西米淀粉结构及消化特性

７０２０１４，Ｖ０１．３５，Ｎｏ．１３良品科学※基础研究

西米淀粉结构及消化特性

毕玉１，方芳“２，洪雁１’２一，顾正彪１’２

（１．食品科学与技术国家重点实验室，江南大学食品学院，江苏无锡２１４１２２；２．食品营养与安全协同创新中心，江南大学，江苏无锡２１４１２２）

摘要：以马铃薯淀粉和红薯淀粉作为参照，用Ｅｎｇｌｙｓｔ法测定西米淀粉的消化特性，并研究其成糊特性、直链淀粉

含量、分子链长分布以及脂肪含量与消化特性的关系。结果表明：与马铃薯淀粉和红薯淀粉相比，西米淀粉具有较

高含量的快消化淀粉（９０．３２％）和较低的抗消化淀粉含量（３．２７％）。西米淀粉样品较低的脂肪含量（０．１１％）、

较高的短链含量（聚合度１０～３０，８３．５７％）、较低的长链含量（聚合度＞５５，０．８０％），较高的直链淀粉含量

（２９．３％）和较低的终值黏度（１０９６．６７ｍＰａ·ｓ）。对消化特性起主要影响作用的因素有链长分布、直链淀粉含量

和脂肪含量。

关键词：西米淀粉；消化特性；成糊特性；链长分布；直链淀粉

ＳｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＤｉｇｅｓｔｉｏｎＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＳａｇｏＳｔａｒｃｈ

ＢＩＹｕｌ，ＦＡＮＧＦａｎ９１’，ＨＯＮＧＹａｎｌ，２一，ＧＵＺｈｅｎｇ．ｂｉａ０１’２（１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＦｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＦｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＪｉａｎｇｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｘｉ２１４１２２，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｙｎｅｒｇｅｔｉｃＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒｏｆＦｏｏｄＳａｆｅｔｙａｎｄＮｕｔｒｉｔｉｏｎ，ＪｉａｎｇｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｘｉ２１４１２２，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＳａｇｏｓｔａｒｃｈｈａｓｈｉｇｔＩｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｖａｌｕｅａｎｄａｂｒｏａｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｏｔｅｎｔｉａｌｉｎＣｈｉｎａ．Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ，ｂｙｃｏｍｐａｒｉｎｇｗｉｔｈｐｏｔａｔｏｓｔａｒｃｈａｎｄｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏｓｔａｒｃｈ，ｔｈｅｄｉｇｅｓｔｉｂｉｌｉｔｙｏｆｓａｇｏｓｔａｒｃｈＷａｓｅｘａｍｉｎｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅＥｎｇｌｙｓｔｍｅｔｈｏｄａｎｄｔｈｅ

ｒｅｌａｔｉｏｎｓｗｉｔｈｐａｓｔｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ａｍｙｌｏｓｅｃｏｎｔｅｎｔ，ｍｏｌｅｃｕｌａｒｃｈａｉｎｌｅｎｇｔｈｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｒｆａｔｃｏｎｔｅｎｔｗｅｒｅｅｘｐｌｏｒｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｓａｇｏｓｔａｒｃｈｃｏｎｔａｉｎｅｄｈｉｇｈｅｒｃｏｎｔｅｎｔｏｆｒａｐｉｄｌｙｄｉｇｅｓｔｉｂｌｅｓｔａｒｃｈ（ＲＤＳ，９０．３２％）ａｎｄｌｏｗｅｒｒｅｓｉｓｔａｎｔ

ｓｔａｒｃｈ（ＲＳ）ｃｏｎｔｅｎｔ（３．２７％）．Ｓａｇｏｓｔａｒｃｈａｌｓｏｃｏｎｔａｉｎｅｄｌｏｗｅｒｌｅｖｅｌｏｆｆａｔｃｏｎｔｅｎｔ（０．１ｌ％），ｈｉｇｈｅｒｃｏｎｔｅｎｔｏｆｓｈｏｒｔｃｈａｉｎ

（ｄｅｇｒｅｅｏｆｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ（ＤＰ）１０－３０，８３．５７％），ｌｏｗｅｒｃｏｎｔｅｎｔｏｆｌｏｎｇ－ｃｈａｉｎｓｔａｒｃｈｅｓ（ＤＰ＞５５，０．８０％），ｈｉｇｈｅｒｃｏｎｔｅｎｔｏｆ

ａｍｙｌｏｓｅ（２９．３％）ａｎｄｌｏｗｅｒｆｉｎａｌｖｉｓｃｏｓｉ哆ｖａｌｕｅ（１０９６．６７ｍＰａ’ｓ）．Ｔｈｅｃｈａｉｎｌｅｎｇｔｈｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ａｍｙｌｏｓｅａｎｄＨｐｉｄｃｏｎｔｅｎｔ

ｐｌａｙｅｄｍａｉｎｒｏｌｅｓｉｎｔｈｅｓｔａｒｃｈｄｉｇｅｓｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓａｇｏｓｔａｒｃｈ；ｄｉｇｅｓｔｉｏｎ；ｐａｓｔｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ｃｈａｉｎｌｅｎｇｔｈｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ；ａｍｙｌｏｓｅ中图分类号：ＴＳ２３１文献标志码：Ａ文章编号：１００２．６６３０（２０１４）１３．００７０．０４

ｄｏｉ：１０．７５０６１ｓｐｋｘｌ００２－６６３０—２０１４１３０１３

西米淀粉，又名硕莪淀粉，是由棕榈树类的核或软

核通过机械处理（重击、碾磨、制粉）、浸泡、沉淀并

烘干制成的一种可食用淀粉Ｈｌ。硕莪棕榈作为西米淀粉

来源的主要作物，具有长久的经济寿命和很高的商用淀

粉价值，不仅能够抗病虫害、抗旱耐涝，而且淀粉产量

高，具有一定的价格优势。硕莪淀粉在食品应用方面，

除了制作珍珠西米和弹丸西米，更因其独特的属性可作

为米粉、粉丝、面条的原料，改善食品的口感、减少断

碎，并可用作稳定剂和增稠剂。高凌云等［２－３１研究表明，

西米淀粉颗粒为椭球体，颗粒表面光滑、偏光十字明显，在水相中的平均粒径为２７．３ｐｍ，晶体结构为Ｃ型，

结晶度为２５％；西米淀粉糊属于非牛顿流体，抗剪切能

力优于马铃薯淀粉糊和木薯淀粉糊，具有一定的触变

性，在同一浓度和剪切速率下，表观黏度随温度的增加

而减小，在同一温度和剪切速率下，表观黏度随浓度的

增加而增加，而在同一温度和浓度条件下，淀粉糊的表

观黏度随剪切速率的增加而减小。汪建平等【４１对西米淀

粉的改性进行研究的结果表明，马铃薯淀粉较西米淀粉

更易引入乙酰基，乙酰化后淀粉颗粒形状未发生大的改

变；乙酰化后西米淀粉和马铃薯淀粉粒径均增大，起糊

收稿日期：２０１３－０９．１７基金项目：“十二五”国家科技支撑计划项目（２０１２ＢＡＤ３７８０１）

作者简介：毕玉（１９９２一），女，本科，研究方向为淀粉资源的开发与利用。Ｅ．ｍａｌｌ：７４０２００８１９＠ｑｑ．ｃｏｒｎ｝通信作者：洪雁（１９７５一），女，副教授，博士研究生，研究方向为淀粉资源的开发与利用。Ｅ－ｍａｉｈ

ｈｏｎｇｙａｎ＠ｊｉａｎｇｎａｎ．ｅｄｕ．ｃａ

万方数据※基础研究目晶科学２０１４，Ｖ０１．３５，Ｎｏ．１３７１

温度、峰值温度及峰值黏度均降低，热稳定性增加，凝

沉性变弱。

然而近些年来，尽管西米淀粉在食品工业中的良好

应用前景已经得到了科研工作者的重视，但是已有报道

鲜有涉及西米淀粉消化特性的研究。淀粉是人类膳食中

主要的碳水化合物，也是主要能量来源，它的消化吸收可

以分为３个阶段：腔内阶段、刷状缘阶段和葡萄糖吸收阶段瞪】。１９９２年，英国学者Ｅｎｇｌｙｓｔ掣ｑ在体外模拟的条件下

依据淀粉的生物可利用性将淀粉分为快消化淀粉（ｒａｐｉｄｌｙ

ｄｉｇｅｓｔｉｂｌｅｓｔａｒｃｈ，ＲＤＳ）、慢消化淀粉（ｓｌｏｗｌｙｄｉｇｅｓｔｉｂｌｅｓｔａｒｃｈ，ＳＤＳ）、抗消化淀粉（ｒｅｓｉｓｔａｎｔｓｔａｒｃｈ，ＲＳ）。ＲＤＳ指那些能在口腔和小肠中被迅速消化吸收的淀粉，属

于快速释放能量的高血糖食品；ＳＤＳ指那些能在小肠中

被完全消化吸收但速度较慢的淀粉，可持续缓慢释放能

量，维持餐后血糖稳态，防止出现胰岛素抵抗；ＲＳ指在

人体小肠内无法消化吸收的淀粉，类似于膳食纤维只在

大肠中被微生物发酵利用，促进肠道健康ｎ。１０１。

淀粉消化性的影响因素主要有淀粉植物来源、淀粉

颗粒的形状和结晶结构、直链淀粉一脂质复合物、直链一支

链淀粉比例和链长分布［１１－１３１等。本实验以马铃薯淀粉和红

薯淀粉作为参照，用Ｅｎｇｌｙｓｔ法测定了西米淀粉的消化特

性，并探究了成糊特性、直链淀粉含量、分子链长分布

以及脂肪含量与消化特性的关系，为西米淀粉在食品工

业中的应用提供理论依据。

１材料与方法

１．１材料与试剂

西米淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉均由北大荒马铃

薯产业有限公司提供。

纯直链淀粉、胰酶、转化酶、胃蛋白酶、葡萄糖

糖化酶美ｍＳｉｇｍａ公司；纯支链淀粉瑞士Ｆｌｕｋａ公

司；普鲁兰酶诺维信（中国）生物技术有限公司。

１．２仪器与设备

ＭＢ２５０ＨＡＵＳ水分分析仪奥豪斯仪器（上海）有

限公司；ａ．１１０１可见分光光度计上海谱元仪器有限公

司；ＲＶＡ一３Ｄ快速黏度分析澳大利亚ＮｅｗｐｏｒｔＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ仪器公司；Ｑｕａｎｔａ．２００扫描电子显微镜荷兰ＦＥＩ公司；

ＡＲＸ一４００型Ｘ射线衍射仪德国Ｂｒｕｋｅｒ公司：ＩＣＳ．５０００

高效阴离子交换色谱（配有脉冲安培检测器）美国戴

安公司。

１．３方法

１．３．１淀粉样品中基本成分的测定

脂肪含量的测定参照ＧＢ／Ｔ２２４２７．３—２００８《淀粉总

脂肪测定》；淀粉含量的测定参照ＧＢ／Ｔ５００９．９—２００３

《食品中淀粉的测定》使用葸酮比色法测定淀粉含量。１．３．２西米淀粉分子链长分布的测定

根据贺伟等¨４１的方法，取４０ｍｇ淀粉于５ｍＬ离心管

中，加２ｍＬ磷酸氢二钠缓冲溶液（２０ｍｇ／ｍＬ），在９５℃温度条件下糊化３ｍｉｎ。冷却至２５℃后加入２０此普鲁兰

酶，于５０℃水浴中反应４ｈ，结束反应后在８０００ｒ／ｍｉｎ

离心１０ｍｉｎ，取上层清液稀释１０倍后，过０．２２５Ｉｎｎ膜，用高效阴离子交换色谱一脉冲安培法测出链长分布。

１．３．３西米淀粉蓝值的测定

参照洪雁等［１５ｌ的研究方法，称取适量淀粉，配制

成质量浓度为０．５ｍｇ／ｍＬ的淀粉乳。吸取定容好的样

品溶液１ｍＬ，滴加０．５ｍＬｌｍｏｌ／Ｌ氢氧化钠溶液，沸

水浴３ｍｉｎ，冷却后用０．５ｍＬ１ｍｏｌ／ＬＨＣｌ中和，加入

０．０７～０．１ｇ酒石酸氧钾和０．５ｍＬ碘液（２ｍｇ／ｍＬ碘，

２０ｍｇ／ｍＬ碘化钾），将混合溶液全部转移至５０ｍＬ容量

瓶中，并用去离子水定容至刻度，室温静止２０ｍｉｎ后，

在波长６８０ｎｍ处用ｌｃｍ的比色皿测吸光度，试样中蓝值

的计算方法见公式（１）。

蓝值２雨丽吾４Ｘ蔽Ａ６ａ兀ｏｍ面面（１）蓝僵２碎丽礓两可丽…｝

１．３．４西米淀粉中直链淀粉含量的测定

参照洪雁等ｎ６１的研究方法，样品中直链淀粉和支链

淀粉含量的测定：分别称取西米淀粉、马铃薯淀粉和红

薯淀粉５０ｍｇ，加入几滴无水乙醇润湿，再加入１０ｍＬ

０．５ｍｏｌ／Ｌ的ＮａＯＨ溶液，在沸水浴中加热溶解、冷却后用

蒸馏水定容，混匀。吸取２．５ｍＬ样品溶液于５０ｍＬ容量瓶

中，加２０ｍＬ蒸馏水，用０．１ｍｏｌＨＣｌ溶液调ｐＨ值至３左右，

加０．５ＩＩｌＬ碘试剂（２ｇⅪ溶于少量蒸馏水中，再加０．２ｇ碘，

溶解后定容至１００ｍＬ），定容后放置１０ｒａｉｎ，在６２０ｎｍ波长处，用ｌ锄比色皿测定其吸光度。所测的标准曲线方程

焚ｂｙ－－Ｏ．３３８ｈ一０．００４４（穿＝０．９９６３），式中：Ｙ为吸光度，

Ｘ为直链淀粉含量／％。

１．３．５西米淀粉成糊特性的测定

参照方芳等ｎ７１的方法。

１．３．６西米淀粉体外消化特性的测定

称取２００ｍｇ西米淀粉、马铃薯淀粉和红薯淀粉，分

别加入２ｍＬ蒸馏水制备悬浮液，完全糊化并冷却后加入

４ｍＬ模拟胃液，于３７℃水浴中反应３０ｍｉｎ。再加入２ｍＬ

ｐＨ５．２的醋酸钠缓冲溶液和少量玻璃珠，置于３７℃水浴

中振荡３０ｍｉｎ后加入２ｍＬ模拟肠液，混合均匀后，置于

３７℃水浴中进行反应，分别在反应２０ｍｉｎ和１２０ｍｉｎ时取

样灭酶后用葡萄糖氧化酶法测定葡萄糖含量，从而算出

样品中ＲＤＳ、ＳＤＳ和ＲＳ的含量。试样中ＲＤＳ、ＳＤＳ和ＲＳ

的计算方法如式（２）～（４）所示。

ｍ．．×０．９ＲＤＳ含量／％－－—竺一

（２）

万方数据