不同配方餅干中慢消化淀粉含量的研究

陳 磊，黃 強，趙 瞳

（華南理工大學輕工與食品學院，廣東廣州510640）

不同配方餅干中慢消化淀粉含量的研究

陳 磊，黃 強*，趙 瞳

（華南理工大學輕工與食品學院，廣東廣州510640）

為了考查不同配方餅干中慢消化淀粉含量的差異，研究了淀粉脂質復合物、高鏈玉米淀粉、小麥淀粉、低筋面粉和高筋面粉在烘烤前后淀粉消化性的變化；考查了餅干加工中水油配比對淀粉消化性的影響；將淀粉脂質復合物、高鏈淀粉和小麥淀粉添加到高筋面粉中制成餅干，考查了添加原料對餅干中淀粉消化性的影響。結果表明，淀粉脂質復合物在烘烤后慢消化淀粉和抗消化淀粉含量變化很小，分別為38.75%和17.27%，其他幾種原料在烘烤后慢消化淀粉和抗性淀粉含量降低顯著；當用水量為45%，用油量為20%時，制成的餅干中慢消化淀粉達到最高為12.78%；以淀粉脂質復合物為添加原料制備的餅干慢消化淀粉含量最高，達到23.56%。

淀粉脂質復合物，慢消化淀粉，烘烤，餅干

Abstract：The digestiblity of starch-lipid complex，high-amylose maize starch，wheat starch，low-gluten and high-gluten flour was investigated before and after baking.The effect of water/oil ratios on the digestiblity of biscuits with different formula was examined.With starch-lipid complex，high-amylose maize starch and wheat starch added to the high-gluten starch，the influence of the different raw material on the digestiblity was studied.Results showed that the slowly digestible starch（SDS） and resistant starch（RS） content in starch-lipid complex dropped little after baking，which was 38.75%and 17.27%，respectively.While the content of SDS and RS of other starches decreased obviously after baking.The SDS content reached the maximum 12.78%when the water and oil content was 45%and 20%，respectively.The SDS content in the biscuits contained starch-lipid complex was highest，which reached 23.56%.

Key words：starch-lipid complex；slowly digestible starch（SDS）；baking；biscuit

淀粉在自然界分布廣泛，是僅次于纖維素的第二大可再生碳水化合物資源，是人體的主要能源物質[1]。Englyst[2-3]根據淀粉在人體內消化情況把淀粉分為快消化淀粉（RDS）、慢消化淀粉（SDS）和抗性淀粉（RS）。其中，慢消化淀粉是指在小腸中能被完全消化但消化速度比較慢的一種淀粉（20～120min），它具有緩慢持續釋放出能量、維持血糖穩態、提高機體對胰島素的敏感性，防治各種慢性疾病的特殊生理學功能[4-6]。研究表明，對于非胰島素依賴型糖尿病、心血管疾病等人群，食用低血糖指數（GI）食品具有輔助治療作用[7]，而血糖反應很大程度上取決于食品消化速率。由于淀粉消化性能對于健康具有重要意義，因而對其進行研究顯得很有必要。目前，慢消化淀粉的制備方法主要有熱液處理、淀粉酶脫支處理、化學改性、復合改性等。國內外對于慢消化食品的研發有一些報道，何金華[8]通過辛烯基琥珀酸酐酯化和進一步濕熱處理來制備慢消化淀粉，繆銘[9]研究了慢消化淀粉的特性和形成機理，張斌[10]通過辛烯基琥珀酸酐酯化和淀粉脂質復合制備慢消化淀粉，Suman Mishra等[11]研究了馬鈴薯淀粉在蒸煮前后和蒸煮后冷凍處理慢消化淀粉含量的變化，Chang Joo Lee[12]等通過濕熱處理蠟質馬鈴薯淀粉制備慢消化淀粉，但對于慢消化淀粉的應用報道很少。本文研究了餅干加工過程中原料的消化性變化，以及水油配比對餅干中慢消化淀粉含量的影響，以期尋找出能生產高慢消化淀粉含量餅干的工藝。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

低筋面粉 香港面粉廠；高筋面粉 廣州福加德面粉公司；小麥淀粉 上海寶鼎公司；高鏈淀粉 食用級，美國National Starch公司；普魯蘭酶 生化試劑，美國杰能科公司；月桂酸 分析純，國藥集團上海化學試劑有限公司；豬胰酶 活力8×USP/mg，生化試劑，美國Sigma-Aldrich公司；玉米油 金龍魚。

721型分光光度計 上海菁華科技公司；電子分析天平 d=0.1mg，德國Startorius公司；電熱恒溫水浴鍋 北京市光明醫療儀器廠；JJ-1型精密增力電動攪拌機 常州澳華儀器有限公司；DHG-9140A型電熱恒溫干燥箱 上海申賢恒溫設備廠；TDL-5A型臺式離心機 上海菲恰爾分析儀器有限公司；豪通HK-20RCLS型電烤箱 廣東順德豪通電器。

1.2 實驗方法

1.2.1 淀粉脂質復合物制備 稱取300g高鏈玉米淀粉，加醋酸緩沖溶液配制成10%的淀粉乳溶液；沸水浴中加熱30min，冷卻，加入一定量普魯蘭酶，混勻，脫支處理2h，加月桂酸復合；冷卻至室溫，1500×g離心，20min，用50%的乙醇溶液洗滌沉淀物，抽濾；置于40℃烘箱中干燥72h；粉碎，過100目篩，備用。

1.2.2 單一原料烘烤處理 分別稱取低筋面粉、高鏈淀粉、高筋面粉、小麥淀粉和淀粉脂質復合物15g置于鋁盒中，于95℃烘箱中干燥3h，然后升溫至180℃，烘烤20min。取出樣品，置于干燥器中冷卻至室溫，后收集待用。

1.2.3 淀粉消化性測定 參照Englyst[2]提出的體外模擬酶水解法并有所改進。準確稱取600mg淀粉樣品置于50mL帶旋轉蓋的離心管中，添加20mL pH=5.2的0.1mol/L乙酸鈉緩沖液和5粒玻璃珠，渦旋混勻后加入含有豬胰酶（3×103USP）和淀粉葡萄糖苷酶（40unit）的混酶5mL，置于在37℃恒溫水浴下振蕩并準確計時。水解20、120min后分別取出1.00mL水解液用3，5-二硝基水楊酸法測定葡萄糖含量。計算公式為：

式中：G20—淀粉酶水解20min后產生的葡萄糖含量（mg）；FG—酶水解處理前淀粉中游離葡萄糖含量（mg）；G120—淀粉酶水解120min后產生的葡萄糖含量（mg）；TS—樣品中總淀粉含量（mg）。

1.2.4 總碳水化合物含量的測定 稱取600mg干基樣品，置于25mL螺蓋試管中，依次加入15mL蒸餾水，10mL 6mol/L濃鹽酸，4mm沸石10枚。充分振蕩混合后，置于沸水浴中加熱1h，每10min充分振蕩一次。然后從各個試管中量取1mL上清液于250mL容量瓶中，加入10mL 0.2mol/L氫氧化鈉，用蒸餾水定容至250mL。之后從容量瓶中量取1mL溶液加入試管，并依次加入3mL蒸餾水、1mL 6%苯酚溶液和5mL濃硫酸。振蕩搖勻后，室溫下放置15min。用分光光度計在490nm處測定其吸光度并計算總碳水化合物的百分比。

1.2.5 餅干的制備 以低筋面粉為原料，制備不同水油配方的樣品。按水/油為45/20、37.5/20、30/20、45/12.5、37.5/12.5、45/5，制備餅干，確定合適的水油比例。

稱取食用鹽1.0g和碳酸氫銨0.6g，置于50mL錐形瓶中，按照以上水油配比計量加入蒸餾水溶解，待用。取面粉100g置于攪拌盆中，加入上述準備好的鹽溶液，攪拌3min。待面團攪拌成型，按照以上水油配比計量加入的食用油，并繼續攪拌15min。將面團置于攪拌盆中，蓋上蓋子，常溫靜置20min，使面筋充分成型。后將面團取出，搟壓成薄片后折疊繼續搟壓，如此反復20次，將面團趕壓為2mm厚的均一面片，手工切割成5cm×10cm，長方形餅干胚，均勻擺放于油布上。將烤箱調至上下火全開模式，箱溫溫度調至200℃，預熱20min，后將烤箱溫度調至180℃，用網格烤架烘烤餅干10min。然后將餅干取出，置于40℃干燥箱中降溫20min，取出裝入封口袋中保存。

以高筋面粉為基礎粉，分別將淀粉脂質復合物、高鏈淀粉、小麥淀粉，按照25%添加量制備混合粉，按以上工藝配方制備餅干。

2 結果與討論

2.1 單一原料烘烤前后淀粉消化性的變化

單一原料烘烤前后淀粉消化性的變化如表1所示。由表1可知，烘烤前各原料慢消化淀粉含量都很高，其中淀粉脂質復合物中慢消化淀粉含量達到41.49%。烘烤后各原料慢消化淀粉（SDS）和抗性淀粉（RS）含量普遍下降，快消化淀粉（RDS）普遍上升，其中低筋面粉、小麥淀粉中慢消化淀粉下降較為明顯達30%，高筋面粉和高鏈淀粉中慢消化淀粉下降相對較少，下降了20%，淀粉脂質復合物在烘烤后慢消化淀粉含量下降不足3%，可見淀粉脂質復合物較其他幾種原料的消化性受烘烤影響較小。

在制備淀粉脂質復合物的過程中，淀粉已經被蒸煮糊化，冷卻后重結晶，當淀粉脂質復合物再受烘烤處理時，快消化淀粉，慢消化淀粉和抗性淀粉的含量變化不大，說明結晶后形成的晶體比較穩定；高鏈淀粉和小麥淀粉在烘烤的過程中雙螺旋結構可能被破壞，使慢消化淀粉向快消化淀粉和抗性淀粉轉變，而高鏈淀粉中直鏈淀粉含量比較高，直鏈淀粉容易形成小的結晶區，大分子量的支鏈淀粉通過其支鏈貫穿各個小結晶區，并通過氫鍵結合形成較為穩固的晶格，其無定形區較小，因此淀粉酶難于作用[13]，所以高鏈淀粉中慢消化淀粉含量減少的相對較少，小麥淀粉慢消化淀粉減少的較多一些；低筋面粉和高筋面粉中有脂類和蛋白質，在烘烤過程中可能對產品的消化性有一定的影響，張斌[10]也測定過天然淀粉的消化性，結果與本實驗結果相符合。

表1 烘烤處理對不同原料消化性的影響Table 1 Effect of baking on the digestible properties of different materials

表2 不同水油配比餅干中淀粉的消化性Table 2 Effect of different water/oil ratio on the digestible properties of starch

表3 高筋面粉中添加不同淀粉對餅干淀粉消化性的影響Table 3 Effect on the digestible properties of starch in biscuits after adding different starches to the high-gluten flour

2.2 水油比例對餅干中淀粉消化性的影響

餅干中水油比例對淀粉消化性的影響如表2所示。從表2中可以看出，在餅干中每100g面粉用油量為20g時，隨著用水量的下降，慢消化淀粉含量明顯下降。當餅干用水量為45g時，慢消化淀粉含量隨著用油量的減少而降低。在用水量為45%，用油量為20%時，慢消化淀粉含量較高達到12.78%。可見，在一定范圍內，隨著用水量的增加和用油量的增加，慢消化淀粉含量會增加。

餅干在烘焙過程中，水是不可缺少的原料，它能調節面團的脹潤度和淀粉的糊化程度。在面團調制時，如加水適量，面團的脹潤性好，形成的濕面筋的彈性、延伸性好，并且只有加水充分時，淀粉才能充分吸水而糊化，使制品組織結構良好，體積增大[14]。當加水量少時，淀粉只能發生有限膨脹，使餅干中慢消化淀粉含量降低，所以，在淀粉充分膨脹以前，隨著用水量的增加慢消化淀粉含量增加；油脂能限制面筋的形成，而且對淀粉顆粒的粘連和糊化有一定的限制作用，可以防止水分從淀粉向面筋的移動，所以可以防止淀粉的老化，從而使制品具有酥松的結構[15-16]。在面團揉合的過程中，游離脂不斷向結合脂轉化，直至面團形成為止。當餅干中油脂含量較高時慢消化淀粉含量較高，可能是因為在體外消化實驗中或許其油脂將對豬胰酶和糖化酶的活性產生影響。此外在淀粉脂質復合物制備過程中難免留存一定量的脂肪酸，脂肪酸會很容易和面筋蛋白結合，從而抑制面筋蛋白的吸水，這也可能對餅干的消化性產生影響。

2.3 不同淀粉添加對餅干中淀粉消化性的影響

在高筋面粉中添加不同淀粉，制得餅干中總碳水化合物、RDS、SDS和RS含量如表3所示。從表3中可以看出，添加高鏈淀粉和小麥淀粉的餅干總碳水化合物含量相當，而添加淀粉脂質復合物的餅干總碳水化合物含量略低，主要是由于該原料中含有一定量的脂質所致。添加淀粉脂質復合物的餅干慢消化淀粉含量較高為23.56%，其次是添加高鏈淀粉的餅干為17.34%，而添加小麥淀粉的餅干最低為13.44%，這與單一原料烘烤后慢消化淀粉和抗性淀粉含量變化情況相符合。

原料粉的品質對餅干的加工有較大的影響，在高筋面粉中分別加入淀粉脂質復合物、高鏈淀粉、小麥淀粉，會稀釋面筋的含量，抑制面團中面筋的形成，降低面團的彈性，從而增加面團的可塑性，這樣的面團更有利于制作餅干。添加淀粉后，蛋白質的比例相應減少，蛋白質形成的網絡結構也相應減少，且網絡結構更為分散，網格中充斥了更多的淀粉分子[17]，淀粉脂質復合物，高鏈淀粉和小麥淀粉與蛋白質形成的網狀結構不同對餅干的消化性會產生影響。由于淀粉-脂質復合物形成了大量的結晶結構，比高鏈淀粉和小麥淀粉的結構更加穩定，使其慢消化淀粉的含量較高。由于高鏈淀粉中直鏈淀粉含量較多，直鏈淀粉對淀粉顆粒糊化、膨脹具有一定的抑制作用，且隨著直鏈淀粉含量的增加，這種抑制作用明顯增強，導致淀粉顆粒晶體結構在加熱過程中不易被破壞，抗酶解性強[18]，所以添加高鏈淀粉的餅干慢消化淀粉含量較高，比添加小麥淀粉的高。

3 結論

3.1 對單一原料進行烘烤處理，烘烤后慢消化淀粉和抗性淀粉含量下降，快消化淀粉含量升高，其中淀粉脂質復合物經過烘烤慢消化淀粉和抗性淀粉含量下降最少，說明淀粉脂質復合物受烘烤影響最小。

3.2 在餅干生產中不同的水油配比對餅干的消化性影響很大，當用水量為45%，用油量為20%時，餅干的慢消化淀粉含量較高達到12.78%。

3.3 添加不同的原料對餅干消化性的影響不同，以高筋面粉為基礎粉，添加25%淀粉脂質復合物烘烤而成的餅干慢消化淀粉含量較高，可以達到23.56%。

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Study on the content of slowly digestible starch in different formula biscuits

CHEN Lei，HUANG Qiang*，ZHAO Tong
（School of Light Industry and Food Sciences，South China University of Technology，Guangzhou 510640，China）

TS236.9

A

1002-0306（2012）20-0091-04

2012-05-04 *通訊聯系人

陳磊（1987-），男，研究生，研究方向：淀粉資源科學與工程。

國家自然科學基金項目（31101378）；廣東省部產學研結合項目（2011B090400262）；廣州市科技計劃項目（2011J5200030）。