鏈淀粉的鏈長(zhǎng)和支鏈淀粉的大小有關(guān)[8]。本研究中，油莎豆淀粉的回生值顯著高于玉米淀粉，且濃度越高回生值越高，表明油莎豆淀粉內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)易退化和聚集，具有較強(qiáng)的回生特性，這可能與其較高的直鏈淀粉含量有關(guān)，已有研究表明，油莎豆淀粉中直鏈淀粉含量高于玉米淀粉[16]。

2.2 不同淀粉濃度對(duì)油莎豆淀粉流變特性的影響

動(dòng)態(tài)流變特性是指儲(chǔ)能模量（G′）和損耗模量（G″）隨角頻率的變化趨勢(shì)，G′通常代表了淀粉糊在形變過(guò)程中由于彈性所引起的能量?jī)?chǔ)存，反映了凝膠網(wǎng)絡(luò)的剛性和彈性，G″代表了淀粉糊由于黏性變形過(guò)程中所損失的能量，反映凝膠網(wǎng)絡(luò)的黏性特征[12]。玉米淀粉和油莎豆淀粉的流變特性曲線如圖2 所示。

圖2 玉米淀粉和油莎豆淀粉的流變特性曲線Fig.2 Rheology curve of Cyperus esculentus starch and corn starch

由圖2 可知，兩種淀粉糊的G′和G″具有頻率依賴性，且G′均高于G″并無(wú)交叉，表明兩種淀粉所形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)具有較強(qiáng)的彈性特征，呈現(xiàn)出弱凝膠行為[13]。相比于玉米淀粉，油莎豆淀粉形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出較低的G′和G″，且油莎豆淀粉的G′隨頻率的增加而增加，表明油莎豆淀粉所形成的淀粉凝膠網(wǎng)絡(luò)在高頻率下呈現(xiàn)出較強(qiáng)的彈性，與玉米淀粉有所不同。此外，濃度12%的淀粉溶液所形成凝膠呈現(xiàn)出較強(qiáng)的黏彈性，這與糊化特性相一致，這主要是由于當(dāng)?shù)矸蹪舛容^高時(shí)，滲出的直鏈淀粉含量較高，淀粉分子間的氫鍵交聯(lián)度高，形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)較強(qiáng)[18]。由圖2c 可知，損耗正切角均（tanα）小于1，表明這兩種淀粉所形成的凝膠更類似于固體，且tanα 隨著頻率的增加逐漸增加，表明樣品在高頻率下呈現(xiàn)出更黏的凝膠網(wǎng)絡(luò)特征[19]。此外，相比于玉米淀粉，油莎豆淀粉呈現(xiàn)出較高的tanα，表明G″的增長(zhǎng)速率高于G′，且呈現(xiàn)出較強(qiáng)的流動(dòng)性。

圖2d 測(cè)定了樣品的觸變特性，樣品在高速剪切作用下，內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)受到破壞，當(dāng)剪切速率降低時(shí)，在短時(shí)間內(nèi)樣品不能恢復(fù)到原始的狀態(tài)，因而形成一個(gè)閉合的觸變環(huán)[20]。觸變環(huán)面積的大小代表了樣品受破壞的程度，面積越大表明受到破壞程度越大，越難以恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)[8]。由圖2d 可得，油莎豆淀粉的剪切應(yīng)力在低剪切速率下極速增加，淀粉分子間氫鍵斷裂，凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)遭到破壞，并在高頻率下逐漸穩(wěn)定，表明淀粉分子從開(kāi)始的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)為定向流動(dòng)，表現(xiàn)出剪切稀化行為[20]。此外，油莎豆淀粉的觸變環(huán)面積明顯大于玉米淀粉，且濃度越高面積越大，表明油莎豆淀粉所形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)易被破壞，抗剪切力差，而玉米淀粉具有較強(qiáng)的抗剪切能力，這可能是由于油莎豆淀粉分子間相互作用較弱，分子間的氫鍵難以在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)。

2.3 油莎豆淀粉的回生特性

2.3.1 循環(huán)熱處理對(duì)油莎豆淀粉熱力學(xué)特性的影響

利用差示掃描量熱儀（differential scanning calorimeter，DSC）測(cè)定油莎豆淀粉和以及經(jīng)循環(huán)熱處理后淀粉的熱力學(xué)特性，包括糊化焓值（ΔH）和糊化溫度（起始溫度T0、峰值溫度TP、終值溫度TC）。原淀粉和回生后淀粉的DCS 曲線如圖3 所示，熱力學(xué)參數(shù)如表2 所示。

表2 原淀粉和回生后淀粉的熱力學(xué)參數(shù)Table 2 Thermal parameters of native and retrograded starch

圖3 原淀粉和回生后淀粉的DCS 曲線Fig.3 Differential scanning calorimeter（DSC）curve of native and retrograded starch

由圖3 和表2 可知，相比于玉米淀粉，油莎豆淀粉的ΔH略低，ΔH代表淀粉在加熱過(guò)程中破壞其結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)雙螺旋結(jié)構(gòu)時(shí)所需要的能量，因此油莎豆中較低的糊化焓值表明其淀粉的晶體結(jié)構(gòu)略弱于玉米淀粉，可能與其較低的結(jié)晶度有關(guān)[9]。淀粉回生是指糊化后的淀粉分子由無(wú)序向有序狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，通常與淀粉的種類、直鏈淀粉含量以及支鏈的鏈長(zhǎng)有關(guān)[21]，由圖3 可知，經(jīng)回生后淀粉的糊化溫度在40～60 ℃，糊化焓值在0.9～1.6 J/g 之間，表明這兩種淀粉在回生過(guò)程中形成了支鏈淀粉的重結(jié)晶結(jié)構(gòu)[22]。此外，在本研究中，淀粉在低濃度下（8%）的ΔH值更大，表明其更易發(fā)生回生，這可能是在高水分含量下，淀粉分子鏈的遷移速度高，且水分子可參與淀粉分子間的重結(jié)晶，促進(jìn)了氫鍵的結(jié)合，形成較為完整的晶體結(jié)構(gòu)[22]。同時(shí)，由表2 可知，回生后的油莎豆的糊化溫度范圍（TC-T0）顯著低于玉米淀粉，這表明油莎豆淀粉在回生過(guò)程中可形成的較均一的支鏈淀粉晶體[10]。

2.3.2 循環(huán)熱處理對(duì)油莎豆淀粉短程有序結(jié)構(gòu)的影響傅里葉變換紅外光譜（Fourier transform infrared spectroscopy，F(xiàn)TIR）是一種測(cè)量碳水化合物分子間相互作用和構(gòu)象轉(zhuǎn)變的技術(shù)，是研究淀粉回生的一種簡(jiǎn)單、快速的方法。原淀粉和回生淀粉的傅里葉紅外光譜與IR1047cm-1/1022cm-1比值如圖4 所示。

圖4 原淀粉和回生淀粉的傅里葉變換紅外光譜圖與IR1 047 cm-1/1 022 cm-1比值Fig.4 Fourier transform infrared spectroscopy and IR1 047 cm-1/1 022 cm-1 of native and retrograded starch

由圖4 可知，紅外圖譜中在3 700～3 000 cm-1范圍內(nèi)有的較寬吸收峰，通常與淀粉間氫鍵的伸縮振動(dòng)有關(guān)，而在淀粉回生過(guò)程中，氫鍵是淀粉鏈形成雙螺旋的主要作用力[18]。淀粉溶液濃度為8% 時(shí)，其氫鍵的羥基拉伸振動(dòng)峰向較低的波數(shù)出移動(dòng)，表明淀粉分子間的氫鍵作用力加強(qiáng)，具有較高的回生程度，這與DSC的結(jié)果一致[23]。此外，紅外光譜在1 200～800 cm-1范圍內(nèi)主要與C—C 和C—O 鍵的拉伸有關(guān)，反映了淀粉的短程有序結(jié)構(gòu)，其中1 047 cm-1和1 022 cm-1的吸收峰分別與淀粉的結(jié)晶區(qū)與無(wú)定形區(qū)有關(guān)，大量研究者用IR1047cm-1/1022cm-1的比值來(lái)評(píng)估淀粉在回生過(guò)程中的短程有序結(jié)構(gòu)，其比值越大表明淀粉分子的回生程度越高，形成的晶體結(jié)構(gòu)更加完美[18，24]。由圖4 可知，低濃度下的IR1047cm-1/1022cm-1較高，表明低濃度下的淀粉溶液可促進(jìn)淀粉分子間氫鍵的結(jié)合，促進(jìn)了淀粉的回生。經(jīng)回生處理后，油莎豆淀粉的IR1047cm-1/1022cm-1值高于玉米淀粉，表明油莎豆淀粉在回生過(guò)程中的所形成的雙螺旋堆積密度較強(qiáng)，回生程度較高，這與RVA測(cè)定的回生值結(jié)果一致。

2.3.3 循環(huán)熱處理對(duì)油莎豆淀粉水分分布的影響

低場(chǎng)核磁測(cè)定樣品中的水分遷移規(guī)律，結(jié)果如圖5所示。

圖5 原淀粉與回生淀粉的水分遷移變化Fig.5 Water migration of native and retrograded starch

由圖5 可知，有3 種遷移率不同的水分分子，第一個(gè)峰的豫弛時(shí)間為0.1～1 ms，第2 個(gè)峰為1～100 ms，第3 個(gè)峰在100～1 000 ms，分別用T21、T22和T23表示，分別代表了凝膠體系中的緊密結(jié)合水、弱結(jié)合水和自由水[14]。淀粉在回生過(guò)程中其弛豫時(shí)間（T21、T22和T23）均向左移動(dòng)。先前研究表明，回生時(shí)間的增加可降低樣品中的豫弛時(shí)間，這主要是由于淀粉分子聚集并重新排列，導(dǎo)致水分子的流動(dòng)性受到限制[23]。此外，回生樣品中的自由水峰面積明顯增加，而結(jié)合水降低，表明了淀粉在回生過(guò)程中發(fā)生了水分遷移。淀粉回生過(guò)程中，淀粉鏈之間的氫鍵重新結(jié)合，導(dǎo)致水分子與淀粉之間的氫鍵斷裂，結(jié)合水轉(zhuǎn)化為游離水，從而使自由水含量增加[14]。此外，低濃度淀粉溶液（8%）經(jīng)回生后所形成的凝膠中結(jié)合水的峰面積明顯降低，表明其回生程度較高，研究表明淀粉分子鏈的遷移速率會(huì)受到體系中的水分的影響，而較高的水分含量可加速淀粉分子鏈間的聚合[22]。

2.3.4 循環(huán)熱處理對(duì)油莎豆淀粉消化率的影響

淀粉是人類日常飲食中碳水化合物的主要來(lái)源。淀粉按消化率可分為3 類：快速消化淀粉（rapidly digestible starch，RDS）、慢消化淀粉（slowly digestible starch，SDS）和抗性淀粉（resistant starch，RS）[25]。RDS通常在口腔和小腸內(nèi)快速消化吸收，SDS 是指在小腸中消化吸收較慢的淀粉，而RS 指小腸內(nèi)無(wú)法消化吸收，需到達(dá)大腸內(nèi)被微生物所降解的淀粉。SDS 和RS對(duì)消費(fèi)者健康有積極作用，包括血糖控制、抑制結(jié)腸癌和肥胖發(fā)病率[26]。其中RS 分為5 個(gè)亞型（RS1～RS5），RS3 屬于回生淀粉，是通過(guò)直鏈淀粉回生或支鏈淀粉的重結(jié)晶/重排獲得的[27]。原淀粉和回生后淀粉的RDS、SDS 和RS 含量如表3 所示。

表3 原淀粉和回生后淀粉的RDS、SDS 和RS 含量Table 3 Content of rapidly digestible starch（RDS），slowly digestible starch（SDS），and resistant starch（RS）in native and retrograded starch%

由表3 可知，油莎豆淀粉和玉米淀粉的RDS、SDS和RS 無(wú)明顯變化，且原淀粉的RS 顯著高于回生淀粉，主要是由于回生淀粉在糊化過(guò)程中其晶體結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞，促進(jìn)了消化酶的作用。經(jīng)回生后油莎豆淀粉的SDS 和RS 均高于玉米淀粉，表明回生后油莎豆淀粉具有較強(qiáng)的抗消化性能，這可能與其形成的較緊密的結(jié)晶結(jié)構(gòu)有關(guān)。已有研究表明，回生過(guò)程中的淀粉分子可通過(guò)氫鍵形成晶體結(jié)構(gòu)，致密的晶體結(jié)構(gòu)可抑制消化酶進(jìn)入顆粒內(nèi)部，其中不完美的晶體結(jié)構(gòu)與SDS 有關(guān)，而RS 主要與較完美的晶體有關(guān)[10]。此外，低濃度的淀粉溶液呈現(xiàn)出較高的RS，與高濃度的淀粉溶液相比分別增加6.39% 和6.52%，表明低濃度下的淀粉凝膠更易形成完美的晶體結(jié)構(gòu)。

2.3.5 循環(huán)熱處理對(duì)油莎豆淀粉淀粉偏光十字特性的影響

偏光顯微鏡可觀察到淀粉顆粒的晶球結(jié)構(gòu)，淀粉的晶體結(jié)構(gòu)在偏振光照射下會(huì)出現(xiàn)偏光十字，偏光十字的變化在一定程度上可反映淀粉顆粒內(nèi)部結(jié)晶結(jié)構(gòu)及其比例的變化[28]。原淀粉和回生淀粉偏光顯微鏡圖如圖6 所示。

圖6 原淀粉和回生淀粉偏光顯微鏡圖Fig.6 Polarization micrographs of native and retrograded starch

由圖6 可知，原淀粉呈現(xiàn)出較強(qiáng)的偏光十字現(xiàn)象，且十字中心位于淀粉顆粒中心，表現(xiàn)出典型的淀粉球晶結(jié)構(gòu)，玉米淀粉呈現(xiàn)出多邊結(jié)構(gòu)，且顆粒較大，而油莎豆淀粉表面光滑、偏光十字較小且密集，表明油莎豆淀粉具有較小的粒徑?；厣蟮矸鄣钠馐窒?，但偏振光下有不規(guī)則的片狀亮區(qū)，研究表明，在淀粉顆粒糊化后的重結(jié)晶過(guò)程中，較小的晶體會(huì)有序聚集，形成新的固態(tài)結(jié)晶產(chǎn)物，這可能是其產(chǎn)生亮區(qū)的原因[29-30]。此外，油莎豆形成的亮區(qū)更多，表明經(jīng)回生處理的油莎豆淀粉更易形成晶體結(jié)構(gòu)，這與DSC 和FTIR 所測(cè)定的結(jié)果一致。

3 結(jié)論

通過(guò)探究油莎豆淀粉的流變特性和回生特性。結(jié)果表明，相比于玉米淀粉，油莎豆淀粉顆粒表面光滑，粒徑較?。桓邼舛鹊挠蜕沟矸鄢尸F(xiàn)出更高的峰值黏度、崩解值和回生值；流變特性顯示，油莎豆淀粉形成凝膠網(wǎng)絡(luò)的黏彈性較低，流動(dòng)性較高，且油莎豆淀粉具有剪切稀化行為，觸變環(huán)面積較大，抗剪切能力較弱。經(jīng)循環(huán)熱處理后的油莎豆淀粉在偏振光下呈現(xiàn)較大的亮區(qū)，具有較高的回生焓值和較小的糊化溫度范圍，且低濃度的淀粉溶液回生焓值越大；FTIR 結(jié)果顯示，循環(huán)熱處理后的油莎豆淀粉呈現(xiàn)出更高IR1047cm-1/1022cm-1比值，形成更緊密的短程有序結(jié)構(gòu)；且油莎豆淀粉凝膠體系中的自由水比例明顯增加，弛豫時(shí)間降低，進(jìn)一步表明該淀粉分子鏈間更易于結(jié)合，且較高的水分含量促使了分子鏈之間的纏結(jié)；消化特性表明，原油莎豆淀粉和玉米淀粉的RDS、SDS 和RS 無(wú)明顯變化，但循環(huán)熱處理后的油莎豆淀粉呈現(xiàn)出較高的SDS 和RS，且在低濃度下呈現(xiàn)出更強(qiáng)的抗消化特性。本研究為油莎豆淀粉產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和利用提供了理論指導(dǎo)。