密 更，王 甜，李學(xué)鵬，勵建榮，謝 晶*

（1 上海海洋大學(xué)食品學(xué)院 上海 201306 2 渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院 生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心 遼寧省食品安全重點實驗室 遼寧錦州 121013）

制作和食用粉絲是典型的亞洲飲食文化特色之一。粉絲的制作工藝起源于中國，相關(guān)文字記載可追溯至北魏后期賈思勰所著的《齊民要術(shù)》中[1]。最早規(guī)?；a(chǎn)的粉絲為綠豆粉絲，之后經(jīng)由山東省招遠(yuǎn)港流傳至亞洲各地，進(jìn)而衍生出各種具有地域特色的粉絲類食品，例如韓國的Dang myun、日本的Harusame、泰國的Wún-sên 以及菲律賓的Bihon 等[2]。綠豆淀粉被認(rèn)為是制作面條的最佳原料。與其它淀粉相比，它具有許多優(yōu)良的蒸煮性能，如外觀透明，抗拉強(qiáng)度高，蒸煮損失低等[3-4]。近年來，世界各地尤其是亞洲各國對綠豆淀粉粉絲的需求逐年增加，然而綠豆淀粉產(chǎn)量有限，價格高于其它淀粉，難以填補(bǔ)市場需求的缺口。尋找其它材料替代綠豆，在一定程度上對降低生產(chǎn)成本具有重要意義。另外，純淀粉食品的一些薄弱點限制了其發(fā)展，例如淀粉是一種多糖，當(dāng)人們食用后，它會迅速釋放大量的葡萄糖，這對肥胖人群及糖尿病患者非常不友好。此外，其缺乏蛋白質(zhì)、微量元素、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)，營養(yǎng)成分較為單一。由多種高分子物質(zhì)共混而成的淀粉基食品可以改善以上問題，近年來引起人們的重視。

水膠體是最常見，也是研究最多的添加物。大多數(shù)水膠體在室溫下都具有良好的保水性和凝膠性。它們能很好地改善淀粉面條的質(zhì)地和流變特性[5-7]。然而，由于這類物質(zhì)很多屬于膠體類，在如今談膠色變的市場中，消費(fèi)者普遍認(rèn)為其為人工食品，認(rèn)可度相對較差[8]。另外，殼聚糖、單硬脂酸甘油酯和其它變性淀粉也是不錯的選擇[9-10]。天然蛋白質(zhì)是另一個有較好發(fā)展前景的添加物，最常用及研究最多的是大豆蛋白、蛋清蛋白和乳清蛋白等[11-13]。動物源蛋白的相關(guān)研究目前較少。

面團(tuán)性質(zhì)決定了淀粉基食品的品質(zhì)。粉絲類食品的加工方法可以分為三大類：漏孔法（Dropping）、擠出法（Extruding）及切割法（Cutting）。不同的方法對淀粉面團(tuán)的品質(zhì)要求有很大差異。相比于普通的谷物面團(tuán)，淀粉面團(tuán)具有獨特的品質(zhì)和優(yōu)點，主要體現(xiàn)在兩個方面：首先是面團(tuán)相結(jié)構(gòu)不同：普通谷物面團(tuán)含有大量的麥谷蛋白，可以形成連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而其它成分如淀粉在面團(tuán)中為分散相，起到填充的作用；淀粉面團(tuán)使用預(yù)糊化的淀粉作為黏合劑（binder）來代替麥谷蛋白作為網(wǎng)絡(luò)連續(xù)相，而未糊化的淀粉顆粒作為分散相。其次是面團(tuán)的觸變性不同：用普通面團(tuán)生產(chǎn)的面條主要采用的是擠出法和切割法，對面團(tuán)的硬度有要求，而對觸變性要求不高；現(xiàn)代化粉絲生產(chǎn)中，主要采用漏孔法，要求淀粉面團(tuán)有較好的觸變性[14]。實際上，流變儀可以模擬多種實際加工中的工藝方法。例如，采用穩(wěn)態(tài)剪切試驗?zāi)M滴落階段來表征其觸變特性；采用高頻率剪切模擬揉混階段來表征其流動特性[15]；采用動態(tài)頻率掃描模擬聚合物的高頻振動來評價聚合物的相互作用強(qiáng)度。流變儀是表征其特性，研究其品質(zhì)的有效手段。

1 淀粉面團(tuán)的流變特性及表征方法

目前在淀粉面團(tuán)流變特性的相關(guān)研究中，按照面團(tuán)在測定時的形變程度分類主要有兩種，一種是對面團(tuán)施加大幅的振蕩或攪拌，例如使用混合儀或快速黏度計來測定，主要用來表征面團(tuán)在形成過程中的宏觀流變特征，主要用來了解面團(tuán)的加工特性[16]。另一類是對面團(tuán)施加小幅振蕩或旋轉(zhuǎn)，例如使用旋轉(zhuǎn)流變儀來測定，主要用來表征面團(tuán)在微觀結(jié)構(gòu)層面的流變特征[17-18]。后一種更為常見，且相關(guān)研究較為集中，對于淀粉面團(tuán)，其常用的流變特性主要有三類：穩(wěn)態(tài)流變特性、動態(tài)流變特性以及瞬態(tài)流變特性。

穩(wěn)態(tài)流變中，流變儀對樣品在某一方向持續(xù)施加旋轉(zhuǎn)剪切，主要提供扭矩和角速度。通過穩(wěn)態(tài)流變，可以用于表征樣品的流動特性。按照對時間的依附程度可以將淀粉面團(tuán)分為非依時性流體（剪切變稠或剪切變?。┖鸵罆r性流體（觸變或震凝）。對于淀粉面團(tuán)來說除了震凝，其它3 個流動現(xiàn)象均普遍存在。觸變性是淀粉面團(tuán)區(qū)別于其它面團(tuán)的一個重要特征。觸變亦稱搖變，是指面團(tuán)受到剪切時稠度變小，停止剪切時稠度又增加或受到剪切時稠度變大，停止剪切時稠度又變小的性質(zhì)即一“觸”即“變”的性質(zhì)。用漏勺法制備淀粉面條時，用手拍打就是一個觸變的誘導(dǎo)過程，從孔中漏出時，發(fā)生了剪切變稀的情況，然后緊接著會發(fā)生延伸流動（extensional flow），這一過程正是利用了淀粉面團(tuán)的觸變性。觸變性的大小由剪切速率-黏度圖譜中滯后環(huán)（hysteresis loop）的大小決定[1]。一般來說，環(huán)的面積越大，則代表面團(tuán)的觸變性越好。不同的淀粉制備的面團(tuán)，其觸變性有很大區(qū)別，Wang 等[21]比較了紅薯淀粉、木薯淀粉、綠豆淀粉等9 種常見淀粉面團(tuán)的觸變性，發(fā)現(xiàn)紅豆淀粉、綠豆淀粉等豆類淀粉的面團(tuán)觸變性較大，而木薯淀粉、土豆淀粉、小麥淀粉和大米等根莖和禾谷類淀粉的面團(tuán)的觸變性較小。這證實了豆類淀粉在生產(chǎn)粉絲方面潛在的優(yōu)勢。一個適合生產(chǎn)淀粉面條的面團(tuán)不僅要有較高的觸變性，還要具有良好的流動性。幾乎所有的淀粉面團(tuán)都不是標(biāo)準(zhǔn)的牛頓流體，而是隨著剪切速率不同表現(xiàn)出剪切變稠或者剪切變稀的特性。由于儀器的限制，對于無限大或無限?。慵羟校?的面團(tuán)的流動特性無法測出，另一方面儀器無法直接判定出面團(tuán)的硬度、流體類型、面團(tuán)穩(wěn)定性等特征值，這就需要用模型進(jìn)行擬合計算。對于淀粉面團(tuán)，現(xiàn)有的常見擬合模型有從簡單的Newtonian 模型到較為復(fù)雜的Ellis 模型共有接近10 種，其中3 種最為常用，分別為冪律模型[19-21]、赫謝爾-巴爾克萊（Herschel-Bulkley）模型[22-23]和卡森（Casson）模型[24-25]。冪律方程表達(dá)式為：τ=K·γn，其中：τ 為剪切應(yīng)力；K 為稠度系數(shù)，K 值越大，黏度越高；γ 為剪切速率；n 為流變特征指數(shù)，當(dāng)n<1 時，面團(tuán)表現(xiàn)出剪切稀化特性。當(dāng)n=1 時，面團(tuán)為牛頓流體。當(dāng)n＞1 時，面團(tuán)表現(xiàn)出剪切稠化特性。Wang 等[26]運(yùn)用冪律模型分析了蠟質(zhì)玉米淀粉和黃原膠在蔗糖存在下的流變行為，研究發(fā)現(xiàn)，K 值在剪切速率下降流動曲線中比剪切速率上升流動曲線中大，表明黃原膠在剪切速率下降階段具有更顯著的增稠效應(yīng)。此外，剪切速率下降曲線的n 值小于剪切速率上升曲線的相應(yīng)值，表明流體的假塑性增加。赫謝爾-巴爾克萊（Herschel-Bulkley）模型[27]表示為：τ=τ0+K·γn，其中τ0是屈服應(yīng)力。Viturawong 等[28]運(yùn)用赫謝爾-巴爾克萊模型分析了大米淀粉/黃原膠混合物的流變性能，結(jié)果表明，所有面團(tuán)中都可以觀察到一個滯后環(huán)區(qū)，表明樣品結(jié)構(gòu)被剪切場破壞之后結(jié)構(gòu)改變或形成新結(jié)構(gòu)?？ㄉ–asson）模型常用來表示連續(xù)剪切過程中流體的流動性趨勢，表示為：η=η∞+（η0-η∞）（1+Cγm），η 是表觀黏度，η∞是無窮剪切黏度，η0是零剪切黏度，C 是稠度，m 是流變特征指數(shù)[29]。Shi 等[30]運(yùn)用卡森模型分析了NaCl 對酸水解馬鈴薯淀粉流變特性的影響，結(jié)果表明，在零剪切速率和無限剪切速率下，加入NaCl 可顯著降低淀粉體系的黏度值，NaCl 的存在可以削弱剪切變薄行為，并在一定程度上使懸浮液在剪切過程中更加穩(wěn)定。

動態(tài)流變測試中，流變儀的馬達(dá)對樣品左右擺動進(jìn)行剪切，主要提供扭矩和角位移，通過動態(tài)流變，可以用來表征樣品的黏彈性。這些黏彈性具體可以用動態(tài)復(fù)合黏度（η*），儲存模量（G′）損耗模量（G″），復(fù)合模量，損失因子（tanδ=G″/G′）等特征值來描述。淀粉面團(tuán)是標(biāo)準(zhǔn)的黏彈體，兼具固液二性，其動態(tài)流變特征值是面團(tuán)的品質(zhì)特征最好的表征手段。對淀粉面團(tuán)的動態(tài)應(yīng)變掃描，可以間接了解淀粉基面團(tuán)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)區(qū)（junction zone）的相對強(qiáng)度（G′），以及面團(tuán)對流動的相對阻抗（G″）。這些特征值一般是在面團(tuán)的線性黏彈區(qū)間測得的，在此區(qū)間內(nèi)，應(yīng)力和應(yīng)變呈線性關(guān)系，面團(tuán)的結(jié)構(gòu)尚未破壞。一般來說，淀粉面團(tuán)的線性黏彈區(qū)要比含面筋的面團(tuán)小很多。例如Zhang 等[31]測定了5 種不同淀粉源的淀粉面團(tuán)的線性黏彈區(qū)，發(fā)現(xiàn)它們均在0.05%～0.1%之間，而有面筋存在時，線性黏彈區(qū)均介于0.1%～0.25%[32]。對于淀粉面團(tuán)來說，除了淀粉自身的特點外，溫度對其動態(tài)黏彈性有較大影響，在此期間面團(tuán)將經(jīng)歷凝膠-網(wǎng)絡(luò)瓦解-網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)加強(qiáng)3 個過程[33]。面團(tuán)在加熱初期，G′和G″會逐步增加至峰值，而tanδ 會逐步降低，此時直連淀粉開始逐步從淀粉顆粒中滲出（leaking），互相纏繞形成三維網(wǎng)絡(luò)，而支鏈淀粉和部分淀粉顆粒則充當(dāng)了分散相[34]；繼續(xù)加熱至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上，tanδ 會呈降低趨勢，此時淀粉顆粒中的結(jié)晶區(qū)會發(fā)生熔融，而支鏈淀粉分子鏈也會發(fā)生松懈舒展；繼續(xù)加熱，面團(tuán)的G′、G″和tanδ 則都會有一個小幅的增加，原因是部分支鏈淀粉中的短鏈也從基質(zhì)中滲出，加強(qiáng)了之前直鏈淀粉形成的明膠網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)度，而滲出同時也導(dǎo)致分散相的強(qiáng)度有所降低[35]。

瞬態(tài)流變測試中，流變儀對面團(tuán)施加一定大小的扭力并保持一段時間后突然撤去，是測量蠕變回復(fù)及應(yīng)力松弛的主要方式。常用柔量（J，Pa-1）來表征面團(tuán)的瞬態(tài)流變特征，它表示單位力產(chǎn)生的面團(tuán)形變的大小。一般來說，淀粉面團(tuán)在受到應(yīng)力時，首先淀粉分子鏈內(nèi)的鍵長和鍵角立刻發(fā)生變化，此時產(chǎn)生的形變很小，產(chǎn)生了一個可立即回復(fù)的普彈柔量，它是由于淀粉分子內(nèi)部鍵長和鍵角發(fā)生變化所引起的，這個柔量和時間沒有關(guān)系[36]；應(yīng)力時間增加，淀粉單個分子的鏈段開始發(fā)生運(yùn)動，由卷曲狀向直鏈狀拉伸，淀粉面團(tuán)發(fā)生高彈形變，相對應(yīng)的柔量為高彈柔量。高彈形變在除去外力時也可以逐漸回復(fù)，對時間（應(yīng)力施加時間t 以及遲滯時間λ）有依賴性。如果應(yīng)力時間繼續(xù)延長，淀粉面團(tuán)會發(fā)生分子鍵的相對滑移，結(jié)構(gòu)被破壞，宏觀上表現(xiàn)為黏性流動，此類形變是不能回復(fù)的。實際面團(tuán)的形變過程較為復(fù)雜，需要用Maxwell 和Kevin 聯(lián)合模型進(jìn)行表征[37]。最大蠕變?nèi)崃浚↗max）用來表征面團(tuán)的硬度，該值越小表示面團(tuán)的抗形變能力越好。研究表明，淀粉面團(tuán)的Jmax要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于面包面團(tuán)以及硬質(zhì)小麥面團(tuán)[38]。另外淀粉面團(tuán)黏合劑的比例對于面團(tuán)的Jmax也有較大影響，F(xiàn)u 等[39]研究發(fā)現(xiàn)黏合劑比例越高的淀粉面團(tuán)，其Jmax越小，相對于柔量越大，Wang 等[38]也有類似發(fā)現(xiàn)。另外一個特征指標(biāo)為遲滯時間λ，該值越小，表明淀粉面團(tuán)的回復(fù)時間越短、彈性越好。研究表明，面團(tuán)中水分含量越高，遲滯時間可能越長[40]。零剪切黏度（η0）是另外一個面團(tuán)蠕變特征值，可以用來表征面團(tuán)在應(yīng)力消失時的流動情況，該值越小，表明面團(tuán)越難維持其原有形狀（越易流動）。這一特性在淀粉面團(tuán)漏勺加工時有一定優(yōu)勢，η0越小表明在打破流動時的能量越小，越易開始流動[41]。

2 高分子物質(zhì)對淀粉面團(tuán)流變特性的影響

2.1 蛋白質(zhì)

研究表明，蛋白質(zhì)的添加對淀粉凝膠流變性質(zhì)特別是動態(tài)流變性質(zhì)影響較大[42-43]。已有研究添加的蛋白有乳清蛋白、大豆蛋白、谷蛋白等。淀粉和蛋白質(zhì)是普遍存在于食品中的重要生物大分子，而且淀粉和蛋白質(zhì)都有形成凝膠的能力，當(dāng)兩種成分形成凝膠時，得到的體系通常稱為復(fù)合凝膠，部分復(fù)合凝膠都因分子間熱力學(xué)不相容可能形成分離相分離系統(tǒng)[44]（Segregative phase separation system）進(jìn)而影響混合物的黏彈性。蛋白質(zhì)-淀粉復(fù)合凝膠的凝膠結(jié)構(gòu)取決于蛋白質(zhì)和淀粉之間的相互作用。近幾年，關(guān)于蛋白質(zhì)對淀粉糊流變性的影響的研究已有報道，但研究蛋白質(zhì)的酶解物對淀粉糊流變特性的影響較少，此外，改性蛋白對淀粉糊流變性質(zhì)的影響機(jī)理尚不明確。

乳清蛋白因其具有的乳化特性、成膠特性等而廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)[45]，劉成龍等[46]研究了乳清蛋白對玉米淀粉糊流變性的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，蛋白-淀粉體系呈現(xiàn)典型弱凝膠特點，乳清蛋白能夠提高混合體系黏彈性。Kumar 等[47]將乳清蛋白濃縮物（Whey protein concentrate，WPC）和乳清白蛋白（Whey lactalbumin，WLAC）添加到燕麥淀粉中，研究發(fā)現(xiàn)，乳清蛋白-燕麥淀粉體系的黏度降低，添加或不添加WPC 和WLAC 的燕麥淀粉均是剪切變稀流體，其表觀黏度隨剪切速率的增加而減小。

大豆蛋白因其吸水能力較強(qiáng)而添加到面團(tuán)中會增強(qiáng)其黏彈性，而且和添加量有一定的關(guān)系[48-49]。Patrascu 等[50]研究了大豆蛋白對比蛋清蛋白、谷蛋白對馬鈴薯淀粉流變性的影響，頻率掃描過程中黏彈性行為如圖1所示。研究發(fā)現(xiàn)大豆蛋白和谷蛋白添加后的馬鈴薯淀粉混合體系的G' 和G″值均高于純淀粉，而蛋清蛋白有減弱作用。這說明蛋清蛋白會弱化混合體系的結(jié)構(gòu)特性，使其具有很強(qiáng)的頻率依賴性，而大豆蛋白和谷蛋白的淀粉糊的結(jié)構(gòu)交聯(lián)度較高，頻率依賴性相對較弱。

圖1 淀粉-蛋白質(zhì)混合體系在頻率掃描中的黏彈性行為Fig.1 Viscoelastic behavior of starch-protein mixtures during frequency sweep test

谷蛋白和醇溶蛋白是小麥胚乳中的兩種主要貯藏蛋白，谷蛋白是一種高分子聚合物，主要決定面團(tuán)的彈性，醇溶蛋白是一種單體蛋白，主要影響面團(tuán)的延伸性。兩種聚合物在中性水溶液中的不溶性限制了它們在食品加工中的應(yīng)用，但是對谷蛋白和醇溶蛋白進(jìn)行酶改性后，可以應(yīng)用至淀粉共混面團(tuán)中并有較好的品質(zhì)改善作用。Ribotta等[51]的相關(guān)研究表明，大豆蛋白水解物可以改變玉米和木薯淀粉的糊化和流變特性。Chen 等[52]研究蛋白質(zhì)-谷氨酰胺（PG）酶修飾的谷蛋白（Glu）和醇溶蛋白（Gli）對馬鈴薯淀粉流變性的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，所有樣品均是非牛頓流體，添加PG-Glu或PG-Gli 可降低淀粉漿料的屈服應(yīng)力和稠度系數(shù)（K 值），降低淀粉糊的黏度。Kumar 等[53]也取得了類似的結(jié)果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，K 值的降低是因為酪蛋白-多糖體系中大分子的相互作用減弱。

2.2 水膠體

近幾年研究發(fā)現(xiàn)在淀粉中加入水膠體能夠有效改善淀粉凝膠的流變特性從而改善產(chǎn)品的感官特性和凝膠品質(zhì)，最常見的有黃原膠[54]和瓜爾膠[55-56]，它們的添加可以起到保護(hù)產(chǎn)品以及在加工和儲存過程中穩(wěn)定質(zhì)量的作用[57]。Correa 等[58]研究了刺槐豆膠對米粉凝膠性的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有樣品是糯米淀粉時，添加的刺槐豆膠為2%，能對米粉凝膠性產(chǎn)生顯著影響。糯米淀粉表現(xiàn)為彈性流體，G″的變化趨勢類似于G'。目前，有關(guān)各種水膠體對淀粉面團(tuán)的流變特性的影響的研究已有很多，但水膠體和淀粉的相互作用機(jī)理仍有待深入研究。

羧甲基纖維素鈉（Sodium carboxymethyl cellulose，CMC） 和羥丙基甲基纖維素（Hydroxypropyl methyl cellulose，HPMC） 分別是纖維素的離子醚和非離子醚，通過分子間和分子內(nèi)氫鍵形成超分子結(jié)構(gòu)和凝膠網(wǎng)絡(luò)，研究表明，添加CMC 和HPMC 可以有效增加淀粉凝膠的黏彈性和穩(wěn)定性。Sun 等[59]研究了纖維素衍生物水膠體對大米淀粉（Rice starch，RS）凝膠黏彈性的影響，結(jié)果見圖2和圖3。圖2結(jié)果表明和RS 相 比較，CMC 和HPMC 的加入顯著提高了G' 和G″的值。結(jié)果表明，添加或者不添加CMC/HPMC 的RS 都是典型的弱凝膠結(jié)構(gòu)。而且與RS 相比，CMC 降低了tanδ值，相反HPMC 有更高的tanδ 值，說明RS-CMC凝膠比RS 和RS-HPMC 共混物具有更強(qiáng)的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在HPMC 和米粉之間的相互作用對無麩質(zhì)面團(tuán)流變學(xué)特性的影響的研究中也有相同的發(fā)現(xiàn)[60]。圖3結(jié)果表明，在蠕變階段，RS 在30 Pa恒定應(yīng)力下的應(yīng)變隨CMC 的加入而顯著降低，但隨HPMC 的加入而略有增加。通過比較研究兩種纖維素衍生物水膠體對RS 凝膠黏彈性的影響，可以發(fā)現(xiàn)添加CMC 的RS 凝膠具有較高的抗應(yīng)力性和較強(qiáng)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

圖2 RS、RS-CMC 和RS-HPMC 凝膠的模量隨頻率的變化Fig.2 The variation of modulus with frequency for gels of RS，RS-CMC and RS-HPMC

圖3 RS、RS-CMC 和RS-HPMC 凝膠的蠕變曲線Fig.3 Creep curves for gels of RS，RS-CMC and RS-HPMC

結(jié)冷膠是一種線性親水性陰離子胞外多糖，作為膠凝或增稠劑廣泛應(yīng)用于食品中[61]。Fang 等[62]研究低?；透啧；Y(jié)冷膠對大米淀粉糊流變性能的影響，結(jié)果表明，高?；Y(jié)冷膠比低?；Y(jié)冷膠對淀粉糊的流變性有更大的影響。與低?；Y(jié)冷膠相比，高?；Y(jié)冷膠的加入顯著增加了儲存模量（G'）的值，降低了tanδ 值。進(jìn)行蠕變恢復(fù)測試時，高?；Y(jié)冷膠淀粉凝膠具有較高的抗應(yīng)力特性，并產(chǎn)生較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

3 小分子物質(zhì)對淀粉面團(tuán)流變特性的影響

3.1 脂質(zhì)

脂質(zhì)可能和淀粉形成復(fù)合物，該復(fù)合物在食品中的應(yīng)用很廣泛，淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物不僅對淀粉的功能和營養(yǎng)特性有顯著影響，也改變了淀粉糊的流變特性[63-65]。研究表明，添加脂質(zhì)及脂類衍生物，如單甘酯的雙乙酰酒石酸酯、單硬脂酸甘油酯、卵磷脂、蔗糖酯和酪蛋白能夠有效改善淀粉面團(tuán)的流變和質(zhì)量特性[66-68]。據(jù)報道，與其它淀粉相比，脂類衍生物對大米淀粉的影響的相關(guān)研究較少[69-70]。蔗糖脂肪酸酯又稱糖酯，由于蔗糖有8 個游離羥基，它可以與多達(dá)8 個脂肪酸酯化，形成由親水糖頭和一個或多個親脂脂肪酸尾組成的酯。Meng 等[71]研究不同類型的蔗糖脂肪酸酯的加入對大米淀粉糊的流變性能有不同的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有樣品的流動曲線均表現(xiàn)出剪切稀化和假塑性特性。另外，淀粉中添加脂肪酸會顯著改變混合體系的黏度和流動性。肉豆蔻酸酯和淀粉結(jié)合使得體系的黏度以較高的速率增大，這是因為肉豆蔻酸酯的分子長度較短，容易和糊化過程中浸出的較短的淀粉分子發(fā)生相互作用。Raphaelides 等[72]研究了加熱過程中脂肪酸對玉米淀粉流變行為的影響，研究結(jié)果如圖4所示，和對照組相比，脂肪酸的加入極大增加了共混物的扭矩，脂肪酸鏈越長，共混物的凝膠化溫度越高。另外，肉豆蔻酸明顯加速了共混體系的凝膠速率。研究發(fā)現(xiàn)肉豆蔻酸K 鹽可以明顯改變共混體系的黏度，這很大程度上取決于共混體系的溫度。

圖4 玉米淀粉-脂肪酸共混物在糊化過程中扭矩隨溫度的變化曲線Fig.4 Torque development during pasting of maize starch-fatty acids blends，as a function of temperature of pasting

3.2 鹽類物質(zhì)

在淀粉面團(tuán)中添加少量的鹽類物質(zhì)會使淀粉面團(tuán)的彈性增加，例如NaCl 可增加小麥面團(tuán)的阻力、彈性和延展性[73]，但是較高的NaCl 濃度會導(dǎo)致淀粉面團(tuán)黏度增大。此外，體系中存在的鹽類物質(zhì)會競爭結(jié)合水分子，使得淀粉面團(tuán)不能充分膨脹而黏度增大，最終導(dǎo)致面條的風(fēng)味、顏色和質(zhì)地發(fā)生改變。

淀粉面團(tuán)中的外源性鹽類物質(zhì)（NaCl、KCl 和CaCl2）會削弱淀粉面團(tuán)的假塑性，增強(qiáng)其流變性能。Zhang 等[74]研究了鹽對淀粉/親水膠體混合物的流變性質(zhì)的影響。結(jié)果表明，當(dāng)NaCl 濃度為0.5 mol/L 時，tanδ 值最小，說明0.5 mol/L NaCl 溶液可增加蓮藕淀粉（LRS）/魔芋葡甘聚糖（KGM）混合物的彈性比例，這可能是由于NaCl 可以誘導(dǎo)KGM 分子聚集體形成。不同NaCl 濃度對不同直鏈淀粉/支鏈淀粉流變特性的影響的研究中也有類似發(fā)現(xiàn)[75]。此外，隨著KCl 濃度升高，tanδ 值不斷增加，在1 mol/L 時tanδ 值超過了不加鹽體系，因此體系的黏性增長幅度大于彈性增長幅度。因CaCl2具有獨特的二價電荷，使其tanδ 值始終高于不加鹽體系，表明CaCl2顯著提高了LRS/KGM 混合物的黏度，并在0.5 mol/L 達(dá)到峰值。

鉀礬（KAl（SO4）2·12H2O）是一種含有結(jié)晶水的硫酸鉀和硫酸鋁的復(fù)鹽，是淀粉制品中常見的添加劑[76]。Li 等[77]研究了添加鉀礬對馬鈴薯淀粉面團(tuán)流變特性的影響。結(jié)果表明，與對照面團(tuán)相比，鉀礬的加入顯著增加了淀粉面團(tuán)的G'和G″值，表明淀粉面團(tuán)的彈性性能增強(qiáng)。添加鉀礬后G' 和G″的增加可能是因為存在Al3+和SO42-，這些鹽析離子能夠促進(jìn)直鏈淀粉的洗脫并且會和溶解了的直鏈淀粉形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

堿水是碳酸鈉和碳酸鉀的混合物，添加到面團(tuán)中會改變面團(tuán)的流變性及會使面團(tuán)類制品呈現(xiàn)黃色外觀。Jia 等[78]研究堿水對鷹嘴豆-小麥復(fù)合粉面團(tuán)流變學(xué)的影響。結(jié)果表明，在所研究的頻率范圍內(nèi)，與對照組（未添加）相比，隨著堿水添加量（0.5%，1.0%，1.5%，2.0%）的增加，淀粉面團(tuán)的G'和G″均會增加，可能是因為堿性鹽的存在會導(dǎo)致蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)，從而產(chǎn)生更堅實、更易伸展的面團(tuán)。

4 展望

消費(fèi)者對健康食品的不斷追求實際上加深了人們對現(xiàn)有食品的認(rèn)識，推動了對新型食品的研究。開發(fā)由多種營養(yǎng)成分復(fù)配而成的共混物主食逐步成為了食品科學(xué)研究的熱點之一。已有的研究表明，這些復(fù)配后的淀粉共混類食品具有獨特的品質(zhì)特征和感官特征，消費(fèi)者接受度較高，有較好的市場需求和應(yīng)用發(fā)展空間。流變學(xué)研究的是力與形變的關(guān)系，用來表征淀粉面團(tuán)的品質(zhì)特性非常適合。前人對于普通谷物面團(tuán)流變學(xué)特征的相關(guān)研究已經(jīng)很多，相關(guān)機(jī)理的研究也比較清楚，但從實際上來看，由于淀粉面團(tuán)組成和結(jié)構(gòu)的特殊性，將普通面團(tuán)的相關(guān)成果和理論套用至淀粉面團(tuán)顯然是不適合的，還有很多地方值得探索。對于淀粉面團(tuán)流變學(xué)特性的研究，筆者認(rèn)為未來的研究方向應(yīng)該集中在以下幾個方面：1）通過探究淀粉的流變學(xué)性質(zhì)，分析體系的結(jié)構(gòu)特征，解釋和預(yù)測淀粉面團(tuán)在實際加工過程中的變化。2）通過研究淀粉和其它物質(zhì)的相互作用機(jī)制，明確淀粉面團(tuán)的形成機(jī)理，找到各種因素對淀粉面團(tuán)流變學(xué)性質(zhì)的影響規(guī)律，從而改善產(chǎn)品的質(zhì)量特性。3）添加高分子化合物對淀粉基食品的消化特性的影響及作用機(jī)理。4）蛋白較水膠體不管從營養(yǎng)性、安全性還是消費(fèi)者認(rèn)可度都是較為理想的添加物質(zhì)，水產(chǎn)品來源的蛋白相應(yīng)研究較少，其研究方興未艾。5）通過可控相分離來制備具有特殊結(jié)構(gòu)的淀粉基食品具有很好的市場發(fā)展前景，對其的深入研究可滿足人們在食品營養(yǎng)均衡的同時對食品口感的需求。