支鏈聚合度對(duì)菠蘿蜜支鏈淀粉與月桂酸復(fù)合物理化特性的影響

朱立斌，徐 飛，李 博,4，牛廣財(cái)，張彥軍,*

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江大慶 163319；2.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院香料飲料研究所，海南萬(wàn)寧 571533；3.海南省特色熱帶作物適宜性加工與品質(zhì)控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南萬(wàn)寧 571533；4.廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院，廣西南寧 530004）

淀粉和脂質(zhì)是人們?nèi)粘ｏ嬍持凶畛Ｒ姷膬煞N營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，二者可以反應(yīng)形成復(fù)合物，能明顯提高淀粉基物料的功能性質(zhì)，使其具有獨(dú)特的抗氧化和抗消化特性，可在食品和功能食品中用作穩(wěn)定劑、增稠劑、懸浮劑或脂肪替代品[1]。

在疏水作用下，脂肪酸的尾部的疏水基團(tuán)進(jìn)入淀粉的螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)部，形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的復(fù)合物。Meng 等[2]以玉米直鏈淀粉與棕櫚酸為原料，研究了均質(zhì)壓力對(duì)復(fù)合物性能的影響。研究表明，復(fù)合指數(shù)與棕櫚酸含量和均化壓力成正比，棕櫚酸含量為4%、均化壓力為100 MPa 時(shí)，復(fù)合指數(shù)最大可達(dá)60%。黃強(qiáng)等[3]通過研究直鏈淀粉與脂肪酸的制備與消化特性發(fā)現(xiàn)，棕櫚油與小麥直鏈淀粉形成穩(wěn)定的復(fù)合結(jié)構(gòu)，且小麥淀粉-棕櫚油的抗消化性最高，可達(dá)19.3%。淀粉中的支鏈淀粉是一種具有高度分支結(jié)構(gòu)的多聚體，由一條主鏈及多個(gè)側(cè)鏈組成。但是，支鏈淀粉分子顯著的空間位阻效應(yīng)會(huì)對(duì)復(fù)合過程產(chǎn)生阻礙作用。常丹豐[4]對(duì)由支鏈淀粉含量在95%以上的蠟質(zhì)玉米淀粉制備的復(fù)合物進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：由于空間阻位作用和側(cè)鏈較短的原因，很難發(fā)生復(fù)合反應(yīng)，蠟質(zhì)玉米淀粉的黏度特性受月桂酸影響很小。Wang 等[5]的研究表明，支鏈淀粉可以與脂肪酸發(fā)生復(fù)合反應(yīng)，但不易被X-射線衍射和紅外光譜的方法檢測(cè)。而趙小云[6]的研究表明：支鏈淀粉與脂肪酸之間可以發(fā)生復(fù)合反應(yīng)，二者之間的相互作用主要發(fā)生在支鏈側(cè)鏈與脂肪酸的雙鍵之間。Bienkiewicz等[7]通過DSC 測(cè)定，發(fā)現(xiàn)單甘酯可以與蠟質(zhì)玉米淀粉發(fā)生復(fù)合反應(yīng)，支鏈淀粉的回生受單甘酯添加物的影響。

截止目前，尚未見到從支鏈聚合度的角度開展支鏈淀粉與月桂酸復(fù)合物的制備及其相關(guān)性質(zhì)的研究報(bào)道。因此，本實(shí)驗(yàn)以菠蘿蜜種子支鏈淀粉（JFSA）與月桂酸為原料制備復(fù)合物，探究不同聚合度的支鏈淀粉對(duì)淀粉-脂肪酸復(fù)合物理化特性的影響，以期為擴(kuò)大菠蘿蜜淀粉（JFSS）在食品加工中的應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

菠蘿蜜品種 馬來(lái)西亞1 號(hào)（M1）、馬來(lái)西亞2 號(hào)（M2）、馬來(lái)西亞3 號(hào)（M3）、馬來(lái)西亞4 號(hào)（M4）和馬來(lái)西亞5 號(hào)（M5）；月桂酸 分析純，阿拉丁試劑有限公司提供；五水合硫代硫酸鈉、鹽酸、無(wú)水乙醇、甲醇 分析純，西隴科學(xué)股份有限公司提供。

SHZ-B 水浴恒溫振蕩器 上海博迅醫(yī)療生物儀器股份有限公司；BECKMAN Avanti JXN-26 高速冷凍型離心機(jī) 美國(guó)Backman Coulter，Inc.；RVA TecMaster 快速粘度糊化測(cè)定儀 PerkinElmer company；UV-2700 紫外-可見分光光度儀 蘇州島津；HX-PB908 型多功能磨漿機(jī) 佛山市海迅電器有限公司；80 型膠體磨 上海科勞機(jī)械廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 菠蘿蜜種子淀粉的提取 從5 種不同品種的菠蘿蜜中分離出種子，并將其分別放在50 ℃的干燥箱中，當(dāng)外殼稍微干燥而內(nèi)部種子殼潮濕時(shí)，使用削皮機(jī)除去種子外皮。將種子與蒸餾水以1:3 的質(zhì)量比混合，在磨漿機(jī)中進(jìn)行粗粉碎，然后將物料放入膠體磨中進(jìn)行細(xì)粉碎。過200 目篩，用大量蒸餾水沖洗3 次，以除去可溶性糖。以5000 r/min 離心10 min，倒去上清液，將沉淀物與0.5 mol/L 硫代硫酸鈉按質(zhì)量比為1:1 混合，并攪拌36 h。再次離心，倒去上清液，并除去沉淀物的上層棕色物質(zhì)。將沉淀物用蒸餾水洗滌多次，然后用1.0 mol/L 鹽酸將溶液中和至pH7.0，再次離心，倒去上清液，并用大量的50%無(wú)水乙醇洗滌沉淀物3 次。將沉淀物冷凍干燥至水分含量低于13%，獲得五種品種不同的菠蘿蜜種子淀粉（JFSS）[8]。

1.2.2 直鏈淀粉和支鏈淀粉的分離 將5g JFSS 與166.7 g 去離子水混合。在水浴振蕩器中加熱至100 ℃振蕩1 h，以6200 r/min 離心10 min，保存沉淀物備用。向上清液中加入1/2 體積的無(wú)水乙醇后靜置12 h，再次離心，所得沉淀物為濕直鏈淀粉。首次離心后保留的沉淀物與蒸餾水按3%的質(zhì)量分?jǐn)?shù)混合，在水浴振蕩器中加熱至100 ℃后振蕩1 h，以6200 r/min 離心10 min，向沉淀物中添加甲醇，配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的溶液，渦旋2 min，再次以6200 r/min 離心，沉淀物為濕支鏈淀粉。將獲得的濕直鏈淀粉和濕支鏈淀粉在50 ℃條件下，冷凍干燥至水分含量小于13%，獲得菠蘿蜜直鏈淀粉和菠蘿蜜支鏈淀粉（JFSA）[9]，菠蘿蜜的品種不同，則其得到的支鏈淀粉聚合度不同。

1.2.3 支鏈聚合度的測(cè)定

1.2.3.1 樣品處理 將菠蘿蜜支鏈淀粉與流動(dòng)相（預(yù)熱90 ℃的硝酸鈉－二甲基亞砜溶液）混合（質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%），于90 ℃水域振蕩器中加熱振蕩10 h，然后冷卻至50 ℃，在12000 r/min 下離心10 min，得上清液過聚四氟乙烯濾膜（0.45 μm）。

1.2.3.2 分析方法 使用高效尺寸排阻色譜-多角度激光光散射-示差折光聯(lián)用技術(shù)測(cè)定支鏈淀粉的計(jì)算重均分子量（Mw）和數(shù)均分子量（Mn）。通過下式計(jì)算重均聚合度（DPw，g/mol）和數(shù)均聚合度（DPn，g/mol）（162 為無(wú)水葡萄糖分子量）與淀粉分散度（D）[10]。

1.2.4 復(fù)合物的制備 從5 種聚合度不同的JFSA中分別精確稱重2.0 g，并分別加入0.1 g 月桂酸，25.9 g 去離子水。根據(jù)RVA 中的Standard1 程序測(cè)量混合物的黏度曲線。將混合物在50 ℃下持續(xù)1 min，4 min 使溫度從50 ℃加熱至95 ℃，并在95 ℃下持續(xù)2.5 min。4 min 使溫度從95 ℃降低至50 ℃，并在50 ℃持續(xù)2 min。在加熱前的10 s，以960 r/min 的恒定速度旋轉(zhuǎn)和攪拌，然后繼續(xù)以160 r/min 的速度旋轉(zhuǎn)和攪拌，直至結(jié)束[11]。凍干至水分含量13%以下，得到5 種支鏈聚合物不同的復(fù)合物樣品（M1ZY、M2ZY、M3ZY、M4ZY、M5ZY）。

1.2.5 復(fù)合指數(shù)的測(cè)定 100 mg 樣品稱量到試管中，添加1 mL 無(wú)水乙醇，添加9 mL 1 mol/L NaOH，在水浴中煮沸10 min，冷卻至室溫，然后轉(zhuǎn)移到100 mL 容量瓶中并定容、搖勻。取（2.000±0.005）g碘化鉀，加水制成飽和溶液，加（0.200±0.001）g 碘，待所有碘溶解后將溶液轉(zhuǎn)移至100 mL 容量瓶中，定容、搖勻，以備當(dāng)前使用（碘溶液）。將2.5 mL 混合溶液準(zhǔn)確移至預(yù)先裝有20 mL 蒸餾水的50 mL 容量瓶中，加入0.5 mL 1 mol/L 乙酸溶液和1 mL 碘試劑，定容、搖勻，靜置20 min 以顯色。以空白試劑（2.5 mL 0.09 mol/L 氫氧化鈉+0.5 mL 1 mol/L 乙酸溶液+ 1 mL 碘試劑）為對(duì)照，用分光光度計(jì)掃描190～900 nm 的區(qū)間，讀取最大吸光度、進(jìn)行3 次平行實(shí)驗(yàn)[12]。根據(jù)下方公式計(jì)算支鏈淀粉與月桂酸復(fù)合物的復(fù)合指數(shù)：

式中，CI 為復(fù)合指數(shù)；Abs1為菠蘿蜜支鏈淀粉吸光度值；Abs2為復(fù)合物吸光度值。

1.2.6 凍融穩(wěn)定性的測(cè)定 將復(fù)合物樣品溶解于蒸餾水中（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%），在水浴振蕩器中于100 ℃加熱30 min，并將復(fù)合物糊置于稱重的離心管中并密封。在?18 ℃冷凍24 h，然后在30 ℃解凍6 h，然后以5000 r/min 的速度離心10 min，稱量上清液質(zhì)量。重復(fù)凍融循環(huán)五次，以每個(gè)循環(huán)后分離出水的質(zhì)量百分率作為脫水收縮程度[13]評(píng)價(jià)。

1.2.7 水溶性與油溶性的測(cè)定 將1 g 復(fù)合物樣品溶于10 mL 蒸餾水或精制大豆油中。將懸浮液攪拌1 h，然后將試管在2500 r/min 離心30 min。棄去上清液，排干10 min 后，將管和內(nèi)容物重新稱重。水（或油）的吸收能力表示為復(fù)合物樣品吸附水（或油）的百分比[14]。

為了保證鉚接質(zhì)量，目前國(guó)內(nèi)大多采用基于力與位移信號(hào)的鉚接質(zhì)量在線檢測(cè)裝置，通過檢測(cè)力位移曲線，來(lái)判定鉚接質(zhì)量[2]。但該方案無(wú)法識(shí)別鉚接位置，防止漏鉚現(xiàn)象。基于此，研發(fā)了一套能夠自動(dòng)檢測(cè)鉚接質(zhì)量和判別鉚接位置的新型鉚接系統(tǒng)，對(duì)于避免因轉(zhuǎn)向架制動(dòng)杠桿鉚接裝配過程中的鉚接質(zhì)量問題和漏鉚帶來(lái)的行車安全隱患，具有十分重要的作用和意義。

1.2.8 膨脹能力和溶解性的測(cè)定 根據(jù)賈祥澤[15]的方法進(jìn)行了一些修改。將0.5 g 復(fù)合物樣品與45 mL蒸餾水在離心管中混合，分別加熱至55、65、75、85 和95 ℃，30 min。這些溶液在加熱過程中不斷搖動(dòng)，然后冷卻至25 ℃，靜置5 min 后，以3000 r/min離心20 min。將上清液倒入蒸發(fā)皿中，在100 ℃下干燥4 h。稱重干燥的上清液的干燥物以及溶脹的復(fù)合物沉淀物。膨脹能力（SP，%）和溶解度（S，%）由以下方程式計(jì)算得出。

1.2.9 糊化特性測(cè)定 本實(shí)驗(yàn)用RVA 快速糊化黏度測(cè)定儀對(duì)菠蘿蜜支鏈淀粉與月桂酸復(fù)合物糊化時(shí)的特征參數(shù)進(jìn)行測(cè)定。特征參數(shù)包括峰值黏度（PV）、谷值黏度（TV）、崩解值（BkD）、最終黏度（FV）、回生值（StB）、峰值時(shí)間（PTime）和糊化溫度（PT）[16?17]。將3 g 樣品和25 mL 蒸餾水添加至鋁筒中，在最初的10 s 內(nèi)，將樣品以960 r/min 的轉(zhuǎn)速分散，并將漿液旋轉(zhuǎn)速度保持在160 r/min。在50 ℃下將漿液平衡1 min 后，將其以6 ℃/min 的速率加熱至95 ℃，保持5 min，然后以6 ℃/min 的速率降溫至50 ℃，并保持2 min[18]。記錄這7 個(gè)特征參數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 25 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（P<0.05 為顯著，P<0.01 為極顯著），采用Origin 8.5 軟件進(jìn)行繪圖處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 支鏈聚合度的測(cè)定

5 種支鏈淀粉DPw 為：189486～322670，DPn 范圍為：120259～282291，D 范圍為：1.143～1.576。由表1 可見，5 種支鏈淀粉的DPw 和DPn 存在顯著差異（P<0.05）。D 表明分子大小差異范圍，可知M1 分子大小差異最大，而M5 差異最小。

表1 五種JFSS 樣品的支鏈聚合度Table 1 Degree of amylopectin polymerization of five kinds of JFSS samples

菠蘿蜜支鏈淀粉的DPw 低于蠟質(zhì)大米淀粉，蠟質(zhì)大米淀粉的DPw 范圍在442154～928000[19]，而菠蘿蜜支鏈淀粉的DPw 高于小麥支鏈淀粉的DPw，小麥支鏈淀粉的DPw 范圍在4101～6463[20]。同時(shí)，對(duì)比DPn 的結(jié)果，蠟質(zhì)大米淀粉為47483[21]，大麥支鏈淀粉范圍在5726～8000[22]，低于菠蘿蜜支鏈淀粉。上述差異的原因可能是由于不同的栽培品種、生長(zhǎng)地點(diǎn)、環(huán)境和進(jìn)化生理學(xué)等不同[23]。

2.2 復(fù)合指數(shù)

由于支鏈淀粉較短的側(cè)鏈和較大的空間位阻作用很難與月桂酸發(fā)生復(fù)合物反應(yīng)，因此復(fù)合率較低。5 種支鏈淀粉吸光度、復(fù)合物吸光度和復(fù)合指數(shù)的結(jié)果見表2，其范圍分別為0.2280～0.2915、0.3066～0.3895 和23.27%～35.95%。CI 表明支鏈淀粉的復(fù)合指數(shù)，其中M1 支鏈淀粉與月桂酸的CI 最低，M5 支鏈淀粉與月桂酸的CI 最高，5 種復(fù)合物的復(fù)合指數(shù)存在顯著差異（P<0.05）。根據(jù)謝三都、張書艷等[24?25]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，直鏈淀粉與脂肪酸的復(fù)合指數(shù)范圍在30.45%～85.12%，而本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果遠(yuǎn)低于此結(jié)果。推測(cè)原因有兩個(gè)：第一，已知的支鏈淀粉由于較短的側(cè)鏈和較大的空間位阻作用很難與月桂酸發(fā)生復(fù)合物反應(yīng)[4]；第二，推測(cè)本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果產(chǎn)生原因是在淀粉回生階段初始時(shí)，由于沒有直鏈淀粉對(duì)支鏈淀粉復(fù)合反應(yīng)的抑制作用，支鏈淀粉與月桂酸開始復(fù)合，支鏈淀粉的結(jié)晶結(jié)構(gòu)被破壞后，發(fā)生重結(jié)晶，并生成部分直鏈淀粉，形成直鏈淀粉的凝膠網(wǎng)絡(luò)，從而對(duì)支鏈淀粉與月桂酸的復(fù)合反應(yīng)產(chǎn)生了一定程度的抑制作用，反應(yīng)效率逐漸降低直至停止。

表2 五種菠蘿蜜種子支鏈淀粉的復(fù)合指數(shù)Table 2 Complex indexes of 5 kinds of JFSA

2.3 凍融穩(wěn)定性

脫水收縮是凝膠靜置時(shí)滲出液體并收縮的過程，它可用于評(píng)估淀粉的凍融穩(wěn)定性。表3 總結(jié)了5 個(gè)復(fù)合物樣品的脫水收縮，分別為：20.21%～26.56%（M1ZY），22.19%～29.90%（M2ZY），25.21%～29.89%（M3ZY），27.60%～36.35%（M4ZY）和32.71%～37.29%（M5ZY）。以M1ZY 復(fù)合物樣品為例，脫水作用從第1 個(gè)循環(huán)到第5 個(gè)循環(huán)，從20.21%增加到26.56%。根據(jù)以上結(jié)果，發(fā)現(xiàn)脫水收縮與凍融循環(huán)的次數(shù)呈正相關(guān)。據(jù)Lan 等[23]發(fā)現(xiàn)，在低溫條件下，復(fù)合物中淀粉鏈之間的分子締合數(shù)量增加，導(dǎo)致大量水的釋放，這與本文的結(jié)果是一致的。

表3 五種菠蘿蜜種子支鏈淀粉-月桂酸復(fù)合物的凍融穩(wěn)定性Table 3 Freeze-thaw stability of five kinds of JFSA-lauric acid complexes

2.4 水溶性與油溶性

表4 顯示了五個(gè)復(fù)合物樣品的吸水和吸油能力。其中五種復(fù)合物的水溶性從68.87%到83.02%，變化顯著（P<0.05）。隨著支鏈聚合度的增加，可以與水分子結(jié)合的氫鍵數(shù)量增加，復(fù)合物的水溶性升高，這與李哲等[27]的結(jié)論：淀粉分子間的氫鍵逐漸被熱量的作用破壞，支鏈淀粉分子溶出于溶液，淀粉的溶解度逐漸增大一致。

淀粉樣品的油溶性反映了它們?cè)诋a(chǎn)品加工中的乳化能力。Falade 和Christopher[14]指出，不同品種之間油溶性的變化可能是指不同的非極性側(cè)鏈，會(huì)結(jié)合油的烴側(cè)鏈所引起的。而根據(jù)表4 可知，5 種復(fù)合物的油溶性從66.96%（M1ZY）到90.90%（M5ZY）不等，表明M5ZY 具有最佳的結(jié)合脂肪酸的能力，說明隨著支鏈聚合度的增加，復(fù)合物的油溶性也逐漸升高。

表4 五種菠蘿蜜種子支鏈淀粉-月桂酸復(fù)合物的水溶性與油溶性Table 4 Water solubility and oil solubility of five kinds of JFSA-lauric acid complexes

2.5 膨脹能力與溶解性

膨脹能力（SP）與淀粉中支鏈淀粉的含量密切相關(guān)，脂肪酸的存在也有主要影響。在本實(shí)驗(yàn)中，沒有直鏈淀粉對(duì)支鏈淀粉的“束縛”作用情況下，支鏈淀粉與月桂酸的復(fù)合物在熱水中充分膨脹并達(dá)到平衡狀態(tài)。由圖1（A）可知，在55～65 ℃區(qū)間內(nèi)，復(fù)合物沒有表現(xiàn)出明顯的膨脹趨勢(shì)，當(dāng)溫度逐漸升高到75 ℃時(shí)，其膨脹度開始緩慢升高，并在75～85 ℃區(qū)間內(nèi)，升高速率達(dá)到最大值，在溫度達(dá)到85～95 ℃后，其膨脹度的上升速率逐漸減弱。整體上看，隨著聚合度的增加，復(fù)合物的膨脹度也增加，這也與Falade 等[28]指出的當(dāng)?shù)矸墼谒屑訜釙r(shí)，大顆粒比小顆粒溶脹更快，因此較大的淀粉顆粒顯示出更高的溶脹力的結(jié)論一致。

圖1 五種菠蘿蜜種子支鏈淀粉-月桂酸復(fù)合物的膨脹能力（A）和溶解性（B）曲線Fig.1 Swelling power（A）and solubility（B）curves of five kinds of JFSA-lauric acid complexes

根據(jù)Gani 等[29]的研究結(jié)論，淀粉的支鏈淀粉的結(jié)構(gòu)排列可能會(huì)影響淀粉的溶解性。由圖1（B）可知，復(fù)合物的溶解性隨著支鏈聚合度的升高而上升，這種趨勢(shì)與SP 的結(jié)果一致。根據(jù)Falade 和Christo[14]的結(jié)論，這歸因于顆粒尺寸越小，溶解度越低。

2.6 糊化特性

5 種復(fù)合物樣品的糊化特性如表5 和圖2 所示。峰值黏度（PV）：1191～2459 cP、谷值黏度（TV）：837～2278 cP、崩解值（BkD）：153～354 cP、最終黏度（FV）：1236～2904 cP、回生值（StB）：290～1236 cP 和糊化溫度（PT）：50.2～75.15 ℃。對(duì)比張雨桐等[18]和Zhang 等[30]的研究結(jié)果：菠蘿蜜種子支鏈淀粉的PV、TV、BkD、FV、StB 和PT 分別為2071～2781 cP、1615～1746 cP、456～1013 cP、2378～3180 cP、955～1197 cP、50.10～50.20 ℃，復(fù)合物的PV、BkD、FV、StB 均降低，說明支鏈淀粉與月桂酸發(fā)生了復(fù)合反應(yīng)，抑制了支鏈淀粉的膨脹，使得支鏈淀粉不易形成穩(wěn)定的凝膠結(jié)構(gòu)。而五種復(fù)合物之間產(chǎn)生差異的原因可能是樣品顆粒的溶脹力不同，淀粉支鏈間的結(jié)構(gòu)也不相同[31]。具有較低PV、TV、FV 的M1ZY 樣品具有較高的BkD、StB 和PT，M5ZY 的結(jié)果與之相反。

表5 不同聚合度的菠蘿蜜種子支鏈淀粉對(duì)淀粉-月桂酸復(fù)合物糊化特性的影響Table 5 Effect of different degree of amylopectin polymerization of JFSA on the gelatinization properties of starch-lauric acid complexes

圖2 菠蘿蜜種子支鏈淀粉-月桂酸復(fù)合物的糊化特性曲線Fig.2 Gelatinization characteristic curve of JFSA-lauric acid complexes

根據(jù)白蕓[32]所述，峰值黏度（PV）反映了糊化過程中淀粉顆粒膨脹的最大程度，淀粉顆粒的分子間和分子內(nèi)結(jié)合越緊密，峰值黏度就越大。這表明M5ZY 的分子結(jié)構(gòu)更加致密，而M1ZY 分子結(jié)構(gòu)相對(duì)松散。推測(cè)原因可能是聚合度越高，可結(jié)合位點(diǎn)越多，M5 的吸水溶脹能力更強(qiáng)，因此M5ZY 的峰值黏度更高。根據(jù)Lin 等[19]的報(bào)道表明PV 與淀粉顆粒的剛性呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，M1ZY 的剛性最低。

谷值黏度（TV）是淀粉顆粒在膨脹到極限后繼續(xù)吸水破裂，殘留的顆粒殘片發(fā)生了摩擦，加入脂肪酸后與淀粉形成的復(fù)合物抑制了淀粉顆粒的溶脹，發(fā)生破裂的淀粉顆粒較少，淀粉顆粒間的相互摩擦作用力小，導(dǎo)致淀粉糊的黏度下降，因此其和淀粉的溶脹力顯著相關(guān)[33]，與膨脹性與溶解性的結(jié)論一致。

崩解值（BkD）為峰值黏度與谷值黏度的差值，與淀粉在高溫下承受加熱和剪切力的能力有關(guān)，其值越大，穩(wěn)定性越差，是影響含淀粉食品加工的因素之一。其聚合度與崩解值呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，說明其復(fù)合率越高，形成復(fù)合物的結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，增強(qiáng)了淀粉凝膠結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。

最終黏度（FV）越高表明淀粉糊在加熱和冷卻時(shí)具有更高的穩(wěn)定性[34]。FV 是由溫度降低，淀粉分子的運(yùn)動(dòng)減弱，分子傾向于再次平行排列，支鏈淀粉的側(cè)鏈重新形成氫鍵，聚集成凝膠，并相互摩擦形成的，F(xiàn)V 的大小可以反映在室溫下時(shí)凝膠的硬度。這也與崩解值的結(jié)論一致。M1ZY 的最終黏度最低，這也與其支鏈聚合度最低有關(guān)。同時(shí)，在機(jī)械攪拌過程中M1ZY 在加熱和冷卻時(shí)的穩(wěn)定性也高于其他樣品。

回生值（StB）為最終黏度（FV）與谷值黏度的差值，反映了老化的趨勢(shì)以及穩(wěn)定性，與淀粉-月桂酸復(fù)合物的形成有關(guān)，黏度越高表明復(fù)合率越高[35?37]。因此，M1 比其他樣品更容易與月桂酸發(fā)生復(fù)合反應(yīng)。而隨著聚合度的增加，淀粉與月桂酸發(fā)生的復(fù)合反應(yīng)越多，而月桂酸抑制了回生過程的發(fā)生，復(fù)合物樣品的回生值降低，導(dǎo)致其抗老化能力隨之增強(qiáng)，更不利于形成淀粉凝膠。

從圖2 中可以看出，復(fù)合物的黏度值先快速升高再緩慢升高再升降低。隨著溫度的升高，支鏈淀粉顆粒吸水溶脹，淀粉糊黏度增加，達(dá)到一定程度后，支鏈的晶體結(jié)構(gòu)逐漸被破壞[38]，與月桂酸開始逐漸復(fù)合，復(fù)合物限制了淀粉顆粒的溶脹性和吸水性[39]，黏度值升高速度逐漸降低。黏度值最高時(shí)，由于剪切力的作用，淀粉分子結(jié)構(gòu)逐漸被破壞，致使黏度值下降。研究發(fā)現(xiàn)，支鏈聚合度越大，五個(gè)復(fù)合物樣品的PV、TV 和FV 越高，但BkD、PT 和StB 越低，表明支鏈聚合度是影響復(fù)合物糊化性質(zhì)的重要因素之一。

2.7 五種菠蘿蜜支鏈淀粉-月桂酸復(fù)合物糊化特性與DPw、CI 的相關(guān)性分析

表6 顯示了5 種復(fù)合物糊化特性與DPw、CI 的皮爾遜相關(guān)系數(shù)。支鏈淀粉的DPw 與復(fù)合物的TV、CI 呈顯著正相關(guān)（r=0.887，0.949，P<0.05），推測(cè)隨著支鏈淀粉的聚合度的增加，淀粉中所含氫鍵的數(shù)量增加，氫鍵穩(wěn)定性升高，其淀粉顆粒的膨脹性也變大，淀粉顆粒破裂后與月桂酸可以結(jié)合的位點(diǎn)多，復(fù)合物的復(fù)合指數(shù)隨之增加，這與Pranoto 的實(shí)驗(yàn)結(jié)論一致[40]。PTime 中大部分都是7 min（僅M3ZY 的PTime 為4.67 min），因此無(wú)法分析其與聚合度之間的相關(guān)性。

表6 菠蘿蜜種子支鏈淀粉-月桂酸復(fù)合物糊化特性與DPw、CI 的皮爾遜相關(guān)系數(shù)Table 6 Pearson correlation coefficients between the gelatinization properties, DPw and CI of JFSA-lauric acid complexes

PV 與TV 呈極顯著正相關(guān)（r=0.996，P<0.01）。TV 與FV 呈顯著正相關(guān)（r=0.878，P<0.05），然而FV 與BkD 呈極顯著負(fù)相關(guān)（r=?0.979，P<0.01），根據(jù)Charles 等[41]的研究可知，F(xiàn)V 和TV 與糊化后的淀粉分子重新締合呈正相關(guān)，形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)越強(qiáng)，回生黏度越高。根據(jù)這些結(jié)論，推測(cè)M1 在糊化后具有更強(qiáng)的淀粉重結(jié)晶能力，因此M1 與月桂酸的復(fù)合趨勢(shì)越強(qiáng)，這與上述RVA 結(jié)果一致。

StB 與PT 呈現(xiàn)出正相關(guān)（r=0.900，P<0.05），推測(cè)原因和支鏈淀粉的結(jié)構(gòu)有關(guān)，結(jié)合Zhang 等[42]和Zhang 等[43]的研究可知，M1 品種到M5 品種的支鏈淀粉中短鏈的數(shù)量隨著聚合度的增加而增多，而支鏈短鏈越多，則與月桂酸發(fā)生復(fù)合反應(yīng)越多，前文所述，StB 與復(fù)合反應(yīng)的發(fā)生有關(guān)，月桂酸抑制回生過程的發(fā)生，可知支鏈短鏈越多，其StB 越低，則PT 越低。

3 結(jié)論

支鏈聚合度對(duì)菠蘿蜜種子支鏈淀粉與月桂酸復(fù)合物的復(fù)合指數(shù)有顯著影響（P<0.05）。隨著聚合度的增加，五種復(fù)合物的脫水收縮程度、水溶性、油溶性、膨脹度、溶解度均明顯增加。支鏈淀粉聚合度越高，復(fù)合物的CI、PV、TV 和FV 越高，而其BkD、StB 和糊化溫度越低。支鏈淀粉的DPw 與復(fù)合物的TV、CI 呈顯著正相關(guān)（r=0.887，0.949，P<0.05）。上述結(jié)果表明，支鏈聚合度是影響菠蘿蜜種子支鏈淀粉-月桂酸復(fù)合物理化特性的重要因素，可為菠蘿蜜淀粉以及淀粉-脂肪酸復(fù)合物在食品加工中的應(yīng)用提供參考。