李紅梅， 陳文文， 黃 璐， 李云龍， 申瑞玲,*

(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 山西功能食品研究院， 山西 太原 030031；2.鄭州輕工業(yè)大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院/河南省冷鏈?zhǔn)称焚|(zhì)量安全控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/食品生產(chǎn)與安全河南省協(xié)同創(chuàng)新中心， 河南 鄭州 450001)

苦蕎(Fagopyrumtataricum)源于蓼科(Polygonaceae)蕎麥屬(Fagopyrum)，又稱為韃靼蕎麥，是一種藥食飼兼用的作物資源。近年來，苦蕎由于具有抗氧化、抗炎、降血糖、降血壓、抗疲勞和認(rèn)知改善作用而受到廣泛關(guān)注?？嗍w全粉必需氨基酸組成相對均衡，還含有豐富的生物活性物質(zhì)，如類黃酮、酚酸和植物甾醇?？嗍w全粉有緩慢消化性質(zhì)，可在一定程度上維持餐后血糖平衡?！吨袊用裆攀持改峡茖W(xué)研究報告(2021)》指出，我國的糖尿病患病率為11.9%，并且呈現(xiàn)增加趨勢[1]。有研究表明：全谷物攝入與較低的Ⅱ型糖尿病發(fā)病率相關(guān)，患有Ⅱ型糖尿病或有患病風(fēng)險的人推薦食用全谷物食品；全谷物可通過降低餐后血糖和外周胰島素抵抗起作用，攝入具有低血糖生成指數(shù)(GI)值的全谷物能更好地降低糖尿病發(fā)病率[2]。大量研究已經(jīng)證實(shí)，谷物GI值主要與淀粉組成有關(guān)，通過物理或化學(xué)方法對淀粉改性提高抗性淀粉的含量，能夠有效降低谷物GI值。

濕熱處理(HM- T)是通過水和熱改變?nèi)任锓畚锢砘瘜W(xué)性質(zhì)并能保持顆粒完整的物理變性方法。HM- T過程中淀粉晶體結(jié)構(gòu)的破壞和雙螺旋結(jié)構(gòu)的解離能夠促進(jìn)聚合物鏈的相互作用，使破裂的晶體進(jìn)行重排，并通過影響全谷物顆粒的溶脹性、溶解度、糊化特性、顆粒形態(tài)和對酶促或酸性水解的敏感性，從而影響淀粉消化性[3]。研究表明，濕熱處理能增加大米[4]、小米[5]、蕎麥淀粉[6]中慢消化淀粉(SDS)和抗性淀粉(RS)含量，促進(jìn)淀粉脂質(zhì)復(fù)合物的形成，有效地改善淀粉的理化性質(zhì)和體外消化率，提高淀粉的熱穩(wěn)定性、健康效益和應(yīng)用價值；另有研究表明，復(fù)合濕熱處理對增加抗性淀粉含量、降低淀粉消化率有顯著效果。濕熱- 酸處理[7]、普魯蘭酶- 濕熱處理[8]、微波- 濕熱處理[9-10]均能顯著增加淀粉中直鏈淀粉的比例，降低淀粉中快消化淀粉(RDS)含量，并增加SDS、RS含量，降低淀粉消化率。目前，濕熱處理的相關(guān)研究主要集中于對淀粉的理化特性和消化特性影響方面，專門針對復(fù)合濕熱處理對苦蕎全粉性質(zhì)的影響和不同復(fù)合濕熱處理對苦蕎全粉的營養(yǎng)成分、理化特性和體外消化特性的對比卻鮮有研究。

本實(shí)驗(yàn)以未處理苦蕎全粉(N- T)作為對照，通過濕熱處理(HM- T)、濕熱復(fù)合普魯蘭酶處理(HM- E- T)、濕熱復(fù)合微波處理(HM- M- T)和濕熱復(fù)合檸檬酸處理(HM- C- T)苦蕎全粉，擬研究4種處理方式對苦蕎全粉理化特性及消化特性的影響，以期為濕熱處理及復(fù)合濕熱處理降低谷物GI值及低GI食物原料開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

苦蕎全粉，山西省農(nóng)科院提供。普魯蘭酶(5 U/mg)、胃蛋白酶(10 U/mg)、豬膽鹽、胰酶異硫氰酸熒光素(FITC)、羅丹明B和檸檬酸，購自美國Sigma公司?？偟矸?、直鏈淀粉、支鏈淀粉和總膳食纖維測定試劑盒，購自愛爾蘭Megazyme公司。實(shí)驗(yàn)所用試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

FCD- 3000型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱和DSH- 50A- 5型水分快速測定儀，上海佑科儀器儀表有限公司；HYP- 3型智能消化爐和KDN- 103F型定氮儀蒸餾裝置，上海纖檢儀器有限公司；SX- 4- 10型箱式電阻爐(馬弗爐)，北京科偉永興儀器有限公司；Q100型差示掃描量熱儀(DSC)，美國TA公司；RVA4500型快速黏度分析儀，德國Perten有限公司；PW- 1710X型X射線衍射儀和Vertex 70型傅里葉變換紅外光譜儀，德國布魯克公司；JSM- 6490LV型掃描電子顯微鏡，美國FEI公司；LSM710型激光掃描共聚焦顯微鏡，德國ZEISS公司；Multiskan GO型全波長酶標(biāo)儀，賽默飛世爾科技(中國)有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1苦蕎全粉處理方法

1.3.1.1 苦蕎全粉的濕熱處理

參考張明[10]的方法并稍作修改。取適量苦蕎全粉，加蒸餾水調(diào)節(jié)全粉水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%，于密封袋室溫平衡24 h，后轉(zhuǎn)移至耐高溫、耐高壓的玻璃瓶中(星藍(lán)蓋試劑瓶，500 mL)。密閉，置于恒溫鼓風(fēng)干燥箱，于110 ℃濕熱處理90 min，室溫冷卻，經(jīng)45 ℃干燥24 h，粉碎過100目篩，備用。

1.3.1.2 苦蕎全粉的濕熱復(fù)合普魯蘭酶處理

取淀粉當(dāng)量為1 g的濕熱處理后的苦蕎全粉(干基)，加入蒸餾水調(diào)成苦蕎淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的懸浮液，沸水浴糊化20 min。調(diào)節(jié)pH值(鹽酸，1 mol/L)至4.5，添加40 U/g普魯蘭酶。60 ℃水浴10 h后，沸水浴滅酶，4 ℃回生24 h[11]，45 ℃干燥24 h，粉碎過100目篩，備用。

1.3.1.3 苦蕎全粉的濕熱復(fù)合微波處理

取濕熱處理苦蕎全粉1 g，加蒸餾水調(diào)成苦蕎全粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%的懸浮液，以微波功率為700 W處理苦蕎全粉5 min[10]。4 ℃回生24 h，45 ℃干燥24 h，粉碎過100目篩，備用。

1.3.1.4 苦蕎全粉的濕熱復(fù)合檸檬酸處理

取濕熱處理苦蕎全粉1 g，分別加0.2 mol/L的檸檬酸溶液調(diào)成苦蕎全粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%的懸浮液，沸水浴20 min[12]，調(diào)節(jié)pH值(NaOH，1 mol/L)至6.8±0.2。4 ℃回生24 h，45 ℃干燥24 h，粉碎過100目篩，備用。

1.3.2不同處理方式的苦蕎全粉基本營養(yǎng)成分的測定

水分含量的測定參考GB 5009.3—2016方法，蛋白質(zhì)含量的測定參考GB 5009.5—2016方法，脂類含量的測定參考GB 5009.6—2016方法，灰分含量的測定參考GB 5009.4—2016方法，總淀粉含量的測定參考總淀粉測定試劑盒說明書的方法，直鏈淀粉、支鏈淀粉含量的測定參考直鏈淀粉、支鏈淀粉測定試劑盒說明書的方法，總膳食纖維含量的測定參考總膳食纖維測定試劑盒說明書的方法。

1.3.3不同處理方式的苦蕎全粉理化特性分析

1.3.3.1 熱特性參數(shù)測定

參照Yan等[13]的方法并加以修改。將3.0 mg苦蕎全粉樣品置于鋁盤并加入6 μL蒸餾水，壓片。常溫平衡24 h后，以10 ℃/min從40 ℃升溫至110 ℃，用DSC測定熱特性參數(shù)。

1.3.3.2 黏度的測定

參照GB/T 24852—2010的方法，對不同處理方式的苦蕎全粉進(jìn)行黏度測定。

1.3.3.3 紅外光譜分析

紅外光譜測定工作條件：掃描范圍500～4 000 cm-1，掃描次數(shù)64次[14]。

1.3.3.4 X-射線衍射分析

X-射線衍射儀采用連續(xù)掃描，掃描電壓36 kV，電流20 mA，掃描范圍為5°～40°，掃描速度為2°/min，掃描步長為0.02°，掃描方式為連續(xù)掃描。

1.3.3.5 表觀結(jié)構(gòu)分析

取適量樣品固定于樣品臺上，噴金后在掃描電子顯微鏡(SEM)上觀察樣品表觀結(jié)構(gòu)。SEM電壓為20 kV，放大倍數(shù)800倍。

1.3.3.6 微觀結(jié)構(gòu)分析

參考Mccann等[15]的方法并進(jìn)行部分修改。將1 g待測樣品在5 mL去離子水中浸泡4 h后，離心(3 000 r/min，5 min)，用0.2 mg/mL FITC和0.02 mg/mL羅丹明B的混合溶液對30 mg濕待測樣品避光染色20 min。使用ZEN Imaging軟件分析所有圖像(FITC熒光激發(fā)波長為488 nm，熒光發(fā)射波長為450～540 nm；羅丹明B的熒光激發(fā)波長為543 nm，熒光發(fā)射波長為545～660 nm)。

1.3.4不同處理方式的苦蕎全粉體外消化率分析

淀粉水解率的測定參考Englyst等[16]的方法并稍作修改。將待測樣品(1 g淀粉當(dāng)量)分散在10 mL去離子水中，沸水浴糊化10 min。添加模擬胃液，37 ℃水浴震蕩(120 r/min，30 min)，調(diào)節(jié)pH值至6.9。添加模擬腸液，去離子水定容至50 mL，37 ℃水浴震蕩(120 r/min，3 h)，分別在0、10、20、30、45、60、90、120、150、180 min時，取0.5 mL酶解液于4.5 mL無水乙醇中。離心(3 000 r/min，10 min)，取上清液。用DNS法在540 nm處測吸光度值。

快消化、慢消化、抗性淀粉含量計算方法見式(1)至式(4)。

(1)

(2)

(3)

(4)

式(1)至式(4)中：FG為酶水解作用前淀粉中游離還原糖的質(zhì)量，mg；TS為樣品中總淀粉質(zhì)量，mg；G20為酶解20 min后產(chǎn)生的還原糖質(zhì)量，mg；G120為酶解120 min后產(chǎn)生的還原糖質(zhì)量，mg。

eGI=39.71+0.549HI。

(5)

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有實(shí)驗(yàn)均進(jìn)行3次平行實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。采用Origin7.5軟件繪圖，采用SPSS 2.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濕熱處理方式對苦蕎全粉主要營養(yǎng)成分的影響

不同處理方式對苦蕎全粉基本營養(yǎng)成分的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。由表1可見，不同處理方式對苦蕎全粉蛋白質(zhì)、脂肪、灰分和總淀粉的含量影響不明顯，但顯著增加了苦蕎全粉的直鏈淀粉和總膳食纖維含量(P<0.05)。HM- T使苦蕎全粉直鏈淀粉含量增加5.56%，支鏈淀粉含量降低3.16%；復(fù)合濕熱處理使苦蕎全粉直鏈淀粉含量增加35.12%～146.92%，支鏈淀粉含量降低18.89%～77.13%，這可能是在水分和高熱的共同作用下，淀粉內(nèi)無定形區(qū)中淀粉鏈之間的相互作用改變引起的[18]。HM- E- T直鏈淀粉含量增加較多，說明淀粉經(jīng)普魯蘭酶部分脫支后，使得淀粉分子中的支鏈淀粉發(fā)生一些降解，產(chǎn)生了更多直鏈分子?？偵攀忱w維含量相對于N- T，分別增加了17.40%(HM- T)、32.93%(HM- E- T)、13.30%(HM- M- T)和24.37%(HM- C- T)，Zheng等[19]得到了類似結(jié)果。這可能與熱能和水分子遷移下的淀粉聚集體形成和直鏈淀粉/支鏈淀粉鏈結(jié)構(gòu)變化有關(guān)，且淀粉可能與脂類、蛋白質(zhì)和多酚等其他復(fù)合成分形成復(fù)合物，從而強(qiáng)化聚集、靜態(tài)和氫鍵的影響[20]。

表1 不同濕熱處理苦蕎全粉的主要營養(yǎng)成分含量Tab.1 Contents of major nutritional in whole tartary buckwheat flour with different heat-moisture treatmeat methods g/100g

2.2 不同處理方式對苦蕎全粉理化特性的影響

2.2.1不同處理方式對苦蕎全粉熱特性的影響

在加熱條件下，通過DSC檢測可獲得淀粉的糊化起始溫度、吸熱峰、終止溫度和糊化焓的信息，進(jìn)而分析淀粉的熱穩(wěn)定性和結(jié)晶度百分比。糊化溫度是淀粉的一個重要指標(biāo)，其特征值與淀粉顆粒結(jié)晶結(jié)構(gòu)、顆粒大小、直鏈淀粉含量等因素密切相關(guān)。不同處理的苦蕎全粉的熱特性曲線見圖1。以糊化起始溫度至終止溫度為積分區(qū)間，對熱流與溫度的積分求面積，可得熱焓值。先前研究發(fā)現(xiàn)[21]：HM- T的苦蕎淀粉由于淀粉顆粒內(nèi)部的結(jié)晶區(qū)以及非結(jié)晶區(qū)的雙螺旋結(jié)構(gòu)被破壞，導(dǎo)致其糊化所需的能量降低，熱焓值顯著降低；同時HM- T使無定形區(qū)直鏈淀粉- 支鏈淀粉、直鏈淀粉- 直鏈淀粉和直鏈淀粉- 脂質(zhì)之間的相互作用加強(qiáng)，抑制無定形區(qū)域中淀粉鏈的運(yùn)動，需要更高的溫度來達(dá)到溶脹，這反過來會破壞淀粉的結(jié)晶域，導(dǎo)致轉(zhuǎn)變溫度的升高。Liu等[6]得到了經(jīng)濕熱處理后的苦蕎淀粉糊化溫度升高，焓值下降的結(jié)果，而圖1中經(jīng)處理后的苦蕎全粉的糊化相變吸熱峰幾乎消失，焓值接近0，但不同處理組的苦蕎全粉未表現(xiàn)出明顯的差異性，這可能是在濕熱處理后苦蕎全粉部分發(fā)生糊化，使苦蕎淀粉發(fā)生非晶化。另外，實(shí)驗(yàn)原料及回生條件也可能影響焓值。Xiao等[21]發(fā)現(xiàn)，苦蕎粉比苦蕎淀粉焓值低，且二者經(jīng)濕熱處理后均保持焓值降低的結(jié)果，表明原料差異會影響焓值。

圖1 不同濕熱處理苦蕎全粉的熱特性變化Fig.1 Change of thermal characteristic of whole tartary buckwheat flour with different heat-moisture treatments

2.2.2不同處理方式對苦蕎全粉糊化特性的影響

圖2 不同濕熱處理對苦蕎全粉糊化特性的影響Fig.2 Effects of different heat-moisture treatments on pasting characteristics of whole tartary buckwheat flour

不同方式處理的苦蕎全粉糊化曲線見圖2。由圖2可見，與苦蕎原粉相比，處理后的苦蕎全粉黏度顯著降低，HM- M- T、HM- C- T及HM- T苦蕎全粉黏度隨溫度變化不大，而HM- E- T苦蕎全粉近似呈一條直線。全粉的黏度與直鏈/支鏈淀粉比例、脂質(zhì)物含量、淀粉和水的結(jié)合能力有關(guān)。支鏈淀粉引起淀粉顆粒的膨脹和糊化，而直鏈淀粉、直鏈淀粉脂質(zhì)物抑制淀粉的膨脹糊化，降低淀粉糊黏度?？嗍w全粉在HM- T過程中熱能和水蒸氣的作用使淀粉無定形區(qū)分子雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)生遷移和重排，結(jié)晶更為緊密，且水分含量較高，形成直鏈淀粉和脂質(zhì)復(fù)合物，降低了淀粉和水的結(jié)合能力；而HM- E- T的苦蕎全粉黏度更小，說明HM- T后經(jīng)普魯蘭酶脫支減少了支鏈淀粉含量，這與表1中HM- E- T具有最低的支鏈淀粉含量的結(jié)果相一致。另外，在處理過程中，淀粉發(fā)生糊化也會降低淀粉黏度。在樣品的初始加熱階段，苦蕎原粉的黏度增加主要是由于直鏈淀粉溶出；而HM- T促進(jìn)了直鏈淀粉和支鏈淀粉的纏結(jié)(通過分子內(nèi)/分子間連接)，延緩直鏈淀粉的浸出，并使樣品需要較高的糊化溫度進(jìn)行結(jié)構(gòu)分解和形成糊狀物[22]。

2.2.3不同處理方式對苦蕎全粉化學(xué)鍵的影響

紅外光譜是檢測淀粉分子結(jié)構(gòu)的主要方法之一，不同方式處理苦蕎全粉的紅外光譜見圖3。淀粉的主要特征基團(tuán)是C2及C3所連接的仲醇羥基以及α-D-吡喃環(huán)結(jié)構(gòu)，3 000～3 600 cm-1處的寬峰對應(yīng)于淀粉中氫鍵締合的—OH伸縮振動產(chǎn)生的吸收峰，峰寬反映了分子間和分子內(nèi)氫鍵的形成程度。經(jīng)過不同處理，約為3 432 cm-1(N- T)的寬吸收峰分別移動到3 457(HM- T)、3 450(HM- M- T)、3 444 cm-1(HM- C- T)處，說明氫鍵相互作用降低。2 929 cm-1處的銳帶來自葡萄糖單元C—CH2—C的不對稱伸縮振動，此處條帶強(qiáng)度的不同可能是由于直鏈淀粉和支鏈淀粉含量的變化所致[23]。2 368 cm-1處的吸收峰對應(yīng)于與環(huán)甲烷氫原子相關(guān)的—CH2拉伸；1 647 cm-1處的峰對應(yīng)于在非晶區(qū)吸收的水分子和C—O—的拉伸振動； 1 365 cm-1處的峰值歸因于O—C—H和C—O—H的彎曲模式[23]；1 164 cm-1處的峰與糖苷鍵(C—O—C)和整個葡萄糖環(huán)的振動相關(guān)，可能表現(xiàn)出不同的振動模式和彎曲構(gòu)象。1 047 cm-1與1 022 cm-1吸收峰強(qiáng)度比(R1 047 cm-1/1 022 cm-1)能夠反映淀粉的有序結(jié)構(gòu)，而糖苷鍵的振動骨架模式則在900～950 cm-1處觀察到。利用OMNIC軟件對所得紅外譜圖進(jìn)行去卷積處理，發(fā)現(xiàn)R1 047 cm-1/1 022 cm-1由1.014(N- T)分別下降至0.971(HM- T)、0.885(HM- M- T)、0.779(HM- M- T)、0.685(HM- C- T)，表明苦蕎淀粉顆粒的短程有序化程度逐漸下降，這可能是由于苦蕎全粉經(jīng)處理后破壞了淀粉分子鏈間或內(nèi)部原有的氫鍵，導(dǎo)致淀粉分子中雙螺旋結(jié)構(gòu)的不規(guī)則排列或解旋。復(fù)合濕熱處理后R1 047 cm-1/1 022 cm-1下降更加明顯。經(jīng)不同方式處理的苦蕎全粉沒有出現(xiàn)新的吸收峰，說明沒有新基團(tuán)產(chǎn)生，且檸檬酸與淀粉未發(fā)生反應(yīng)。經(jīng)HM- T后，峰位置向更低、更寬的方向移動，這表明淀粉與淀粉及其他分子之間的相互作用增強(qiáng)[24]。

圖3 不同濕熱處理苦蕎全粉的紅外光譜Fig.3 Infrared spectra of whole tartary buckwheat flour with different heat-moisture treatments

2.2.4不同處理方式對苦蕎全粉晶體結(jié)構(gòu)的影響

淀粉顆粒的結(jié)晶主要發(fā)生在支鏈淀粉的外鏈，可用淀粉的X射線衍射峰來反映支鏈淀粉微晶束的特性。不同方式處理的苦蕎全粉的X射線衍射圖和相對結(jié)晶度見圖4。由圖4可見，苦蕎淀粉表現(xiàn)出典型的A型X射線圖，A型多晶型物通常由支鏈較短的支鏈淀粉形成，其峰位于衍射角為15.22°、17.12°、18.04°和23.42°。HM- T與未處理的苦蕎全粉具有相似的衍射峰，表明HM- T沒有改變原粉的晶型；經(jīng)HM- E- T后的淀粉在衍射角為15.22°、17.12°、20.00°、22.00°、24.00°處產(chǎn)生了衍射峰，表明處理后苦蕎全粉由A型淀粉轉(zhuǎn)變?yōu)锳+B+V的多晶型淀粉。說明淀粉顆粒在HM- E- T下，處于無定形區(qū)的直鏈淀粉和脂類更容易接近，發(fā)生復(fù)合作用，這與激光共聚焦顯微鏡觀察結(jié)果一致。HM- M- T后的淀粉無定形區(qū)增加，尖峰幾乎消失，整條曲線接近饅頭峰，說明淀粉的結(jié)晶結(jié)構(gòu)遭受到嚴(yán)重的破壞；HM- C- T后，淀粉結(jié)晶結(jié)構(gòu)破壞更加嚴(yán)重，這可能是檸檬酸使淀粉鏈發(fā)生了降解[10]。

圖4 不同濕熱處理苦蕎全粉的X-射線衍射圖及相對結(jié)晶度Fig.4 X-ray diffraction pattern and relative crystallinity of whole tartary buckwheat with different heat-moisture treatments

二圖放大倍數(shù)均為800倍；(b)中紅色代表蛋白質(zhì)，綠色代表淀粉。圖5 不同濕熱處理苦蕎全粉的微觀結(jié)構(gòu)變化Fig.5 Microstructure changes of whole tartary buckwheat flour with different heat-moisture treatments

由圖4可知，經(jīng)處理的苦蕎全粉的相對結(jié)晶度均下降。不同處理的苦蕎全粉的相對結(jié)晶度分別為23.0%(N- T)、20.9%(HM- T)、18.4%(HM- E- T)、12.6%(HM- M- T)和10.6%(HM- C- T)。處理后的苦蕎全粉無定形區(qū)增加，淀粉結(jié)晶度不同程度降低，這可能是處理過程中淀粉發(fā)生糊化降低了結(jié)晶度。另外，當(dāng)HM- T水分含量較高時，高熱能以及水分子的遷移會使淀粉內(nèi)部氫鍵斷裂，增加了支鏈淀粉雙螺旋的流動性，改變淀粉顆粒結(jié)晶結(jié)構(gòu)的取向、有序化排列和緊密程度，甚至導(dǎo)致雙螺旋結(jié)構(gòu)的解旋，降低結(jié)晶度。相反地，Liu等[25]得到了HM- T后淀粉相對結(jié)晶度增加的結(jié)果，這可能是由于淀粉的來源、處理條件的不同致使晶體尺寸、結(jié)晶區(qū)與無定形區(qū)的比例不同，從而導(dǎo)致淀粉結(jié)晶度的差異。莧菜淀粉在HM- T后也顯示出相對結(jié)晶度的降低[26]。相對于HM- T，復(fù)合濕熱處理使淀粉相對結(jié)晶度的下降程度更大，這與紅外光譜R1 047 cm-1/1 022 cm-1反映的有序結(jié)構(gòu)下降結(jié)果一致。這可能是由于復(fù)合處理的疊加作用：HM- E- T在HM- T的基礎(chǔ)上增加了雙螺旋結(jié)構(gòu)的破壞程度；HM- T后的微波處理過程中結(jié)晶區(qū)水分含量較低，對雙螺旋結(jié)構(gòu)的破壞大多屬于不可逆破壞；HM- C- T中，檸檬酸降解了少部分淀粉鏈，導(dǎo)致淀粉結(jié)晶度下降[10]。

2.2.5不同處理方式對苦蕎全粉微觀結(jié)構(gòu)的影響

不同方式處理的苦蕎全粉微觀結(jié)構(gòu)見圖5。由圖5可見，苦蕎全粉顆粒呈橢圓形、不規(guī)則的多面體形、球形，表面光滑、無裂痕。處理后的苦蕎全粉與原粉相比，表現(xiàn)出不同強(qiáng)度的固態(tài)連接，部分顆粒表面呈現(xiàn)凹坑，可能由于HM- T的高溫環(huán)境使其水分蒸發(fā)至表面，促使顆粒黏連，顆粒間較為緊湊，顆粒變大。當(dāng)結(jié)束濕熱過程后，溫度的降低使顆粒表面形成塌陷，表面出現(xiàn)凹坑，其中HM- M- T及HM- C- T后的樣品表觀結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化，形成不規(guī)則的片層狀堆積結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)大量塊狀物， Wu等[27]認(rèn)為這可能與慢消化淀粉變化有關(guān)。激光共聚焦結(jié)果[圖1(b)]與Chen等[28]研究結(jié)果一致，HM- T和復(fù)合濕熱處理組的蛋白質(zhì)和淀粉均發(fā)生一定程度復(fù)合，而N- T的蛋白質(zhì)、淀粉較為分散，復(fù)合較少。這可能是由于HM- T引起淀粉顆粒團(tuán)聚和蛋白變性，變性蛋白分散黏附在淀粉顆粒團(tuán)塊表面的原因，說明HM- T促進(jìn)了蛋白質(zhì)與淀粉之間的復(fù)合；特別是復(fù)合濕熱處理，可能由于兩種處理更有利于這種促進(jìn)作用。

2.3 不同處理方式對苦蕎全粉消化特性的影響

不同方式處理的苦蕎全粉體外消化率及淀粉組成情況見表2。濕熱處理及復(fù)合濕熱處理顯著增加了苦蕎全粉的抗性淀粉含量，降低了快消化淀粉含量及eGI值(P<0.05)。4種處理方式使苦蕎全粉抗性淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)從9.69%(N- T)分別增加到11.49%(HM- T)、14.12%(HM- E- T)、11.97%(HM- M- T)、13.01%(HM- C- T)。抗性淀粉的增加反映了淀粉鏈相互作用的增加，牛黎莉等[29]也得到了類似的研究結(jié)果。與高群玉等[30]的研究結(jié)果類似，濕熱處理降低了苦蕎全粉慢消化淀粉的含量，復(fù)合濕熱處理卻顯著增加了苦蕎全粉慢消化淀粉的含量(P<0.05)，這可能是由于復(fù)合濕熱處理后直鏈淀粉的顯著增加使慢消化淀粉含量增加。處理后抗性淀粉、慢消化淀粉、快消化淀粉含量的變化和蛋白質(zhì)與淀粉的交聯(lián)使淀粉的消化率降低，從而使苦蕎全粉的eGI值不同程度降低：57.85(N- T)>56.03(HM- T)>55.65(HM- M- T)>55.18(HM- C- T)>50.22(HM- E- T)。HM- E- T對苦蕎全粉的影響最大，可能是由于較高的抗性淀粉含量顯著降低了淀粉的消化率。相較于天然苦蕎全粉，4種處理方式降低了淀粉的消化率，說明處理后的苦蕎全粉作為膳食的一部分?jǐn)z入時，會產(chǎn)生相對較小的餐后血糖變化。

表2 不同處理方式苦蕎全粉的消化特性變化Tab.2 Change of digestibility of different treatment methods of whole tartary buckwheat flour

3 結(jié) 論

HM- T及HM- E- T、HM- M- T、HM- C- T都能改變苦蕎全粉的營養(yǎng)成分、理化性質(zhì)及消化性，且不同處理方式之間對苦蕎全粉性質(zhì)改變存在差異。4種處理都顯著提高了全谷物粉的膳食纖維、直鏈淀粉和抗性淀粉含量(P<0.05)，并改變了苦蕎全粉顆粒結(jié)構(gòu)及顆粒蛋白質(zhì)與淀粉之間的復(fù)合，使顆粒表面粗糙且體積增大。不同處理后，苦蕎淀粉的相對結(jié)晶度出現(xiàn)不同程度的降低，HM- T并沒有改變淀粉顆粒晶型，而HM- E- T使淀粉由A型轉(zhuǎn)化為A+B+V型。所有處理并沒有形成新的基團(tuán)，但是顯著降低了全谷物粉的熱焓值和黏性(P<0.05)。處理后淀粉eGI值明顯降低，特別是HM- E- T對eGI值降低效果最明顯。鑒于HM- E- T處理后苦蕎粉的強(qiáng)熱穩(wěn)定性及低eGI值，期望可將HM- E- T處理的苦蕎全粉用于研發(fā)糖尿病患者適用的主食替代品，從而為苦蕎全粉的功能性食品研發(fā)提供理論參考。