淀粉质食品是重要的食品种类，其制作通常要在一定的湿 热和外力作用下形成溶胶和凝胶，进命完成某种食品的加 工。不同来源的淀粉在分子结构和性质上均有较大差异这 些都会异致K:糊化特性的差异|31»目前，国内外学者对淀粉糊 化特性的研究多集中在温度[4，1(M3i对糊化特性的影响，采用快速 黏度分析仪（RVA)标准模式在一定转速下测试淀粉的糊化过 程#1。许多淀粉质食品须在不同的搅拌等外力作用下加工，以 形成不同质地和口感的食品，但淀粉糊化过程力学性质规律的 研究少见报道。

本研究以不同来源的5种淀粉为原料，采用RVA测试不同 来源淀粉的糊化特性，并研究不同搅拌速度对淀粉浆糊化过程 和糊化特性的影响，探讨淀粉糊化过程及淀粉糊的力学稳定性,

为淀粉质食品的品质控制提供依据。

1材料与方法

1.1材料

大米（籼型)、小麦、玉米、马铃薯、莲子均为市售。采用 碱浸法提取人米淀粉[4],水磨法提取小麦淀粉【1()]、马铃薯淀 粉玉米淀粉丨15〗和莲子淀粉。采用文献[16]的方法测得大米、 小麦、玉米、马铃薯和莲子淀粉的碘兰值（Blue Value, BV) 分别为 0.579, 0.762, 0.658, 0.823 和 0.989。

1.2仪器

RVA—3D型快速黏度分析仪（澳大利亚Newport Scientific PtyLtd.公司），用 TCW (Thermal Cycle for Windows)配套软件 进行数据记录和分析。

1.3方法

准确称取一定量的样品，加入到装有25.0 mL蒸馏水的样 品盒中，充分搅拌后，置于RVA样品梢内，按照美国谷物化学 家协会（AACC66-21〉的方法。最初10 s以960r/mhi搅拌，形 成均匀悬浊液后，采用不同转速至试验结束。测试过程的温度 采用Stdl升温程序进行即初始温度为50°C保持lrnin,然后 以 12-C/min 升到95°C(3.75 min),在95X：保持2.5 min,再以 降至50^；(3,75 miti)并保持1_5 min,整个测定过程历时

12.5min。从而测出不同淀粉在各种转速搅拌下黏度变化的糊化 曲线，供分析比较。

2结果与分析

2.1不同来源淀粉的糊化特性

图1是5种不同来源淀粉在160 r/min时的RVA糊化曲 线，表1是糊化过程相应的特征值。当温度小于淀粉初始糊 化温度时，由于淀粉粒仅作有限膨胀[12],淀粉黏度较低，曲 线平坦。随加热时间延长，支链淀粉微晶束萏先熔融tul,淀 粉粒剧烈膨胀，导致黏度的突然上升；随后，直链淀粉向水 中扩散，形成胶体网络[1U2],淀粉粒充分膨胀，从而使糊化 曲线上升至最高峰，并形成淀粉糊。然后，淀粉粒中支链淀 粉分子链进一步伸展，颗粒破裂，直链淀粉进一步向水中分 散[14]，导致黏度下降。这一过程常用降落值表示，反映了淀 粉的热糊稳定性。到达最低黏度后，随温度下降，淀粉糊的 流动阻力增大，导致黏度又呈现上升趋势，这一过程反映了 淀粉冷糊的稳定性和老化趋势。淀粉黏度曲线的特征与淀粉 的来源t3_81、颗粒形貌|1AW81、粒径16]、相对分子质量 、直 链淀粉与支链淀粉的比例[5，191等因素有关。

•马铃蓴 小麦

.大米

•莲子

•玉米

s nffrom vartnns snnrces

Table :

表1不同来源淀粉的糊化特征佴

Gelatinization characteristics of starches from various sources

淀粉来源起始糊化温度

rc峰值黏度 /mPas降落值

/mPa，s1〇1升值 /mPa*s

马铃薯75.69409--

小麦65.2414216841720

大米81.2612227471680

莲了78.893923341650

玉米78.0521018442155

注：“-”表示末测出，转了•转速为160r/min。

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农业工程学报

2008 年

由图1和表1可知，5种淀粉中，以小麦淀粉的糊化温度 最低（表1),这是由于其直链淀粉含量较低马铃薯和莲子 淀粉的峰值黏度较高，这是由于它们的直链淀粉含量低，并且 粒径较大，在糊化过程中淀粉颗粒膨胀程度较大。以莲子淀 粉的降落值最大，表明溶胀后的莲子淀粉颗粒强度小，易于破 裂，导致其热糊稳定性差。玉米淀粉的回升值最大，其次依次 为小麦淀粉、大米淀粉和莲子淀粉，这是由于玉米直链淀粉聚 合度高M，支链淀粉外链较长，因此淀粉易于老化。马铃薯淀 粉未观察到降落值和回升值，表明溶胀后淀粉颗粒强度大，不 易破裂。由于马铃薯淀粉的分子聚合度较低[9],支链淀粉的外 链较短[9\并且号铃薯淀粉分子上有天然的磷酸基[21-23],因而 有很强的水合能力，不易老化，冷糊较稳定，所以无黏度降低。 2.2外力对糊化特性的影响 2. 2.1外力对糊化过程的影响

以转子的不同转速表示外力作用的大小。几种淀粉的黏度 曲线的影响规律相似，不同转速F的黏度曲线见图2(玉米淀 粉)。由图2可知，随转速增大，曲线特征未发生变化，但黏度 值下降，表明随转速增大，切应力增人，颗粒破裂程度增大， 导致流动阻力下降，因此黏度下降。

〇150300450600750

时间/s

图2不同转速下玉米淀粉的黏度曲线 Fig.2 Viscosity curves of com starch at different rotate speeds

2.2.2外力对糊化温度的影响

图3是转速对起始糊化温度的影响。由图3可知，随转速 增大，大米、马铃薯和玉米淀粉起始糊化温度略有降低，而莲 子和小麦淀粉的变化较小。

大米淀粉的起始糊化温度受转速影响较其它淀粉大，小麦 淀粉和莲子淀粉的起始糊化温度几乎不受外力作用影响。这是 因为大米淀粉颗粒为多面体结构小麦淀粉为球形结构[6]，莲 子淀粉颗粒主要呈多边形状，小颗粒呈球形⑶】，由于越接近球 形的颗粒结构越稳定，抗外力作用能力越强，在外力作用下膨 胀较小，因此糊化温度变化较小。

2.2.3外力对峰值黏度的影响

图4为不同转速对峰值黏度的影响。由图4可知，随转速

增大，峰值黏度减小，这是由于淀粉颗粒糊化时吸水溶胀而变 软，随机械剪切力作用的增大，破裂程度增大，导致峰值黏度 下降。

图4外力对峰值黏度的影响 Fig.4 Efifect of external force on the peak viscosity

不同转速下，马铃薯和莲子淀粉的峰值黏度都很接近，且 它们的峰值黏度最大，其次依次为大米淀粉、玉米淀粉和小麦 淀粉。转速对莲子淀粉和马铃薯淀粉峰值黏度的影响大于另外 3种淀粉，表明在糊化后，莲子和马铃薯的膨胀淀粉粒和淀粉 糊抗外力作用的能力较低。

2.2.4外力对降落值的影响

除马铃薯外，所有淀粉糊在+同转速下均呈现出不同程度的 降落值。图5为转速对淀粉黏度降落值的影响。由图5可知，随 转速增大，降落值呈下降趋势。表明随转速增大，到达峰值黏度 后淀粉颗粒的破裂减弱，热糊稳定性增强。结合峰值黏度（图4) 可知，淀粉颗粒的破裂主要是在到达峰值黏度前产生的。

以莲子淀粉的降落值最大，其次依次为大米、玉米和小麦 淀粉。转速对莲T淀粉降落值的影响大于其它淀粉，表明在糊 化之后，其糊抗外力能力弱，热糊稳定性差。而马铃薯淀粉的 热糊力学稳定性好。

2.2. 5外力对回升值的影响

图6为转速对回升值的影响。由图6可知，随转速增大， 回升值下降，表明提卨转速可使淀粉糊胶体网络结构在较低温

下的稳定性增强，冷糊稳定性更好。

以玉米淀粉的回升值最大，其次依次为小麦淀粉、大米淀 粉和莲子淀粉。转速对莲子淀粉冋升值的影响最小，表明莲子 淀粉糊形成的淀粉溶胶网络结构强度较大，不易受到外力作用 的破坏。马铃薯淀粉糊在不同转速下均没有观察到黏度的回升 现象，表明其低温力学稳定性好0

图6外力对回井值的影响 Fig.6 EfiFect of external force on the setback value

3结论

不同来源淀粉的黏度曲线有差异。以小麦淀粉的糊化温度 最低；马铃薯淀粉糊的黏度和温度稳定性最大，易于制作高强 度食品：马铃薯和莲T淀粉的峰倌黏度较高，冷糊稳定性好， 易于制作方便食品；莲子淀粉的降落值最大，热糊稳定性差， 髙温下快速搅拌后黏度迅速下降，从而获得柔软的食品质地； 玉米淀粉糊的N升值最大，易于低温老化。

外力作用对淀粉的黏度曲线有影响。较强的外力作用后， 会导致淀粉糊的强度、黏度和糊化温度降低，而其抗老化能力 提高。采用较强的外力可制作质地均匀、口感柔软的淀粉质食 品a

淀粉糊化的力学稳定性与其颗粒强度有关，以莲子和小麦 等原淀粉颗粒强度较大的淀粉糊化起始的力学稳定性好，大米 淀粉最差？以莲子等淀粉溶胀后强度较小的淀粉的热糊力学稳 定性较弱，但其淀粉糊的低温老化力学稳定性好。