支链聚合度对菠萝蜜种子淀粉理化特性的影响(3)

表25次冻融循环的脱水收缩?Table2Syneresisduringfivefreeze-thawcycles(n=3)样品1次2次3次4次5次M1′62.′61.′58.′57.′56.

5次冻融循环JFSS样品的脱水收缩范围分别为56.36%～62.47%(1次)，59.83%～65.36%(2次)，61.28%～68.54%(3次)，62.64%～70.46%(4次)，66.79%～72.87%(5次)。5种不同支链聚合度的JFSS样品的脱水收缩存在显著差异(P<0.05)。以1次循环为例，M1′的脱水收缩最高(62.47%)，BD′的脱水收缩最低(56.36%)，其他4次循环中也发现相同的趋势。根据上述研究结果可知，随着支链聚合度降低，脱水收缩逐渐升高。为了更好地解析支链聚合度对JFSS理化特性的影响，本研究通过DSC、RVA、XRD和FTIF进一步分析JFSS的理化特性。

2.3热特性

5种JFSS样品的热特性见表3和图1，其To、Tp、Tc和ΔHg的范围分别为48.19～52.39，60.39～64.54，75.32～78.47 ℃ 和13.84～15.59 J/g。5种不同支链聚合度的JFSS样品的热特性存在显著差异(P<0.05)。Zhang等[3]报道，天然JFSS的To、Tp、Tc和ΔHg分别为70.49～84.91，76.01～87.83，88.31～96.58 ℃和8.66～16.78 J/g。与上述结果对比，本研究中5种JFSS样品的To、Tp和Tc较低，但ΔHg与天然JFSS相似，可能是由于直链和支链淀粉的比例不同所导致的。已经报道大米[18]和小麦[19]淀粉的To、Tp、Tc和ΔHg分别为55.6～64.4 ℃、63.0～74.0 ℃、70.9～79.6 ℃、9.0～13.0 J/g和55.2～54.1 ℃、59.7～61.0 ℃、74.7～82.7 ℃、16.3～20.9 J/g，JFSS的To、Tp和Tc与大米和小麦淀粉相似，但ΔHg高于大米淀粉、低于小麦淀粉，上述差异可能是不同的种植环境、淀粉来源和淀粉组成所导致[20-21]。

5种JFSS样品的To、Tp和Tc随着支链聚合度增加而增加，ΔHg随着支链聚合度增加而降低。M1′的To、Tp和Tc最低，但ΔHg最高，而BD′的To、Tp和Tc最高，但ΔHg最低。正如Zhang等[1]报道，较低转变温度的JFSS显示较高ΔHg，归因于JFSS形成更多支链微晶，但较为无序，形成的结晶并不完美和稳定。因此，M1′形成的晶体不完美，稳定性不均匀，而BD′显示相反结果。Zhang等[10]表明，ΔHg增加是由于淀粉形成了更多的晶体，因此需要更多能量才能将其熔化。本研究ΔHg的结果表明，与BD′样品相比，需要更多能量破坏M1′样品分子间键实现凝胶化。凝胶化温度范围(R)可以反映凝胶化过程中双螺旋数量和淀粉微晶不均匀性[1]。M1′样品的R最高(27.13 ℃)，BD′样品的R最低(26.08 ℃)。因此，M1′样品的双螺旋结构最多但淀粉微晶不均匀，而BD′样品呈现相反结果。

2.4 糊化特性

如表4和图2所示，5种JFSS样品的峰值黏度(PV)、谷值黏度(TV)、崩解值、最终黏度(FV)、回生值和糊化温度(PT)范围分别为2 717～4 755，1 971～3 548，746～1 207，3 158～5 751，1 187～2 203 cP和77.55～81.60 ℃。5种不同支链聚合度的JFSS样品的糊化特性存在显著差异(P<0.05)。天然JFSS的PV、TV、崩解值、FV、回生值和PT分别为2 539～3 233，2 252～2 365，174～981，3 001～4 230，749～1 865 cP和80.15～91.29 ℃[1]。本研究5种JFSS样品的PV、TV、崩解值、FV、回生值高于天然JFSS，但PT低于天然JFSS，这也是由于直链和支链淀粉的比例不同所导致。前人报道小麦[22]和蜡质大米[11]淀粉的PV、TV、崩解值、FV、回生值和PT分别为2 380.5 cP、1 567.3 cP、813.3 cP、3 354.5 cP、1 787.5 cP、70.2 ℃和1 535～2 079 cP、583～769 cP、922～1 351 cP、1 168～1 443 cP、585～787 cP、65.5～71.2 ℃。本研究结果高于小麦和蜡质大米淀粉，原因可能是不同的粒径、膨胀力、直链和支链淀粉组成以及支链淀粉结构等[7, 23]。此外，BD′样品的峰值时间(7.81 min)显著低于其他4种样品的。

表3不同支链聚合度JFSS样品的热性质?Table3ThermalpropertiesoffiveJFSSsampleswithdifferentdegreeofamylopectinpolymerization(n=3)样品To/℃Tp/℃Tc/℃ΔHg/( J·g-1)R/℃M1′48.′49.′49.′50.′52.

图1 不同支链聚合度JFSS样品的DSC热谱图

M1′样品的PV、TV、崩解值、FV和回生值最高，PT最低，BD′样品的PV、TV、崩解值、FV和回生值最低，但PT最高。糊化温度与DSC检测的转变温度趋势一致。PV低表明淀粉颗粒的硬度较低[11]，因此BD′样品比其他样品的硬度更低。TV与膨胀力显著正相关[24]，说明BD′样品的膨胀力低于其他样品。崩解值越高，淀粉承受加热和剪切力的能力越低[3]，FV高表明加热冷却淀粉糊的稳定性高。因此，BD′样品在高温和机械搅拌下显示比其他样品高的稳定性，但BD′样品加热冷却淀粉糊的稳定性低于其他样品。回生值与淀粉老化显著相关[11]，说明BD′样品比其他样品的老化倾向低。BD′样品的糊化温度高于其他样品(表4)。根据上述研究结果发现，5种JFSS样品的支链聚合度增加，PV、TV、崩解值、FV和回生值减小，PT增加，这意味着支链聚合度影响淀粉的糊化特性。RVA结果与DSC获得的结果一致。

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