近日，浙江(jiang)大學(xué)研(yan)究人員在國(guo)際期刊《International Journal of Biological Macromolecules》（中科(ke)院一區(qū)，影(ying)響因子IF=7.7）發(fā)表(biao)了題為"Mechanism of starch multi-scale structural in determining the textural properties and formability of starch pearls"的研究性(xing)論文。在該論文中(zhong)，研究人(ren)員利用上海(hai)騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用于測(ce)定淀粉面團(tuán)(tuan)的硬(ying)度和粘性(xing)以及淀粉珍(zhen)珠的硬(ying)度、彈(dan)性、粘性、內(nèi)(nei)聚性、咀嚼(jue)性和(he)回復(fù)性等指(zhi)標(biāo)。

淀粉(fen)珍珠廣泛應(yīng)(ying)用于珍珠(zhu)奶茶和甜點(diǎn)中(zhong)，然而，對于其(qi)質(zhì)地特(te)性形成(cheng)過程的機(jī)(ji)理認(rèn)識(shi)仍不明確。為了(le)探究淀粉的(de)多尺度結(jié)(jie)構(gòu)與淀粉(fen)珍珠質(zhì)地特性(xing)之間的關(guān)系(xi)，我們(men)對淀(dian)粉的精細(xì)結(jié)(jie)構(gòu)、晶體結(jié)(jie)構(gòu)、流變行為(wei)和質(zhì)地(di)輪廓(kuo)進(jìn)行了分(fen)析。結(jié)果表(biao)明，在(zai)短鏈(lian)直鏈淀粉（100 < X ≤ 1000）含量(liang)較高的(de)淀粉(fen)凝膠在制作淀(dian)粉珍珠(zhu)的過程中可(ke)成型性較弱(ruo)，導(dǎo)致(zhi)其流動(dong)行為指數(shù)（n*）較(jiao)低。而這反過來(lai)又對淀粉珍珠(zhu)的硬度和(he)彈性產(chǎn)生了積(ji)極影響(xiang)。木薯(shu)淀粉(fen)、馬鈴薯(shu)淀粉和山藥淀(dian)粉制成的珍(zhen)珠含有大(da)量的(de)長鏈支(zhi)鏈淀(dian)粉（24 < X ≤ 100）和(he)長鏈直鏈(lian)淀粉（5000 < X ≤ 20000）。長鏈(lian)的比(bi)例較高(gao)，使得有(you)序結(jié)構(gòu)較弱(ruo)，從而導(dǎo)(dao)致峰值粘度(du)和最(zui)終粘度增加(jia)，稠度系數(shù)（k*）也更(geng)高。這(zhe)種結(jié)構(gòu)特(te)征提(ti)高了淀粉珍(zhen)珠的成型穩(wěn)(wen)定性、粘度和咀(ju)嚼性。我(wo)們的(de)研究結(jié)果(guo)表明，淀(dian)粉多(duo)尺度(du)結(jié)構(gòu)的差(cha)異會顯(xian)著影響淀粉(fen)珍珠的質(zhì)(zhi)地品質(zhì)和(he)可成型性，這(zhe)為食品行業(yè)(ye)優(yōu)化淀粉的選(xuan)擇和(he)加工技術(shù)(shu)提供了有價(jia)值的(de)參考。

淀粉珍珠(zhu)主要被用作各(ge)種食品中的配(pei)料，以(yi)增強(qiáng)對質(zhì)地(di)的多(duo)維度感知。因此(ci)，諸如粘彈(dan)性、硬(ying)度和咀嚼性等(deng)關(guān)鍵質(zhì)地特性(xing)對于產(chǎn)品的(de)可接(jie)受性至關(guān)重(zhong)要。質(zhì)地(di)剖面分析(xi)（TPA）通常用于模擬(ni)咀嚼過程并評(ping)估固體食品的(de)質(zhì)地(di)屬性。表(biao)4展示(shi)了煮熟的淀(dian)粉珍(zhen)珠的(de)質(zhì)地特(te)性，包括硬度、粘(zhan)附性、彈性、咀(ju)嚼性(xing)、內(nèi)聚性(xing)和回復(fù)性。為(wei)了評估預(yù)糊化(hua)淀粉面團(tuán)對(dui)最終產(chǎn)品(pin)的影響，使(shi)用特定(ding)的測試程序精(jing)確測量了面團(tuán)(tuan)的硬度和粘附(fu)性。硬度被定(ding)義為使食品(pin)材料達(dá)到一定(ding)程度變形(xing)所需(xu)的力。在這些(xie)樣品中，山藥淀(dian)粉珍珠表現(xiàn)(xian)出最高的(de)硬度，而木薯(shu)淀粉珍(zhen)珠則展(zhan)現(xiàn)出(chu)顯著(zhu)的粘(zhan)彈性。粘附性(xing)通過兩次測(ce)量循環(huán)(huan)之間的負(fù)面(mian)積來量(liang)化，在山藥和木(mu)薯淀粉珍珠(zhu)中其粘附(fu)性較高。馬鈴(ling)薯淀粉珍(zhen)珠的彈性(xing)最高(gao)（0.89），而山藥淀粉珍(zhen)珠的(de)彈性zuidi（0.71）。結(jié)果表明(ming)，內(nèi)聚性(xing)的變化趨勢與(yu)彈性的變化(hua)趨勢相(xiang)似。豌豆淀粉珍(zhen)珠的咀嚼性(xing)最高（683.11 mJ），而(er)木薯淀粉珍(zhen)珠的咀嚼性(xing)則低得(de)多，僅(jin)為 54.64 mJ，是豌豆(dou)淀粉珍珠(zhu)的十二分(fen)之一。與塊莖(jing)類淀(dian)粉相比，豌豆、小(xiao)麥和玉米淀(dian)粉珍(zhen)珠表現(xiàn)(xian)出更高的(de)回復(fù)(fu)性，這很可(ke)能是直鏈(lian)淀粉（AM）起(qi)支撐作用的結(jié)(jie)果。粘附性測試(shi)顯示，木薯(shu)面團(tuán)的粘附性(xing)最高(gao)（53.82），這可能是由于(yu)其長鏈支鏈(lian)淀粉（AP）含量(liang)高且糊化溫(wen)度較低，從(cong)而在預(yù)糊化過(guo)程中糊(hu)化程度(du)增加。小(xiao)麥、玉米和(he)豌豆淀(dian)粉面團(tuán)表(biao)現(xiàn)出較(jiao)高的硬度，這(zhe)很可能(neng)是因?yàn)橹辨?lian)淀粉（AM）在預(yù)(yu)糊化過程中(zhong)阻礙了(le)糊化。結(jié)(jie)果表(biao)明，淀粉珍珠(zhu)的硬度(du)和回復(fù)(fu)性受(shou)到短(duan)鏈直(zhi)鏈淀粉（100 < X < 1000）存在的(de)影響(xiang)。木薯、馬(ma)鈴薯和(he)山藥淀粉(fen)珍珠表現(xiàn)(xian)出高粘度和咀(ju)嚼性(xing)，這可能歸因于(yu)它們(men)較高比例的長(zhang)鏈支鏈(lian)淀粉（24 < X ≤ 100）和長鏈直(zhi)鏈淀(dian)粉（5000 < X ≤ 20,000）。

根據(jù)淀粉(fen)珍珠的成(cheng)型性和(he)煮熟后的特(te)性（圖 7），發(fā)現(xiàn)木(mu)薯淀粉具(ju)有最(zui)佳的成型性(xing)和適(shi)度的粘彈性，使(shi)其成為生產(chǎn)淀(dian)粉珍珠的理想(xiang)選擇。然而，木(mu)薯淀粉珍(zhen)珠往往相(xiang)對較軟，而(er)馬鈴薯淀(dian)粉珍珠則更(geng)黏且更(geng)軟。因此，木薯淀(dian)粉珍珠和馬(ma)鈴薯淀(dian)粉珍(zhen)珠都非(fei)常適合用(yong)于冷飲或甜點(diǎn)(dian)中。另(ling)一方面，山(shan)藥淀粉(fen)珍珠和小麥淀(dian)粉珍珠質(zhì)(zhi)地更硬，且成(cheng)型性良好，更(geng)適合用于(yu)熱飲中(zhong)。相比之下，事實(shí)(shi)證明豌(wan)豆淀(dian)粉和(he)玉米淀粉不適(shi)合用(yong)于制作珍珠(zhu)，因?yàn)樗鼈兊?de)成型性差且質(zhì)(zhi)地不夠理想。

圖7. 淀粉珍珠(zhu) (a) 和蒸(zheng)煮后的淀粉(fen)珍珠 (b)圖(tu)片

參考文獻(xiàn)：X. Zhao, S. Xu, M. Xu, et al., Mechanism of starch multiscale structural in determining the textural properties and formability of starch pearls,

International Journal of Biological Macromolecules (2024)