玉木耳多糖对杂粮粥糊化、流变及老化特性的影响

玉木耳是毛木耳白色变异菌种，是经杂交改良后选育出的稳定遗传、优质高产新品种。玉木耳外观温润如玉，口感清爽脆嫩，营养丰富多样。玉木耳多糖是一种天然食用菌多糖，研究发现其具有抗肿瘤、抗疲劳、抗氧化及抑菌等功效。

吉林农业大学食品科学与工程学院，小麦和玉米深加工国家工程实验室的孙 聪、郑明珠、曹 勇*、刘景圣*等人将玉木耳多糖加入到杂粮粥中，制成一款绿色营养的罐装粥，同时用玉木耳多糖替代食品生产中常用的稳定剂。利用快速黏度分析（RVA）仪、流变仪、差示扫描量热（DSC）仪结合Avrami动力学模型，分析玉木耳多糖对杂粮粥的糊化特性、流变特性和老化特性的影响，阐明玉木耳多糖对杂粮粥老化的抑制作用，以期为深度开发营养丰富、安全健康的玉木耳粥类罐装食品提供理论支持，也为玉木耳产品开发利用提供基础数据和技术支持。

1、糊化性质分析

经过RVA的测定，样品获得的糊化特征值如表1所示。添加玉木耳多糖后，杂粮粥体系的峰值黏度、最终黏度与玉木耳多糖添加量呈显著正相关（P＜0.05），相关系数R 2 分别为0.99和0.98，其中P 3 和P 4 的最终黏度值比P 0 （（1 922±78）mPa·s）分别上升至（2 152±102）mPa·s和（2 193±69）mPa·s；而随着玉木耳多糖添加量的增加，回生值和衰减值显著降低（P＜0.05），相比于P 0 （（259±11）mPa·s和（177±4）mPa·s），P 3 和P 4 的回生值减小了135 mPa·s和152 mPa·s，衰减值降低了46%。总体分析，在玉木耳多糖添加量增加的过程中，杂粮粥体系的糊化参数不断变化，样品P 3 与P 4 的各项糊化特征值趋于稳定，说明当玉木耳多糖添加量不小于9%时，杂粮粥体系的糊化性能趋于稳定。

2、流变特性分析

如图1所示，随着剪切速率的增大，各样品的剪切应力呈增大趋势，在相同剪切速率条件下，P1、P2、P3、P4组的剪切应力低于P0组，随着玉木耳多糖添加量的增加，杂粮粥体系在受到剪切的过程中，所需的剪切应力逐渐减小。在剪切速率达到300 s-1时，相比于P0组，P3组剪切应力减小了221.78 Pa。当玉木耳多糖添加量为9%以后，剪切应力随剪切速率变化趋于平稳。

如表2所示，所有拟合方程的R 2 值均大于0.99，说明拟合度较好。添加玉木耳多糖后，K显著增大（P＜0.05），P 1 、P 2 、P 3 、P 4 组K值分别比P 0 组增加了0.572、0.716、0.916、1.065，这一结果表明添加玉木耳多糖后，杂粮粥体系具有更好的黏稠性；同时观察到所有样品拟合方程的n值均小于1，这表明在设定的剪切速率范围内，被测样品均属于假塑性流体。随着玉木耳多糖的添加量增加，n值显著降低，这表明整个杂粮粥体系的假塑性和剪切稀化性逐渐增强。

3、热力学参数分析

将各个样品在4 ℃贮藏第0、1、3、5、7、21天，分别使用DSC进行测定，得到T0和TC的变化趋势结果如图2所示。可以看出，在贮藏期间，各样品T0、TC均呈现上升趋势，P1、P2、P3、P4组的T0和TC显著低于空白组P0（P＜0.05），同时观察到P4组样品的T0和TC在7～21 d的贮藏期内趋于稳定。从图2a可知，各样品组的起始糊化温度T0与贮藏时间呈显著正相关（P＜0.05），但各组之间的贮藏期T0增加量差异不显著（P＞0.05）；而图2b中贮藏第21天，P0、P3和P4组的TC相较于0 d分别增加了12.7、9.7 ℃和11.1 ℃，其中P3组的TC在贮藏期间增加最少。结果表明所有样品中的淀粉在贮藏期内均发生了不同程度的老化，出现了内部淀粉的重结晶现象，经过初期贮藏（约7 d）后的P3和P4组样品的老化速率明显降低，说明添加玉木耳多糖抑制了杂粮粥的老化。相比较于其他样品，P3和P4组样品在贮藏期内淀粉老化速率更加缓慢。

由表3可以看出，随着贮藏期的延长，各组样品ΔH逐渐上升，这与Wang Shujun等关于淀粉老化的综合叙述相符，说明淀粉的老化程度在逐渐加深，也就是说融化淀粉结晶所需要的热量逐渐增加。P1、P2、P3、P4组ΔH的上升速率在整个贮藏过程中均显著小于P 0 组（P＜0.05），空白组P 0 和实验组P 3 的ΔH从贮藏期1～21 d分别增加了8.94 J/g和3.07 J/g；在21 d的实验结果中P 3 组的ΔH值显著低于P 0 、P 1 和P 2 组样品（P＜0.05），相对于P 0 组（（15.01±0.40） J/g）降低了6.89 J/g；同时结果显示在贮藏期中P 4 组的ΔH值变化量略高于P 3 组，终止贮藏时的重结晶数量同样更多。

4、杂粮粥老化动力学模型的建立

从表4可以看出，拟合方程n值均小于1，所以在杂粮粥老化过程中，淀粉结晶的成核方式以瞬间成核为主，即其结晶所需要的晶核多在贮藏初期形成，贮藏后期形成的较少；P1、P2、P3、P4组的k值均显著小于（P＜0.05）空白组P0，k值大小可以直观体现出杂粮粥中淀粉重结晶速率的高低，k值减小说明淀粉老化结晶速率越发缓慢，分析表中数据可知添加不同比例的玉木耳多糖，杂粮粥体系中的淀粉老化结晶均受到抑制，结晶速率逐渐减小，使得样品中的淀粉老化反应延后，说明添加玉木耳多糖后，杂粮粥体系淀粉老化的成核方式发生改变，逐渐趋于自发成核，或者更接近于支链淀粉的重结晶方式。

结 论

玉木耳多糖对杂粮粥的糊化特性产生影响，随着玉木耳多糖添加量的增加，杂粮粥体系的峰值黏度、最终黏度上升，回生值、衰减值下降；添加玉木耳多糖并未改变杂粮粥的流体性质，当剪切速率一定时，随玉木耳多糖添加量的增加，剪切应力呈减小趋势；玉木耳多糖对杂粮粥样品的老化过程也存在影响，玉木耳多糖添加量增加，重结晶温度（T0和TC）上升速率减小，ΔH降低；拟合出的Avrami模型表明玉木耳多糖添加量的增加会导致k值呈减小趋势，杂粮粥淀粉老化结晶速率减缓。实验结果表明，添加玉木耳多糖对杂粮粥糊化和流变特性以及老化进程均存在积极影响，且选择玉木耳多糖添加量为9%时延缓老化作用最佳。本研究为玉木耳在食品生产中的深加工利用提供了理论依据并探索了应用价值，玉木耳多糖作为一种绿色、安全的添加剂可以替代人工合成稳定剂，可用于保持杂粮粥的口感并对贮藏过程中的淀粉老化现象产生较好的抑制作用，进一步提高杂粮粥的质量和贮藏品质。

本文《玉木耳多糖对杂粮粥糊化、流变及老化特性的影响》来源于《食品科学》2021年42卷8期46-51页，作者：孙聪，郑明珠，许秀颖，蔡丹，刘美宏，曹勇，刘景圣。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20191024-253。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

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修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

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