淀粉是綠色植物中以顆粒形式儲(chǔ)藏的碳水化合 物，它是一種重要的可再生和生物可降解的天然資 源。由于具有易腐敗、老化、分散性差、加熱糊化 増稠及不能形成穩(wěn)定交融體系等特點(diǎn)，抗壞血瓜爾豆膠復(fù)合作用對(duì)玉米淀粉回生特性的影響,在工業(yè)方面 的應(yīng)用受到了很大的限制。目前，人們主要通過(guò)物 理、化學(xué)或酶法對(duì)淀粉進(jìn)行改性，使其獲得一些新 的功能與特性，進(jìn)而拓寬淀粉的應(yīng)用領(lǐng)域。

瓜爾豆膠是由1,4-D-甘露糖骨架與1,6-D半乳 糖支鏈構(gòu)成的一種胚乳多糖[1]。瓜爾豆膠具有較強(qiáng)的 吸水性、水溶性和交聯(lián)性，并且黏度穩(wěn)定。此外， 瓜爾豆膠還能與少量的蛋白質(zhì)結(jié)合，起到一定的表 面活性的作用[2]。FunamiT等人[3-4]研究表明，添加 劑，如非離子多糖、食品親水膠體及乳化劑都可以 與淀粉相互作用，有效降低淀粉的回生行為。這些 添加劑抑制淀粉回生的機(jī)制主要基于它們與直鏈淀 粉的相互作用，進(jìn)而改善淀粉系統(tǒng)在加工、冷藏及 貯存過(guò)程中的物理特性的改變。

抗壞血酸上相鄰的C2和C3的烯醇式羥基容易解 離，釋放出氫離子，具有有機(jī)酸的性質(zhì)?？箟难?不僅是一種重要的抗氧化劑，而且還是一種很強(qiáng)的 還原劑[5]?？箟难峥梢岳闷浯嬖诘牧u基和羧基與 淀粉分子結(jié)合，從而限制淀粉的回生。

本文主要通過(guò)對(duì)糊化后的淀粉溶液，在貯藏過(guò) 程中測(cè)定其透光率和脫水率的變化情況，并對(duì)其進(jìn) 行X-射線(xiàn)粉末衍射和DSC分析等，研究不同比例 的抗壞血酸與瓜爾豆膠的復(fù)合作用對(duì)淀粉回生特性 的影響。

1材料與方法

1.1材料與儀器

玉米淀粉，諸城興貿(mào)玉米開(kāi)發(fā)有限公司提供； 瓜爾豆膠，為食品級(jí)；抗壞血酸、無(wú)水乙醇，為分 析純。

UV — 2102型紫外分光光度計(jì)，龍尼柯儀器有限 公司提供；LG10—2.4A型離心機(jī)，北京醫(yī)用離心機(jī) 廠(chǎng)產(chǎn)品；數(shù)顯恒溫水浴鍋，北京光明醫(yī)療器械廠(chǎng)產(chǎn) 品；FA2004型電子天平，上海上平儀器有限公司提 供；BURKERD8型X-射線(xiàn)衍射儀，德國(guó)布魯克公 司提供；NETISCH- 499C型差量掃描熱，德國(guó) NETISCH公司提供。

1.2試驗(yàn)方法 1.2.1淀粉的制備

將玉米原淀粉配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的淀粉溶液， 70 °C加熱攪拌20 min，靜置一定時(shí)間后，將上層淀 粉溶液抽濾，并將濾餅在38 °C干燥2d，備用。

1.2.2透光率的測(cè)定

將上述1.0 g絕干燥淀粉與0.1 g不同質(zhì)量比的 添加劑（抗壞血酸與瓜爾豆膠的質(zhì)量比分別為1 : 0，3:1，2:1，1:1，1:2，1:2，1:3，0 ： D

混合，加100 mL水配制成淀粉溶液，在沸水浴中加 熱糊化30 min，維持淀粉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變。將糊 化后的溶液冷卻至室溫，利用紫外分光光度計(jì)，在波 長(zhǎng)6 480 nm處測(cè)定糊化后淀粉溶液的透光率，在4 °C 下分別儲(chǔ)存1，3, 5, 7 d，測(cè)定其淀粉溶液的透光率， 記錄數(shù)據(jù)。

1.2.3脫水率的測(cè)定

將上述5.0 g干燥的淀粉和0.5 g不同質(zhì)量比的 添加劑（抗壞血酸與瓜爾豆膠的質(zhì)量比分別為1 : 0，3:1，2:1，1:1，1:2，1:2，1:3，0 ： D

混合，加100 mL水配制成淀粉溶液，在90 °C水浴 中加熱糊化30 min，抗壞血瓜爾豆膠復(fù)合作用對(duì)玉米淀粉回生特性的影響,維持淀粉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變， 糊化后的溶液用冰水迅速冷卻至室溫，在4 °C分別 儲(chǔ)存1，3，5，7d后，以轉(zhuǎn)速2300 r/min離心 15 min，測(cè)定其淀粉溶液的脫水量，并記錄數(shù)據(jù)。 1.2.4 X-射線(xiàn)粉末衍射分析（XRD)

取適量在4 °C儲(chǔ)存5 d干燥后的淀粉粉末置于長(zhǎng) 方形鋁片的孔內(nèi)，隨后壓緊，用X-射線(xiàn)衍射儀測(cè)定， 所用波長(zhǎng)為0.154 2 nm，測(cè)試條件如下：管壓為3 kV， 管流為20 mA，掃描速率為4°/min，掃描區(qū)域?yàn)?°? 40°，數(shù)據(jù)采集步寬為0.02°，方式為連續(xù)掃描。

1.2.5差示掃描量熱分析（DSO

取5 mg在4 °C分別儲(chǔ)存0，5，10 d干燥后的樣 品粉末，放入己經(jīng)稱(chēng)好的樣品盤(pán)中，然后將樣品盤(pán) 壓緊并密封，放入儀器中測(cè)試，測(cè)定條件：溫度范 圍是30?130 °C，升溫速率為1 °C/min。

2結(jié)果與討論

2.1透光率分析

抗壞血酸/瓜爾豆膠復(fù)合質(zhì)量比對(duì)玉米淀粉透光 率的影響見(jiàn)圖1。

由圖1可知，玉米淀粉與不同質(zhì)量比的抗壞血 酸/瓜爾豆膠復(fù)合物反應(yīng)后，在貯藏時(shí)間相同的條件 下，抗壞血酸/瓜爾豆膠的質(zhì)量比分別為3:1，2: 1，1 : 1時(shí)，淀粉溶液的透光率均高于只有抗壞血酸 或瓜爾豆膠參加反應(yīng)的淀粉溶液的透光率。二者質(zhì)量 比為3 : 1時(shí)，溶液的透光率最高；二者質(zhì)量比分別為 1 : 2，1 : 3時(shí)，淀粉溶液的透光率均低于其他配比 時(shí)的透光率；二者質(zhì)量比為1:3時(shí)，其溶液的透光 率最低。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，不同配比的淀粉溶 液的透光率均有不同程度的下降，同僅有抗壞血酸 或瓜爾豆膠反應(yīng)的淀粉溶液相比，不同比例的抗壞 血酸和瓜爾豆膠復(fù)合作用，溶液透光率的下降有所 減緩，且二者質(zhì)量比為1 :2時(shí)效果較為明顯?？?見(jiàn)，抗壞血酸與瓜爾豆膠復(fù)合，能増強(qiáng)二者對(duì)淀粉 溶液回生的抑制作用，抗壞血瓜爾豆膠復(fù)合作用對(duì)玉米淀粉回生特性的影響,二者質(zhì)量比為1 :2時(shí)抑制作 用最大。

2.2脫水率分析

抗壞血酸/瓜爾豆膠復(fù)合比例對(duì)玉米淀粉脫水率 的影響見(jiàn)圖2。

 

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圖2抗壞血酸/瓜爾豆膠復(fù)合質(zhì)量比對(duì) 玉米淀粉脫水率的影響

由圖2可知，玉米淀粉與不同質(zhì)量比的抗壞血 酸/瓜爾豆膠復(fù)合，在試驗(yàn)測(cè)定時(shí)間內(nèi)，隨著貯藏時(shí) 間的延長(zhǎng)，不同比例的淀粉溶液的脫水量均有不同 程度増加。在儲(chǔ)存時(shí)間相同的條件下，與僅有抗壞 血酸或瓜爾豆膠的參加反應(yīng)的淀粉溶液相比，不同 比例抗壞血酸/瓜爾豆膠參與反應(yīng)的淀粉溶液的脫水 量有所降低；二者質(zhì)量比為1:2時(shí)，溶液的脫水量 最低，其次是二者質(zhì)量比為2:1的溶液。隨著貯藏 時(shí)間増加這種差異更明顯，因此，抗壞血酸和瓜爾 豆膠復(fù)合可以増強(qiáng)對(duì)淀粉溶液脫水的阻礙作用，即 二者的復(fù)合作用可以提高對(duì)淀粉回生的抑制作用， 當(dāng)二者質(zhì)量比為1 :2時(shí)效果最好，其次是質(zhì)量比為 2:1。

2.3 X-射線(xiàn)分析

抗壞血酸/瓜爾豆膠復(fù)合比例對(duì)玉米淀粉的X- 射線(xiàn)衍射圖譜的影響見(jiàn)圖3。

 

由圖3可知，僅含抗壞血酸或瓜爾豆膠的淀粉，抗壞血瓜爾豆膠復(fù)合作用對(duì)玉米淀粉回生特性的影響, 晶型變化不明顯，但二者以不同比例混合后，衍射 圖在12.5和19.5處出現(xiàn)V型特征峰，而且在二者質(zhì) 量比為1 : 2和2 : 1時(shí)特征峰較為明顯，其次是質(zhì) 量比為3 : 1的。這是由于瓜爾豆膠的存在，使抗壞 血酸顯示出更強(qiáng)的有機(jī)酸的性質(zhì)，部分抗壞血酸與 淀粉復(fù)合形成淀粉一脂質(zhì)復(fù)合物的結(jié)果。這樣不但 減少直鏈淀粉的含量，還能阻止淀粉分子之間的結(jié) 晶聚合。又由于抗壞血酸與瓜爾豆膠均能與淀粉通 過(guò)羥基形成氫鍵，阻礙淀粉的重結(jié)晶。可見(jiàn)，抗壞 血酸與瓜爾豆膠復(fù)合對(duì)抑制或減緩淀粉回生具有増 強(qiáng)作用。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)二者比例為1:2時(shí)協(xié)同 效果最好，其次是比例為2 : 1。

2.4 DSC分析

抗壞血酸/瓜爾豆膠復(fù)合比例對(duì)玉米原淀粉的 DSC曲線(xiàn)見(jiàn)圖4，抗壞血酸/瓜爾豆膠復(fù)合比例對(duì)玉 米原淀粉的DSC曲線(xiàn)分析見(jiàn)表1。

 

在4 °C下分別回生0，5，10 d，回生過(guò)程中的 熱性質(zhì)變化利用DSC分析，不同比例淀粉的吸熱峰 面積均有所下降。在回生相同時(shí)間的條件下，僅含

表1抗壞血酸/瓜爾豆膠復(fù)合比例對(duì)玉米原淀粉的 DSC曲線(xiàn)分析表

m(抗壞血

酸> :m (瓜 爾豆膨回生時(shí)間 t/d起始溫度

e/v高峰溫度

e/v峰相對(duì)高度 /mW-mg'1峰面積

/J.g'1

035.5070.500.155 013.171

1 ：0538.4575.940.296 916.308

1043.4084. 970.244 824.684

035.4573.940.144715.670

3 ：1539.2179.530.234 516.493

1044.5388.180.267 826.212

043.1678.670.133020.626

2 ：1542.7578.200.137920.334

1042.3477.870.140620.018

035.7477.500.144114.892

1 ：1535.4377.170.130215.812

1041.1184.070.226 727.589

036.4377.020.234 425.983

1 ：2538.0579.870.252 823.113

1041.4283.830.211 226.114

037.5676.920.141 616.926

1 ：3540.0581.380.231 423.077

1044.9288.000.291 925.057

036.8975.600.151 714.620

0 ：1537.0875.140.244 517.050

1037.3274.270.190823.327

有抗壞血酸或瓜爾豆膠的樣品，與二者按不同質(zhì)量 比混合的樣品相比，抗壞血瓜爾豆膠復(fù)合作用對(duì)玉米淀粉回生特性的影響,其峰面積變化比較明顯。另外， 當(dāng)二者質(zhì)量比為1 : 2和2 : 1時(shí)，峰面積變化最不 顯著。由于二者具有協(xié)和作用，使淀粉在回生過(guò)程 中，淀粉重結(jié)晶的難度増大，抑制淀粉鏈凝集的作 用増強(qiáng)。可見(jiàn)，抗壞血酸與瓜爾豆膠復(fù)合能増強(qiáng)抑 制或減緩淀粉回生的作用。

3 結(jié)論

瓜爾豆膠和抗壞血酸復(fù)合對(duì)淀粉溶液透光率、 脫水率影響和XRD和DSC測(cè)試結(jié)果基本一致。表明 二者按不同質(zhì)量比復(fù)合后，具有不同程度抑制淀粉 回生的效果。而且當(dāng)二者質(zhì)量比為2 : 1時(shí)抑制效果 最好，其次是質(zhì)量比為1 : 2。